TUGAS MANAJEMEN LABORATORIUM PENANGANAN LIMBAH DENGAN MENGGUNAKAN LUMPUR AKTIF DAN LUMPUR AKTIF DISUSUN OLEH RIZKIKA WIDIANTI 1413100100 DOSEN PENGAMPU Dr. Djoko Hartanto, M.Si JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017
Penanganan limbah industri dengan menggunakan lumpur aktif 1. Prinsip dasar penangan limbah dengan menggunakan lumpur aktif Prinsip dasar dari penanganan limbah dengan limbah aktif terdiri dari dua proses utama yaitu pada tangki aerasi dan tangki sedimentasi. Dalam penanganan dengan lumpur aktif, limbah cair dan biomassa dicampur dengan sempurna dalam suatu reaktor dan suspensi. Pada tangki aerasi terjadi pengolahan aerobik yang mengoksidasi material organik menjadi, H 2 O dan NH 4 dan sel biomassa baru (Gabriel Bitton, 2005). Limbah hasil olahan akan mengalir keluar dari tangki aerasi secara overflow ke dalam tangki sedimentasi. Pada tangki sedimentasi terjadi pemisahan mikroorganisme dengan air limbah yang telah diolah. Mikroorganisme tersebut akan berkumpul satu sama lain dan membentuk flow mikroorganisme akibat gaya berat akan turun secara gravitasi ke bagian bawah tangki sedimentasi sebagai biomassa. Lumpur biomassa dikeluarkan dari tangki sedimentasi dan sebagian kecil (20%) dikembalikan ke tangki aerasi 1. Sisanya dialirkan ke tangki aerasi 2 untuk penambahan nutrisi. Penambahan nutrisi ini dilakukan untuk menjaga kualitas sisa lumpur aktif yang terdapat di tangki aerasi 2 tersebut, agar bakteri pengurai yang ada dapat terus hidup dalam air limbah. Setelah proses penambahan nutrisi dialirkan kembali ke tangki sedimentasi untuk pemisahan lumpur dan air limbah yang telah diolah, selanjutnya dilakukan pengujian parameter ph, BOD5, COD, kekekurahan, dan TDS terhadap air limbah. Ketika volume lunpur aktif di dalam tangki sedimentasi telah mencapai 2,5 liter maka ke dalam tangki sedimentasi tersebut dialirkan larutan HCl dan NaOH untuk menjaga ph agar tetap dalam keadaan netral (Soraya,2002). Biomassa yang terendapkan dikembalikkan ke bioreaktor, dan air yang telah terolah dibuang ke lingkungan (Badjoeri,2002). Data pendukung Nilai ph yang terukur pada limbah berkisar 7,12-7,38. Limbah ph tersebut telah memenuhi baku mutu nilai ph yang berkisar 6,0-9,0. Jumlah oksigen yang dibutuhkan bakteri untuk menguraikan zat organik yang tersuspensi dalam air (BOD) yang dihasilkan berkisar antara 55-125 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa nilai BOD outlet memenuhi standart baku mulu yang tidak lebih kecil dari 150 ppm. Jumlah senyawa organik yang terdapat pada air limbah (COD) telah memenuhi standar baku mutu. Nilai COD tertinggi yang dihasilkan sebesar 173 ppm. Nilai kekeruhan yang dihasilkan lumpur aktif sangat tinggi yaitu 50 NTU. Tingginya nilai kekeruhan disebabkan oleh pencemaran bahanbahan organik. Nilai MLSS berkisar antara 2000-3000 mg/l yang menunjukkan bakteri pendegrasi mendapakan nutrisi yang baik. Nilai F/M yang dihasilkan sebesar 0,11-0,14. Nilai
F/M yang diperbolehkan 0,1 0,2. Nilai tersebut menunjukkan terjadi penggumpalan lumpur dan pengendapan dalam tangki sedimentasi yang disebabkan oleh metabolisme bahan organik berjalan dengan sederhana (Soraya, 2002) 2. Alat dan Bahan yang digunakan dalam penanganan limbah dengan lumpur aktif adalah sebagai berikut Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Seperangkat Bioreaktor lumpur aktif (tangki sedimentasi dan tangki aerasi), Drum/ember plastic, Botol sampel, Kertas saring, Pipet ukur dan Porselen. Bahan Limbah Industri, HCl, dan NaOH (Soraya,2002). 3. Kelebihan dan Kekurangan Pengolahan Limbah dengan Lumpur Aktif Kelebihan dari penanganan limbah dengan lumpur aktif adalah hampir semua jenis limbah cair industri pangan dapat diolah dengan sistem lumpur aktif seperti limbah cair industri tapioka, industri nata de coco, industri kecap, dan industri tahu. Kelebihan yang lain adalah limbah yang dihasilkan menghasilkan ph yang netral berkisar antara 7,12-7,38 sehingga aman untuk dibuang di lingkungan (Soraya, 2002). Kekurangan dari penanganan limbah dengan lumpur aktif adalah dapat menimbulkan beberapa masalah contohnya adalah menimbulkan pertumbuhan terdispersi yang menyebabkan effluent menjadi tidak keruh, sludge yang mengendap pada tangki sedimentasi akhir sedikit sehingga jumlah sirkulasi lumpur berkurang, dan kecepata pengendapan lumpur berkurang yang dapat mengakibatkan lumpur terlepas dari tangki sedimentasi akhir (Ningtyas,2015). Penanganan limbah industri dengan menggunakan karbon aktif 1. Prinsip dasar penangan limbah dengan menggunakan karbon aktif Pengolahan limbah dengan menggunakan karbon aktif menerapkan metoda adsopsi. Proses adsorpsi adalah menempelnya molekul lain pada permukaan suatu padatan. Permukaan suatu zat padat memiliki kecenderungan untuk menyerap atau menarik molekulmolekul lain seperti molekul gas atau molekul cairan. Ada dua proses utama dalam adsorpsi pengolahan limbah dengan karbon aktif yaitu adsorpsi fisik (fisiorpsi) dan adsopsi kimia (kemisopsi). Pada proses fisisopsi, adsorben akan mengikat adsorbat melalui gaya Van der Waals. Sedangkan pada proses adsorpsi kimia, interaksi antara adsorbat dengan adsorben melalui pembentukkan ikatan kimia.
Terjadi kemisorpsi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel adsorbat mendektat ke permukaan adsorben melalui gaya Van der Waals kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia. Penanganan limbah dengan karbon aktif yang memiliki karbon aktif. Sebelumnya dilakukan pengaktifan karbon aktif untuk memperbesar luas permukaan (Kamal, 2014). Karbon aktif kemudian diayak dengan ayakan mekanis. Diaktivasi karbon aktif dengan merendam aseton. Kemudian dilakukan pengadukan dengan jartest. Dilakukan pengukuran konsentrasi larutan sampel dengan menggunakan spektrofotometer UV VIS (Wardhana,2009). 2. Alat dan Bahan Peralatan yang diperlukan dalam penanganan limbah dengan menggunakan karbon aktif adalah spektrofotometer UV-VIS, batch, muffle furnace, kertas saring, ayakan mekanis dan gelas beaker. Bahan yang diperlukan dalam penanganan limbah dengan menggunakan karbon aktif dan aseton (Wardhana, 2009) 3. Kelebihan dan Kekurangan Kelebihan penanganan dengan menggunakan karbon aktif adalah bahan yang dibutuhkan dapat ditemukan dengan mudah, instrumen yang digunakan mudah ditemukan, dan prosesnya membutuhkan waktu yang cepat. Kekurangan penanganan limbah dengan menggunakan karbon aktif adalah hanya beberapa senyawa saja yang dapat terdegradasi dengan menggunakan karbon aktif sehingga dibutuhkan proses selanjutnya untuk pengolahan limbah.
KESIMPULAN Berdasarkan uraian diatas maka penanganan limbah yang lebih efektif adalah dengan menggunakan lumpur aktif karena semua limbah dapat diolah sebelum dibuang ke lingkungan. Limbah yang dibuang ke lingkungan aman karena limbah yang dihasilkan berph netral sehingga tidak mencemari lingkungan. DAFTAR PUSTAKA Bitton, G. 2005. Waste water Microbiology 3rd edition. John Wiley & Sons, inc, New Jersey Badjoeri, M., dan Suryono, T. 2002. Pengaruh Peningkatan Limbah Cair Organik Karbon terhadap Suksesi Bakteri Pembentuk Bioflok dan Kinerja Lumpur Aktif Beraliran Kontinyu. Jurnal LIMNOTEK, Vol IX no.1 (hal.13-22). Kamal, N. 2014. Pemakaian Adsorben Karbon Aktif Dalam Pengolahan Limbah Industri Batik. http://lib.itenas.ac.id/kti/wp-content/uploads/2014/04/jurnal-netty-kamal- ED-141.pdf. Diakses pada 17 Januari 2016 pukul 14.00 Ningtyas,R.2015.https://www.researchgate.net/publication/287686764_Pengolahan_Air_Lim bah_dengan_proses_lumpur_aktif. Diakses pada 15 Januari 2017 pukul 22.00 Soraya, D. 2002. Pengolahan Limbah Cair PT. X Secara Lumpur Aktif.https://scholar.google.co.id/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=of4qq0w AAAAJ&citation_for_view=of4qq0wAAAAJ:u-x6o8ySG0sC. Diakses pada 17 januari 2016 pukul 14.26 Wardhana, I dan Handayani, D.S. 2009. Penurunan Kandungan Phospat Pada Limbah Cair Industri Pencucian Pakaian (Laundry) Menggunakan Karbon Aktif Dari Sampah Plastik Dengan Metode Batch dan Kontinyu. Jurnal Teknik Vol. 30 No.2, ISSN 0852-1697