SENSOR BOD KATALIS OZON

Untuk menghilangkan bahan organik tahan panas dari air limbah industri dan

limbah kota, pengolahan dengan ozon sebelumnya telah dipelajari oleh banyak

peneliti. Ozonolisis telah banyak diterapkan baik untuk menghilangkan atau

untuk menguraikan senyawa organik tahan panas dalam air limbah industri dan

limbah kota. Selama proses dekomposisi sendiri oleh ozon dalam larutan air,

radikal bebas yang dihasilkan digunakan sebagai oksidan yang kuat untuk

membelah senyawa organik dalam sampel lingkungan. Ozonisasi dari senyawa

organik dalam larutan air menghasilkan berat molekul lebih rendah dari senyawa

induknya, dan senyawa organik yang terurai akan diasimilasikan lebih cepat

dalam mikroba amobil pada membran. Hasilnya akan meningkatkan sensitivitas

biosensor. Di sini, untuk sensitivitas yang lebih tinggi dari biosensor, ozon

pretreatment diperkenalkan di biosensor.

SISTEM STOPPED-FLOW DENGAN OZONOLISIS DAN SENSOR

Sensor Stopped-flow BOD terdiri atas sebuang pengozon sebuah pemeriksa

oksigen dengan biofilm, pengukur digital, dan pencatat elektronik.

Gambar 9. Diagram skema dari sistem stopped-flow dari sensor BOD

menggunakan pretreatment ozon.

Gambar 10. Respon sensor sebelum dan sesudah ozonisasi dalam sistem stopped-

flow dibawah kondisi optimal. □: sebelum ozonisasi, ○: setelah ozonisasi.

Pengozonasi dipasang untuk perlakuan sampel lingkungan. Tanggapan biosensor

sebelum dan sesudah ozonisasi larutan AWW diselidiki pada kisaran 0-10 mg/L

BOD. Pada BOD dengan konsentrasi 1 mg/L, respon biosensor yang diperoleh

sebelum dan sesudah ozonisasi masing-masing adalah 0,15 dan 0,24 μA. Seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 10, respon sebelum ozonisasi diperoleh hasil

0,5 mg/L BOD, tapi respon memiliki reproduktifitas rendah. Di sisi lain, respon

setelah ozonisasi adalah 2,7 kali lipat lebih tinggi dari sebelumnya. Selain itu,

reproduktifitasnya juga meningkat. Sampai dengan konsentrasi 10 mg/L BOD,

kemiringan biosensor setelah ozonisasi adalah 1,56 kali lipat sebelum ozonisasi.

Standar deviasi standar dengan dan tanpa pretreatment pada BOD dari 2 mg/L

keduanya adalah 12,0% (n = 5).

Waktu respon sensor umumnya bervariasi tergantung pada konsentrasi BOD

dalam sampel. Dalam rentang konsentrasi BOD yang ditentukan, bagaimanapun,

waktu respon tidak melebihi 5 menit. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa

organik dalam larutan AWW terdegradasi dengan ozon yang mudah diasimilasi

oleh mikroorganisme pada biofilm. Ketika sampel diberi perlakuan dengan ozon

pada pretreatment dalam sebuah reaktor, sebelum memompa sampel ke dalam

aliran sel dengan biofilm, larutan tersebut diaduk kencang dengan menggunakan

magnet bar lebih dari 20 menit untuk benar-benar menghilangkan kelebihan ozon.

PENGARUH WAKTU OZONASI

Gambar 11 menunjukkan perubahan dari tingkat penghilangan TOC dan pH

dengan waktu ozonisasi pada kisaran 0 sampai 10 menit dalam larutan AWW.

Ozonisasi larutan AWW dibawa oleh 25,9 g N-1 m-3 ozon pada suhu kamar.

Tingkat penghilangan TOC didefinisikan sebagai rasio dari nilai TOC sebelum

dan sesudah ozonisasi. Tingkat penghilangan TOC per satuan waktu menunjukkan

nilai maksimum pada 3 menit, dan kemudian sedikit menurun. Hasil dari Gambar

11 menunjukkan bahwa terdapat waktu ozonisasi optimal untuk mengurai jumlah

maksimum larutan AWW. Oleh karena itu, dalam percobaan berikutnya, ozonisasi

sampel disesuaikan dengan 3 min. Selama ozonisasi, penurunan pH dan

peningkatan variasi diikuti oleh keadaan stabil, dapat diketahui menunjukkan

pembentukan zat ionik. Penghilangan warna dari larutan yang berwarna kuning

pucat dari larutan AWW terjadi setelah 3 menit ozonisasi, dan larutan AWW yang

jernih diperoleh dalam 10 menit.

Gambar 11. Pengaruh waktu ozonisasi pada tingkat penurunan nilai pH dan TOC

dalam larutan AWW. AWW: 16,485 mg / L, konsentrasi ozon dalam gas umpan:

25,9 g N-1 m-3, suhu: ruangan Suhu, □: TOC, ○: pH. Kesalahan bar mewakili

standar deviasi dari 6 percobaan.