Reaktor, Vol.7 No. lr l"ti
ZOOI'lt"tff
AKTIFITAS MIKROBA LUMPUR AKTIF KONSENTRASI _ TINGGI PADA SISTEM LUMPUR AKTIF MEMBRAI\ Budiyonor),T. setiadi2)dan I G' Wenten2) Abstrak membrantelah banyak pengolahanair limbah dengansistemlambinasi proseslumpur alaif dengan ini diketahit mampu beroperasi dengan l
Pendahuluan Pengolahan air limbah dengan sistem telah kombinasiprit"t lurrpur aktif denganmembran Sistem maju' negara b"b"op" di Uanyutdipirgunakan memiliki volume sangat konpalc i"i-'Jin""rt"I tinggi, serta lualitas keluaran pengolahan ensiensi yangrelatifseragamsebagai$qti.*u\tu: Beberapapeneliti terdahulu telah melakukan penelitian *"ng"t ui sistem lurrpur aktil membran (1994)' Bailey (1989), tersebut. Yamamoto (1995) Muller dan (1995), Trouve(1994),Futamura pernbebanan dengan ini penelitian t"i"ft -"f*rt0'021-0'2 antara Uervariasi ;-g""tk unpan fonsentr-asijOD -iCOo4-gtuLSs-h.g). mg/t (Tr-ou1e'1994)' i"E" U"*"ti"ti antara lain 239 Zdl rnen (Yamamoto, 1989), 127 Yg| rnsA
msn@ailex1994),dan860 iig+i,:soo)1000 proslsryembran seiselama Keaktifan ts"i;U 1996). telah diketahui lurrpur aktif rendah |"a" to***ti proses i"Uil [""if dari padakeahifan sel mr]krobadari Bodzek (Chang, aktif ionvensional it** -1995; berbagai isgb. I"fot""ti tentang keicifan-sel pada MISS konsentrasi pada l*rusuinya fu;"-i"-U"U"tt"
ju-qabelurt tinggi belum ditemukan. Di sanping itu bisa yang ditilukannya parameterkinetika ini J-i beU"opa penelitian tersebut' Penelitian pada sel keaktifan untuk mempelajari Jitititt".u** pembebanan. Parameter kinetika i"tfugui p"rt rituttu" mikroba pada sltem yangaenanglutan lanjut, nen9lilig ini juga iog" "t* ditentukan.Lebih 'ut?n -""gtu;i fraksi penggunaanenergioleh mikroba selamaPemanfaatansubstrat' Materi dan Metoda Bahandan Peralatan Unttrt melaksanakan penelitian ini ruka dikembangkan peralatan kombinasi proses lurpur plexy "nif a""gL membran.Bak aerasi terbuat &ri yang Mernbran liter' 9 kerja volume gh.t a"igua fiber' hollow konfigurasi merryunyai iig*ut*m2' terbuat dari polieter t"ffo"" dingan luas 0'025 l' ganrbar pada alat selengkapnyatersaji ii-tt"i* tapioka limbah merupakT yang digunakan ilft -cOo t+'zsO-mgA' Konposisi air sinr"dt i"of* sinte"tismengiluti komposisi yang digunakan it"td (1989)dan tersajipadaTabel l' oftt i"**oto
Universitas DiPonegoro Semarang Semarang Jl. Prof Sudarto, SH No. I Karrpus Temb{an-e t) Jo*sun teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri ITB Jl. Ganeshal0 Bandung
Tabel l. Konposisi air limbah @iqkagintteltis Konscntrasi.mg/ Koryonen
MnSO1.6H2O
t2.955 1.600 320 2 36
CaCh.2Hzo MsSO..7H'O
40 400
Tepung taPioka
[NrI.)2SO1 KHTPOT
FeClr.6HuO
Aklimatisasidan prosespengolahanair limbah Milaoba yang digunakanuntuk pembibitan diperolehdari lurrpur aktif unit pengolahanair limbah industri tekstil. Metode pembibitan dilalarkan secara ruka fitl and draw. lJrrfiik meningkatkan MISS, substratyang ditambabkanadalahglukosadan nutrien dengan korrposisi seperti pada Tabel I (tapioka r'-antikan dJngan glukosa). SetelahmencapaiMISS *rtar 20.000 mgA, milcoba selanjutnyadilahkan aklimatisasimenggunakanair limbah tapioka sintetis' Lunpur yang telah teraklimatisasi selanjutnya digunakanuntuk pcrcobaanutarna. Percobaanutama diiakukanpada HRT 24 jam dan SRT bervariasidari 8, 16, 24, dan 32 hari. Pengendalianstabilitas fluks dilalorkan denganmenggunakanteknik bacldlushing' Bacldlushiirgdilakukan denganmengembalikanaliran permeat menggunakanudara tekan selama I detil tekanan 1,5 bar, dan selang waktu backflushing 2 menit. Data yang diamati selama percobaan yaitu konsentrasiMISS padaberbagaiSRT dalamkeadaan tunak,dan SOUR.
Ilasil dan Pernbshasan SRT terhadap OuRdan S9UR Pengaruh " taju pemanfaatanolsigen (orygen uptake rare, OURi dapatdigunakansebagaiukuran terhadap suatu aktivitas biologik (biological actiity) menunjul&an OUR tinggi Sermkin nikoorganismc. I-aju' tingginya ;f,uti"-ottig"t aktivitas biologik' rendah^ yang pemanfaatan ^"tti"itut 11-nun:ukkan biologiknya rendah(Metcalf & Eddy, 1991)' Bila OUR dibagi dcngan MISS maka disebut laju pemanfaatanoksigen spesifik.(specific orygen uptake iot", SOUR). SOUR disebut juga i;ebagai laju respirasi (respiration rate) yatg diry"t1kul dengan tngOrlt-gMfSsiam). PengaruhSRT-terhadapOUR a- SOUR dikaji denganmengulur OUR dan SOUR untuk tiap-tiap kondisi tunak pada SRT yang bersanglutan Hasil tenebut dipaparkandalamgrafik Gambar2. tersaji Pada seperti -Cambar ' 2 dapatdiketahuibahwaseiring Dari dengan kenaikan SRT maka OUR dan-SOUR akan ."*"kit kecil. Hal ini menunjukkanbahwa aktivitas biologik dan laju respirasi akan menurun seiring kenaikan SRT. Penurunanaktivitas biologik denga=n ini diperkirakan berhubungan dengln keterbatasan energi yang bisa ditunrnkan dari substat' Aktivitas biolo-gik akan meningkat bila energi yang tersedia ."*"kitt besar. Seiring dengankenaikan SRT, maka MISS akan meningkatdan energiyang bisa diperoleh dari substrat akan senakin kecil sehinggaaktivitas biologik akanmenurun. 5
z
Irl
9 { o x
Metoda analisa Metode analisa MLSS dan SOUR nrengacu StandardMethodsAPHA 1992.
l" f;
a 2 lt = t ul o.
SRT,H
Gambar2. PengaruhSRT terhadapOUR danSOUR'
udara
Buangan lumPur
Gambar 1. Diagram skematis pengolahanair limbah dengansistem lunpur aktif - membran.Keterangan: l. Bak aerasi 2. Modul membrarq3. Porryaurpan; 4' vnrt bacleflusl denganudara tekan (katub 3 arah dan 5. Pomparcsirlulasi lurryurpengatur*h);
28
Penurunan laju respirasi pada SRT tinggi diperkirakan berhubungandengan penurunanfraksi r"i lraog bisa terdegradasi.Bila SRT semakintinggi tat*i sel yang bisa terdegradasiakan sernakin t*li 1995). Selamarespirasi fraksi sel (Eckenfelder, kecil yang bisa terdegradasi akan terotsidasi menjadi torbondioksida, air, dan residu sel yang non biodegradabel(nonbiodegtadableresidual -celI)' Bila fraksisel yang bisa terdegradasisemakinkecil, maka laju respirasiakansernakinkecil. Pembehasan mengenai Pengaruh SRT terhadapOUR dan SOUR lebih dititikberatkan untuk merrpeiajaripenganrhSRT terhadapkeaktifan sel dan laju iespirasi. pata SOUn pada berbagai SRT tidak mencerminkankebutuhanoksigenpadaberbagaiSRT'
Reaktor, Vol.7 No. 1, Juni 2003, Hal.:27 - 32
Hal ini karena pada penentuan SOUR dilakukan secara curah (batch) tanpa adanya penambahan substrat. Oksigen yang dikonsumsi oleh sel selama penentuan SOUR lebih banyak digunakan untuk pernafasan endogen. Hal ini karena pada korsentrasi akan dengan cepat mikroba tinggi, MI-SS memanfaatkan substrat dan selanjutnya fraksi sel biodegradabel akan teroksidasi dengan menggunakan oksigen yang masih tersedia. Kebutuhan oksigen pada berbagai SRT dengan kehadiran substrat yang cukup dibahas pada seksi berikutnya (Pengaruh SRT terhadapkebuhrhanoksigen, nitrogeq dan fosfor). Untuk menegaskan bahwa oksigen yang diperlukan milcroba selama pengukuran SOUR digunakan untuk pernafasan endogerl bisa dilalarkan dengan memanfaatkan informasi konstanta laju kematian spesifrk (b). Pada penelitian ini diperoleh laju kematian spesifft sebesar 0,248 mg seV(mg sel total.hari). Harga tersebut menunjul&an bahwa fralcsi sel yang terdegradasi tiap hari adalah sebesar0,248. Perhitungan laju kematian spesifik tersaji pada seksi pembahasan mengenai parameter kinetika. Menurut Eckenfelder (1995), reaksi degradasi (oksidasi) sel dengan selama pernafasan endogen bisa ditulis persamaanI c5HTNOr+ 5 Oz ----> 5 COr + 2 H2O + NH3+ + e n e r g i . . . . . . . . .(.1 )
BM l13
s(32)
Dari persamaan(1) bisa diketahui bahwa untuk mengoksidasi1 gram sel diperlukan 1,42 gram oksigen. Berdasarkan perhitungan tersebut maka unhrk mengoksidasi0,248 gram sel (sesuaidengan laju kematian spesifik) diperlukan oksigen sebesar 0,352gram(0,248x1,42gram).Dengandemikianlaju pernafasanendogen dari studi ini diperoleh sebesar 0,352 gO2/(gMLSS.hari). SOUR yang diperoleh dari percobaan pada SRT 8, 16, 24, dan 32 hari berturut-turut sebesar 4,25x104, 2,48x104, 1,94x10a, dan l,44xl0a gOy'(gMlsS.menit). Bila hasil tersebut dinyatakan dalam gO2(gMLSS.hari) rraka diperoleh SOUR berhrrut-flnutsebesar0,612,0,357,0,2'79,dar 0,207 gO2(gMLSS.hari).Bila harga SOUR pada berbagai SRT tersebut dirata-ratakanmaka diperoleh SOUR rata-ratasebesar0,364 mgoflmgMlSS.hari). SOtiR rata-rataini memberikanpenyirrpangan3,47 oh dari kebutuhanoksigen yang diperlukan untuk pernafasan endogen.Dari keseluruhandata SOUR tersebutbisa disinpulkan bahwa oksigen yang dimanfaatkan mikroba selama pengukuran SOUR sebagianbesar dimanfaatkanuntuk pernafasanendogen.Hal tersebut menyebabkanbila SRT semakintinggi maka SOUR semakinkecil karenafraksi sel yangbisa terdegradasi semakinkecil.
Parameter kinetika pertumbuhan kinetika Parameter aktif bisa milcroorganime dari proses lunpur ditentukan dengan menggunakan teknik regresi @eynolds, 1982). Parameter kinetika yang dimaksud terdiri laju pertumbuhan maksimum spesifik (tt -,), koefisien perolehan sel (Y), konstanta setengahjenuh' (K5; dan laju kematian spesifik (b). Secara skematis, proses pengolahan air limbah dengan dengan sistem lurnpur aktif - membran sebagimana tersaji pada Gambar l, mirip dengan proses lunpur alrif konvesional dengan bak aerasi yang teraduk serpurna disertai resirkulasi lumpur. Dengan anggapanbahwa laju pertumbuhan milaoba mengikuti hukurn Monod maka bisa disusun neraca massa sel dan substrat pada keadaan tunak sebagaimana dikembangkan oleh Reynolds (1982). Neraca massa sel dan substrat pada keadaantunak tersaji pada persamaan(2) dan (3).
s,-s X.HRT
(t\( I = l - l l - l + -\
\y/\sRr/
b
Y . . . . . . . . .(.2. .).
= [_:_lr + ,K". . . . . . . . . . ( 3 ) (1/SRf + 6 #** F'," s
\
)
Persamaan(2) dan (3) merupakanpersarnaan garis lurus yang berpola Y : mx + b. Koefisien perolehan sel (Y) dan laju kematian spesifik (b) ditentukan dengan membuat aluran antara (SoSy(X.HRT) dengan (I/SRT) dari persarnaan(2). Kemiringan garis yang diperoleh memberikanharga l/Y dan intersep yang diperoleh memberikanb/Y. rl?n kju pernrmbuhanmaksimumspesifik (pJ korstantasetengah jenuh (Ks) ditentukan dengan membuat aluran antaraS(l/SRT+b) terhadapS &ri persamaan (3). Kemiringan yang diperoleh menpunyai harga sama dengan l(p*,). Intersep menpunyai harga samadenganK/(p,*). Grafik yang diperolehsepertitersajipadaGambar3. Dari analisa secara grafis diperoleh harga parameter kinetika berturut-nrrut yait.u laju perhrmbuhan maksfurum spesifik0,589hari-', laju kematianspesifik0,248hari', konstantasetengahjenuh 589 mg/I, dan koefisien perolehansel0,515(mg seVmgCOD substrat). Dari penelitian ini diperoleh bahwa barga laju pertumbuhanmaksimumspesifik (F,B) sangat kecil dan konstantasetengahjenuh (Ks) culup besar. Harga p*, dan Ks sangat dipengaruhi oleh jenis substrat dan jenis mikroorganisme (Grady, 1980). Substat yang sukar terdegradasiakan memberikan pnu yang kecil dan Ks besar. Demikian sebaliknya bila substrat mudah terdegradasi. Mikroorganisme yang mempunyai laju pertumbuhan lambat (s/ow growing organism) akan merrpunyai p* kecil dan Ks besar. Demikian sebaliknya bila mikroorganismc 29
Aktivitas Mikroba Lu
r Aktif ...
rnenpunyai laju pertumbuhan cepat (fast growing organism). Beberapa parameter kinetika yang diperoleh dari proses lumpur akfif konvensional denganberbagaijenis substrattersaji pada Tabel 2.
3II)
zm
?-
F
Tabel 2. Beberapa parameter kinetika dari lurrpuraktif konvensional
SubstraV limbah
mm&
Ks, msA
Telatil
0,29
Domestik
0,lG 0.40
86 22-60
Skimmilk Poultry
F1ffi2+0'11
R=Om
fiw
100 500 355
0,5 0,3l- I 1 - l 8 l 0,77 Pepton 0,26 109 Pemrosesan 0,83 167 Soybean
=0 q
Glukosa
0 f , l t n O r m t m 6 l m m m 0
plastik
XrwtaiCOkfangl
Fenol (a) Penentuanlaju pertumbuhanmaksimum spesifik dan konstantasetengahjenuh 08 ,07 06 05
!,4n5)(+0ft1 R=Og
004
0$
(I{B
#Rr
ol
o?
o14
(b) penentuankoefisien perolehan sel dan laiu kematian spesifik
Gambar 3. Penentuanparameterkinetika Dari Tabel 2 bisa diketahui bahwa bila dibandingkan dengan harga parameter kinetika dari 'eberapa jenis substrat pada proses lunpur aktif -onvensional maka harga laju perturnbuhan spesifik -yang diperoleh dari penelitian ini jauh tebitr tecit. Harga Ks yang diperoleh lebih besar. Bila ditinjau dari jenis substrat, pada studi ini digunakan tap6ka sebagai substrat. Tapioka adalah termasuk polisakarida yang relatif mudah terdegradasi. pada proses pengolahan limbah secara aerobilg polisakarida dipecah menjadi mono sakarida. Monosakarida selanjubrya diubah menjadi asam piruvat pada tahap (Grady, 1980). Dengan demikian dapit \atabolisrne disinputkan bahwa rendahnya harga tilu perhunbuhan maksimum spesifik yang diperoleh pada penelitian ini bukan disebabkan oleh ienis subitrat tetapi disebabkanoleh jenis mikroorganiime.
30
0.1
0,3
0,46
t,66
Tapioka
0,452 40,50
Tapioka
0,024
589
Basis
proses
Sumber
BOD Gradv,1980 COD
Grady, 1980
BOD BOD BOD COD
Gradv.1980 Grady.1980 Grady,1980 Grady,1980
BOD COD
Grady.1980 Sundstronq r979 BOD Sundstrorq r979 COD Zulmanwardi, r996 coD Penelitianini, r997
Mikroorganisme yang merrpunyai laju pertumbuhan lambat biasanya memberikan F* sekitar 0,16 ju--t, sedangkan milcroba ydng mempunyai laju pertumbuhan cepat sekitar 0,55 jam-l (Grady, 1980). Pada penelitian ini diperoleh sebesar 0,589 hari-' (0,024 jam'). Dari harga tersebut bisa disimpulkan bahwa mikroorganisme yang terlibat pada proses lumpur aktif dengan membran ditandai oleh mikroorganisme yang menpunyai laju pertumbuhan sangat lambat. Sistem pengolahan air limbah dengan kombinasi proses lumpur aktif membran diperkirakan memberikan komunitas mikroba yang berbeda dengan proses lunpur aktif konvensional. Hal ini diperkirakan disebabkan oleh tekanan dan turbulensi dari aliran di dalam membran Pengaruh SRT terhadap kebutuhan oksigen, nitrogeir, dan fosfor Menurut Grady (1980), koefisien perolehan sel (Y) bisa digunakan untuk menyusun neraca pertumbuhan milaoba. Dari neraca tersebut bisa digunakan untuk menentukan jumlah aseptor elektron dan nutrien yang diperlukan tiap gram donor elektron yang disisihkan. Pada penelitian ini digunakan aseptor elekhon adalah oksigen dan donor elekton tapioka. Tapioka merupakan karbohidrat dan bisa didekati dengan rumus CH2O. Biomassa didekati dengan rumus molekul CrH?O2N. Pada berbagai SRT, maka kebutuhan oksigen dan nutrien akan berbeda-beda. Dengan bantuan n€raca massa, neraca pertumbuhan mikroba pada berbagai SRT bisa disusn. Sebagai contoh neraca perhrmbuhan mikoba pada SRT 8 hari tersaji pada persamaan (2).
Reaktor, Vol.7 No. 1, Juni 2003, IJ'a|.:27 - 32 CH2O + 0,754 o'2+ 0,0492 NHo* + O,O4gzHCO3-
substrat tapioka tidak diketahui tetapi bisa digunakan sebagai acuan terhadap perbedaan derajat redulsi). Perbedaan derajat reduksi yang lebih besar akan melepaskan elektron lebih besar, sehingga akan menperbesar jumlah aseptor elektron (olaigen) yang diperlukan. Dengan demikian bisa disirrpulkan bahwa oksidasi substrat menjadi karbondioksida akan . memerlukan olaigen lebih besar dari pada olsidasi substrat menjadi biomassa. Dengan kata laia tiap penyisihan I gram substrat akan memerlukan oksigen yang lebih besar selama pemeliharaandari pada untuk sintesa. Pembahasan selanjutnya diarahkan untuk mengetahui penggunaan energi untuk sintesa dan pemeliharaanseiring dengankenaikan SRT. Sebagaimana telah dibahas pada seksi sebelumnya, penggrmaan SRT yang semakin tinggi akan menghasilkan MLSS yang semakin t"ggi MLSS yang semakin besar akan memerlukan energi yang semakin besar untuk pemeliharaan. Dengan demikian fraksi energi yang diperlukan untuk sintesa akan semakin kecil karena konsentrasi substat yang diberikan tetap. Perhitungan mengenai fraksi energi dari substrat yang digunakan untuk pemeliharaandan sintesa bisa didekati dari neraca makroelemental. Hasil perhitungan fraksi energi yang diperlukan untuk pemeliharaan dan pernrmbuhan pada berbagai SRT disajikan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 5. Dari Gambar 5 bisa diketahui bahwa bila SRT makin besar maka fraksi energi yang diperlukan untuk pemeliharaan akan rnakin besar. Sebaliknya, fraksi energi yang diperlukan untuk sintesa makin kecil. Bila fraksi energi yang diperlukan rmtuk pemeliharaan makin besar, maka kebutuhan oksigen yang diperlukan juga akan semakin besar. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kebutuhan oksigen akan semakin besar seiring dengan kenaikan SRT.
0 , 8 0 3 2C O r + 9 , 9 5 9 8H 2 O . . . . . . . . ( 4 ) Dari persamaan(4) bisa dikerahui bahwa tiap pemanfaatan I mol tapioka oleh mikroba, maka diperlukan 0,754 mol oksigen dan 0,0492 mol NIIr*. Dengan kata lairq tiap pemanfaatan I gram COD tapioka memerlukan 0,731 gram oksigen dan 0,021 gram nitrogen. Bila kebutuhan fosfor didekati dengan seperlima kebutuhan nitrogen, maka tiap pengolahan I gram COD tapioka diperlukan 0,004 gram fosfor. Kebutuhan oksigen, nitrogen, dan fosfor pada berbagai SRT tersaji pada gambar 4. 0.9
0.3
t. o.t d 0.7 ; 0.6
oruE o:3
g 0.1
0.15 (', e
!
o o
t o.t 9 0.. 6o o :
0.1 F
z
0.05 o E 0
E 0.1 0
1
5
m
2
5
3
0
3
5
SRT, ha.i
Gambar 4. Kebuhrhan oksigen, nitrogen, dan fosfor pada berbagai SRT Dari gambar 4 bisa diketahli bahwa seiring dengan kenaikan SRT, maka tiap pemanfaatau gram substrat akan memerlukan oksigen yang semakin besar. Untuk memahami fenomena tersebu! maka diperlukan pembahasan mengenai kebutuhan oksigen untuk pemeliharaan dan sintesa pada SRT tertentu dan pembahasanmengenai kebutuhan energi untuk sintesa dan pemeliharaan seiring dengan kenaikan SRT. Pembahasan mengenai kebutuhan oksigen untuk sintesa dan pemeliharaan bertujuan untuk memperoleh informasi kebutuhan oksigen untuk oksidasi substrat menjadi karbondioksida (untuk pemeliharaan) dan kebutuhan oksigen untuk oksidasi substrat menjadi biomassa(unnrk sintesa) Menurut Reynolds (1982), oksigen yang diperlukan untuk menyisihkan I gram substrat selama pemeliharaanlebih besar dari pada untuk sintesa. Hal ini bisa ditinjau dari segi reaksi oksidasi yang terjadi. Selama reaksi oksidasi berlangsung akan terjadi pelepasan elektron dari subshat dan diterima oleh aseptor elektron. Jwnlah elekfion yang dilepas selama realsi oksidasi tergantung pada perbedaan derajat redulsi (degree of reduction) antara subshat dengan senyawa yang dihasilkan. Selama pemeliharaan, subshat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air. Pada sintesasel, substrat dioksidasi menjadi biomassa. Karbondioksida merrpunyai derajat reduksi sarna dengan nol, sedangkan biomassa mernpunyai derajat redulai 4,2 (Heijnen, 1994). Perbedaanderajat reduksi antarasubtrat dengan karbondioksi& akan lebih besar dari pada substrat dengan biomassa (derajat redu*si
,
-
1 0.9 _0.t E 0.7
3 o.e 3 o's
Lot
. I 0o2" 0.1 0 0
5
1
0
1
5
m
z
j
3
r
!
5
SRf, harl
Gambar 5. Fraksi kebuttrhan energi untuk pemeliharaan (fe) dan perturnbuhan(fs) padaberbagaiSRT. Dari gambar 4 juga bisa diketahui bahwa kebutuhan nitogen dan fosfor akan semakin kecil dengankenaikanSRT. SeiringdengankenaikanSRT, makafraksi energi dari substratyang diperlukanuntuk sintesa akansemakinkecil (Gambar5). Hal ini akan mengakibatkan kebutuhan niEogen dan fosfor semakin kecil karern nitrogen dan fosfor hanya terlibat selama sintesasel. Dengan demikian dapat 3l
^rtivitas Mikroba Lumpur Aktif ... disinpulkan bahwa kebutuhan nitrogen dan fosfor akansemakinkecil seiring dengankenaikanSRTKesimpulan Pada pengolahanair limbah dengan sistem lurrpur aktif - membran,milcoorganismeyang terlibat pada sistem ini ditandai oleh mikroorganisme yang menpunyai laju pertumbuhan sangat lambatParameterkinetika yang diperoleh sebagaiberikut : laju pernrmbuhanmaksimumspesifik 0,024jarnr, koefisienperolehansel (Y) 0,515(mg seVmgCOD), konstantasetengahjenuh (K5) 589 mgn' dan laju kematianspesifik (b) 0,010 jam-l. Dengansemakin tinggi konsentrasi lumpur aktil maka aktifitas milcrobaakan semakin kecil. SOUR yang diperoleh untuk SRT 8, 16, 24, dan 32 hari bertuntt-turut sebesar 0,612, 0,357, 0,279, dan 0,207 ditinjau dari segi Bila epy'(gMlss.hari). operasionalisasiunit pengolahan limbah, maka n'oses pengolahan lunpur aktif - membran lebih .'- ,nghemat kebutuhan nitogen dan fosfor untuk nutrien. Daftar Notasi b f. f. K5 So S X Y p*
: laju kematianspesifik = fraksi energiuntuk pemeliharaan : fraksi energiuntuk Pertumbuhan : konstantasetengahjenuh = konsentasi substratwrpan : konsentasi substratkeluaran = konsentrasisel, MISS =koefisienperolehansel : laju perhrmbuhanmaksimumspesifik
Daftar Pustaka Bailey,A.D., G.S. Hansfor{ dan P-L- Dol4 (1994) "The Use of Crossflow Microfiltation to Enhance Tte Perforrnanceof an Activated Sludge Reactor", laterResearclr, Vol. 28(2),p. 297-30L Cli*g, J.S.., J.S Kinr\ dan C.H. Lee, (1996), "Characteristics of Membrane Biofouling In Membrane- Activated SludgeSysterf', International Conggresson Membrane and Membrane Process, Yokohama,Japan Eckenfplder,W.W. dan J'L. Musterman"(1995)' Activated Sludge Treatmentof Industrial lI/astewater Treatment, Technomic Publishing Co., Inc., USA Pennsylvania,
32
(Budiyonc':dkk) Futamura,O., M. Katob dan K. Takeuchi, (1994) "Organic WastewaterTreatrnentby Activated Sludge Process Using Integrated Type Membrane Separation", Desalination Elsevier Science B'V, Tokyo,Vol.98(l-3) Grady, C.P.L. dan H.C. Lir\ (1980), Biological . WastewaterTreatment- Theory and Applications, Marceldeker,Inc., New York Heijnen,J.J.,(1994), Mass and energ/ balancesin miirobial growth, Departrnent of Biochemical Delft Universityof Technology Engineering, "Effect Ishiguro,K., Imai, K., dan Sawada,S.' (1994) of Biological Conditions on PermeateFlux of UF Membrane/activated-sludge a Membrane in Wastewater Treatnrent System", Desalination, Elsevier,Tokyo,Vol .98(1-3) H.W. van Verseveld" Muller, E.B., A.H. Stouthhamer, "Aerobic Domestic (1994) Eikelboorrl D.H. dan Waste Water Treatment In A Pilot Plant Wittr Conplete Sludge Retention Time By Cross-Flow earch,29(4), I 179-I 189 Filtration", Ilater Res Reynolds, T.D., (1982), Unit Operations and in EnvironmentalEngineering,Wadswortl' Processes Inc., Belmont,California SundstrorrLD.W. dan H.E. Klei, (1979), l(astewater Treatment.Prentice-HallInternational,Inc., London Touve, 8.., V. Urbain, dan J. Manenr, (1994)' "Treatment of Municipal WastewaterTrearnent by A Membrane Bioreactor : Result of A Semi-Industrial Pilot-ScaleStudy'', lYater Scienceand Technologt, 30(4),I 5l-157 Wenten,I G., (1994)Crossflowmembranefilttationof PhD Thesis, Departnent of industrial suspensions, ChemicalEngineering,DTU, Denmark "Mechanismsand Control of Wenten, I q., (1995) Fouling in'Crossflow Microfiltration'" Journal of Filtration and Separation,Marctr" p-252-253 Yamamoto, K., M. Hiasa" T. Mahmood, dan T' "Direct Solid-Liquid Separation Using Matsuo,(1989) Hollow Fiber Membrane In An Activated Sludge AerationTank", WaterScienceTec.21,43-54 Zulmanwardi,(1996),Kajian ParameterKinetikyang Bermalua untuk Perencanaan Biorealdor Proses Curah Bertahap Ulang dalam Pen-golahanLimbah Industri Tapioka, Tesis Magister, Program Studi Teknik Kimiaa, Program Pasca Sarjana, ITB, Bandung
