STUDI PROSES HYBRID: ADSORPSI PADA KARBON AKTIF/MEMBRAN BIOREAKTOR UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI

Transkripsi

1 STUDI PROSES HYBRID: ADSORPSI PADA KARBON AKTIF/MEMBRAN BIOREAKTOR UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI Tri Widjaja, Ali Altway, Soeprijanto Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, ITS Kampus ITS Sukolilo, Surabaya Voni Yuanita, Yulia Rahmawati, Hasasty Pratiwi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, ITS Kampus ITS Sukolilo, Surabaya Senyawa phenol merupakan polutan yang sangat berbahaya. Pada pengolahan limbah lumpur aktif konvensional, mikroorganisme tidak mampu mendegradasi senyawa organik dari phenol. Untuk itu, pengombinasian pada sistem lumpur aktif dan teknologi membrane, diharapkan mampu meningkatkan kemampuan degradasi bahan organik mikroorganisme bersifat toksik. Tujuan penelitian ini untuk mengevaluasi kinerja proses bioreaktor membran hybrid dengan menginvestigasi kombinasi proses adsorpsi, biodegradasi dan. Penelitian dilakukan dengan limbah sintetik dikombinasikan phenol, yang dipilih mewakili bahan toksik yang terdapat pada effluent limbah industri minyak. Bioreaktor beroperasi pada volume 50 l, konsentrasi MLSS 8000 dan mg/l, konsentrasi COD 1500 dan 2500 mg/l, SRT 20, 30 hari. Ke dalam bioreaktor membran ditambahkan phenol 50 mg/l dan powdered activated carbon () 10% dari konsentrasi MLSS. Hasil penelitian menunjukkan proses mempengaruhi dimana proses erat kaitannya dengan F/M ratio. Fouling berpotensi terjadi pada MLSS tinggi yang ditunjukkan penurunan fluks permeat sebesar 16,0%, tetapi setelah penambahan 10%, penurunan fluks semakin kecil menjadi 11,6%. Tetapi fouling dipengaruhi variable konsentrasi COD umpan. Sistem pengolahan limbah tidak mampu mendegradasi dengan baik bahan organik, ditunjukkan dari rendahnya removal COD setelah ditambah phenol. Namun dengan penambahan, phenol dapat diadsorp sehingga kinerja bioreaktor membaik, yang disebabkan meningkatnya proses biodegradasi oleh mikroorganisme. Kata Kunci : phenol, Powdered Activated Carbon, Bioreaktor Membran Abstract Phenol compound was very dangerous pollutant. In conventional activated sludge, microorganism cannot degrade organic compound of phenol. For that, with combining injection in activated sludge system and membrane technology, was expected can increase degradation capability of toxic organic compound. The aim ofthis research to evaluate performance of hybrid membrane bioreactor process with investigated combination of adsorption, biodegradation, and filtration. This research was conducted with synthetic wastewater and was combined with phenol, that contain toxic compound which representative wastewater oil industry. Bioreactor was operated in 50L of volume, MLSS8000 and 15000mg/l,COD 1500 and 2500mg/l, SRT 20, 30days. In membrane bioreactor was injected phenol of 50 mg/l and (10% of MLSS). The result show that biological process was influence filtration which biological process close to F/M ratio. Fouling potential happened at high MLSS which was showed with decreasing of permeate flux 16,0% but after addition of 10%, decreasing of flux to 11,6%. But fouling was not influenced COD variable. Wastewater treatment system cannot degraded organic compound well, it was showed from low of COD removal after added phenol. But, with addition, toxic compound can be adsorbed then bioreactor performance get better, which caused increasing of biodegradation process by microorganism. Keyword : phenol, Powdered Activated Carbon, Membrane Bioreactor TPL05-1

2 1. Pendahuluan Pengolahan limbah cair industri maupun domestik saat ini umumnya menggunakan proses lumpur aktif, prosesnya relatif sederhana dan tidak membutuhkan teknologi yang tinggi. Tetapi proses ini memiliki banyak kelemahan, diantaranya memerlukan waktu yang lama dan lahan yang luas untuk memisahkan lumpur dan cairan didalam bak sedimentasi sekundernya serta yang lebih penting lagi pengoperasiannya memerlukan kondisi sangat khusus terutama terhadap beban organik dan konsentrasi mikroorganisme atau sering disebut F/M ratio dan juga masalah kebutuhan oksigen terlarut. Teknologi membran menjadi salah satu alternatif yang sedang ditawarkan. Sistem MBR merupakan unit pengolahan limbah cair industri yang terdiri dari proses dan membran. Pemakaian teknologi ini di dalam proses lumpur aktif sangat membantu untuk mengatasi kelemahan yang ada dalam proses lumpur aktif konvensional. Penggunaan bioreaktor membran dapat mengatasi fluktuasi yang berlebih pada kualitas influent dan effluent dapat langsung digunakan (Chang et al, 2002). Dan dengan bioreaktor membran, konsentrasi biomassa (MLSS) dan konsentrasi COD umpan yang terlalu tinggi tidak lagi menjadi masalah. Namun pada proses secara aerobik sangat rentan terhadap shock loading dan beban limbah yang fluktuatif bahkan kandungan bahan organik bersifat berbahaya, sehingga pemulihan mikroorganisme sebagai pengurai bahan organik terlarut memerlukan waktu yang tidak singkat, sehingga menyebabkan kondisi proses pengolahan terganggu. Kondisi pada MBR ini memicu terjadinya perubahan kemampuan pengolah proses biodegradasi, yang berakibat secara signifikan pada proses. Hal ini dikarenakan terbentuk extracellular berupa soluble microbial product (SMP) yang menyebabkan terjadinya fouling pada membran, yang dapat menurunkan kinerja membran. Fouling merupakan proses terdeposisinya Soluble Microbial Product (SMP), yaitu produk metabolisme mikroorganisme dalam bioreaktor, bahan organik dan biomassa yang menyumbat pori membran dan menyebabkan menurunnya flux permeat terhadap waktu operasi tertentu (Lewandowski and Bayenal, 2005). SMP dapat berupa humic substance, karbohidrat, protein, lemak dan garam mineral lainnya (Liang et al., 2006). Alternatif penyelesaian masalah tersebut dilakukan dengan penambahan powedered activated carbon () ke dalam MBR, dimana keberadaan dapat mengikat microbial substance berukuran kecil (lebih kecil dari diameter pori membran) pada solid surfaces didalam suatu liquid phase sehingga terbentuk gel layer pada permukaan. Selanjutnya akan terjadi penggabungan solid sehingga menyebabkan peningkatan ukuran mikroba, dengan demikian ukuran mikroba bertambah menjadikan tidak dapat melewati/penetrasi melalui pori membran sehingga diperoleh efluen yang lebih jernih dan tidak mengandung mikroba (Lebeau dkk, 1998 dan Ujang dkk, 2000). Di samping itu, sewaktu limbah mengandung bahan berbahaya (toksik) seperti phenol, adanya diharapkan dapat mengadsorpsi bahan tersebut sehingga kemampuan biodegradasi oleh mikroba di MBR dapat pulih kembali dan biodegradasi mikroba dapat berjalan terus secara kontinyu sesuai dengan yang diharapkan. Menurut penelitian Nelson dan DiGiano (1996) menyatakan bahwa penambahan mempengaruhi penyisihan organik dalam membran karena sifat karbon aktif yang mampu mengikat molekul organik sehingga bisa memperkecil kemungkinan terjadinya fouling. Penelitian ini direncanakan untuk mempelajari kinerja sistem MBR terhadap sensivitas bahan membran dan fouling yang penyebab penurunan kinerja membran. Penelitian dilakukan secara eksperimental, untuk mendapatkan korelasi data terhadap; pengaruh kondisi proses yang dikaitkan dengan perubahan MLSS dan beban COD influen terhadap fluks permeat MBR yang sekaligus mengamati aspek mikroorganisme. Disamping itu, kondisi dengan pengaruh keberadaan phenol pada influent dan penambahan di MBR juga ditinjau untuk dibandingkan hasil tanpa penambahan bahan tersebut terhadap konsentrasi permeate MBR dan laju alir fluks-nya. 2. Teori Dasar Membran ultra Membran secara umum dapat didefinisikan sebagai penghalang selektif antara dua fasa. Kata selektif disini menggambarkan sesuatu yang khas pada membran dan proses dengan menggunakan membran, tetapi tidak menjelaskan hal yang berkaitan dengan struktur dan fungsi membran itu sendiri. Membran ultra memiliki penerapan yang cukup luas dalam teknologi membran. Proses ultra berada diantara proses nano dan mikro. Ukuran pori membran berkisar antara nm. Ultra digunakan untuk memisahkan makromolekul dan koloid dari larutannya. Membran ultra merupakan membran porous dimana rejeksi zat terlarut sangat dipengaruhi oleh ukuran dan berat zat terlarut relative terhadap ukuran pori TPL05-1

3 membran. Membran ini memiliki struktur yang asimetris dengan lapisan atas lebih dense (ukuran pori lebih kecil dan porositas permukaan lebih rendah) sehingga tahanan hidrodinamiknya lebih besar. Ketebalan lapisan atas membran ultra umumnya kurang dari 1 m. Modul membran yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat berongga (hollow fiber) yang digabung dengan cara mengikat ujungnya menjadi satu menggunakan agensia seperti resin epoksi, poliuretan atau karet silikon, kemudian dimasukkan ke dalam suatu tempat (housing). Densitas packing modul serat berongga umumnya > m 2 /m 3. Proses pencucian untuk modul hollow fiber umumnya menggunakan metode pencucian hidraulik dengan cara backflushing (pembilasan balik) permeat melalui membran. Pencucian dengan cara ini digunakan pada proses-proses bergaya pendorong tekanan, dimana arah aliran melalui membran dibalikkan dari sisi permeat ke sisi umpan. Prosedur ini biasanya digunakan untuk menghilangkan fouling. Karbon aktif Karbon aktif adalah suatu bahan padat berpori yang merupakan hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon. Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga poriporinya terbuka dan dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan bau. Karbon aktif mengandung 5 sampai 15 persen air, 2 sampai 3 persen abu dan sisanya terdiri dari karbon. Karbon yang sekarang banyak digunakan berbentuk butiran (granular) dan berbentuk bubuk (tepung). Karbon yang berbentuk bubuk memerlukan waktu kontak lebih sebentar dibandingkan karbon berbentuk butiran, tetapi karbon berbentuk bubuk lebih sukar ditangani. Karbon berbentuk butiran dapat diaktifkan kembali untuk digunakan selanjutnya, yaitu dengan cara memanaskan di dalam pembakar (furnace) ganda. Karbon aktif dapat mengeluarkan bahan organik terlarut pada konsentrasi yang rendah pada air. Keduanya, baik itu karbon aktif granular (Granular Activated Carbon/GAC) maupun Powdered Activated Carbon () diterapkan sebagai perkembangan dalam pengolahan limbah cair. Luas permukaan karbon aktif yang besar akan mengasimilasi bahan organik sedangkan mikroba mendegradasi untuk membuka kembali pori pada granular. Karenanya,bahan beracun pada limbah cair dapat dikurangi kapasitasnya. Beberapa bahan yang dengan cepat dibiodegradasi sulit mengadsorp karbon, membuatnya sulit untuk memprediksi effluent dari limbah. Bioreaktor membran terendam dengan penambahan Sistem pengolahan air limbah yang banyak diterapkan saat ini adalah gabungan dari proses biologi dan fisik. Proses biologi umumnya menggunakan proses lumpur aktif atau biofilter yang merupakan pengolahan lanjutan dengan tujuan untuk menurunkan kandungan organik lainnya. Alternatif pengganti untuk proses koagulasi-flokulasi adalah proses adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif. Proses adsorpsi dengan karbon aktif terbukti memberikan hasil yang baik dalam menyisihkan kandungan warna maupun kandungan organik. Untuk mengurangi biaya yang dibutuhkan dilakukan modifikasi proses dengan menggunakan sistim kombinasi fisik dan biologi, yaitu dengan memasukkan karbon aktif ke tangki aerasi lumpur aktif. Pemakaian karbon aktif dalam tangki aerasi lumpur aktif menghasilkan efisiensi pengolahan yang lebih baik dan biaya yang lebih ekonomis dibandingkan proses koagulasi-flokulasi dan proses adsorpsi dengan karbon aktif. Pendekatan secara eksperimen dapat dilakukan melalui penerapan teknologi dalam mengolah limbah cair industri dengan memperhatikan aspek mekanisme kombinasi proses adsorpsi dan yang melibatkan sifat-sifat adsorpsi-desorpsi target substances terhadap karbon aktif, dan juga memperhatikan aspek kondisi proses operasi yang meliputi; konsentrasi sludge sebagai mixed liquor suspended solid (MLSS) dengan komposisinya (sludge dan karbon aktif), dan sludge retention time (SRT). Dengan adanya maka diharapkan mikroba yang masih bisa lolos oleh membran ultra dapat diikat atau diserap pada permukaan karbon aktif. Akibatnya kualitas effluent semakin baik. Beberapa penelitian tentang penambahan ke dalam Immersed Membrane Filtration (IMF) telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya diantaranya Lebeau dkk, 1998 dan Ujang dkk, Penambahan karbon aktif telah memperbaiki efisiensi pengolahan terhadap kemampuan microbial removal (Eschericia Coli) suatu unit water treatment. Lebih lanjut, penambahan dapat mengikat microbial substance berukuran kecil (lebih kecil dari diameter pori membran) pada solid surfaces didalam suatu liquid phase sehingga terbentuk gel layer pada permukaan. Selanjutnya akan terjadi penggabungan solid sehingga menyebabkan peningkatan ukuran mikroba, dengan demikian ukuran mikroba bertambah TPL05-2

4 menjadikan tidak dapat melewati/penetrasi melalui pori membran sehingga diperoleh efluen yang lebih jernih dan tidak mengandung mikroba. 3. Metodologi Sebagai umpan digunakan air limbah sintetis yang dialirkan secara kontinyu ke dalam reaktor. Penelitian ini menggunakan satu unit reaktor lumpur aktif sebagai tempat proses separasi membran. Komposisi air limbah sintetis dirancang agar memiliki COD 1500 dan 2500 mg/l dengan perbandingan COD, N, dan P adalah 100,10, dan 1. Tabel 1. Komposisi Limbah Sintetis COD 1500 COD 2500 Komponen (mg/l) (mg/l) Glukosa Asam glutamate CH 3 COONH 4 NaHCO 3 NH 4 Cl KH 2 PO4 K 2 HPO4 MgSO 4.7H 2 O MnSO 4.H 2 O FeCl 3.6H 2 O CaCl 2.2H 2 O NaCl 882,9 396,8 320,7 343,8 130,9 52,26 20,35 13,57 6,78 48, ,1 534,6 343,8 218,2 52,26 20,35 13,57 6,78 48,05 Penelitian ini menggunakan bioreaktor membran terendam. Diagram skematik bioreaktor membran terendam, ditunjukkan pada gambar 1. Membran yang digunakan merupakan polisulfone hollow fiber dengan diameter rata-rata pori 0,01 µm dan luas area membran 1 m 2 yang terendam dalam reactor secara vertical dengan outlet berada di bagian atas. Pada bagian bawah reaktor dipasang diffuser untuk memberikan gelembung udara yang disemprotkan dari bagian bawah membran. Membran bioreaktor dioperasikan pada suhu (30±2 o C) dan ph antara 6,5-7,0. Dalam penelitian ini dilakukan dua tahap, yaitu tahap pendahuluan dan tahap percobaan utama. Pada tahap pendahuluan terdiri dari analisa COD limbah cair industri sintetis, pembibitan dan aklimatisasi. Sedangkan tahap percobaan utama merupakan tahap operasi pengolahan limbah dengan variable-variabel yang ditentukan. Penambahan bahan toksik phenol dilakukan ke dalam tangki aerasi dengan konsentrasi 50 mg/l dengan laju alir sama dengan limbah sintetik selama 1 hari. Lumpur aktif yang digunakan sebagai penelitian adalah limbah cair dari tangki aerasi pengolahan limbah pada Surabaya Industrial Estate Rungkut (SIER). Limbah cair lumpur aktif diteliti secara skala laboratorium, kemudian dilakukan aklimatisasi dengan limbah sintetis. SRT yang digunakan adalah 20 dan 30 hari dengan variabel penambahan 0% dan 10%. Secara garis besar, tahap percobaan utama adalah sebagai berikut. Memasukkan umpan yang berupa limbah cair sintetis ke dalam bak aerasi secara kontinyu. Di dalam bak aerasi, limbah cair akan didegradasi oleh mikroba dalam kondisi aerob. Hasil olahan akan masuk ke dalam modul membran, dan effluen akan keluar dalam bentuk permeat, sementara retentate,, terdiri atas massa mikroba dan senyawa limbah yang belum terdegradasi akan kembali ke larutan di dalam bak aerasi dan seterusnya. 1 2 a on- Ket: (1) Tangki umpan limbah sintetis, (2) Baffle,(3) SMBR, (4)Aerator, (5)Tangki Permeat,(a) Arah aliran, (b)effluent, (c) Arah aliran Backflushing Gambar 1. Diagram Skematik Bioreaktor Membran 4. Hasil dan Pembahasan Dalam penelitian ini, konsentrasi MLSS yang digunakan adalah 8000 dan mg/l. Pemilihan konsentrasi tersebut untuk mengetahui pengaruh dari penggunaan konsentrasi biomassa yang sedang dan tinggi terhadap kinerja membran bioreaktor. Sedangkan untuk mengetahui pengaruh dari konsentrasi COD umpan, maka digunakan konsentrasi yang berbeda yaitu 1500 mg/l, 2000 mg/l dan 2500 mg/l. Untuk variabel SRT sebesar 20 dan 30 hari. Dengan adanya pengaruh konsentrasi biomassa, konsentrasi COD umpan, SRT dan penambahan maka diharapkan dari segi dan secara keseluruhan dapat diketahui kinerja dari membran bioreaktor. Kinerja membran secara keseluruhan P c b 5 TPL05-3

5 SMP (mg/l) Removal COD (%) Removal COD (%) Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia SNTKI 2009 ISBN Di dalam bioreaktor, beban organik diremove dalam dua tahap, yaitu dengan degradasi oleh mikroorganisme dan oleh membran, dimana kedua proses ini saling berpengaruh. Metabolisme mikroorganisme proses sangat dipengaruhi oleh F/M ratio yang merupakan jumlah substrat sebagai sumber energi untuk pertumbuhan mikroorganisme yang ditambahkan ke dalam bioreaktor. F/M ratio juga dipengaruhi oleh COD umpan dan konsentrasi biomassa. Untuk kondisi lumpur yang baik atau normal, F/M ratio beroperasi antara 0,2-0,6 kg COD/kg MLSS (Sundstroms dan Klei, 1979). Berikut ini kinerja Bioreaktor Membran dengan penambahan berkaitan dengan beban organik pada SRT, konsentrasi MLSS dan COD yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar Non SRT 20 SRT COD (mg/l) Gambar 2. Removal COD (%) pada MLSS 8000 mg/l Non SRT 20 SRT COD (mg/l) Gambar 3. Removal COD (%) pada MLSS mg/l Dari Gambar 2 dan Gambar 3 menunjukkan bahwa removal COD proses lebih dominan daripada proses untuk semua variabel SRT, konsentrasi MLSS dan COD umpan. Dan dapat pula dilihat bahwa removal COD proses pada MLSS 8000 mg/l lebih besar daripada MLSS mg/l untuk semua variabel SRT. Hal ini disebabkan karena pada MLSS 8000 mg/l, F/M ratio lebih seimbang daripada MLSS mg/l. F/M ratio yang seimbang akan menyebabkan metabolisme mikroorganisme berjalan baik sehingga removal COD akan semakin besar. Jika proses lumpur aktif biasa, proses pengendapan berjalan lambat sehingga dengan adanya membran maka kinerja MBR masih tetap baik dan stabil dalam mendegradasi beban organik secara keseluruhan. Gambar 2 dan Gambar 3 juga menunjukkan bahwa ada keterkaitan antara removal COD proses dan dimana proses dipengaruhi F/M ratio, sehingga mempengaruhi besarnya removal COD proses. Jika proses kurang baik karena tidak seimbangnya F/M ratio, maka proses yang akan berperan untuk me-remove senyawa organik. Namun jika proses membran semakin besar maka akan mempengaruhi terjadinya fouling. Tabel 2. Pengaruh konsentrasi Removal COD 0% 10% Toksik + 10 % 78,09 85,75 80,08 Biologis 58,44 69,62 70,32 Filtrasi 19,65 16,13 9,76 Protein 2,08 1,32 0,52 Karbohidrat 1,38 0,78 0, Non protein karbohidrat MLSS 8000 mg/l protein karbohidrat MLSS mg/l SRT (hari) Gambar 4. Perbandingan SMP pada limbah MBR TPL05-4

6 Fluks (L/m2.jam) Fluks (L/m2.jam) Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia SNTKI 2009 ISBN Dari Gambar 4 dan Tabel 2 di atas, pada penambahan proses meningkat dibandingkan pada non. Hal itu disebabkan karena di dalam MBR terdapat proses adsorpsi oleh terhadap bahan-bahan organik, sehingga di dalam limbah proses tidak hanya dilakukan oleh mikroorganisme tetapi juga dilakukan oleh. Akibatnya proses sebagai mekanisme kerja membran menjadi lebih berkurang dibandingkan pada non. Secara keseluruhan removal COD total untuk variabel penambahan 10% lebih baik dibandingkan pada variabel non. Penambahan 10% dapat meningkatkan kinerja proses MBR dalam hal removal COD sebesar 8-9%. Tabel 3. Identifikasi Mikroorganisme Jumlah Bakteri Non 4 x % 4,5 x % + toksik 1,8 x 10 6 Tabel 3 menunjukkan jumlah mikroorganisme, terlihat bahwa sebelum penambahan jumlah mikroorganisme lebih sedikit, yaitu sebesar 4 x 10 6 sel/ml sampel. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan menyebabkan mikroorganisme terakumulasi dalam reaktor sehingga mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik. Pada penambahan terlihat bahwa sebelum shock loading jumlah mikroorganisme sangat banyak, yaitu sebesar 4,5 x 10 6 sel/ml sampel. Hal ini menunjukkan tidak adanya bahan yang bersifat toksik sehingga mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik. Setelah penambahan phenol, terjadi penurunan jumlah mikroorganisme pada reaktor akibat adanya proses shock loading yaitu sebesar 1,8 x Sedangkan untuk reaktor dengan penambahan, mikroorganisme lebih mampu beradaptasi karena bahan toksik phenol diserap oleh karbon aktif sehingga perlakuan shock loading pengaruhnya lebih kecil pada reaktor dengan penambahan. Kunci dari evaluasi senyawa toksik organik terhadap lingkungannya adalah dengan mengevaluasi kemampuan biodegradasinya. Biodegradasi merupakan mekanisme terpenting dalam pengontrolan konsentrasi senyawa toksik pada aquatic system karena dengan hal ini dapat diketahui bahwa polutan berbahaya dapat dikurangi (Sanjay, et al., 1990). Dilihat dari tabel 2 pada saat penambahan bahan toksik, removal COD semakin menurun tetapi pada penambahan 10 %, removal COD cenderung lebih besar SRT 20 hari non SRT 30 hari Waktu (jam) Gambar 5. Pengamatan fluks permeat pada MLSS 8000 mg/l SRT 20 hari Waktu (jam) SRT 30 hari non Gambar 6. Pengamatan fluks permeat pada MLSS mg/l Secara keseluruhan, dari hasil pengamatan fluks pada Gambar 5 dan Gambar 6 di atas, maka pada MLSS yang sama untuk SRT 20 hari, penurunan fluks lebih tajam dibandingkan SRT 30 hari. Artinya fouling yang diindikasikan dengan penurunan laju fluks permeat berpotensi terjadi pada SRT yang lebih pendek, yaitu 20 hari. Penurunan laju fluks ini erat kaitannya dengan jumlah SMP dalam bioreaktor. Pada SRT yang pendek jumlah SMP yang terbentuk semakin banyak sehingga berpengaruh pada laju fluks permeat yang keluar dari membran. Penambahan dapat memperkecil penurunan laju fluks permeat sebesar 18-44% dibandingkan sebelum penambahan. Hal ini dapat disebabkan karena jumlah SMP juga semakin sedikit setelah penambahan. Dengan demikian penambahan dapat mengurangi potensi terjadinya fouling karena dapat mengadsorp SMP pada limbah sehingga jumlahnya berkurang. Sehingga dapat dikatakan bahwa jumlah SMP dapat mempengaruhi laju TPL05-5

7 fluks permeat yang mengindikasikan adanya fouling. 5. Kesimpulan Berdasarkan penelitian dan hasil analisa, kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Efisiensi removal COD tinggi pada penambahan 10% yaitu sebesar 85,75% 2. Akumulasi SMP yang tinggi dan fouling berpotensi terjadi MLSS yang tinggi. 3. Penambahan dapat mengadsorp bahan toksik phenol sehingga kinerja bioreaktor membran kembali baik karena proses biodegradasi oleh mikroorganisme meningkat. Ucapan Terima Kasih Penelitian ini didanai oleh Dana SPI ITS tahun 2009 sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Nomor : 10474/I2.7/PM/2009 dan Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) ITS Tahun 2009 Sesuai Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Nomor: 10473/I2.7/PM/2009. Daftar Pustaka [1] A. Masse, M. Sperandio, C. Cabassud, Comparison of Sludge Characteristics and Performance of a Submerged Membrane Bioreactor and an Activated Sludge Process at High Solids Retention Time, Water Res. 40 (2006), [2] Brindle, K., Stephenson, T., The Application of Membrane Biological Reacrors for the Treatment of Wastewaters. Biotechnol. Bioeng. 49 (6), [3] Cho, B.D., Fane, A.G., Fouling Transients in nominally subcritical flux operation of a membrane bioreactor. J. membr. SCI.209, [4] H. S. Kim, H. katayama, S. Takizawa & S. Ohgaki, Removal of coliphage kibeta & organic matter from synthetic secondary effluent by - NF Process, Proc. IWA specialized conference on membrane Technology, Israel, [5] I. S. Chang, C. H. Lee, Membrane Filtration Characteristics in Membrane Coupled Activated Sludge System The Effect of Physiological States of Activated Sludge on Membrane Fouling, Desalination 120 (1998), [6] J. Cho, K.-G. Song, K.-H. Ahn, The Activated Sludge and Microbial substances Influents on Membrane Fouling in Submerge Membrane Bioreactor: Unstired Batch Cell Test, Desalination (2005), [7] Judd, S., A Review of Fouling of membrane bioreactors in sewage treatment. Water SCI. Technol. 49 (2, ) [8] K. Yamamoto, M. Hiasa, T. Mahmood &. Matsuo, Direct solid liquid separation using hollow fiber membrane in an activated sludge aeration tank, Water SCI. Technol., 21 (4-5) [9] Le Clech, P., Jefferson, B. Chang, I.S., Judd, S.J., Critical flux determination by the flux step method in submerged membrane bioreactor. J. membr. SCI.227, [10] Lewandowski. Z., Bayenal, H., Biofilms : Their Structure, activity and effect on membrane filtration. Water SCI. Technol. 51(6-7), [11] Liang, Shuang dkk Soluble Microbal Products in Membrane Bioreactor Operation : Behaviors, Characteristics, and Fouling Potential. Science Direct Water Research, 41 : [12] Marot, B., Barrios-Martinez, A., Mouline, P., Roche, N., Industrial Wastewater treatment in a membrane bioreactor : a Review. Nviron. Prog.23, [13] Nagaoka, H., Ueda, S. Miya, A., Influence of bacterial extracellular polymers on the membrane separation activated sludge process. Water SCI. Technol. 34 (9, ) [14] S. S. Han, T. H. Bae, G. G. Jang, T. M. Tak, Influence of Sludge Retention Time on Membrane Fouling and Bioactivities in Membrane Bioreactor System, Process Biochem. 40 (2005), [15] S. Rosenberger, C. Laabs, B. Lesjean, R. Gnirss, G. Amy, M. Jekel, J. C. Schrotter, Impact of Coloidal and Soluble Organic Material on Membrane Performance in Membrane Bioreactors for Municiple Wastewater Treatment, Water Res. 40 (2006), TPL05-6