The Main Principal of Aeration

The Main Principal of Aeration

Tiga macam lumpur aktif yaitu :

1. Lumpur filamentous bulking dihasilkan dari air limbah yang mengandung glukosa, sakarosa, laktosa dan bahan sejenis, Lumpur aktif jenis filamentous bulking yang mudah menyebabkan tersumbatnya system resirkulasi lumpur dan peralatan aerasi. Kekurangan oksigen terlarut dalam air limbah di sistem pengolahan biologis menyebabkan terbentuknya lumpur filamentous bulking, pada konsentrasi oksigen kurang dari 0,1 mg/l terbentuklah filamen tipis 1-4 μm.

2. Lumpur nonbulking dihasilkan dari operasi plug-flow atau selector plant configuration, atau dari air limbah organik yang kompleks.

3. Lumpur pinpoint dihasilkan dari operasi dengan nisbah F/M yang rendah pada umur lumpur yang lama.

Proses activated sludge memanfaatkan mikroorganisme aerob untuk melakukan perombakan zat-zat organik dari air limbah. Lumpur yang dimaksud di dalam sistem activated sludge adalah mikroorganisme itu sendiri. Konsumsi zat-zat organik tersebut bisa diibaratkan dengan makan. Dengan memakan zat-zat organic dari dalam air limbah, maka mikroorganisme dapat tumbuh (memperbanyak diri). Apabila pertumbuhan ini tidak terkendali maka clarifier akan dipenuhi oleh lumpur dan akan terbentuk suatu lapisan yang dikenal dengan istilah sludge blanket. Selain itu, lumpur yang tidak terkontrol jumlahnya dapat terbawa ke efluen menyebabkan konsentrasi BOD dan suspended solid yang tinggi. Untuk mencegah hal-hal tersebut perlu dilakukan mekanisme pengendalian dari beberapa aspek di bawah ini :

F/M ratio (Food-to-Microorganism ratio)

Q_ww            = debit air limbah yang masuk ke proses activated sludge (m³/hari)

BOD          = konsentrasi BOD (mg/L)

V               = volume reaktor activated sludge (m³)

MLVSS      = konsentrasi mikroorganisme (mg/L)

Note :

- Untuk proses yang hanya melibatkan penyisihan BOD, nilai F/M biasanya berkisarantara 0.25-0.45 / hari.

-   Jika proses melibatkan nitrifikasi, maka rasio F/M biasanya 0.1/hari atau kurang.

Rasio F/M = 0,03 –0,15 kg BOD / hr / Kg VSS


MCRT (Mean Cell Residence Time)

V_R          = volume liquid di dalam reaktor biologi (m³)

Q_MLSS  = debit MLSS yang dibuang (m³/hari)

Note :

- Untuk sistem activated sludge yang hanya mengolah BOD, MCRT biasanya berkisar antara 1 hingga 3 hari.

- Sementara itu jika proses nitrifikasi juga terjadi maka MCRT antara 4-10 hari dan 20 hari atau lebih untuk proses extended aeration.

Nitrifikasi

Proses nitrifikasi terjadi pada daerah di dekat aerator. Dalam proses ini, terjadi penguraian senyawa amonia hingga menjadi nitrat melalui 2 tahapan. Pertama yaitu penguraian senyawa amonia menjadi nitrit oleh bakteri nitrosomonas dilanjutkan dengan penguraian nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrobacter. Proses nitrifikasi dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti:

1. Konsentrasi disolve oxygen (DO). Kadar oksigen terlarut dalam limbah memperngaruhi laju pertumbuhan bakteri nitrifikasi.
2. Temperatur. Temperatur mempunyai pengaruh besar terhadap laju reaksi nitrifikasi.
3. pH. Proses nitrifikasi berlangsung pada kisaran pH 7,2-9,0.