You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»Air Bersih,air limbah»Bioreaktor Membran Aerasi

Bioreaktor Membran Aerasi

Bioreaktor membran aerasi. Kemunculan bioreaktor membran aerasi (BRMA) berkaitan dengan rendahnya efisiensi proses aerasi konvensional pada sistem pengolahan limbah. Aerasi pada sistem pengolahan limbah ditujukan untuk memenuhi kebutuhan oksigen mikroba pendegradasi limbah yang terdapat di dalam bioreaktor. Aerasi menjadi faktor penting yang menentukan kinerja sistem pada sistem pengolahan limbah yang mengolah limbah dengan kandungan BOD/COD tinggi.

Transfer oksigen untuk keperluan aerasi tidak dapat dilakukan hanya dengan mengandalkan transfer oksigen secara alami melalui antar muka permukaan (interface) udara/air. Penambahan antar muka untuk mencapai laju transfer oksigen yang lebih tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan aerasi diantaranya berupa lempeng dan tabung berpori, pipa perforasi, ataupun difuser yang terbuat dari logam atau plastik. Peralatan yang digunakan untuk menghasilkan gaya geser hidraulik juga dapat digunakan sebagai aerator .

Penggunaan oksigen murni juga merupakan upaya untuk meningkatkan efisiensi aerasi. Pada pengolahan limbah konvensional, metode aerasi yang menggunakan oksigen murni diantaranya adalah multi-stage reactor surface oxygenation dan venturi oxygenation. Metode ini mampu menghasilkan perpindahan oksigen dengan efisiensi yang cukup tinggi yaitu 50-90%. Pengoperasian venturi oxygenation pada tekanan tinggi menjamin keberadaan oksigen di dalam bioreaktor pada konsentrasi tinggi. Namun demikian hingga saat ini belum didapat data kuantitatif mengenai berapa banyak oksigen yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba dari kedua metode aerasi tersebut di atas. Meskipun efisiensi perpindahan oksigen pada kedua metode aerasi tersebut tinggi, molekul-molekul oksigen mengalami hambatan sebelum dapat mencapai sel-sel mikroba. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan pada proses perpindahan massa melalui proses difusi. Banyaknya oksigen yang dapat ditransfer ke bulk per unit energi yang dihasilkan oleh metode ini hanya 1-3 kali lebih tinggi dibandingkan aerasi yang menggunakan udara atmosfer yaitu hanya sebesar 2,8-5,5 kg O2/kWh.

Bioreaktor Membran Aerasi sejauh ini merupakan alternatif menarik untuk mencapai efisiensi aerasi yang tinggi di dalam sistem pengolahan air limbah. Pada BRMA mikroba yang digunakan berada dalam bentuk terikat/melekat pada media suport dan tumbuh dalam bentuk film biologis (biofilm), tidak dalam bentuk suspensi. Pada biofilm yang diaerasi secara konvensional, laju difusi oksigen maksimum adalah 10 g/m2/hari, hal ini dapat menyebabkan oksigen menjadi faktor pembatas pada instalasi pengolahan limbah. Dengan BRMA, laju difusi oksigen maksimum yang dicapai lebih tinggi dibandingkan proses konvensional yaitu sebesar 20 g/m2/hari/bar, dan pada kondisi optimum, dengan menggunakan pemodelan menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk mencapai laju difusi oksigen maksimum sebesar 30 g/m2/hari/bar. Proses aerasi pada BRMA dimana oksigen langsung dikontakkan ke biofilm mikroba tanpa melewati bulk juga menyebabkan efisiensi penggunaan oksigen oleh biofilm jauh lebih tinggi dibandingkan proses konvensional. Sama seperti halnya sistem pengolahan limbah konvensional, media yang digunakan untuk aerasi pada BRMA dapat berupa oksigen murni ataupun udara atmosfer. Namun hanya beberapa penelitian saja yang diketahui menggunakan udara atmosfer. Untuk saat ini, proses BRMA baru dilakukan pada skala laboratorium ataupun hingga skala pilot dan sebagian besar menggunakan oksigen murni.


bioreaktor membran aerasi
Bioreaktor Membran Aerasi telah diaplikasikan pada berbagai jenis air limbah dan berbagai laju pembebanan. Berdasarkan hasil penelitian yang ada, diketahui bahwa dalam penerapannya, BRMA cocok digunakan untuk mengolah limbah dengan BOD tinggi, biodegradasi senyawa organik volatil, dan pengolahan limbah berupa kombinasi nitrifikasi, denitrifikasi atau oksidasi karbon pada biofilm yang sama. Limbah primer, limbah sintetik, dan efluen bir merupakan jenis air limbah yang telah diolah menggunakan BRMA. Pada table diatas dapat dilihat penyisihan organik yang mampu dicapai sekitar 28-98% dengan kisaran laju pembebanan 0,001 – 0,6 kg/m2/hari. Beberapa hasil-hasil penelitian lain yang telah dirangkum menunjukkan efisiensi penghilangan organik oleh BRMA sebesar 63-91% pada laju pembebanan 0,06 – 33,8 kg/m3/hari. BRMA dengan kemampuannya melakukan penetrasi oksigen secara sempurna memastikan bahwa ketika melakukan pengolahan limbah dengan BOD/COD tinggi, biofilm yang ada seluruhnya aktif berfungsi dalam biodegradasi polutan.

Sumber [http://goo.gl/sQVUN7]

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment