air limbah

membagi informasi tentang air limbah

Perbedaan utama dari pengolahan secara aerob dan anaerob terletak pada kondisi lingkungannya. Pada pengolahan secara aerob, kehadiran oksigen mutlak diperlukan untuk metabolisme bakteri, sementara pada kondisi anaerob sebaliknya. Berikut ini adalah beberapa perbedaan utama antara pengolahan secara aerob dan anaerob menurut Eckenfelder, et.al (1988) :

Temperatur

Temperatur mempengaruhi proses aerob maupun anaerob. Pada proses anaerob, diperlukan temperatur yang lebih tinggi untuk mencapai laju reaksi yang diperlukan. Pada proses anaerob, penambahan temperatur dapat dilakukan dengan memanfaatkan panas dari gas methane yang merupakan by-product proses anaerob itu sendiri.

pH dan Alkalinitas

Proses aerob bekerja paling efektif pada kisaran pH 6,5 – 8,5. Pada reaktor aerob yang dikenal dengan istilah completely mixed activated sludge (CMAS), terjadi proses netralisasi asam dan basa sehingga biasanya tidak diperlukan tambahan bahan kimia selama BOD kurang dari 25 mg/L.

Sementara itu proses anaerob yang memanfaatkan bakteri methanogen lebih sensitif pada pH dan bekerja optimum pada kisaran pH 6,5 – 7,5. Sekurang-kurangnya, pH harus dijaga pada nilai 6,2 dan jika konsentrasi sulfat cukup tinggi maka kisaran pH sebaiknya berada pada pH 7 – 8 untuk menghindari keracunan H2S. Alkalinitas bikarbonat sebaiknya tersedia pada kisaran 2500 hingga 5000 mg/L untuk mengatasi peningkatan asam-asam volatil dengan menjaga penurunan pH sekecil mungkin. Biasanya dilakukan penambahan bikarbonat ke dalam reaktor untuk mengontrol pH dan alkalinitas.

Produksi Lumpur dan Kebutuhan Nutrien

Bagi kebanyakan air limbah, produksi lumpur yang dihasilkan dari pengolahan aerob adalah sebesar 0,5 kg VSS/ kg COD tersisihkan. Sementara itu, pada pengolahan anaerob, produksi lumpur adalah sebanyak 0,1 kg VSS/kg COD tersisihkan. Pada pengolahan aerob, konsentrasi nitrogen yang perlu ditambahkan adalah 8-12 persen dan fosfor sebesar 1,5-2,5 persen. Sebagai “rule of thumb”, kebutuhan nutrien pada pengolahan anaerob adalah seperlima dari proses aerob.

Tabel berikut menunjukkan perbandingan antara pengolahan secara aerob dan anaerob (sumber : Eckenfelder, et.al , 1988)

Parameter

Aerob

Anaerob

Kebutuhan energi Tinggi Rendah
Tingkat pengolahan 60-90% 95%
Produksi lumpur Tinggi Rendah
Stabilitas proses terhadap toksik dan perubahan beban Sedang sampai tinggi Rendah sampai sedang
Kebutuhan nutrien Tinggi untuk beberapa limbah industri Rendah
Bau Tidak terlalu berpotensi menimbulkan bau Berpotensi menimbulkan bau
Kebutuhan alkalinitas Rendah Tinggi untuk beberapa limbah industri
Produksi biogas Tidak ada Ada (dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi)
Start-up time 2 – 4 minggu 2 – 4 bulan

Perbandingan antara proses aerob dan anaerob tersebut menjadi dasar pemilihan unit-unit pengolahan biologi pada secondary treatment. Pemilihan akan tergantung dari karakteristik air limbah yang akan diolah. Bahkan, untuk karakteristik limbah tertentu diperlukan kombinasi dari kedua proses tersebut.

Sumber : Eckenfelder, W.W., Patoczka, J.B., and Pulliam, G.W.(1988).Anaerobic Versus Aerobic Treatment In The USA.in: Anaerobic Digestion 1988, E.R.Hall and P.N.Hobson(eds.),Pergamon Press New York.

Posted by Muti On August - 15 - 2010 Pengolahan Air Limbah Secondary Treatment

34 Responses to “Pengolahan Aerob VS Anaerob”

  1. indra says:

    apakah pengolahan secara anaerob selalu diikuti dengan aerob?mengapa?

    terima kasih

  2. Muti says:

    Hi, Indra..

    Biasanya proses anaerob digunakan untuk menurunkan konsentrasi organik yang sangat tinggi, karena apabila kita menggunakan proses aerob untuk limbah yang sama maka biaya pengolahannya akan terlalu tinggi. (bayangkan berapa banyak oksigen yang perlu disuplai…)
    Tapi, apabila proses anaerob itu sendiri tidak dapat menurunkan konsentrasi polutan (organik) hingga batas yang diinginkan (baku mutu), maka proses aerob biasanya digunakan. Terlebih lagi, biasanya proses aerob ditambahkan untuk keperluan penyisihan nutrien N dan P.
    Semoga membantu…

  3. fitria says:

    Saya ingin bertanya mengenai cara menentukan metode pengolahan air limbah. Berapa kisaran BOD jika ingin menggunakan pengolahan secara aerob dan begitu juga untuk pengolahan anaerob?

    Terima kasih

  4. Sugiyanto says:

    Saya mau tanya, apakah bak anaerob perlu dibersihkan secara rutin karena timbulnya lumpur mengambang. Ditempat kami bak anaerob dibersihkan tiap 1 bulan, tetapi kendala setelah dibersihkan selama 1 minggu sistem pengolahan akan bau termasuk air hasil olahan keruh dan berbau.
    Mohon infonya.
    Terima kasih.

  5. Muti says:

    Pak Sugiyanto,

    Sepengetahuan saya salah satu kelebihan pengolahan anaerob dibanding aerob adalah lumpur dari dalam reaktornya (hampir) tidak perlu dikuras. Secara praktis seharusnya tidak perlu terlalu sering dibersihkan (rekan2 pembaca yang lain, tolong dikoreksi jika salah).

    Yang Bapak maksud dengan lumpur mengambang itu apa maksudnya foaming? Silakan cek artikel terbaru tentang foaming di dalam reaktor anaerob, barangkali bisa menjadi pencerahan dalam mengatasi persoalan di instalasi Bapak.

    Bau yang timbul dari dalam reaktor anaerob disebabkan oleh H2S. Perlu diingat, senyawa ini adalah formasi gas dari sulfida yang bersifat toksik bagi bakteri di dalam reaktor sehingga konsentrasinya perlu dimonitor. Kalau bakteri di dalam reaktor banyak mati, tentunya sasaran pengolahan akan sulit tercapai sehingga efluen dari reaktor akan tetap keruh.

    Untuk rekan pembaca yang lain yang memiliki lebih banyak pengalaman di lapangan, mohon sharing-nya

  6. mahadir says:

    apa bedany anaerob dengan uasb (upflow anaerob slugde blanket)

  7. Muti says:

    @ Mahadir: UASB itu adalah salah satu jenis reaktor anaerob

  8. supri says:

    gimana cara nurunin TSS pd sistem pengolahan limbah aerop? Trims

  9. sekar says:

    mau tanya,reaksi kimia yang terjadi waktu proses aerob itu gimana ya?

  10. Muti says:

    Halo, Supri..

    TSS di dalam air limbah biasanya diturunkan/disisihkan dengan metode pengendapan/sedimentasi

  11. Muti says:

    @Sekar:
    Reaksi yang terjadi kira-kira seperti ini (sumber: Metcalf&Eddy, 2004)
    Zat organik + NH3 + fosfat + O2 + mikroorganisme → CO2 + H2O + sel

  12. edy says:

    apakah di proses aerob dapat meningkatkan pH?ditempat saya menggunakan kombinasi anaerob dan aerob, pH keluar anaerob sekitar 6, tetapi setelah aerob (di-clarifier) menjadi lebih dari 8. thanks

  13. esti pohan says:

    mau nanya donk, untuk limbah mie yang memiliki kadar BOD 5700mg/L sebaiknya pake bak anaerob saja apa perlu menggunakan bak aerob juga?
    trus untuk menurunkan kadar TSSnya yang bekisar 9440mg/L saya perlu menambahkan bak sedimentasi juga?
    mohon dijawab y, terimakasih :)

  14. Muti says:

    Hi Mbak Esti,

    Penambahan proses aerob yang mengikuti pengolahan anaerob tentunya tergantung dari efluen proses anaerob dan disesuaikan dengan baku mutu yang berlaku. Biasanya memang setelah proses anaerob ditambah dengan pengolahan aerob karena dengan pengolahan anaerob saja tidak cukup untuk menurunkan BOD sampai memenuhi baku mutu. Saya kasih contoh, ya…

    Katakanlah reaktor anaerob Mbak Esti sangat baik kerjanya sehingga mampu menyisihkan 95% BOD (tinggi sekali ya, efisiensinya). BOD di influen reaktor anaerob 5700 mg/L, berarti efluennya menjadi 285 mg/L. Nah, ternyata dengan efisiensi yang setinggi itu saja masih ada 285 mg/L BOD dan pastinya masih jauh dari baku mutu.

    Saya ambil contoh, untuk di daerah Jawa Tengah saja, baku mutu BOD untuk industri mie adalah sebesar 50 mg/L (bisa lihat di artikel ini).
    Makanya masih perlu proses anaerob sebagai “polishing”.

    Untuk TSS, bisa dicek dulu apakah laju pengendapannya cepat atau tidak. Kalau laju pengendapannya cepat, sebaiknya menggunakan bak sedimentasi di awal pengolahan. Untuk TSS ini bisa disesuaikan dengan pengolahan anaerob yang mengikutinya. Ada reaktor anaerob yang mensyaratkan TSS-nya tidak boleh terlalu tinggi, ada juga yang tidak bermasalah.
    Semoga jawabannya membantu.

  15. rudiawan says:

    mohon bisa dijelaskan proses pada pengolahan limbah cair,yaitu proses anaerob dan proses anoxcid, sebelum masuk kepada proses aerasi.
    Mohon dijelaskan perbedaan kedua proses tersebut, apa kelebihan dan kekurangannya ?

    salam,
    rudi

  16. Muti says:

    @ Rudi:
    Anaerob menggambarkan proses yang terjadi tanpa kehadiran oksigen. Bakteri yang mampu hidup pada kondisi ini adalah bakteri anaerob (heterotroph). Sementara itu anoxic merupakan jenis khusus dari proses anaerob dimana nitrogen menggantikan fungsi oksigen sebagai electron akseptor. Bakteri yang mampu hidup di kondisi ini adalah bakteri fakultatif (heterotroph).
    Pemilihan proses akan tergantung dari tujuan pengolahan. Proses anaerob biasanya digunakan untuk menyisihkan organik yang sangat tinggi sementara anoxic biasanya digunakan dalam penyisihan nitrogen dari dalam air limbah.

  17. ucum says:

    kalo ditempat saya, pengolahan biologi ( kombinasi anaerob dan aerob cuma mampu menurunkan 60 % COD, padahal COD awal cuma 900ppm.. kira2 yg mempengaruhi apa?
    apakah tingginya TDS brpengruh ke proses penurunan COD?

  18. Muti says:

    @ Ucum:
    Untuk mengetahui penyebab rendahnya efisiensi pengolahan ada bbrp hal yang perlu dicek, antara lain:
    1. Coba lihat data historis air limbah, adakah yang berubah? Misal beban pengolahan, karakteristik limbah, dll
    2. Bagaimana dgn hasil pengolahan dari anaerob dan aerob? Reaktor mana yg mengalami penurunan performa?
    3. Bagaimana dgn biodegradability air limbahnya sendiri?
    Dan lain2…
    Jadi faktornya bisa beragam dan sebaiknya dipastikan dulu agar penanganannya lebih tepat.

  19. hani says:

    mau tny, apa perbedaan pada sistem anaerob dan anoxic?

  20. Muti says:

    @ Hani:
    Silakan scroll ke atas :D

  21. ALI says:

    Mohon di jelaskan kalau kita mau proses anaerob, dengan inlet cod diangka 14000 apa yang perlu kami persiapkan, terima kasih

    selama ini kita hanya pakai proses aerob, nilainya gak pernah masuk untuk codnya

    makasih

  22. anastasia says:

    mau tanya, mengapa proses yang ditimbulkan setelah pengolahan air limbah menghasilkan energi/panas yang lebih tinggi?selain itu saya juga pernah membaca bahwa kolam aerobik berfungsi menurunkan TSS secara cepat,apa reaksi yang berkaitan antara bakteri aerobik dengan kandungan yang terdapat dalam TSS?
    terimakasih sebelumnya…

  23. Muti says:

    Halo, Anastasia!
    Proses pengolahan yang melibatkan bakteri akan menghasilkan energi karena adanya respirasi endogenik bakteri yang menghasilkan energi. Saya kutip dari Metcalf&Eddy (2004) reaksi pada respirasi endogenik adalah sebagai berikut: C5H7NO2 + 5O2 –> 5CO2 + 2H2O + NH3 + energi

  24. anastasia says:

    terimakasih ya informasinya….

  25. Muti says:

    @ Ali: untuk menentukan jenis reaktor anaerob yang akan digunakan tentunya ada beberapa hal yang harus diperhatikan, misalnya
    1. Karakteristik air limbah mulai dari debit, kandungan organik (misal COD), alkalinitas, nutrien, temperatur air limbah, zat-zat yang bersifat toksik (lihat artikel inhibitor pada proses anaerob).
    2. Konsentrasi solid serta minyak dan lemak (fat, oil, and grease/ FOG) karena ada beberapa jenis reaktor anaerob yang tidak dapat bekerja optimal apabila kandungan solid dan FOG-nya tinggi.
    3. Efisiensi pengolahan yang diinginkan.
    4. Produksi biogas dan lumpur
    5. Ketersediaan lahan
    6. Biaya
    Kalau ada rekan-rekan lain yang ingin menambahkan saya persilakan…

  26. raida says:

    mau tanya apakah proses pengolahan anaerob dapat meningkatkan pH? mohon informasinya
    terima kasih

  27. abuakmal says:

    mohon maaf gimana cara memulai menjalankan anaerobik, apakah perlu diberi bakteri, kalo ada berapa kebutuhan bakterinya kalo saya punya instalasi 10 m3 berapa bakteri yang harus ditambahkan, apakah bisa menggunakan bakteri yang dijual dalam bentuk botolan tersebut

    terima kasih

  28. Muti says:

    @Abuakmal: Semua proses biologi tentunya memerlukan bakteri. Sumbernya bisa berasal dari bakteri yang sudah dikemas (dijual dalam beragam bentuk), lumpur dari reaktor lain, atau dari air llimbah itu sendiri. Sumber terakhir merupakan sumber yang paling murah karena tidak perlu membeli bakteri. Ingat, di dalam air limbah itu sendiri sudah terkandung bakteri yang diperlukan (apalagi kalau limbahnya berupa limbah domestik).

  29. Muti says:

    @ Raida: Akhir dari proses anaerob adalah metanogenesin (pembentukan gas metan dari asetat, formaldehida, hidrogen dan karbondioksida) dan proses ini bekerja pada kisaran pH 6.5-7.5
    Jika dibanding dengan fase awal proses anaerob, pH pada metanogenesis memang akan lebih tinggi. Namun agar reaktor dapat bekerja optimal maka pH haarus dijaga pada kisaran tersebut.

  30. subagyo says:

    kami memiliki pengolahan limbah Aerobic reactor diteruskan ke aerobic reactor. kendala yang kai hadapi adalah H2S 41 ppm keluar an-aerobobic reactor …pertayaan kami :
    1.Berapa batasan maximum sehingga tidak mengganggu reactor aerobic
    2.Cara mengrangi H2S sebelum masuk aerobic sehingga tidak mengganggu pertumbuhan bakteri

  31. fikri says:

    Knapa biasanya Ipal industri kebanyakan memakai proses aerobik dulu baru prosen anaerobik?

  32. shauqi says:

    seberapa besar perbedaan luas lahan yang diperlukan untuk bangunan ipal dengan sistem aerobik dan anaerobik sebagai contoh kandungan BODnya 700mg/lt, ini kaitannya dengan lokasi pembangunan ipal di kota yang memiliki lahan yang sempit..terimakasih

  33. Muti says:

    @ Fikri: sebenarnya yang sering terjadi adalah proses anaerob yang diikuti proses aerob karena untuk limbah dengan kandungan organik tinggi akan lebih sesuai jika menggunakan pengolahan anaerob. Pengolahan aerob setelah anaerob biasanya dipakai apabila diperlukan adanya penyisihan nutrien atau jika hasil pengolahan anaerob belum memenuhi baku mutu.
    Kalau Anda melihat ada skema yang menggambarkan proses aerob kemudian diikuti dengan anaerob, mungkin proses anaerob tersebut maksudnya adalah anaerob sludge digestion (reaktor pengolahan lumpur, bukan air limbah).

  34. Muti says:

    @ Shauqi : menurut saya perbandingan luas lahan yang diperlukan tidak bisa dipukul rata karena baik proses aerob maupun anaerob bermacam-macam jenisnya. Mungkin pertimbangan berikut bisa membantu
    1. Pada proses aerob akan dihasilkan lumpur (baik dari flok maupun slime layer) yang perlu disisihkan. Untuk penyisihannya diperlukan tangki clarifier. Nah, dari aspek ini berarti untuk pengolahan secara aerob diperlukan tangki tambahan. Kecuali, jika Anda akan menggunakan sistem SBR (sequencing batch reactor) dimana semua proses berada di dalam satu tangki
    2. Anda perlu mempertimbangkan tingkat pengolahan yang ingin dicapai dengan memperhatikan baku mutu yang berlaku. Misalnya Anda berencana menggunakan satu jenis proses saja (anaerob atau aerob saja), dengan tingkat pengolahan 90%. Pada efisiensi yang sudah setinggi itu efluen yang dihasilkan masih menyisakan BOD sebesar 70 mg/L dan belum lolos baku mutu. Itulah mengapa banyak instalasi yang menggunakan kedua proses, anaerob dan aerob. Mengapa anaerob dulu? Karena untuk efisiensi yang sama, kebutuhan energi yang digunakan lebih sedikit dibanding proses aerob (jangan lupa biaya operasional untuk aerasi pada pengolahan aerob)
    3. Alternatif lain untuk lahan terbatas adalah membrane bioreactor (MBR). Selengkapnya silakan lihat pada postingan mengenai MBR di situs ini.

    Kepada rekan pembaca lain yang punya pengalaman, saya persilakan untuk memberi masukan/komentar. Trims.
    -Muti-

Leave a Reply

VIDEO

TAG CLOUD

POPULAR