SIMULASI PENGARUH KONSENTRASI BIOMASSA PADA LUMPUR AKTIF TERHADAP PENYISIHAN COD DALAM BIOREAKTOR MEMBRAN TERENDAM

Abstract

Proses pengolahan limbah cair dengan bioreaktor membran terendam (BRMt), mempunyai banyak keuntungan dibandingkan proses lumpur aktif konvensional, karena prosesnya lebih sederhana, tidak memerlukan bak sedimentasi sekunder dan kandungan solid dalam efluen (permeat) hampir tidak ada. Dalam proses ini melibatkan tiga fasa yaitu padat (biomassa dan komponen-komponen limbah), cair (air) dan gas (udara untuk aerasi), dimana degradasi biologis yang terjadi sangat dipengaruhi oleh transfer massa lintas membran, sehingga diperlukan analisa teoritis terhadap proses degradasi limbah pada BRMt dengan model matematis yang dapat menjelaskan fenomena sistemnya, yaitu laju degradasi limbah (SS dan XS), laju pertumbuhan biomassa heterotrop (XBH), laju pembentukan SMP (soluble microbial product), kelarutan oksigen (SO), dan jumlah senyawa organik inert (SI dan XI). Penelitian ini bersifat simulasi yang menggabungkan antara model matematis aktivitas biologis dan performance membran menjadi satu model yang dapat digunakan untuk menghitung COD total pada setiap waktu. Hasil simulasi divalidasi dengan hasil analisa laboratorium dengan limbah cair domestik sintetis sebagai umpan. Secara teoritis, proses degradasi limbah BRMt terdiri dari tujuh komponen yang saling terkait yaitu Ss, Xs, XBH, SSMP, SO, SI dan XI. Model matematis yang diperoleh dapat menjelaskan fenomena terjadinya degradasi limbah domestik sintesis dan akumulasi partikulat inert. Simulasi menunjukkan hasil yang cukup bagus untuk memprediksikan pengolahan limbah cair dengan lumpur aktif dan separasi membran dalam satu reaktor. Dibandingkan dengan hasil percobaan, ditemukan nilai parameter baru untuk pengolahan limbah domestik sintesis dengan lumpur aktif, yaitu YH  = 0,46; μH = 1,5 hari-1; bH = 10,5 hari-1; KS = 1000 g COD/m3; KOH =0,5 g O2/m3; KSMP =15 g COD/m3.

Keywords

• aktivitas biologis
• BRMt
• model simulasi
• separasi membran