Pengolahan Limbah Secara Anaerob Lengkap Dengan Daftar Pustaka

PROSES PENGOLAHAN LIMBAH SECARA ANAEROB

       Proses pengolahan air limbah secara anaerob secara umum digunakan untuk mengolah limbah padat, limbah pertanian, kotoran hewan, pengolahan lumpur, dan limbah penduduk. Pada prinsipnya, semua bahan organik dapat didegradasi pada proses anaerobik dan akan lebih efisien dan ekonomis apabila limbahnya bersifat biodegradable (mudah terurai). Pengolahan secara anerobik lebih banyak sesuai untuk negara yang memiliki iklim tropis hingga sub tropis (Chernicharo, 2007).

       Pengolahan limbah anaerob adalah sebuah metode peruraian bahan organik atau anorganik tanpa kehadiran oksigen. Produk akhir dari degradasi anaerob adalah gas, paling banyak metana (CH₄), karbondioksida (CO₂), dan sebagian kecil hidrogen sulfida (H₂S) dan hidrogen (H₂). Bakteri anaerob tidak memerlukan oksigen bebas dan dapat bekerja dengan baik pada suhu yang semakin tinggi hingga 40°C, serta pada pH sekitar 7. Bakteri anaerob juga akan bekerja dengan baik pada keadaan yang gelap dan tertutup (Pohan, 2008).

       Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan proses anaerob, misalnya seperti waktu detensi yang dibutuhkan dalam pengolahan sangat sedikit, teknologi yang sederhana, murah, dan mempunyai keuntungan dalam pengoperasian dan perawatan. Tabel 2.1 merupakan perbandingan kelebihan dan kekurangan dalam proses anaerob (Chernicharo, 2007).

Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan dari Proses Anaerob

Kelebihan	Kekurangan
Produksi padatan yang cukup rendah, yaitu 3-5 kali dibandingkan proses aerob	Mikroorganisme anaerob lebih mudah terhambat    oleh    banyak    bahan    atau senyawa lain
Konsumsi energi yang rendah dan biaya operasional yang sangat rendah	Proses start up berlangsung lambat karena lumpur butuh beradaptasi
Kebutuhan lahan yang sedikit	Beberapa pengolahan lanjutan biasanya dibutuhkan
Biaya konstuksi rendah	Proses     biokimia     dan    mikrobiologi dalam proses anaerob sangat rumit, dan masih harus dikaji lebih lanjut
Memproduksi gas methan	Kemungkinan timbulnya bau, walaupun dapat dikontrol
Kemungkinan reaktor bertahan tanpa asupan nutrisi dalam beberapa bulan	Penghilangan    nitrogen,    fosfor,    dan patogen kurang memuaskan
Toleransi tinggi terhadap beban bahan organik
Dapat diaplikasikan dalam skala kecil dan besar

Sumber: Chernicharo (2007)

        Proses anaerobik secara umum terbagi menjadi 3 tahap yaitu proses hidrolisis, proses pembentukan asam (Acidogenesis/Acetogenesis), serta proses pembentukan gas metan (Methanogenesis) (Gerardi, 2003). Setiap tahapan dari proses anaerobik dijelaskan sebagai berikut:

a. Tahap Hidrolisis

       Hidrolisis merupakan proses pemecahan senyawa menggunakan air oleh bakteri hidrolitik atau fakultatif anaerob. Zat-zat organik seperti polisakarida, lemak, dan protein akan dihidrolisa menjadi monosakarida, asam lemak, dan asam amino. Reaksi hidrolisis merupakan proses dimana pelarutan senyawa organik yang mulanya tidak larut dan proses penguraian senyawa tersebut menjadi senyawa dengan berat molekul yang cukup kecil untuk dapat melewati membran sel. Reaksi ini dikatalis oleh enzim yang dikeluarkan oleh bakteri anaerob (Gerardi, 2003). Enzim yang dikeluarkan adalah eksoenzim oleh bakteri fermentasi hidrolitik (Chernicharo, 2007).

b. Tahap Pembentukan Asam

       Proses pembentukan asam melibatkan dua golongan besar bakteri, yaitu bakteri asidogenik dan bakteri asetogenik. Bakteri asidogenik pada mulanya memfermentasikan hasil hidrolisa menjadi asam-asam lemak volatil berantai pendek seperti asam asetat, asam propionat, asam butirat, H₂, CO₂, asam laktat, asam valerat, etanol, amonia, dan sulfida. Asam propionat dan asam-asam lemak lainnya yang dihasilkan oleh bakteri asidogenik dikonversi oleh  bakteri asetogenik menjadi asam asetat, H₂, dan CO₂. Kemudian tahap selanjutnya adalah perubahan asam propionat dan asam butirat menjadi asam asetat. Bakteri yang berperan dalam proses ini adalah bakteri asetogenik (Gerardi, 2003).

c. Tahap Pembentukan Gas Metan

  Pada tahap metanogenesis, metan sebagian besar dibentuk dari asam asetat, CO₂ dan H₂. Metan juga dibentuk dari beberapa senyawa organik selain asetat. Oleh karena itu, produk fermentasi yang lain harus dikonversi ke dalam senyawa yang dapat digunakan secara langsung atau tidak langsung oleh bakteri penghasil metan. Selama kecepatan kerja dari bakteri penghasil asam dan bakteri penghasil metan adalah sama, aktivitas metabolisme pada tahap metanogenesis dapat terjaga (Gerardi, 2003).

Daftar Pustaka:

• Chernicharo, C., A., L., 2007. Biological Wastewater Treatment Series, Volume Four: Anaerobic Reactors. IWA Publishing, London. 1.
• Gerardi, M. H., 2003. Wastewater Microbiology Series: The Microbiology of Anaerobic Digesters. A John Wiley & Sons, Inc., Publication. USA. 51-57, 84, 118.
• Pohan, N., 2008. Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu dengan Proses Biofilter Aerobik. Tesis, Sekolah Pasca Sarjana, Universitas Sumatera Utara. 19-24