PENURUNAN KADAR COD PADA PENGOLAHAN LIMBAH SUSU MENGGUNAKAN HALAMAN JUDUL TRICKLING FILTER DENGAN BAHAN ISIAN BATU APUNG

GUSVADILLAH SYAIFUDIN, Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Ph.D

2011 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Water pollution around the industrial area becomes a big sufficient problem in Indonesia. This pollution is caused by less wastewater treatment system, therefore the right treatment is necessary in order to reduce it losses. These developed wastewater treatment techniques is divided into three methods of processing, physically, biologically and chemically. Trickling filter is biological wastewater treatment equipment that uses rock, plastic, and wood packing as the place for grow of microorganisms that will degrade the pollutant in wastewater. This research used dairy wastewater as a nutrient and pumice as attached growth microorganisms medium in the filter. The aim of this study is to understand the effect of HLR and the OLR on the microorganisms growth, the ORR, and the percentage of COD removal in dairy wastewater treatment using a trickling filter with pumice stone packing. In the experiment using trickling filter, the fist method that was used is to cultivate microorganisms in the packing. After the seed of microorganisms is inserted into the packing, then the dairy wastewater with COD influent 0.8 to 2.0 kg/m3 is continuously flowed from the top surface of the trickling filter with HLR 50-30 m3/m2.day. After that, the wastewater flowed out to the clarifier, then circulated back into the trickling filter. Microorganisms were cultured for 3-4 weeks. After growing well then the variations of OLR that obtained from the COD influent of 0.887, 0.972, 1.424, 1.889 and 2.225 kg/m3 was made. Then the wastewater was flowed back to the trickling filter with HRL that obtained from the volume flow rate of 0.285, 0.199, 0.121, 0.078 and 0.052 m3/day. Each process is done for about 3 hours and after that the effluent COD, ORR, and biomass were analyzed. The result of this research showed that the right time to scale up application occurs in OLR 81.874 kgCOD/m3.day with the HLR 22.539 m3/m2.day. These conditions obtained the percentage of COD removal 60.22% and the value ORR 49,305 kgCOD/m3.day. Then the HLR 32.339 m3/m2day, microorganisms had an exponential growth with OLR 117.472 kgCOD/m3.day thus obtained a good result with a value of ORR 53.870 kgCOD/m3.day. The maximum value for the percentage of COD removal 86.74% with the inlfuent of COD 1.889 kg/m3 occurred in HLR 5.880 m3/m2.day. The optimal condition of microorganisms growth rate is 1428.571day-1 occurs in the value of HLR 8.820 m3/m2.day. The greater of the microorganisms growth rate, the doubling time (tD) will be smaller. Doubling time with the smallest value of 0.699 minutes was obtained at the value of qH 1428.571 day-1. The change of the value of the HLR and the OLR will give effects of the microorganisms growth rate, ORR and the resulte of the yield.

Pencemaran air di sekitar kawasan industri menjadi permasalahan yang cukup besar di indonesia. Pencemaran ini disebabkan oleh sistem pengolahan limbah yang kurang baik, sehingga diperlukan suatu treatment yang tepat agar dapat mengurangi kerugian yang ditimbulkan. Teknik pengolahan air limbah yang telah dikembangkan tersebut terbagi menjadi tiga metode yaitu pengolahan secara fisika, biologi dan kimia. Trickling filter adalah suatu alat pengolahan limbah secara biologi yang menggunakan packing berupa batuan, plastik, kayu sebagai tempat tumbuhnya mikroorganisme yang akan mendegradasi pulutan didalam air limbah. Pada penelitian ini menggunakan batu apung sebagai media tumbuh mikroorganisme didalam filter dan limbah yang digunakan ialah limbah susu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami efek HLR dan OLR terhadap pertumbuhan mikroorganisme, ORR, dan persentase COD removal pada pengolahan limbah susu mengunakan trickling filter dengan bahan isian batu apung. Pada percobaan dengan menggunakan trickling filter, metode yang digunakan dengan terlebih dahulu menumbuhkan mikroorganisme didalam packing. Setelah bibit mikroorganisme dimasukan kedalam packing, kemudian air limbah dengan influent COD 0,8 – 2,0 kg/m3 dialirkan secara kontinyu dari atas permukaan trickling filter dengan HLR 5 – 30 m3/m2.hari. Setelah itu air limbah keluar menuju clarifier, kemudian disirkulasi menuju trickling filter. Mikroorganisme dibiakkan selama 3 – 4 minggu. Setelah tumbuh dengan baik lalu dilakukan variasi OLR yang diperoleh dari influent COD 0,887; 0,972; 1,424; 1,889 dan 2,225 kg/m3. Kemudian air limbah dialirkan kembali menuju trickling filter dengan HRL yang diperoleh dari kecepatan aliran volume 0,285; 0,199; 0,121; 0,078 dan 0,052 m3/hari. Setiap proses dilakukan selama ± 3 jam, setelah itu dilakukan analisa terhadap COD effluent, ORR, dan biomassa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa saat yang baik untuk aplikasi scale up ialah pada OLR 81,874 kgCOD/m3.hari dengan HLR 22,539 m3/m2.hari, pada kondisi tersebut diperoleh persentase COD removal 60,22 % dan ORR 49,305 kgCOD/m3.hari. Kemudian pada HLR 32,339 m3/m2hari, mikroorganisme mengalami masa eksponensial dengan OLR 117,472 kgCOD/m3.hari sehingga diperoleh ORR dengan hasil yang baik dengan nilai 53,870 kg COD/m3.hari. Nilai maksimum untuk persentase COD removal sebesar 86,74 % dengan COD awal Sso 1,889 kg/m3 terjadi pada HLR 5,880 m3/m2.hari. Kecepatan pertumbuhan mikroorganisme optimal terjadi pada HLR 8,820 m3/m2.hari dengan nilai 1428,571 hari-1. Semakin besar nilai kecepatan pertumbuhan mikroorganisme maka doubling time (tD) akan semakin kecil. Doubling time terkecil diperoleh pada nilai qH 1428,571 hari-1 dengan 0,699 menit. Perubahan pada HLR dan OLR, memberikan efek terhadap laju pertumbuhan mikroorganisme, ORR dan yield yang dihasilkan.

Kata Kunci : Trickling filter, COD, HLR, mikroorganisme, Persentase COD removal, doubling time