Pengolahan Limbah Secara Biologis

Klik detail

Air limbah yang mengandung pencemar organik biodegradable (bisa diurai oleh jasad renik) sangat tepat apabila diolah dengan cara biologi. Pengolahan secara biologi memiliki kelebihan yakni murah dan efisien. Kendatipun yang diolah oleh jasad renik hanyalah bahan organik biodegradable, tetapi ternyata bahan-bahan non biodegradable dan bahan non organik seperti logam berat juga bisa terkurangi bahkan hilang bila konsentrasi tidak terlalu tinggi.

Berkurangnya konsentrasi bahan non organik dalam air limbah yang diproses dengan cara biologi, adalah melalui mekanisme terjerap oleh flok (gumpalan) yang terbentuk oleh pertumbuhan koloni bakteri. Secara singkat dapat dikemukakan bahwa proses pengolahan dengan cara biologi dapat berlangsung secara aerob dan anaerob. Proses aerob berarti bahwa penguraian bahan organik dilakukan oleh bakteri yang dalam aktivitasnya memerlukan kehadiran oksigen (O2). Sebaliknya, proses anaerob berarti dilakukan oleh bakteri yang aktivitasnya tidak memerlukan oksigen.

Pertumbuhan bakteri dalam proses penguraian bahan pencemar organik dibedakan dalam dua kelompok yakni (a) pertumbuhan tersuspensi (suspended growth) dan (b) pertumbuhan lekat (attached growth). Atas dasar keberadaan oksigen dan pertumbuhan bakteri dalam proses pengolahan air limbah, maka pengolahan secara biologi dapat diuraikan sebagai berikut :

1) Pengolahan secara aerobik, meliputi proses lumpur aktif (pertumbuhan tersuspensi) dan pengolahan film biologi (pertumbuhan lekat). Proses lumpur aktif memiliki beragan tipe , yakni tipe konvensional /standar, aerasi diperluas (extended aeration), proses bebas bulk (lumpur tak bisa mengendap), parit oksidasi (oxidation ditch), proses nitrifikasi dan denitrifikasi. Sedangkan yang termasuk tipe pengolahan film biologi, antara lain saringan tetes (trickling filter), cakram biologi (RBC = Rotating Biological Contactor), aerasi kontak (contact aeration), proses filter biologi (biofilter) dan proses media unggun biologi.

Proses lumpur aktif pada prakteknya adalah mengalirkan air limbah kedalam bak yang di aliri udara (bak aerasi). Selanjutnya dalam bak tersebut akan tumbuh koloni bakteri berwarna kelabu hingga coklat-kehitaman. Koloni bakteri inilah yang disebut sebagai lumpur aktif. Koloni bakteri akan terus tumbuh membesar sehingga membentuk gumpalan (flok). Gumpalan – gumpalan ini kemudian di endapkan di bak pengendap II, dengan cara mengalirkan air limbah dari bak aerasi. Endapan lumpur yang terbentuk di bagian bawah bak pengendap sebagian dibuang dan sebagian yang lain dikembalikan ke bak aerasi, dan cairan yang ada dibagian atas bak pengendap akan tampak jernih. Cairan yang jernih ini adalah air limbah yang sudah bersih dari bahan organik pencemar.

Reaktor pertumbuhan lekat seperti saringan tetes berupa tumpukan kerikil dengan tinggi > 2m dan air limbah dialirkan menetes dari atas. Pada permukaan batu kerikil akan tumbuh koloni bakteri, yang semakin lama semakin tebal sehingga akan terkelupas. Koloni bakteri yang terkelupas ini ditampung dalam bak pengendap II.

Pengolahan air limbah dengan proses aerob cocok untuk pengolahan air limbah yang memiliki BOD <>4000 mg/lt lebih cocok diolah dengan proses anaerob.

2) Pengolahan secara anaerobik meliputi pencerna anaerob (anaerobic digestion) dan UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Tangki pencerna enaerob adalah sebuah tangki kedap udara yang dialiri air limbah. Di dalam tangki ini, air limbah mengalami proses penguraian oleh bakteri anaerob. Proses ini menghasilkan gas, diantaranya yang paling khas adalah gas H2S yang berbau busuk. Proses anaerob juga dapat menghasilkan gas metan, sehingga apabila dikelola dengan baik akan diperoleh gas bio yang sangat bermanfaat.

UASB pada dasarnya sama dengan pencerna anaerob, perbedaannya terletak pada cara pengaliran air limbah. Pada UASB aliran air mengarah ke atas pada tangki vertikal. Unit pengolah limbah anaerobik lainnya adalah ABR (Anaerobic Baffle Reactor). ABR sangat rentan terhadap perubahan debit limbah dan perubahan konsentrasi bahan organik secara mendadak (organic & hydrolic loading)

3) Lagoon merupakan kolam yang didalamnya terjadi proses aerob, fakultatip dan anaerob, sesuai kedalaman air. Pasokan oksigen mengandalkan dari proses alam, yakni oksigen dari udara yang melarut kedalam air dan oksigen yang berasal dari fotosintesis tumbuhan air. Kadang lagoon disertai juga dengan aerator untuk menambah oksigen terlarut pada air (aerated lagoon)

4) Pengolahan secara irigasi (land treatment) adalah mengolah air limbah dengan cara untuk mengairi tanaman atau rumput. Air limbah yang mengandung bahan organik biodegradable berpotensi sebagai penyubur tanaman. Air limbah yang mengandung logam berat dapat digunakan untuk penyiraman hutan bambu yang berlokasi jauh dari pemukiman dan sumber air. Logam berat akan terakumulasi pada batang bambu. Selanjutnya air limbah akan mengalami proses pembersihan secara alami melalui mekanisme penguraian oleh jasad renik dan filtrasi oleh tanah dan batuan lainnya.