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.
apakah pengolahan secara anaerob selalu diikuti dengan aerob?mengapa?
terima kasih
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…
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
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.
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
apa bedany anaerob dengan uasb (upflow anaerob slugde blanket)
@ Mahadir: UASB itu adalah salah satu jenis reaktor anaerob
gimana cara nurunin TSS pd sistem pengolahan limbah aerop? Trims
mau tanya,reaksi kimia yang terjadi waktu proses aerob itu gimana ya?
Halo, Supri..
TSS di dalam air limbah biasanya diturunkan/disisihkan dengan metode pengendapan/sedimentasi
@Sekar:
Reaksi yang terjadi kira-kira seperti ini (sumber: Metcalf&Eddy, 2004)
Zat organik + NH3 + fosfat + O2 + mikroorganisme → CO2 + H2O + sel
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