Balai Besar Tekstil

PENGOLAHAN BIOLOGI AIR LIMBAHPENCELUPANDANPENYEMPURNAAN

DENGAN REAKTOR UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET (UASB)

Oleh:Doni Sugiyana, Rr. Srie Gustiani

BaIai Besar TekstilJI. A. Yani No. 390 Bandung Telp. 022.7206214-5 Fax. 022.7271288

E-mail: texirdti@bdg-centrin.net.id

Tulisan diterima: 14 Oktober 2010, SeIesai diperiksa: 22 November 2010

ABSTRAK

Studi ini menginvestigasi proses start-up dan performa pengolahan anaerobik dari reaktor UASB (Upflow AnaerobicSludge Blanket) skala laboratorium untuk mengolah air limbah pencelupan dan penyempurnaan (Dyeing FinishinglDF)tekstil. Pengamatan bertahap ditujukan pada perkembangan lumpur selama start-up dan pengaruh beban organik(organic loading ratelOLR) terhadap penyisihan organik dan warna pada air limbah DF. Seeding awal biomassa diambildari lumpur tangki septik anaerobik rumah tangga dengan konsentrasi seed 10 g-VSS IL. Proses start-up dilakukandengan OLR substrat bertahap hingga 2,0 kg-COD/m3.hari dan beban lumpur (sludge loading ratelSLR) 0,71 kg-COD/kg-VSS.hari pada waktu retensi (HRT) 24 jam. Start up selama 90 hari secara signifikan telah meningkatkankonsentrasi lumpur hingga 20 g-VSSIL. Dengan kenaikan OLR 1,2; 2,3; dan 3,3 kg-COD/m3.hari pada waktu retensitetap 24 jam, penyisihan COD berkurang masing - masing sebesar 56,0; 49,7 dan 41,9%, sedangkan penyisihan SSberkurang masing - masing sebesar 51,9; 51,4 dan 48,7%. Penyisihan warna adalah sebesar 83,7; 78,6 dan 78,7%,masing - masing, untuk beban organik yang telah disebutkan.

Kata kunci: Air limbah tekstil DF, Reaktor UASB, Start-up, Beban organik (OLR)

ABSTRACT

This study investigates start-up process and anaerobic process performance of laboratory scale UASB (UpflowAnaerobic Sludge Blanket) reactor treating textile dyeing finishing (DF) wastewater. Gradual observation was focussedinto the sludge development during start-up and the effect of organic loading rate (OLR) to the organic and colorremovals from DF wastewater. Initial seeding for biomass was taken from municipal anaerobic septic tank sludge atseed concentration of 10 g- VSSIL. Start up process was carried out at gradual OLR from substrate up to. 2,0 kg-CODlm3.d and sludge loading rate (SLR) of0,71 kg-COD/kg-VSS.d at hydraulic retention time (HRT) of24 h. 90 daysof start-up was significantly increased seed concentration until 20 g-VSSIL. As OLRs increased by 1,2; 2,3; and 3,3 kg-CODlmJ.d at fixed HRT of 24 h, COD removals decreased by 56,0; 49,7 and 41,9%, respectively, meanwhile SSremovals decreased by 51,9%; 51,4% and 48,7%, respectively. The color removals were 83,7; 78,6 dan 78,7%,respectively, for aforementioned organic loadings.

Keywords: Textile DF wastewater, UASB reactor, Start-up, Organic loading rate (OLR)

PENDAHULUANIndustri tekstil pencelupan dan

penyempurnaan (Dyeing FinishingIDF) merupakansalah satu jenis industri dengan produksi air Iimbahdengan beban pencemaran tinggi karena mengandungmulti komponen pencemar (zat warna, kanji, berbagaijenis garam dan zat pembantu tekstil) yangmenyebabkan kesulitan dalam pengolahannya.Berbagai variasi jenis dan konsentrasi zat warna yangtidak terfiksasi pada bahan tekstil akan terbawa daIamair limbah dan mengakibatkan air limbah DF secara

-~. estetika tidak dapat diterima. Salah satu go long an zatwarna komersial yang paling ban yak digunakan dalamindustri tekstil saat ini adalah zat warna azo denganpersentase pasar diatas 50% (1).

Pengolahan air limbah berwarna secarabiologi baik aerobik maupun anaerobik secara intensiftelah banyak dipeIajari di samping metoda kirniakoagulasi, adsorpsi, dan oksidasi maupun membranfiltrasi. Namun, biodegradasi air limbah DFmengandung zat warna azo sulit dilakukan denganmetoda biologi aerobik. Hal ini disebabkan adanya

Pengolahan Biologi Air Limbah Pencelupan dan Penyempurnaan dengan Reaktor Upflow Anaerobic Sludge 91Blanket (UASB) (Doni Sugiyana, Rr. Srie Gustiani)

Balai Besar Tekstil

ikatan azo (N=N) yang memiliki karakteristik dapatmenarik elektron, sedangkan pada kondisi aerobikoksigen merupakan penerima elektron menggantikanzat wama azo. Pada kondisi anaerobik, zat wama azomenjadi terminal penerima elektron pada rantaiperpindahan elektron dan mampu memutuskan ikatanazo (2). Di samping itu, pengolahan anaerobik mampumenyisihkan pence mar dari air limbah dengan produksilumpur dan kebutuhan energi yang lebih rendahdibandingkan metoda aerobik (3).

Dalam beberapa dekade terakhir, reaktorUpflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) adalahsistem pengolahan anaerobik yang paling ban yakdikembangkan dalam pengolahan air limbah domestikdan industry (4). Dalam penerapan secara umum,reaktor UASB terbukti efektif menyisihkan pencemardengan kelebihan dalam ukuran reaktor yang kompakdan kebutuhan energi yang rendah. Tetapi beberapastudi pengolahan air limbah tekstil berwarna denganreaktor UASB, mengemukakan bahwa penyisihanpencemar organik relatif kurang memuaskan (5,6,7,8).Namun demikian, pengolahan anaerobik berpotensimeningkatkan tingkat kedapatolahan (treatability)efluen limbah untuk dilanjutkan dengan pengolahanlanjutan (post-treatment). Percobaan UASB oleh Ong,dkk., (2005) pada pengolahan air limbah mengandungzat warna azo Orange IT (OLR 0,3 glL.hari) hanyamencapai penyisihan COD rata - rata 45% pada HRT48 jam. Pengolahan lanjutan efluen UASB denganSBR (sequencing batch reactor) mampu mencapaipenyisihan COD total hingga di atas 90%. Studi reaktorUASB dalam pengolahan limbah berwarna merupakansubjek yang masih intensif dievaluasi dengan hasilyang bervariasi. Dalam penelitian ini dilakukan desaindan konstruksi reaktor UASB skala laboratoriumpengembangan biomassa anaerobik, analisi~pertumbuhan biomassa pada masa start-up danevaluasi performa reaktor. Penelitian ini bertujuanuntuk menginvestigasi proses start-up dan performapenyisihan pence mar organik dan wama dari reaktorUASB skala laboratorium dalam pengolahan air limbahtekstil DF pada beban organik yang berbeda.

METODOLOGIReaktor percobaan UASB dan seeding lumpur.

Reaktor UASB dibuat dalam skalalaboratorium, berbentuk tabung transparan denganbagian dasar berbentuk corong dan bagian atas yang"'melebar yang berfungsi sebagai zona pengendapanatas. Bagian pemisah 3 fase: gas-liquid-solids (GLS)dibuat di bagian dalam zona pengendapan atas. Skemadetail dari reaktor UASB ditunjukkan pada Gambar l.Diameter internal reaktor adalah 80 mm pada bagianzona reaksi dan 100 mm pada zona pengendapanbawah, dengan tinggi total 960 mm, memberikanvolume efektif reaktor 5 liter. Katup sampling dibuatsepanjang tinggi reaktor dengan interval 120 mm untukmemperoleh data profil karakteristik lumpur dalam

reaktor. Seeding lumpur anaerobik dikembangkan darilumpur anaerobik tangki septik limbah rumah tanggadengan konsentrasi seed 10 g-VSS IL.

•

7

!;OI~

Gambar 1. Skema percobaan dengan reaktorUASB

Substrat dalam masa start-upDalam masa pertumbuhan awal

mikroorganisme anaerobik (start-up) digunakansubstrat sintetis dengan komponen utama kanji,glukosa dan pepton, dengan komposisi detail sepertipada Tabel I. Komposisi substrat ditujukan untukmemenuhi seluruh komponen yang diperlukan dalamtumbuh kembang mikroorganisme. NaHC03

ditambahkan untuk memberikan kapasitas buffer dalammempertahankan pH optimal untuk perkembanganbiomassa anaerobik.

Air limbah DF simulasiSimulasi air limbah dibuat mendekati air

limbah DF mengandung zat wama azo. Komposisi dankarakteristik limbah cair simulasi yang digunakandalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 2. Zatwarna azo yang digunakan adalah Reactive Black 5sebanyak 100 mg/L dari total konsentrasi limbah cair,Hidrolisis zat warna azo dilakukan dengan caramenyesuaikan stok limbah zat warna azo pada pH 12dengan penambahan NaOH dan memanaskan

92 Arena Tekstil Volume 25 No. 2 - Desember 2010: 57-112

Balai Besar Tekstil

campur~n ~il:Hil:leffiSeHHm §§8§ §elamit ~ Jam:Higmli§i§ IHHli! ail1l1mhR HeR~aRmefleitm~Hfl€llRl€aRfaEfl~itf! NaAfi geBa~aj §l@1€ HilR HiBiafl€afl Halilffiteffi~eHHHFfHim~llf! §elaffia ~4 jaffi: banwm iRHul€aiFIim13afl§e13ell:lffiHi~I:IRal€af!€ii§i~il:R ~ada teffi~efamf48@ HfltUI€ffiem~enaflaRl€aR l€itHll€tefliffiBaft1lflifi§ial:

TaB@1 L ~8ffi~8§i§i §1l8§tnH§e!affill§itlFf=1:$ (~}

Itl

MR!;It:,4: =ht:J'l 34:~fh~

: ~

11 . ! .3 : ~

i1l138filtmiHffi€iilal€Hl€ilR13eHlil§ilfl€ilR§tamlilf€l Meth~€lOO}:

'fill t~1 j. ~@ffil'l@§i~'§i ffiHlil§iAif bi m13£lhTel€§tiI enNo ~ftlflllOHtm i{OH§@Htf§§i FYH!§i

(maiMI I(£lrui I~§§ §i~ifU~~ A§affi £l§et£lt §§§ I~M;3 ~ilt WilfRail~ WO D~ift~4 Nil{:UI M§ Hi€lmli§i§§ I=h§§:! 3~1 ~M8 Nil?§§1 1§§O Fil€§l!§iH\!:

'1 NaH§§'l ~§t}g DY~f§ §IHI€@§£l 1031 §yb§ifat

IIftfi@mlMl€~ N!!§l FiI€§ll§i£,w,

l(£lf£ll€tefl§HI€1Yflim1311nlJMi ~l@;!; ('}ll~eH== J)

§§D i ~~('}('};!;H~~(H == J)§§ i I M eE I ~ CH == J)

A§§~f13!!fi§iWilfRlli ~j~~eE (Ml@ (ij == J)~ == ~~~ ftm

1lA81t DAN PEMIAHAIANP@FfUmlJuhfln lJiBmfl~~g lumpuf§mfil€ lJ~fl€~ffibafi~!ml€~fi§~I\tfa§i h:lm~lir (~=V~M,,)€l1l1£lffiffii!l€t~ UA§1l yafi~ tli~~fi~llfUhi ~~fUbah9.fiO~ €l!m~bR (~lud~(}l~flding ffit€) §i!lama §taft~Uptlaft ~@ft~~lilhaI\Uffibllh ~F tlHlI!~YkkaI\ pllt!a Oamhilf~, ~ftYmftflft daft ~~tft~lmtaft ktmi\~fttfa!li lum~\lrtlalam ffillKt~ m@f\l~llkaftAi!hYllhpro~~§ k~§t!Hmhaft~a!1afttaf{\ J)~mbt!fttYkaftbi~ma§§a tlM IUmp\!f yafl~ ki!IUafb@f§ama ~fI\!~ft (Wtl~/wut) (~), Patla lO hIDi ~m\lma§taft~U~! ffi@§klPUftt!~fi~aft OUt bl!ftahaPI ttM'jatlip~Uf\lfiilft k~ft§~mfa~l IUmpyI' ht~~a ~!91 ~NSSIL(lO~ r~duk~i lumpur), S~ama mll§a aWal ~UifH1P§lflt~§j§ bigma§§a b~IYm b~fhm~§\!f\g int~n§if§~daft~klm K~ampYaf\ m~!1~dap l\lm~\Jf §~~din~ffia§lh ffifltlaft §~ifl~~a m~~akjbatkan Wtl8hm.lt,t)~ft~llft p~bi!ihft kafaMWiltlk p~f\g~mdllPaft lumplJftlaft p~ffib~I\tukllft ~fMul §t!laffia ~ hulem bwkutnYlll§iftt~§i!l higmaflfll! m~njn~kat §~danglmn velumeWtlS{wut blM'kufaft~1 §~hi~ga seesra b~rtahilpkgn§l!fttra§i lumpuf hwambElh, SI!I!!m!! wilktu~(tlFt=UlJ §I!lama 3 bylfifl! Imn§l!fttfa§i mill = ratabigma~§a lum~ur m~njn~ht hin~~a ~OgNSSIL 06o~ pl!ftumbufum lumpur), Ob§~\lIli!itl!rhlldllp grll!1ulll§l selama mll§ll 8iflfNfPml!mpl!rlihlltklln b!!hw!! grilnul!!i!l t~jlldl ill!ellrllpro~m§ir di b£igi£in tlll§ar m£iKtgr dlMl~(m tlifim~tl!r~fMul yan~ ttwU§b~rtllmb£ih, P!!dll llkhlr masa !!tllft~up

j(§fim~ff3!3@ffi,~i§RfllJ:i@R@iUf€lR§elHflln fafi~~llillf\ lJeffi~ballft illl1l1ml€flfl~atlll

teffiIJefat\1f milli~im {~~ = ~tlge). ~lafl=1lfJ €l@ft~iUl§!:l.\:)§iRlt§lfiletl§ @akukllf! dl!f\~llftwal€ty mt@fi§iM jam~eR~aR 13(}ban of~£injk ~I!f §lltmm WaKty (~f~flni€toodine FtW!/OLR) YM~ b@ftahap~O!~~i Ol~i llQ flim~lO ~ OD/m~JmrL Pl!fkl!ffib!ln~af! K§ft§tmtrll§i§iOO1al!! ,.fta~i)bik setama ~'lflPl=u/J tlipllfttal! §~tiap l(,}flaFi . • ,r 90 hari. P~ril@bailnplm~~lahafi 1YrUm§aft~ lil <. .;. J dtlalmkan dl!n~af\ wi!ktu mtl!ft§i tl!ta~ ~ftji!ffi! \lIs ",JH 30 hIDi mlUmtfMlli§i dl!f\~aft (,)lJl tM 1€1§~OOIMm~,haril dilanjlJtkaft variil§i OLlt Il~i ~l~ldaft~\~ ~eOD/m\harl. -...

~f\~amatl:m t~rhadap !lilt!! variil§i OLR~Uq\(u~qn !l~lam1! 30 haft d~ftglln fffilm~fl§i~ll~~mbH9.fi data lmllliHl§ ~fhl!m ti~a kali dalam §!ltum~~Mu untuk m~mp~mll~h tfl!fld f1~fUbahilf!lrufilita§\\:a~l pt!~()lahllf! m~lil'uti l'afilml!t~r-;pH, ~Sl (;(')b) dilflqq".~{Wbafisiwarns. prom kefl!l,.mtrl!§ilumpuf bjgle~i~~ VSSIL) dlhlkukafl lunu kllli tiill' bUlaf\ J:)lldllmil§§!i.lfiIlrt=up dan p~fI~elllhllfl air Iimbah! Yfltuk ml!fi~l!tllhYilfM"k~mban~afl biomll!!llll tlflal!febik d£ifl kllf£iKtl!ft!!tik~fldllPem lumpur, Afltl1i!d!J yji p£ifl!m~t~f

~3h3ft Blololi Air Llmbah P@IUllduPlftdin Ptmy@mpurnlum d@ftllft R@3ktor Vpflow An3@robic SludlQ 93~t (VASB) (Doni Su,iytlntl, Rr. STill Gustitlni)

Balai Besar Tekstil

diameter rata-rata granul meneapai 1 - 3 mm, yangmengindikasikan maturasi proses anaerobik (11).

dibandingkan dengan laju pertumbuhan denganmenggunakan substrat saat start-up.

Karakteristik pengendapan lumpurProfil distribusi konsentrasi lumpur sepanjang

tinggi reaktor (Gambar 3-a) memperlihatkan perubahankarakteristik pengendapan yang bertahap pada masastart-up. Pada saat awal substrat memasuki reaktor,lumpur menyebar dan mengembang membentukselimut. Dengan adanya pembentukan granul,biopartikel lumpur akan terstratifikasi berdasarkanukuran dan berat (9, 12). Partikel berukuran lebih besarseeara gravitasi akan tertahan di bagian bawah zonareaksi, sedangkan partikel berukuran lebih kecilmengendap di bagian reaktor lebih atas. Saat terjadimaturasi granul (setelah hari ke-60), lapisan lumpuryang ken tal dan encer secara visual tampak terpisahdalam zona· reaksi. Ukuran biopartikel akanterdistribusi dalam reaktor seperti ditunjukkan dalamprofil konsentrasi lumpur pada Gambar 3-a. Biopartikelberukuran lebih besar (granul) mengendap di bagianbawah membentuk lapisan lumpur, sementara partikelberukuran lebih keeil akan tersuspensi mernbentukselimut lumpur diakibatkan oleh peneampuran olehaliran vertikal fluida dan pembentukan gelembung gas.

O~-- __--__--__--__--~o 10 20 30 40 50

Konsentrasi lumpur (g-VSSJL)

Gambar 3. Profil konsentrasi lumpur anaerobiksepanjang tinggi reaktor

30 eo eo 120 150W«klu (bIIrU

180 210

Substrat start-up__ Hari30

-ll-HariOO

-.-Hari 90

• 80

Gambar 2. Grafik pertumbuhan konsentrasilumpur pada variasi SLR dan OLR selama startup dan pengolahan air limbah DF dalam reaktor

UASB.

Percobaan dengan influen air limbah DFdimulai dengan proses transisi pada OLR dan SLRmasing-masing 0,6 kg-COD/m3.hari dan 0,15 kg-COD/kg- VSS.hari. Pada masa transisi tampak adanyapenurunan konsentrasi lumpur hingga 17,3 g-VSSILyang dipantau 30 hari kemudian. Fenomena penurunanjumlah biomassa diakibatkan oleh proses penyesuaianbiomassa dengan influen air limbah, sehingga padamasa ini sebagian biomassa anaerobik mengalamiwashout selama masa transisi. Selepas masa transisi,pada peningkatan OLR dan SLR masing - masingmenjadi 1,2 kg-COD/m3.hari dan 0,347 kg-COD/kg-VSS.hari, washout tampak berkurang dan konsentrasilumpur sedikit meningkat menjadi 18 g-VSSIL dalam -"waktu 30 hari berikutnya. Peningkatan OLR dan SLRdalam fungsi waktu se!anjutnya seeara signifikanberbanding lurus terhadap peningkatan konsentrasibiomassa. Dari hasil ini, tampak bahwa biomassaanaerobik dalam UASB mampu beradaptasi terhadapair limbah DF dengan kemampuan dalammempertahankan sintesis biomassa dan mengurangiwashout. Meskipun demikian, secara keseluruhantampak bahwa laju pertumbuhan biomassa padapercobaan dengan air limbah DF menjadi lebih lambat

\O~------~----------~o 10 20 30 40 50Konsentrasi lumpur (g-VSSlLI

Substrat fimbah__ Hari3O

-ll-HariOO-.-Hari 90

80

94 Arena Tekstil Volume 25 No.2 - Desember 2010: 57-112

Balai Besar Tekstil

Karakteristik pengendapan lumpur padapercobaan dengan air limbah DF (setelah melaluitransisi) diperlihatkan pada profil konsentrasi lumpur(Gambar 3-b). Meskipun sebelumnya telah disebutkanbahwa setelah melalui transisi terjadi washout yangmengakibatkan penurunan konsentrasi lumpurdibandingkan konsentrasi awal setelah start-up, namunhal ini tidak terlalu mempengaruhi karakteristikpengendapan lumpur. Sebanyak 100 g/l lumpuranaerobik terkonsentrasi di zona pengendapanmembentuk lapis an lumpur dengan mekanisme retensidan separasi. Retensi terjadi di bawah reaktor akibatformasi biobutir dan separasi dibagian atar reaktor (alatseparator) (13).

Penyisihan pencemar organikEfisiensi penyisihan pencemar organik dari

Iimbah DF dalam penelitian ini diinvestigasiberdasarkan perubahan beban organik (OLR) sepertiditunjukkan pada Gambar 4. Dalam seluruh rangkaianpercobaan pengolahan limbah DF pada OLR yangberbeda, tampak bahwa pH efluen pengolahan beradapada rentang pH netral (6 - 8). Hal ini terjadi denganadanya pengaruh penambahan buffer pH pada influenair limbah DF. pH efluen yang terpantau secara umummasih dalam rentang pH optimal bagi prosesmetabolisme bakteri metanogen (6,5 - 7,5) (3). Namundemikian, terdapat kecenderungan penurunan pHterutama pada OLR yang lebih tinggi. Hal tersebutmengindikasikan adanya inhibisi terhadap bakterimetanogen yang dimungkinkan oleh dominannyaproses asidogenesis dibanding proses metanogenesis(14).

Pad a percobaan dengan peningkatan OLR:1,2; 2,3; dan 3,3 kg-COD/m3.hari, penyisihan rata -rata COD diperoleh masing - masing sebesar 56,0%,49,7% dan 41,9%. Sedangkan penyisihan rata - rata SSdiperoleh masing - masing sebesar 51,9%, 51,4% dan48,7%. Hasil tersebut menunjukkan peningkatan bebanorganik berpengaruh terhadap penurunan efisiensibiodegradasi pence mar organik. Kurang efektifnyapenyisihan organik seiring dengan penambahan OLRdimungkinkan oleh adanya akumulasi dari substansiintermediate seperti volatile fatty acidNFA (asambutirat, propionat, dan asetat) dan produk - produkpecahannya yang tidak terkonversi menjadi metan (6,7). Akumulasi tersebut terjadi akibat tidak efektifnyalaju metanogenesis sedangkan asidogenesis lebihdorninan, hal ini dapat diakibatkan oleh beban organikdan konsentrasi zat wama dari limbah DF yang masihterlalu tinggi. Dalam studi lain (8), disebutkan bahwagaram (Na+) yang terkandung dalam air limbah DFdalam konsentrasi tertentu merniliki kapasitas inhibisiterhadap bakteri metanogen dalam reaktor UASB. Halini terlihat dari kecenderungan bahwa meski pH efluenmengalami penurunan, namun masih berada padarentang optimal bagi metanogen. Sehingga pengaruh

inhibisi dari garam sangat mungkin turut berkontribusidi samping proses asidogenesis.

Efisiensi penyisihan COD pada efluen UASBsebesar 56% pada variasi beban organik 5 kg-COD/m3.hari juga diperoleh oleh Sponza, D.T. andIsik, M., (2002) yang meneliti pengolahan air limbahzat warn a azo Reactive Black 5. Post-treatment denganreaktor CSTR berhasil mencapai penyisihan COD totalhingga 96%.

4r---------------------~.~ 3J:J:9 2It:.Jo 1

rI

o~--~--~----,-------~--J.n~======================~---

6

-ts-pH eft.--+-pH in!.

4

2

o~--~--~----.---~--~'-t-COD-eff. __ COD-in!. -<>--Efisiensi COD

100::J-Cl;,-,30=O=O-+-~~~~-

.§. 180~C '. •••••••••••••• . 60 e8 2000 ~ •••••••••••••• ' ~

~ ~ 'iij.~ QJo..J"'V vvv 40':;'"E 1000l " u•••••••••••••••"'tMW.. ~~ .•••••••••••••••• 20 CL..

~'-t-SS-eff, __ SS-inf. -<>--Efisiensi SS

r-~~~~~~~~~-------.100:J"180

~ 8O~

i120~~ _ n 60 ~

'in 80 ~ Ci__1J:;l:c&Q(i:,~&~ ~

•.•l! 40 's:.c: y.,.•.•••,..,... ~~4O~ 201l.c:~ O~--~~--_.,_--_--.,__-__fO

o 20 40 60 80 100

Waktu (hari)

Gambar 4. OLR, pH, COD, SS dan % penyisihanCOD dan SS sepanjang percobaan

Penyisihan warnaPenyisihan warna selama percobaan dengan

vanasi peningkatan OLR sebagaimana dibahassebelumnya ditampilkan pada Gambar 5, denganefisiensi penyisihan rata-rata pada setiap variasi OLRsebesar 83,7; 78,6 dan 78,7%. Hasil ini menunjukkan

Pengolahan Biologi Air Limhah Pencelupan dan Penyempurnaan dengan Reaktor Upflow Anaerobic Sludge 95Blanket (UASB) (Doni Sugiyana, Rr. Srie Gustiani)

Balai Besar Tekstil

adanya pemutusan rantai zat warn a azo yang cukupefektif dari mekanisme biodegradasi anaerobik.Peningkatan OLR awalnya menunjukkan pengaruhterhadap penurunan persentase penyisihan warna,namun pada OLR yang lebih tinggi ternyata perubahanbeban organik tidak terlalu mempengaruhi penyisihanwarna.

--k- AIls. efluen-+- AIls. awal-o- Penyisihan wama2.5 ,----------------,- 100

20 40 60

Waktu (hari)

-.~80 c

III

E60 IV

~C10

40 s:"i'>,

20 eQ)Q.

080 100

"i~ 1.5f ••••••••••••••j 1 t ••t4••~.+••~.~.t4••~.+•••••<I:

0.5~ •..~~

0-1:-------,..--...,..---...,..-----,----+o

Gambar 5. Grafik perubaban absorbansi warnadan % penyisihan warna sebagai fungsi waktu

Efektifnya penyisihan warna tidak sejalandengan efisiensi penyisihan organik yang kurangoptimal terlebih pada OLR yang lebih tinggi. Secarateoritis zat warna azo dapat terdekolorisasi dalamkondisi anaerobik (2), namun pada level OLR yangditerapkan dalam percobaan ini produk-produkpecahan zat warna azo seperti senyawa-senyawaaromatik tidak termetabolisasi sempurna danmenyebabkan residu COD (6,7). Dengan adanyapeningkatan OLR maka residu ini akan semakin sulituntuk dapat dikonversi menjadi produk akhir metan.Perbedaan efisiensi penyisihan warna denganpenyisihan organik juga dapat dijelaskan sebagaiperbedaan bakteri yang berperan dalam prosesbiodegradasi. Penyisihan organik terkait dengan prosesmetanogenesis yang dalam kondisi tertentu dapatmengalami inhibisi, sedangkan penyisihan warn adalam proses anaerobik terkait dengan bakteriasidogenik, di samping bakteri metanogenik (14).

KESIMPULAN

Pengolahan anaerobik UASB mampumenyisihkan pencemar organik dalam air limbahtekstil, namun kualitas efluen masih perlu ditingkatkandengan menambahkan post treatment. Dalam penelitianini pengolahan anaerobik mampu memutuskan rantai

zat warna azo sehingga mampu menyisihkan warna,pecahan senyawa amina aromatik masih perludiidentifikasi. Pengolahan anaerobik UASB jugamampu memelihara kestabilan konsentrasi biomassadan kemampuan pengendapan lumpur dalamkontaknya dengan air limbah tekstil.

DAFTARPUSTAKA

[I] Weber dan Adams, 1995 dalam Wiloso I.E.,2002,Penanganan Limbah Cair Berwarna MengandungSenyawa Azo secara Biologi Khususnya olehJamur Penicillium sp.L2, Laporan RisetUnggulan TerpaduVII Bidang TeknologiPerlindungan Lingkungan Pusat Penelitian KimiaLIPI.

[2] Manurung, R. Hasibuan, R., Irvan (2003),Perombakan zat warna azo reaktif secaraanaerob-aerob, Fakultas TeknikJurusan TeknikKimia Universitas Sumatera Utara.

[3] van Haandel, A.C. and Lettinga, G., (1994),Anaerobic sewage treatment. A practical guidefor regions with a hot climate, John Wiley &Sons Ltd., Chicester, UK.

[4] A. Tawfik, G.Zeeman, A. Klapwijk, W.Sanders,F.EI-Gohary and G.Lettinga, (2003), Treatmentof domestic sewage in a combined UASBIRBCsystem. Process optimization for irrigation.purposes. Water Science and Technology, Vol48No 1 pp 131-138, © IWA Publishing 2003

[5] Ong, S.A., Toorisaka, E., Hirata, M., Hano, T.,(2005) Decolorization of azo dye (Orange II) in asequential UASB-SBR system, Separation andPurification Technology 42297-302

[6] Sponza, D.T. and Isik, M., (2002) Decolorizationand azo dye degradation by anaerobic/aerobicsequential process, Enzyme and MicrobialTechnology, 31 102-110

[7] Isik, M., (2004) Efficiency of simulated textilewastewater decolorization process based on themethanogenic activity of upflow anaerobic sludgeblanket reactor in salt inhibition condition,Enzyme and Microbial Technology 35 pp. 399-404

[8] O'Neill, c., Hawkes, FR., Hawkes, D.L., Esteves,_~. S., and Wi1cox, S.1., (2000) Anaerobic-aerobic

biotreatment of simulated textile effluentcontaining varied ratios of starch and azo dye.Water Resources, Vo\. 34, No.8, pp. 2355-2361

[9] Van, YG, and Tay, J.H.,(l997), Characterisationof the granulation process during UASB start-up.Water Resources, Vol 31, No.7, pp. 1573-1580.

[10] APHA, AWWA, 2005. Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater, 21th ed.American Public Health Association,Washington, DC.

96 Arena Tekstil Volume 25 No.2 - Desember 2010: 57-/12 ]]

Balai Besar Tekstil

[11] L.W. Hulshoff Pol, S.I. de Castro Lopes, G.Lettinga, P.N.L. Lens (2004), Anaerobic sludgegranulation Water Research 38 1376-1389

[12] Yu Liu, Hai-Lou Xu, Shu-Fang Yang, Joo-HwaTay, (2003), Mechanisms and models foranaerobic granulation in upflow anaerobic sludgeblanket reactor Water Research 37 661-673

[13] http://gedehace.blogspot.coml2006/04/uasb-upflow-anaerobic-sludge-blanket.html

[14] Chinwetkitvanich, S., Tuntoolvest,M., andTanswad, P., (2000), Anaerobic decolorization ofreactive dyebath effluents by a two-stage UASBsystem with tapioca as a co-substrate, Wat. Res.Vo/. 34, No. 8, pp. 2223-2232

Pengolahan Biologi Air Limbah Pencelupan dan Penyempurnaan dengan Reaktor Upflow Anaerobic Sludge 97Blanket (UASB) (Doni Sugiyana, Rr. Srie Gustiani)