BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Keinginan manusia yang selalu ingin meningkatkan
kesejahteraannya memaksa manusia untuk mendirikan pabrik-pabrik yang
dapat mengolah hasil alam menjadi bahan pangan dan sandang. Pesatnya
kemajuan teknologi dan industri berpengaruh terhadap kualitas
lingkungan, yang selain memberikan dampak positif, kemajuan industri
juga menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan. Merupakan suatu
kenyataan yang harus dihadapi bahwa dalam proses produksi suatu industri
selain produk yang bernilai juga dihasilkan limbah. Limbah tersebut
apabila tidak dikelola secara benar dapat menyebabkan terjadinya
pencemaran lingkungan. Pencemaran yang disebabkan oleh limbah industri
terdapat dalam beberapa bentuk, salah satunya limbah cair.
Limbah cair adalah air kotor yang membawa sampah dari tempat tinggal,
bangunan perdagangan, dan industri berupa campuran air dan bahan padat
terlarut atau bahan tersuspensi. Air limbah merupakan reservoir bagi
kehidupan berbagai mikroorganisme termasuk yang pathogen sehingga dapat
membawa penyakit pada manusia. Limbah cair yang memiliki nilai BOD dan
COD rendah tentunya akan memiliki kandungan organik yang tinggi sehingga
memudahkan bakteri-bakteri patogen untuk tumbuh. Biological Oxygen
Demand (BOD) adalah banyaknya oksigen yang diperlukan untuk menguraikan
benda organik oleh bakteri aerobik melalui proses biologis secara
dekomposisi aerob.
Limbah cair yang memiliki nilai BOD dan COD yang rendah tersebut
apabila dibuang ke lingkungan atau perairan, maka tentunya akan memiliki
kandungan bahan organik tinggi yang telah ditumbuhi bakteri-bakteri
patogen beserta hasil metabolismenya yang menimbulkan bau menyengat
serta menyebabkan gangguan pada kesehatan manusia maupun hewan yang ada
di sekitar perairan tersebut.
Limbah cair yang mengandung bahan kimia dapat membahayakan kesehatan
manusia. Bahan pencemar kimia tersebut dapat menimbulkan penyakit baik
secara langsung maupun tidak langsung. Contoh dari dampak pencemaran
oleh limbah cair yaitu terjadinya keracunan Metil merkuri yang dialami
penduduk di sekitar Teluk Minamata (Jepang) akibat mengonsumsi ikan yang
berasal dari pantai Minamata yang tercemar merkuri (air raksa).
Akibatnya, 41 orang meninggal dan cacat tubuh pada bayi-bayi yang
dilahirkan oleh ibu-ibu yang mengonsumsi ikan yang terkontaminasi
merkuri tersebut.
Jika air limbah yang tidak diolah dibiarkan terakumulasi, maka
dekomposisi material organik yang terdapat dalam air limbah dapat
menimbulkan gas yang berbau busuk. Selain itu juga mengandung
mikroorganisme penyebab penyakit. Tujuan dari pengolahan air limbah
adalah untuk mengurangi BOD, partikel tercampur, dan membunuh
mikroorganisme pathogen, serta menghilangkan bahan nutrisi, komponen
beracun yang tidak dapat didegradasi. Air limbah diolah dalam unit
pengolahan sehingga air effluentnya bisa dibuang ke badan air tanpa
menimbulkan gangguan.
Pada prinsipnya, metode proses pengolahan limbah cair dapat
diklasifikasikan dalam tiga jenis proses, yaitu proses fisika, proses
kimia, dan proses biologi. Seringkali ketiga proses ini dikombinasikan,
namun umumnya dapat juga proses ini dianggap terpisah.
Pada makalah ini akan dibahas secara khusus mengenai pengolahan limbah
cair dengan proses biologi yang menyangkut definisi dan jenis-jenis
proses pengolahan limbah. Selain itu akan dibahas pula mengenai salah
satu proses pengolahan limbah cair dengan proses biologi, yakni melalui
proses Trickling Filter baik itu mengenai komponen sistem, faktor-faktor
yang berpengaruh pada efisiensi penggunaan trickling filter, prinsip
kerja alat, serta mikroorganisme yang terdapat dalam trickling filter.
2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas adapun rumusan masalah yang
dibahas pada makalah adalah sebagai berikut.
1. Apa pengertian pengolahan limbah cair secara biologi?
2. Apa saja jenis-jenis proses pengolahan limbah cair secara biologi?
3. Bagaimana peran mikroorganisme dalam pengolahan air limbah secara
biologi?
4. Bagaimana proses pengolahan limbah cair secara biologi dengan metode
trickling filter?
3. Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah di atas adapun tujuan pada makalah ini
adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui definisi pengolahan limbah cair secara biologi.
2. Mengetahui jenis-jenis proses pengolahan limbah cair secara biologi.
3. Mengetahui peran mikroorganisme dalam pengolahan air limbah secara
biologi.
4. Mengetahui proses pengolahan limbah cair secara biologi dengan metode
trickling filter.
4. Manfaat
Berdasarkan tujuan di atas adapun manfaat pada penulis makalah ini
adalah untuk menambah pengetahuan mengenai proses pengolahan limbah
secara biologi sehingga dapat mengatasi pencemaran lingkungan yang
disebabkan oleh limbah cair.
BAB II
PEMBAHASAN
1. Definisi Pengolahan Limbah Cair Secara Biologi
Pengolahan air limbah secara biologi merupakan pengolahan air limbah
dengan memanfaatkan mikroorganisme. Mikroorganisme ini dimanfaatkan untuk
menguraikan bahan-bahan organik yang terkandung dalam air limbah menjadi
bahan yang kurang menimbulkan potensi bahaya (misalnya keracunan, kematian
biotik akibat penurunan DO, maupun kerusakan ekosistem). Pemakaian
mikroorganisme disebabkan karena mikroorganisme memiliki enzim, enzim
inilah yang berfungsi untuk menguraikan bahan organik tersebut. Jenis
mikroorganisme yang umum dipergunakan dalam pengolahan air limbah adalah
bakteri. Kehidupan mikroorganisme sangat dipengaruhi oleh lingkungannya,
sehingga dalam pengolahan air limbah secara biologi harus memperhatikan
lingkungan mikroorganisme seperti derajat keasaman (pH), temperatur, bahan
makanan (nutrient) dan kebutuhan oksigen.
2. Jenis-Jenis Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Biologi
Berdasarkan kebutuhan oksigen, pengolahan air limbah secara biologi
dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) proses yaitu :
a) Pengolahan air limbah secara biologi aerob, yaitu pengolahan air limbah
dengan mikroorganisme disertai dengan injeksi oksigen (udara) ke dalam
proses. Pada proses ini jenis mikroorganisme yang dipergunakan adalah
mikroorganisme yang hidup dengan adanya oksigen. Oksigen yang
diinjeksikan dimanfaatkan oleh kehidupan mikroorganisme dan proses
oksidasi.
b) Pengolahan air limbah secara biologi anaerob, yaitu pengolahan air
limbah dengan mikroorganisme tanpa injeksi oksigen (udara) ke dalam
proses. Pada proses ini jenis mikroorganisme yang dipergunakan adalah
mikroorganisme yang dapat hidup tanpa adanya oksigen.
c) Pengolahan air limbah secara biologi "Fakultatif", yaitu pengolahan air
limbah dengan mikroorganisme tanpa injeksi oksigen (udara) secara
langsung ke dalam proses. Pada proses ini terdapat dua jenis
mikroorganisme yang dipergunakan yaitu mikroorganisme aerob dan anaerob.
Pada proses ini, umumnya pada bagian atas kolam (tangki) akan bersifat
aerob sedangkan pada bagian bawah kolam akan bersifat anaerob.
Berdasarkan metode pertumbuhunan mikroorganisme, pengolahan air limbah
secara biologi dapat dibedakan menjadi 2 (dua) metode yaitu :
1. Metode Pertumbuhan Tersuspensi
Pada metode ini mikroorganisme hidup tersuspensi (tercampur secara
merata) di dalam air limbah. Pada metode ini dibutuhkan clarifier yang
berfungsi untuk memisahkan mikroorganisme setelah proses, dan
mikroorganisme yang terpisah sebagian besar dipergunakan kembali
(recycle) kedalam proses dan sebagian kecil dibuang. Pembuangan
mkroorganisme dilakukan untuk mengendalikan jumlah mikroorganisme dalam
proses sehingga jumlah mikroorganisme dalam proses tidak berlebih maupun
kurang karena hal ini akan mempengaruhi kinerja pengolahan air limbah.
Pada pengolahan tersuspensi, proses pengolahan dilakukan oleh
mikroorganisme yang tersuspensi di dalam limbah cair. Beberapa proses
pengolahan tersuspensi adalah sebagai berikut.
a. Activated Sludge (Pengolahann Lumpur Aktif)
Proses ini memanfaatkan mikroorganisme untuk menguraikan polutan, baik
dalam suasana aerobik (dengan aerasi) maupun anaerobik (tanpa aerasi).
Activated Sludge diaplikasikan pada pengolahan limbah cair domestik dan
limbah cair industri yang memiliki kandungan zat organik yang tinggi. Air
limbah dialirkan ke tangki aerasi. Di tangki ini air limbah dicampur
lumpur yang telah diberi udara sehingga bakteri aerobik menjadi aktif.
Bakteri ini akan mendekomposisi bahan organik dalam air limbah dan
menggumpal. Gumpalan ini akan tertinggal di dasar tangki sehingga air
lapisan atas menjadi jenuh. Bakteri memiliki peranan penting pada
pengolahan dengan metode ini karena mikroorganisme bertanggung jawab
untuk melakukan proses dekomposisi material organik dalam air limbah.
Kekurangan dari metode ini adalah diperlukan areal instalasi
pengolahan limbah yang luas, mengingat proses lumpur aktif berlangsung
dalam waktu yang lama, bisa berhari-hari. Timbulnya limbah baru, dimana
terjadi kelebihan endapan lumpur dari pertumbuhan mikroorganisme yang
kemudian menjadi limbah baru yang memerlukan proses lanjutan.
b. Sequential Batch Reactor (SBR)
Sequential Batch Reactor (SBR) merupakan modifikasi dari proses
activated sludge dengan mengubah aliran (inflow) dan aerasi kontinu
menjadi batch (diskrit). SBR menggabungkan tangki ekualisasi, tangki
aerasi, dan tangki sedimentasi sekunder menjadi satu reaktor.
Kelebihan metode ini adalah, dapat mengatasi perbedaan konsentrasi
dari influet tangki dengan mengatur waktu pengaliran limbah cair, luas
area yang dibutuhkan lebih kecil dari activated sludge konvensional,
waktu operasi yang dapat diatur dengan fleksibel, mudah dikembangkan,
serta mengurangi lumpur.
c. Alternate Intermittent Cyclic Aeration Reactor (AICAR)
AICAR merupakan modifikasi dari proses activated sludge dengan membagi
aliran menjadi dua reaktor paralel. Masing-masing reaktor terbagi menjadi
bagian muka (front compartment) dan bagian belakang (rear compartment).
Keuntungan yang didapat dari teknologi ini adalah menghambat
pertumbuhan filamentous microorganism yang tidak mengendap pada proses
sedimentasi, didapatkan konsentrasi Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)
yang mencukupi untuk mengontrol rasio substrat terhadap mikroorganisme.
Metode ini diterapkan untuk pengolahan limbah dari industri makanan
dan tekstil.
d. Upflow Anaerobic Shudge Bed (UASB)
Upflow Anaerobic Shudge Bed (UASB) merupakan teknologi pengolahan
yang umum digunakan dalam pengolahan limbah cair secara anaerobik. Pada
teknologi ini, limbah cair dialirkan dari bawah ke atas melalui sludge
bed. Dari proses ini didapatkan air jernih dan gas hasil proses anaerobik
yang dapat dimanfaatkan.
Keuntungan dari metode ini adalah dapat mengolah limbah dalam jumlah
besar, menekan jumlah lumpur yang dihasilkan, tidak membutuhkan oksigen
sehingga menekan penggunaan energi untuk aerasi.
UASB digunakan untuk pengolahan limbah cair industri pengolahan
makanan, minuman, pulp dan kertas, tekstil, kimia, dan petrokimia.
2. Metode Pertumbuhan Melekat
Pada metode ini mikroorganisme hidup dengan melekat pada suatu media,
mikroorganisme dilekatkan pada suatu media. Media yang dipergunakan untuk
melekatkan mikroorganisme merupakan media padat yang porous (permukaan
agak kasar) sehingga mikroorganisme dapat melekat dengan kuat. Pada
proses ini tidak membutuhkan clarifier untuk pemisahan mikroorganismenya
karena dari proses pengolahan tidak ada mikroorganisme yang keluar. Jika
dioperasikan secara kontinyu akan dibutuhkan clarifier dengan ukuran
tidak sebesar pada metode partumbuhan tersuspensi. Beberapa proses
pengolahan terlekat adalah sebagai berikut.
a. Trickling Filter
Trickling Filter adalah proses pengolahan limbah cair secara biologis
dengan memanfaatkan mikroorganisme yang melekat pada permukaan media
filter. Trickling Filter digunakan untuk menyisihkan kandungan zat
organik pada limbah cair serta nitrifikasi (konversi Nitrogen dari amonia
menjadi nitrat). Mikroorganisme yang berperan dalam Trickling Filter
adalah mikroorganisme fakultatif yang dapat hidup dengan maupun tanpa
kehadiran oksigen.
Kelebihan Trickling Filter yaitu efektif menghilangkan amonia dan bau,
mudah dioperasikan dan dirawat, serta biaya operasi rendah, stabil
terhadap perubahan konsentrasi zat organik, resisten terhadap kehadiran
zat toksik (beracun) dalam limbah cair. Kekurangan dari Trickling Filter
yaitu sering terjadi penyumbatan dan periode istirahat yang panjang.
Trickling Filter umumnya diaplikasikan pada pengolahan limbah cair
domestik, namun dapat juga diaplikasikan pada pengolahan limbah cair
industri yang memiliki kandungan zat organik yang tinggi.
b. Rotating Biological Contactors (RBC)
RBC terdiri dari atas serangkaian piringan (disk) dari bahan
polystirene atau polivinil klorida (PVC). Rangkaian piringan tersebut
sebagian terendam dalam bak berisi limbah cair dan berputar perlahan. RBC
dapat digunakan untuk pengolahan sekunder dan proses nitrifikasi.
Aplikasi dari RBC yaitu pengolahan limbah cair domestik, pengolahan
limbah cair industri makanan, kimia, medis, tekstil dan pengolahan air
minum.
c. Aerobic Fluidized Bed
Aerobic Fluidized Bed adalah tangki bioreaktor dengan aliran ke atas
melalui media berpori yang mengandung mikroorganisme aerobik. Untuk
menyuplai oksigen bagi mikroorganisme, terdapat inlet udara di bagian
bawah tangki. Keuntungan dari penggunaan reaktor Aerobic Fluidized Bed
yaitu carrier memberikan luas permukaan yang lebih besar dan waktu
retensi yang lebih lama untuk pertumbuhan mikroorganisme biofilm, menekan
biaya baik pada pengolahan limbah cair maupun air bersih, carrier
bersifat compressible sehingga dapat menyesuaikan diri pada kondisi
reaktor dan mencegah terjadinya penyumbatan.
d. Anaerobic Fluidized Bed (AFB)
Bioreaktor Anaerobic Fluidized Bed (AFB) merupakan salah satu bentuk
pengolahan anaerobik yang umum digunakan. AFB dapat digunakan untuk
mereduksi senyawa organik toksik serta mendenitrifikasi nitrat dalam
limbah cair. AFB saat ini diterapkan dalam pengolahan limbah cair
indistri makanan, kertas, tekstil, dan petrokimia.
e. Fluidization Bed Crystallitation (FBC)
FBC merupakan alternatif teknologi pengolahan limbah anorganik dengan
menambahkan carrier dan pereaksi pada reaktor sehingga komponen anorganik
pada limbah cair bereaksi membentuk kristal. Metode ini dapat
diaplikasikan pada pengolahan limbah cair yang mengandung flour, ion
loogam berat, fosfat, amonia, dan pelunakan air dalam pengolahan air
bersih dan limbah cair. Keuntungan dari FBC yaitu carrier memberikan luas
permukaan yang besar untuk deposisi pada reaktor yang terpadu sehingga
mengurangi luas lahan yang dibutuhkan dan tidak menghasilkan limbah
sampingan berupa lumpur. FBC saat ini diaplikasikan dalam pengolahan
limbah cair industri elektronika, kimia, dan pupuk.
3. Peran Mikroorganisme dalam Pengolahan Air Limbah secara Biologis
Mikroba adalah jasad hidup yang memerlukan sumber nutrien dan
lingkungan kehidupan yang sesuai untuk aktivitasnya (metabolisme,
perkembangbiakan dan penyebaran). Karena di dalam air limbah kadang-
kadang didapatkan sejumlah benda asing yang mungkin bersifat racun, maka
pengaruhnya harus dapat dikontrol sebaik-baiknya.
Proses pengolahan limbah secara biologis akan menghasilkan indikator
biologis yang terdiri dari jenis-jenis mikroba yang berperan, tergolong
dalam: bakteria, mikroalgae dan protozoa. Bakteri diperlukan untuk
menguraikan bahan organik yang ada di dalam air limbah. Oleh karena itu,
diperlukan jumlah bakteri yang cukup untuk menguraikan bahan-bahan
tersebut. Bakteri itu sendiri akan berkembang biak apabila jumlah makanan
yang terkandung di dalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri
dapat dipertahankan secara konstan.
Jika jumlah bahan organik dalam air hanya sedikit, maka bakteri aerob
mudah memecahkannya tanpa mengganggu keseimbangan oksigen dalam air. Jika
bahan organik banyak maka bakteri pengurai ini akan berlipat ganda karena
banyak makanan. Hal ini biasanya menyebabkan kekurangan oksigen.
Dalam kondisi aliran air yang masih jernih mikroba belum melakukan
aktivitas, maka keadaan jasad akan tetap konstan tetapi begitu ada
buangan masuk ke dalamnya maka bakteri merupakan jasad pertama aktif,
mulai menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru. Turbulensi aliran
air akan menimbulkan pencampuran antara massa yang terdapat dalam air
dengan air itu sendiri menyebabkan semua mikroba mulai melakukan
aktivitas.
4. Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Biologi dengan Metode Trickling
Filter
Salah satu contoh limbah cair yaitu limbah yang dihasilkan dari
buangan industri tahu. Limbah ini mengandung sisa air dari susu tahu yang
tidak tergumpal menjadi tahu. Oleh karena itu, limbah cair industri tahu
masih mengandung zat-zat organik misalnya protein, karbohidrat dan lemak.
Disamping mengandung zat terlarut juga mengandung padatan tersuspensi
atau padatan terendap misalnya potongan tahu yang hancur pada saat
pemrosesan karena kurang sempurna pada saat penggumpalannya. Limbah ini
dapat menghasilkan toksik atau menciptakan tumbuhnya kuman dimana kuman
ini dapat berupa kuman penyakit. Maka dari itu, limbah cair dari proses
pembuatan tahu ini perlu diolah agar tidak mencemari lingkungan
sekitarnya. Limbah cair dari industri tahu ini dapat diolah menggunakan
cara biologi yaitu dengan metode Trickling Filter. Tujuan dari pengolahan
air limbah yaitu untuk menghindari penyakit menular karena air merupakan
media terbaik untuk kelangsungan hidup mikroba penyebab penyakit menular,
melindungi air terhadap bau dan warna yang tidak menyenangkan atau tidak
diharapkan, dan juga bertujuan untuk menjaga kelangsungan kehidupan hewan
dan tanaman.
A. Pengertian Trickling Filter
Trickling filter merupakan salah satu aplikasi pengolahan air limbah
dengan memanfaatkan teknologi biofilm. Trickling Filter ini terdiri dari
suatu bak dengan media permeabel untuk pertumbuhan organisme yang
tersusun oleh lapisan materi yang keras, kasar, tajam, dan kedap air.
Kegunaannya adalah untuk mengolah air limbah dengan mekanisme air yang
jatuh mengalir perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian
tersaring.
B. Komponen sistem trickling filter
Trickling filter mempunyai 3 komponen utama, yaitu:
a. Distributor
Air limbah didistribusikan pada bagian atas lengan distributor yang
dapat berputar.
b. Pengolahan (pada media trickling filter)
Sistem pengolahan pada trickling filter terdiri dari suatu bak atau
bejana dengan media permeable untuk pertumbuhan bakteri. Bentuk bejana
biasanya bundar luas dengan diameter 6-60 meter, dindingnya biasanya
terbuat dari beton atau bahan lain tetapi tidak perlu kedap air. Di
sepanjang dinding diberi ventilasi dengan maksud agar terjadi
pertukaran udara secara baik sehingga proses biologis aerobic dapat
berlangsung dengan baik.
c. Pengumpul
Filter juga dilengkapi dengan underdrain untuk mengumpulkan biofilm
yang mati, kemudian diendapkan dalam bak sedimentasi. Bagian cairan
yang keluar biasanya dikembalikan lagi ke trickling filter sebagai air
pengencer air baku yang diolah.
C. Faktor-faktor yang berpengaruh pada efisiensi penggunaan trickling
filter
Agar fungsi trickling filter dapat berjalan dengan baik, diperlukan
persyaratan-persyaratan sebagai berikut:
a. Persyaratan Abiotis, yaitu:
Jenis Media
Bahan untuk media trickling filter harus kuat, keras, tahan tekanan,
tahan lama, tidak mudah berubah dan mempunyai luas permukaan per unit
volume yang tinggi. Bahan yang biasa digunakan adalah kerikil, batu
kali, antrasit, batu bara, dan sebagainya. Akhir-akhir ini telah
digunakan media plastic yang dirancang sedemikian rupa sehingga
menghasilkan panas yang tinggi.
Diameter media
Diameter media trickling filter biasanya antara 2,5-7,5 cm. Sebaiknya
dihindari penggunaan media dengan diameter terlalu kecil karena akan
memperbesar kemungkinan penyumbatan. Makin luas permukaan media, maka
makin banyak pula mikroorganisme yang hidup di atasnya.
Ketebalan susunan media
Ketebalan media trickling filter minimum 1 meter dan maksimum 3-4
meter. Makin tinggi ketebalan media, maka akan makin besar pula total
luas permukaan yang ditumbuhi mikroorganisme sehingga makin banyak
pula mikroorganisme yang tumbuh menempel di atasnya.
Lama waktu tinggal trickling filter
Diperlukan lama waktu tinggal yang disebut dengan masa pengkondisian
atau pendewasaan agar mikroorganisme yang tumbuh di atas permukaan
media telah tumbuh cukup memadai untuk terselenggaranya proses yang
diharapkan. Masa pengkondisian atau pendewasaan yang diperlukan
berkisar antara 2-6 minggu. Lama waku tinggal ini dimaksudkan agar
mikroorganisme dapat menguraikan bahan-bahan organik dan tumbuh di
permukaan media trickling filter membentuk lapisan biofilm atau
lapisan berlendir.
pH
Pertumbuhan mikroorganisme khususnya bakteri, dipengaruhi oleh nilai
pH. Agar pertumbuhan baik, diusahakan nilai pH mendekati keadaan
netral. Nilai pH 4-9,5 dengan nilai pH yang optimum 6,5-7,5 merupKn
lingkungan yang sesuai.
Suhu
Pertumbuhan mikroorganisme juga dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang baik
untuk pertumbuhan mikroorganisme adalah 25-37oC. Selain itu suhu juga
mempengaruhi kecepatan reaksi dari proses biologis. Bahkan
efisiensinya dari tricking filter sangat dipengaruhi oleh suhu.
Aerasi
Agar aerasi berlangsung dengan baik, media tricking filter harus
disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkan masuknya udara ke dalam
sistem tricking filter tersebut. Ketersediaan udara dalam hal ini
adalah oksigen sangat berpengaruh terhadap proses penguraian oleh
mikroorganisme.
D. Prinsip Kerja Trickling Filter
Air buangan yang diolah dengan Trickling Filter harus terlebih
dahulu diendapkan, karena pengendapan dimaksudkan untuk mencegah
penyumbatan pada distributor dan media Trickling Filter.
Air limbah diteteskan secara periodik dan terus menerus ke atas
media Trickling Filter. Bahan organik yang ada dalam air limbah
diuraikan oleh mikroorganisme yang menempel pada media filter. Bahan
organik sebagai substrat yang terlarut dalam air limbah diabsorbsi
biofilm atau lapisan berlendir dan kemudian dilepaskan sebagai bahan
suspensi yang berkoagulasi yang kemudian karena massanya lebih berat
maka lebih mudah mengendap.
Bahan organik yang ada dalam limbah cair diuraikan oleh
mikroorganisme yang menempel pada media filter. Pada bagian biofilm,
bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme aerobik. Pertumbuhan
mikroorganisme akan mempertebal lapisan biofilm (0,1 – 0,2 mm). Oksigen
yang terdifusi dapat dikonsumsi sebelum film mencapai ketebalan
maksimum. Pada saat mencapai ketebalan penuh, oksigen dapat mencapai
penetrasi secara penuh, akibatnya bagian permukaan media menjadi
anaerobik.
Penambahan ketebalan bahan organik yang dikonsumsi dapat diuraikan
oleh mikroorganisme, namun tidak dapat mencapai mikroorganisme yang
berada dipermukaan media. Dengan kata lain, tidak tersedia bahan
organik untuk sel karbon pada bagian permukaan media sehingga
mikroorganisme pada bagian permukaan akan mengalami fasa indigenous
(mati). Pada akhirnya, mikroorganisme sebagai biofilm tersebut akan
lepas dari media. Cairan yang masuk akan turut melepas atau mencuci dan
mendorong biofilm keluar. Setelah itu lapisan biofilm baru akan segera
tumbuh. Fenomena lepasnya biofilm dari media disebut juga sloughing.
Gambar 1. Rangkaian Alat Trickling Filter
E. Mikroorganisme yang Terdapat Dalam Trickling Filter
Mikroorganisme yang umum didapatkan dalam Trickling Filter serta
turut berperan dalam proses penguraian bahan-bahan organik terutama air
limbah yang berasal dari industri pangan seperti industri tahu adalah
bakteri dan mikroalgae. Jamur, protozoa dan mikrofauna merupakan
tambahan saja.
Air limbah tahu yang banyak mengandung bahan-bahan organik dan
diuraikan mikroorganisme dan merangsang pertumbuhan mikroorganisme pada
permukaan media yang berupa lapisan biofilm.
Lapisan bioflm terdiri dari bateri, protozoa dan fungi (antara
lain: zoogloea raminqera, carchesium dan opercularia vorticella).
Ketika air limbah mengalir melalui bioflm tersebut, zat-zat organik
yang larut akan segera diuraikan dan zat-zat organisme koloidal diserap
pada permukaan biofilm tersebut. Pada saat itu mikroorganisme akan
tumbuh secara cepat.
BAB III
PENUTUP
1. Simpulan
1. Pengolahan air limbah secara biologi merupakan pengolahan air limbah
dengan memanfaatkan mikroorganisme.
2. Berdasarkan kebutuhan oksigen, pengolahan air limbah secara biologi
dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) proses yaitu pengolahan air limbah
secara biologi aerob, anaerob dan fakultatif. Sedangkan berdasarkan
metode pertumbuhunan mikroorganismenya, pengolahan air limbah secara
biologi dapat dibedakan menjadi 2 (dua) metode yaitu metode
pertumbuhan tersuspensi dan metode pertumbuhan melekat.
3. Proses pengolahan limbah secara biologis akan menghasilkan indikator
biologis yang terdiri dari jenis-jenis mikroba yang berperan,
tergolong kedalamnya yaitu bakteria, mikroalgae dan protozoa. Bakteri
diperlukan untuk menguraikan bahan organik yang ada di dalam air
limbah.
4. Limbah cair dari industri tahu dapat diolah menggunakan cara biologi
yaitu dengan metode Trickling Filter. Trickling filter merupakan salah
satu aplikasi pengolahan air limbah dengan memanfaatkan teknologi
biofilm. Trickling filter mempunyai 3 komponen utama, yaitu
distributor, pengolahan dan pengumpul. Faktor-faktor yang berpengaruh
pada efisiensi penggunaan trickling filter yaitu jenis media, diameter
media, ketebalan susunan media, lama waktu tinggal trickling filter,
pH, suhu, dan aerasi. Pengolahan limbah secara biologi dengan metode
trickling filter umumnya diaplikasikan pada limbah cair domestik dan
limbah cair industri.
2. Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan pada pengolahan limbah
menggunakan proses biologi sebaiknya memahami mikroorganisme yang
digunakan untuk mengolah jenis limbah dan memperhatikan faktor-faktor
yang mempengaruhi kehidupan mikroorganisme.
