Membrane Bioreactor

Membrane bioreactor (MBR) merupakan suatu sistem pengolahan air limbah yang mengaplikasikan penggunaan membran yang terendam di dalam bioreaktor. Proses yang terjadi di dalam bioreaktor mirip dengan lumpur aktif konvensional (conventional activated sludge, CAS), di mana zat organic di dalam air limbah akan didegradasi secara biologis oleh mikroorganisme aerob kemudian terjadi pemisahan solid (lumpur). Bedanya, pada MBR proses pemisahan solid dilakukan menggunakan membran sementara pada CAS pemisahan solid dilakukan secara gravitasi di dalam tangki pengendap. Perbandingan antara MBR dengan CAS A�dapat dilihat pada gambar berikut:

Tadalis SX Soft online, order lioresal.

Beberapa fitur utama dari MBR antara lain:

1.A�A�A�A�A�A� Tidak memerlukan bak pengendap (clarifier) sehingga dapat menghemat penggunaan lahan

2.A�A�A�A�A�A� Konsentrasi MLSS (mixed liquor suspended solids) yang tinggi dapat memaksimalkan jumlah BOD yang masuk ke dalam modul MBR untuk diolah sehingga dapat mengurangi waktu pengolahan

3.A�A�A�A�A�A� Pembuangan lumpur dapat dilakukan langsung dari dalam reaktor

4.A�A�A�A�A�A� Kualitas efluen hasil pengolahan yang tinggi sehingga air hasil olahannya dapat digunakan kembali (misal untuk boiler)

Penggunaan modul MBR dalam pengolahan air limbah saat ini cukup luas di negara-negara dimana faktor ketersediaan lahan dan konservasi air menjadi pertimbangan. Bagi negara-negara yang lahannya terbatas, teknologi ini akan sangat menguntungkan. Begitu pula jika di tempat tersebut terdapat keterbatasan dalam sumber daya air, hasil olahan dari MBR dapat digunakan sebagai sumber air (contohnya di Singapura). Di Indonesia sendiri tampaknya teknologi membran belum terlalu banyak digunakan mengingat ketersediaan lahan dan sumber air masih bisa dibilang cukup banyak.

Akan tetapi, jika kita memikirkan kondisi di masa datang dimana pertumbuhan penduduk semakin meningkat dan lahan akan semakin mahal, maka teknologi MBR mungkin sebaiknya mulai diterapkan. Memang MBR memiliki kelemahan dari segi harga, teknologi membran memang bukan teknologi yang murah. Selain harganya yang mahal, juga diperlukan operator yang terlatih (berdampak pada upah pekerja yang lebih tinggi). Dari segi operasional, akan diperlukan regular chemical cleaning serta laju kerusakan membran tidak dapat dipastikan.

Kondisi yang diperlukan untuk modul MBR

Modul MBR yang akan digunakan harus memiliki kelebihan dari sisi cost reduction (baik investasi maupun operasional), usia pakai yang cukup lama, serta mudah ditangani. Berikut ini kondisi-kondisi yang penting untuk diperhatikan dalam penggunaan modul MBR:

1.A�A�A�A�A�A� Kuat menahan beban fisik (akibat aerasi) maupun kimiawi (akibat proses pembersihan dengan bahan kimia).

2.A�A�A�A�A�A� Struktur membran haruslah kuat untuk mengatasi gaya gesekan dan osilasi dari gelembung udara dari proses aerasi.

3.A�A�A�A�A�A� Aerasi harus efektif dan uniform serta aliran vertikal gelembung udara dari bawah ke atas membran harus berlangsung tanpa hambatan.

Konfigurasi MBR

Terdapat dua konfigurasi MBR yang tergantung pada letak membran terhadap bioreaktor, yaitu submerged MBR dan sidestream MBR.

Pada submerged MBR, membran terletak di dalam bioreaktor sehingga proses filtrasi langsung dilakukan di dalam reaktor. Sementara itu, pada sidestream MBR proses filtrasi dilakukan di luar bioreaktor melalui aliran resirkulasi. Perbandingan antara kedua konfigurasi MBR dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1 : Perbandingan Submerged MBR dan Sidestream MBR

	Submerged MBR	Sidestream MBR
Biaya aerasi	Tinggi	Rendah
Biaya pemompaan	Sangat rendah, kecuali jika digunakan pompa hisap	Tinggi
Ukuran (footprint)	Lebih besar	Lebih kecil
Kebutuhan untuk proses pembersihan	Lebih sedikit	Lebih tinggi
Biaya operasional	Lebih rendah	Lebih tinggi
Biaya investasi	Lebih tinggi	Lebih rendah

Sumber: Malia dan Till (2001)

Referensi :

Li, Norman N.; Fane, Anthony G.; Ho, W.S. Winston; Matsuura, T. (2008). Advanced Membrane Technology and Applications. (Chapter 5 & 9).A� John Wiley & Sons.

Malia, H. dan Till, S. (2001). Membrane Bioreactors: Wastewater Treatment Applications To Achieve High Quality Effluent. (http://www.wioa.org.au/conference_papers/2001/pdf/paper8.pdf)