My group paper of aerob-anaerob biological treatment using bacterial. This paper is prepared from my lecturer materials.

1. 1
Universitas Indonesia
PENCEGAHAN PENCEMARAN
PENGOLAHAN BIOLOGIS AEROB-ANAEROB
DISUSUN OLEH :
Fitrah H Harahap/1206212376
Husein Shahab/1206223890
Yusra Yuliana/1106139935
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK
APRIL 2015

2. 2
Universitas Indonesia
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan YME, karena berkat rahmat dan hidayah-
Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini berisikan tentang pengolahan air
limbah secara biologis aerob dan anaerob yang banyak digunakan oleh berbagai jenis industri
di Indonesia. Pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob sangat penting untuk
mengolah air limbah dari kegiatan industri dengan kadar BOD dan COD tinggi. Oleh karena
itu, makalah ini dibuat agar masyarakat, khususnya pelaku industri, dapat memahami dan
menerapkan proses pengolahan secara biologis aerob dan anaerob ini untuk mendekomposisi
senyawa-senyawa organik yang sangat besar yang terkandung dalam air limbah dari berbagai
jenis kegiatan industri.
Terima kasih kami ucapkan kepada Pak Heri Hermansyah selaku pengampu mata
kuliah pencegahan pencemaran yang telah membimbing kami selama pembuatan makalah
ini; teman-teman Departemen Teknik Kimia khususnya yang mengikuti perkuliahan
pencegahan pencemaran dan semua pihak yang terlibat dalam pembuatan makalah yang tidak
dapat disebutkan satu per satu di sini.
Semua ide dan isi dari karya ini terinspirasi dari keadaan masyarakat Indonesia dan
kami bermaksud untuk meningkatkan kualitas lingkungan di Indonesia. Semoga makalah ini
akan bermanfaat bagi warga Universitas Indonesia pada khususnya dan masyarakat Indonesia
pada umumnya disamping sebagai salah satu tugas mata kuliah Pencegahan Pencemaran.
Depok, April 2015
Penulis

3. 3
Universitas Indonesia
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................... .......... 2
DAFTAR ISI............................................................................................................ .......... 3
BAB I PENDAHULUAN........................................................................................... 4
1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 4
1.2 Rumusan Masalah...................................................................................... 5
1.3 Tujuan Penulisan....................................................................................... 5
1.4 Manfaat Penulisan...................................................................................... 5
BAB II ISI................................................................................................................ 6
2.1 Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerobik dengan
Pertumbuhan Tersuspensi (Suspended Growth)............................................ 6
2.1.1 Skema Reaktor Tercampur Sempurna dengan Pengembalian
Sel (Recycle) dan Pencucian............................................................... 8
2.2 Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerobik dengan
Attached Growth Process........................................................................... 10
2.2.1 Trickling Filter................................................................................. 10
2.3 Pengolahan Limbah Secara Biologis Anaerob............................................... 13
2.4 Perbedaan Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerob dan Anaerob.......... 18
2.5 Aplikasi Pengolahan Limbah Secara Biologis Aerob-Anaerob
Pada Industri Rumah Sakit.......................................................................... 19
2.5.1 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses
Lumpur Aktif................................................................................... 19
2.5.2 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses
Reaktor Biologis Putar (Rotating Biological Contactor, RBC)............... 21
2.5.3 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses Aerasi Kontak...... 24
2.5.4 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses
Biofilter “Up Flow”.......................................................................... 25
2.5.5 Proses Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Sistem
Biofilter Anaerob-Aerob.................................................................... 26
BAB III KESIMPULAN............................................................................................. 28
3.1 Kesimpulan................................................................................................ 28
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................. 29

4. 4
Universitas Indonesia
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Limbah cair atau air limbah adalah air yang tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil
dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Dengan semakin bertambah dan meningkatnya
jumlah penduduk dengan segala kegiatannya, maka jumlah air limbah juga mengalami
peningkatan. Pada umumnya limbah cair dibuang ke dalam tanah, sungai, danau, dan laut.
Jika jumlah air limbah yang dibuang melebihi kemampuan alam untuk menerima atau
menampungnya, maka akan terjadi kerusakan lingkungan.
Berbagai kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat
yang banyak terjadi dewasa ini diakibatkan oleh limbah cair dari berbagai kegiatan industri,
rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan karena penanganan dan
pengolahan limbah tersebut belum mendapatkan perhatian yang serius. Sebenarnya,
keberadaan limbah cair dapat memberikan nilai negatif bagi suatu kegiatan industri. Namun,
penanganan dan pengolahannya membutuhkan biaya yang cukup tinggi sehingga kurang
mendapatkan perhatian dari kalangan pelaku industri, terutama kalangan industri kecil dan
menengah.
Kegiatan industri merupakan penyumbang limbah cair terbesar yang dapat mencemari
lingkungan. Banyak dari industri-industri ini yang menghasilkan limbah cair atau air limbah
dengan kandungan senyawa-senyawa organik yang sangat besar (tingkat BOD dan COD
tinggi). Untuk menangani atau mengolah limbah dengan kandungan senyawa-senyawa
organik yang sangat besar ini, maka pengolahan limbah secara biologis sangat tepat
dilakukan.
Pengolahan limbah secara biologis merupakan pengolahan air limbah dengan
menggunakan mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan-bahan organik yang terkandung
dalam air limbah menjadi bahan yang kurang menimbulkan potensi bahaya seperti misalnya
keracunan, kematian biotik akibat penurunan DO, maupun kerusakan ekosistem.
Mikroorganisme yang berperan dalam mendekomposisi senyawa-senyawa organik ini antara
lain adalah bakteri, protozoa, amoeba, fungi, nematoda dan sesanya merupakan organisme
patogen yang selanjutnya akan dimusnahkan melalui proses disinfeksi. Pengolahan secara
biologis seringkali merupakan pengolahan tahap kedua (secondary treatment) dalam sebuah
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Pengolahan air limbah secara biologi mempunyai
tujuan serta manfaat yaitu degradasi (penguraian) bahan organik, transformasi zat organik

5. 5
Universitas Indonesia
menjadi zat kurang berbahaya, nitrifikasi/denitrifikasi, dan menggunakan kembali zat organik
dalam air limbah (misalnya gas metana).
Pengolahan air limbah secara biologis terdiri dari pengolahan air limbah secara
biologis aerob dan pengolahan air limbah secara biologis anaerob. Mengingat pentingnya
pengolahan air limbah secara biologis untuk mendekomposisi senyawa-senyawa organik
yang dapat mencemari lingkungan, maka pada makalah ini akan dibahas mengenai
pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob sehingga masyarakat dapat
memahami dan menerapkannya untuk mengolah limbah yang mempunyai kandungan
senyawa-senyawa organik yang sangat besar agar tidak mencemari lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
Pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob bertujuan untuk mengurangi
kadar BOD dan COD yang ada pada air limbah dengan jalan mendekomposisi senyawa-
senyawa organik dalam air limbah menggunakan bantuan mikroorganisme. Dengan
mengetahui dan memahami pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob, maka
masyarakat, khususnya pelaku industri, diharapkan dapat menerapkannya dalam mengolah
air limbah yang banyak mengandung senyawa-senyawa organik yang dapat mencemarkan
lingkungan. Maka makalah mata kuliah pencegahan pencemaran ini dibuat dalam rangka
menjawab pertanyaan yang menjadi rumusan permasalahan yaitu :
a). Bagaimana proses pengolahan air limbah secara biologis aerob ?
b). Bagaimana proses pengolahan air limbah secara biologis anaerob dan perbandingannya
dengan proses pengolahan air limbah secara biologis aerob ?
c). Bagaimana aplikasi pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob pada industri
rumah sakit ?
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memberikan pemahaman dan
penjelasan mengenai pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob serta
aplikasinya pada industri rumah sakit.
1.4 Manfaat Penulisan
Manfaat dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui dan memahami
pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob dan untuk mengetahui serta
mempelajari aplikasinya dalam industri rumah sakit.

6. 6
Universitas Indonesia
BAB II
ISI
2.1 Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerob dengan Pertumbuhan
Tersuspensi (Suspended Growth)
Suspended Growth Process adalah proses pengolahan dengan pemanfaatan
mikroorganisme pengurai zat organik tersuspensi dalam limbah cair yang akan diolah.
Diantara yang termasuk dalam kelompok tersebut adalah proses lumpur aktif (activated
sludge process) dan kolam stabilisasi atau oksidasi (activated sludge process).
a. Pengolahan lumpur aktif
Lumpur aktif (activated sludge) adalah flok yang terbentuk oleh mikroorganisme
(terutama bakteri), partikel inorganik, dan polimer exoselular yang mengendap di tangki
penjernihan. Lumpur aktif (activated sludge) merupakan proses pertumbuhan mikrobater suspensi.
Lumpur aktif (activated sludge) adalah proses pertumbuhan mikroba tersuspensi yang
pertama kali dilakukan di Ingris pada awal abad 19. Sejak itu proses ini diadopsi seluruh
dunia sebagai pengolah air limbah domestik sekunder secara biologi. Proses ini pada
dasarnya merupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasi material organik menjadi
CO2 dan H2O, NH4. dan sel biomassa baru. Udara disalurkan melalui pompa blower
(diffused) atau melalui aerasi mekanik. Sel mikroba membentuk flok yang akan mengendap
di tangki penjernihan (Gariel Bitton, 1994).
Anna dan Malte (1994) berpendapat keberhasilan pengolahan limbah secara biologi
dalam batas tertentu diatur oleh kemampuan bakteri untuk membentuk flok, dengan demikian
akan memudahkan pemisahan partikel dan air limbah. Lumpur aktif adalah ekosistem yang
komplek yang terdiri dari bakteri, protozoa, virus, dan organisme-organisme lain. Lumpur
aktif dicirikan oleh beberapa parameter, antara lain, Indeks Volume Lumpur (Sludge Volume
Index = SVI) dan Stirrd Sludge Volume Index (SSVI). Perbedaan antara dua indeks tersebut
tergantung dari bentuk flok, yang diwakili oleh faktor bentuk (Shape Factor = S).
Anna dan Malte (1997) juga menyatakan bahwa proses lumpur aktif dalam pengolahan
air limbah tergantung pada pembentukan flok lumpur aktif yang terbentuk oleh
mikroorganisme (terutama bakteri), partikel inorganik, dan polimer exoselular. Selama
pengendapan flok, material yang terdispersi, seperti sel bakteri dan flok kecil, menempel
pada permukaan flok. Pembentukan flok lumpur aktif dan penjernihan dengan pengendapan
flok akibat agregasi bakteri dan mekanisme adesi. Selanjutnya dinyatakan pula bahwa
flokulasi dan sedimentasi flok tergantung pada hypobisitas internal dan eksternal dari flok

7. 7
Universitas Indonesia
dan material exopolimer dalam flok, dan tegangan permukaan larutan mempengaruhi
hydropobisitas lumpur granular dari reaktor lumpur anaerobik.
Frank et all (1996) mencoba menggambarkan bahwa dalam sistem pengolah lumpur
aktif baik untuk domestik maupun industri mengandung 1-5% padatan total dan 95-99% bulk
water (liqour). Pembuangan kelebihan lumpur merupakan proses yang mahal, dilakukan
dengan mengurangi volume lumpur melalui proses pengepresan (dewatering). Pada bagian
lain dinyatakan pula bahwa konsentrasi besi yang tinggi, 70-90% dalam bentuk Fe (III),
ditemukan dalam lumpur aktif.
Akumulasi besi dapat berasal dari influent air limbah atau melalui penambahan
FeSO4 yang digunakan untuk menghilangkan fosfor. Jumlah besi dalam lumpur aktif akan
berkurang setelah memasuki kondisi anaerobik dan mungkin berasosiasi dengan adanya
aktifitas bakteri heterotrofik. Berkurangnya fosfor dalam lumpur aktif dapat menyebabkan
fosfor terlepas kedalam air. Jika ini terjadi merupakan potensi untuk terjadinya eutrofikasi
pada perairan.
Metode lumpur aktif memanfaatkan mikroorganisme (terdiri ± 95% bakteri dan
sisanya protozoa, rotifer, dan jamur) sebagai katalis untuk menguraikan material yang
terkandung di dalam air limbah. Proses lumpur aktif merupakan proses aerasi (membutuhkan
oksigen). Pada proses ini mikroba tumbuh dalam flok (lumpur) yang terdispersi sehingga
terjadi proses degradasi. Proses ini berlangsung dalam reaktor yang dilengkapi recycle/umpan
balik lumpur dan cairannya.
Pengolahan lumpur aktif merupakan suatu pengolahan dengan cara membiakkan
bakteri aerobik dalam tangki aerasi yang bertujuan untuk menurunkan organik karbon atau
organik nitrogen. Dalam penurunan organik karbon, bakteri yang berperan adalah bakteri
heterotropik. Sumber energi berasal dari oksidasi senyawa organik dan sumber karbon yang
berasal dari organik karbon. BOD dan COD dipakai sebagai ukuran atau satuan yang
menyatakan konsentrasi karbon, yang selanjutnya disebut sebagai substrat. Berikut
merupakan reaksi yang terjadi pada lumpur aktif :

8. 8
Universitas Indonesia
Gambar 2.1 Reaksi yang terjadi pada lumpur aktif
Reaksi yang terjadi pada lumpur aktif adalah oksidasi bahan organik COHNS oleh bakteri
yang dikultivasi pada sistem lumpur aktf dengan bantuan oksigen.
b. Kolam Stabilisasi atau Oksidasi
Kolam oksidasi mirip dengan kolam dangkal yang luas, biasanya berbentuk empat
persegi panjang dengan kedalaman hanya 1-1,5 meter. Pada proses ini, seluruh limbah cair
diolah secara alamiah dengan melibatkan ganggang hijau untuk mengolah limbah cair yang
berasal dari rumah tangga. Kolam ini merupakan cara yang paling ekonomis ubntuk
pengolahan limbah car selama luas tanah memungkinkan dan harganya relatif murah.
Keuntungan yang dapat diperoleh dari sistem ini antara lain adalah biaya maintanance yang
cukup rendah dan relatif mudah.
2.1.1 Skema Reaktor Tercampur Sempurna dengan Pengembalian Sel (Recycle) dan
Pencucian
Pada gambar 2.2 berikut ini ditunjukkan persamaan pada pengolahan biologis.
Gambar 2.2 Persamaan pada sistem pengolahan biologis

9. 9
Universitas Indonesia
Persamaan pada sistem pengolahan biologis yang ditunjukkan di atas diantaranya :
• Persamaan waktu tinggal hidrolisis
(2.1)
• Waktu tinggal rata-rata sel di reaktor tipe a
(2.2)
• Waktu tinggal rata-rata sel di reaktor tipe b
(2.3)
• Persamaan neraca massa mikroorganisme
(2.4)
• Persamaan neraca massa steady state
(2.5)
• Simplifikasi persamaan dengan subtitusi persamaan
(2.6)
• Terminologi r pada persamaan di atas adalah
(2.7)
• Konsentrasi massa mikroorganisme X di reaktor
(2.8)

10. 10
Universitas Indonesia
• Konsentrasi substrat pada effluent tanpa recycle
(2.9)
2.2 Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerob dengan Attached Growth Process
Attached Growth Process adalah pengolahan yang memanfaatkan mikroorganisme
yang menempel pada media yang membentuk lapsan film untuk mengurangi zat organik.
Proses ini sering disebut juga sebagai fix bed. Influen akan melakukan kontak dengan media
ini sehingga terjadi proses biokimia. Akibatnya bahan organik yang ada pada limbah cair
tersebut dapat diturunkan kandungannya. Beberapa teknik pengolahan limbah cair yang
termasuk di dalam kelompok ini, antara lain : saringan tetes (tricking filter).
2.2.1 Trickling Filter
1. Pengertian trickling filter
Trickling filter merupakan salah satu aplikasi pengolahan air limbah dengan
memanfaatkan teknologi biofilm. Trickling filter ini terdiri dari suatu bak dengan media
permeabel untuk pertumbuhan organisme yang tersusun oleh lapisan materi yang kasar,
keras, tajam dan kedap air. Kegunaannya adalah untuk mengolah air limbah dengan
mekanisme air yang jatuh mengalir perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian
tersaring.
2. Komponen sistem trickling filter
Trickling filter mempunyai 3 komponen utama, yaitu :
a. Distributor air limbah yang didistribusikan pada bagian atas lengan distributor yang
dapat berputar.
b. Pengolahan (pada media trickling filter)
Sistem pengolahan pada trickling filter terdiri dari suatu bak atau bejana dengan
media permeable untuk pertumbuhan bakteri. Bentuk bejana biasanya bundar luas
dengan diameter 6-60 meter, dindingnya biasanya terbuat dari beton atau bahan lain
tetapi tidak perlu kedap air. Di sepanjang dinding diberi ventilasi dengan maksud agar
terjadi pertukaran udara secara baik (aerasi) sehingga proses biologis aerobik dapat
berlangsung dengan baik. Pada beberapa trickling filter, media disusun tanpa dinding
jadi tidak diperlukan ventilasi tetapi konstruksi seperti ini kurang baik.

11. 11
Universitas Indonesia
c. Pengumpul filter juga dilengkapi dengan underdrain untuk mengumpulkan biofilm yang
mati, kemudian diendapkan dalam bak sedimentasi. Bagian cairan yang keluar biasanya
dikembalikan lagi ke trickling filter sebagai air pengencer air baku yang diolah.
3. Faktor-faktor yang berpengaruh pada efisiensi penggunaan trickling filter
Agar fungsi trickling filter dapat berjalan dengan baik, diperlukan persyaratan-persyaratan
sebagai berikut :
a. Persyaratan Abiotis, yaitu:
Jenis media
Bahan untuk media trickling filter harus kuat, keras, tahan tekanan, tahan lama, tidak
mudah berubah dan mempunyai luas permukaan per unit volume yang tinggi. Bahan
yang biasa digunakan adalah kerikil, batu kali, antrasit, batu bara, dan sebagainya.
Akhir-akhir ini telah digunakan media plastik yang dirancang sedemikian rupa
sehingga menghasilkan panas yang tinggi.
Diameter media
Diameter media trickling filter biasanya antara 2,5-7,5 cm. Sebaiknya dihindari
penggunaan media dengan diameter terlalu kecil karena akan memperbesar
kemungkinan penyumbatan. Makin luas permukaan media, maka makin banyak pula
mikroorganisme yang hidup di atasnya.
Ketebalan susunan media
Ketebalan media trickling filter minimum 1 meter dan maksimum 3-4 meter. Makin
tinggi ketebalan media, maka akan makin besar pula total luas permukaan yang
ditumbuhi mikroorganisme sehingga makin banyak pula mikroorganisme yang
tumbuh menempel di atasnya.
Lama waktu tinggal trickling filter
Diperlukan lama waktu tinggal yang disebut dengan masa pengkondisian atau
pendewasaan agar mikroorganisme yang tumbuh di atas permukaan media telah
tumbuh cukup memadai untuk terselenggaranya proses yang diharapkan. Masa
pengkondisian atau pendewasaan yang diperlukan berkisar antara 2-6 Minggu. Lama
waktu tinggal ini dimaksudkan agar mikroorganisme dapat menguraikan bahan-bahan
organik dan tumbuh di permukaan media trickling filter membentuk lapisan biofilm
atau lapisan berlendir. Penelitian yang dilakukan oleh Arum Siwiendrayanti (2004),
pertumbuhan mikroorganisme pada media batu kali mulai terbentuk lapisan biofilm
pada hari ke-3 masa pengkondisian.

12. 12
Universitas Indonesia
pH
Pertumbuhan mikroorganisme khususnya bakteri, dipengaruhi oleh nilai pH. Agar
pertumbuhan baik, diusahakan nilai pH mendekati keadaan netral. Nilai pH antara 4-
9,5 dengan nilai pH yang optimum 6,5-7,5 merupakan lingkungan yang sesuai.
Suhu
Pertumbuhan mikroorganisme juga dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang baik untuk
pertumbuhan mikroorganisme adalah 25-370C. Selain itu suhu juga mempengaruhi
kecepatan reaksi dari suatu proses biologis. Bahkan efisiensi dari trickling filter
sangat dipengaruhi oleh suhu.
Aerasi
Agar aerasi berlangsung dengan baik, media trickling filter harus disusun sedemikian
rupa sehingga memungkinkan masuknya udara ke dalam sistem trickling filter
tersebut. Ketersediaan udara dalam hal ini adalah oksigen sangat berpengaruh
terhadap proses penguraian oleh mikroorganisme.
Gambar 2.3 Skema tricking filter
4. Prinsip Kerja tricking filler
Air buangan yang diolah dengan trickling filter harus terlebih dahulu diendapkan,
karena pengendapan dimaksudkan untuk mencegah penyumbatan pada distributor dan media
filter. Air limbah diteteskan secara periodik dan terus-menerus ke atas media trickling filter.
Bahan organik yang ada dalamair limbah diuraikan oleh mikroorganisme yang menempel
pada media filter. Bahan organik sebagai substrat yang terlarut dalam air limbah diabsorbsi
biofilm atau lapisan berlendir dan kemudian dilepaskan sebagai bahan suspensi yang

13. 13
Universitas Indonesia
berkoagulasi yang kemudian karena massanya lebih berat maka lebih mudah mengendap.
Bahan organik yang ada dalam limbah cair diuraikan oleh mikroorganisme yang menempel
pada media filter. Pada bagian luar biofilm, bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme
aerobik. Pertumbuhan mikroorganisme akan mempertebal lapisan biofilm (0,1-0,2 mm).
Oksigen yang terdifusi dapat dikonsumsi sebelum biofilm mencapai ketebalan maksimum.
Pada saat mencapai ketebalan penuh, oksigen dapat mencapai penetrasi secara penuh,
akibatnya bagian dalam atau permukaan media menjadi anaerobik.
Pada saat lapisan biofilm mengalami penambahan ketebalan bahan organik yang
diabsorbsi dapat diuraikan oleh mikroorganisme, namun tidak dapat mencapai
mikroorganisme yang berada dipermukaan media. Dengan kata lain, tidak tersedia bahan
organik untuk sel karbon pada bagian permukaan media sehingga mikroorganisme pada
bagian permukaan akan mengalami fase indigenous (mati). Pada akhirnya, mikroorganisme
sebagai biofilm tersebut akan lepas dari media. Cairan yang masuk akan turut melepas atau
mencuci dan mendorong biofilm keluar. Setelah itu lapisan biofilm baru akan segera tumbuh.
Fenomena lepasnya biofilm dari media disebut juga sloughing.
2.3 Pengolahan Limbah Secara Biologis Anaerob
Pengolahan limbah secara biologis anaerob merupakan pengolahan limbah dengan
mikroorganisme tanpa injeksi udara/oksigen ke dalam proses pengolahan. Pengolahan air
limbah secara biologis anaerob bertujuan untuk merombak bahan organik dalam limbah
menjadi bahan yang lebih sederhana yang tidak berbahaya. Disamping itu pada proses
pengolahan secara biologis anaerob akan dihasilkan gas-gas seperti gas CH4 dan CO2. Proses
ini dapat diaplikasikan untuk limbah organik dengan beban bahan organik (COD) yang
tinggi. Pada proses pengolahan secara biologis anaerob terjadi empat (4) tahapan proses yang
terlibat diantaranya :
1. Proses hydrolysis : suatu proses yang memecah molekul organik komplek menjadi
molekul organik yang sederhana.
2. Proses acidoglenisis : suatu proses yang merubah molekul organik sederhana
menjadi asam lemak.
3. Proses acetogenisis : suatu proses yang merubah asam lemak menjadi asam asetat
dan membentuk gas-gas seperti gas H2, CO2, NH4 dan S.
4. Proses methanogenisis : suatu proses yang merubah asam asetat dan gas-gas yang
dihasilkan pada proses acetogenisis menjadi gas metana CH4 dan CO2.

14. 14
Universitas Indonesia
Keempat proses tersebut terjadi secara berurutan, keempat proses tersebut dapat digambarkan
seperti pada gambar 2.4 berikut :
Gambar 2.4 Siklus empat proses dalam proses biologis anaerob
Berdasarkan model pertumbuhan mikroorganisme, pengolahan limbah secara biologis
anaerob dibagi menjadi 2 (dua) model yaitu :
1. Model Pertumbuhan Mikroorganisme Tersuspensi
Model pertumbuhan mikroorganisme tersuspensi, yaitu suatu model pertumbuhan
mikroorganisme yang tersuspensi (tercampur merata) di dalam air limbah. Model
pertumbuhan mikroorganisme tersuspensi pada pengolahan limbah secara biologis anaerob
adalah seperti gambar 2.5 berikut :

15. 15
Universitas Indonesia
Gambar 2.5 Tangki digester
Pada tangki digester (anaerobic reactor) dilengkapi dengan pengaduk yang bertujuan
untuk mensuspensikan mikroorganisme dalam digester. Pada bagian atas tangki terdapat
lubang (man hole) agar manusia bisa masuk ke dalam tangki digester untuk maintenance
(pemeliharaan) dan juga lubang kecil untuk pengukuran tekanan didalam tangki digester.
Operasional pengolahan limbah secara biologis anaerob seperti terlihat dalam gambar 2.6
berikut :
Gambar 2.6 Skema pengolahan limbah secara biologis anaerob
Proses pengolahan limbah secara biologis anaerob dengan model pertumbuhan
mikroorganisme tersuspensi adalah seperti berikut :
• Pembiakan mikroorganisme dalam tangki digester, dan melakukan pengadukan agar
mikroorganisme tersuspensi.

16. 16
Universitas Indonesia
• Mengalirkan air limbah ke dalam tangki digester, besarnya aliran air limbah diatur
sesuai dengan waktu tinggal dalam tangki digester.
• Pada proses pengolahan secara biologis anaerob akan dihasilkan gas-gas seperti CH4,
CO2 dan NH3, gas-gas ini akan memberikan tekanan pada tangki yang dapat
mengakibatkan pecahnya tangki digester akibat tekanan gas. Dalam rangka mengatasi
tekanan gas-gas tersebut, maka dibutuhkan pengeluaran gas-gas tersebut secara
kontinyu.
• Air limbah yang telah diolah, dialirkan ke dalam tangki clarifier yang bertujuan untuk
memisahkan antara air limbah hasil pengolahan dengan mikroorganismenya, air
limbah hasil pengolahan mengalir secara over flow dari bagian atas tangki clarifier
sedangkan mikroorganisme yang mengendap pada tangki clarifier dipompa dan
dialirkan kembali ke dalam tangki digester.
Proses pengolahan dengan metode anaerobic digestion dapat dioperasikan dengan multi-
stage process yaitu dua (2) atau empat (4) tahapan tergantung pada hasil pengolahan yang
akan dicapai dan besarnya bahan organik dalam air limbah.
2. Model Pertumbuhan Mikroorganisme Melekat
Model pertumbuhan mikroorganisme melekat, yaitu suatu model pertumbuhan
mikroorganisme yang melekat pada suatu media porous. Model pertumbuhan
mikroorganisme melekat pada pengolahan limbah secara biologis anaerob seperti gambar 2.7
berikut :
Gambar 2.7 Model pertumbuhan mikroorganisme melekat pada pengolahan limbah secara
biologis anaerob

17. 17
Universitas Indonesia
Proses pengolahan limbah secara biologis anaerob dengan model pertumbuhan
mikroorganisme melekat adalah seperti berikut :
• Pembiakan mikroorganisme dalam media trickling fliter, pembiakan mikroorganisme
dilakukan dengan mengalirkan mikroorganisme ke dalam trickiling filter melalui
distributor, mikroorganisme akan mengalir dari bagian atas ke bawah dan menempel
pada media porous, setelah mencapai ketebalan tertentu dan merata pada media
porous, aliran mikroorganisme dihentikan.
• Mengalirkan air limbah ke dalam trickling filter melalui distributor, memastikan
aliran air limbah mengenai media porous secara merata agar terjadi kontak antara air
limbah dengan mikroorganismenya.
• Air limbah yang telah berkontak dengan mikroorganisme akan keluar melalui bagian
bawah trickling filter, aliran air akan mengandung mikroorganisme dalam jumlah
yang kecil, mikroorganisme ini dipisahkan dalam tangki clarifier dan dialirkan
kembali ke dalam trickling filter, sedangkan air limbah hasil pengolahan akan
mengalir secara over flow dari bagian atas tangki clarifier.
• Pada proses pengolahan secara biologis anaerob akan dihasilkan gas-gas seperti CH4,
CO2, NH3, gas-gas ini dikeluarkan dari bagian atas tangki trickling filter.
• Gas-gas yang dihasilkan pada pengolahan air limbah secara biologis anaerob seperti
CH4 dan CO2 dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam operasional pengolahan limbah secara
biologis anaerob ini adalah :
Laju alir air limbah masuk. Laju alir air limbah yang masuk perlu dilakukan
pengendalian agar waktu kontak antara air limbah dan mikroorganisme terpenuhi, laju
alir air limbah yang terlalu besar dapat mengakibatkan lepasnya mikroorganisme yang
telah melekat pada media porous.
Bahan media porous. Bahan media yang dipergunakan harus porous agar
mikroorganisme dapat melekat dengan kuat dan tidak mudah lepas akibat aliran air
limbah.
Penyusunan media porous. Penyusunan media porous akan mempengaruhi waktu
kontak antara air limbah dan mikroorganisme. Media porous disusun sedemikian rupa
sehingga dapat memberikan waktu kontak yang agak lama.
Berbagai media porous yang telah dibuat untuk trickling filter adalah seperti pada gambar 2.8
berikut :

18. 18
Universitas Indonesia
Gambar 2.8 Berbagai bentuk media porous yang dibuat untuk trickling filter
Media porous yang dibuat sangat diharapkan dapat memberikan waktu tinggal (waktu
kontak) yang cukup lama, seperti gambar di atas dibuat bentuk yang berbelok-belok sehingga
waktu kontaknya menjadi lebih lama.
2.4 Perbedaan Pengolahan Air Limbah Secara Biologis Aerob dan Anaerob
Perbedaan mendasar pengolahan air limbah secara biologis anaerob dengan aerob
yaitu :
Gambar 2.9 COD balance anaerobic
Pada pengolahan air limbah secara biologis anaerob, bahan organik (COD) dikonversi
menghasilkan 90% gas CH4 dan CO2, 10% nya menjadi lumpur. Gas-gas yang dihasilkan
dapat dimurnikan dengan proses absorbsi gas CO2, sehingga dihasilkan gas CH4 murni yang
dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
Gambar 2.10 COD balance aerobic

19. 19
Universitas Indonesia
Pada pengolahan air limbah secara biologis aerob, bahan organik (COD) dikonversi
menghasilkan 50% panas (gas CO2) dan 50% nya lumpur. Ini menunjukan pada pengolahan
air limbah secara biologis anaerob akan menghasilkan lumpur jauh lebih kecil dibanding
pengolahan secara biologis aerob. Namun, waktu pengolahan limbah secara biologis anaerob
lebih lama dibandingkan dengan pengolahan limbah secara biologis aerob.
Berdasarkan analisis proses pengolahan limbah secara biologi, dapat diketahui bahwa
pengolahan limbah secara biologi ini memberikan dampak negatif terhadap kualitas udara,
karena banyaknya gas-gas seperti CO2 dan CH4 yang dihasilkan terbuang keudara. Beberapa
limbah padat organik yang tidak dilakukan pengolahan akan mengalami proses anaerob
secara alami sehingga dihasilkan gas-gas seperti CH4 dan CO2 yang dapat mencemari udara
dan ikut berperan serta dalam peningkatakan pemanasan global.
2.5 Aplikasi Pengolahan Limbah Secara Biologis Aerob-Anaerob Pada Industri
Rumah Sakit
Proses pengolahan air limbah yang digunakan untuk mengolah air limbah rumah sakit
pada dasarnya hampir sama dengan proses pengolahan untuk air limbah yang mengandung
polutan organik lainnya. Pemilihan jenis proses yang digunakan harus memperhatikan
beberapa faktor antara lain yaitu kualitas limbah dan kualitas air hasil olahan yang
diharapkan, jumlah air limbah, lahan yang tersedia dan sumber energi yang tersedia.
Beberapa teknologi proses pengolahan air limbah rumah sakit yang sering digunakan antara
lain : proses lumpur aktif (activated sludge process), reaktor putar biologis (rotating
biological contactor, RBC), proses aerasi kontak (contact aeration process), proses
pengolahan dengan biofilter “Up Flow”, serta proses pengolahan dengan sistem “biofilter
anaerob-aerob”.
2.5.1 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses Lumpur Aktif
Pengolahan air limbah dengan proses lumpur aktif secara umum terdiri dari bak
pengendap awal, bak aerasi dan bak pengendap akhir, serta bak khlorinasi untuk membunuh
bakteri patogen. Secara umum proses pengolahannya adalah sebagai berikut. Air limbah yang
berasal dari rumah sakit ditampung ke dalam bak penampung air limbah. Bak penampung ini
berfungsi sebagai bak pengatur debit air limbah serta dilengkapi dengan saringan kasar untuk
memisahkan kotoran yang besar. Kemudian, air limbah dalam bak penampung di pompa ke
bak pengendap awal. Bak pengendap awal berfungsi untuk menurunkan padatan tersuspensi
(suspended solids) sekitar 30 – 40 %, serta BOD sekitar 25 %. Air limpasan dari bak

20. 20
Universitas Indonesia
pengendap awal dialirkan ke bak aerasi secara gravitasi. Di dalam bak aerasi ini air limbah
dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik
yang ada dalam air limbah. Energi yang didapatkan dari hasil penguraian zat organik tersebut
digunakan oleh mikrorganisme untuk proses pertumbuhannya. Dengan demikian didalam bak
aerasi tersebut akan tumbuh dan berkembang biomasa dalam jumlah yang besar. Biomasa
atau mikroorganisme inilah yang akan menguaraikan senyawa polutan yang ada di dalam air
limbah.
Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif
yang mengandung massa mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet
bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap
akhir dialirkan ke bak klorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan
dengan senyawa klor untuk membunuh mikroorganisme patogen. Air olahan, yakni air yang
keluar setelah proses klorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum. Dengan
proses ini air limbah rumah sakit dengan konsentrasi BOD 250 -300 mg/lt dapat di turunkan
kadar BOD nya menjadi 20 -30 mg/lt. Surplus lumpur dari bak pengendap awal maupun
akhir ditampung ke dalam bak pengering lumpur, sedangkan air resapannya ditampung
kembali di bak penampung air limbah. Keunggulan proses lumpur aktif ini adalah dapat
mengolah air limbah dengan beban BOD yang besar, sehingga tidak memerlukan tempat
yang besar. Proses ini cocok digunakan untuk mengolah air limbah dalam jumlah yang besar.
Sedangkan beberapa kelemahannya antara lain yakni kemungkinan dapat terjadi bulking pada
lumpur aktifnya, terjadi buih, serta jumlah lumpur yang dihasilkan cukup besar.
Gambar 2.11 Diagram alir pengolahan air limbah rumah sakit dengan proses lumpur aktif

21. 21
Universitas Indonesia
2.5.2 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses Reaktor Biologis Putar
(Rotating Biological Contactor, RBC)
Reaktor biologis putar (rotating biological contactor) disingkat RBC adalah salah
satu teknologi pengolahan air limbah yang mengandung polutan organik yang tinggi secara
biologis dengan sistem biakan melekat (attached culture). Prinsip kerja pengolahan air
limbah dengan RBC yakni air limbah yang mengandung polutan organik dikontakkan dengan
lapisan mikro-organisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media di dalam
suatu reaktor.
Media tempat melekatnya film biologis ini berupa piringan (disk) dari bahan polimer
atau plastik yang ringan dan disusun dari berjajar-jajar pada suatu poros sehingga membentuk
suatu modul atau paket, selanjutnya modul tersebut diputar secara pelan dalam keadaan
tercelup sebagian ke dalam air limbah yang mengalir secara kontinyu ke dalam reaktor
tersebut.
Dengan cara seperti ini mikroorganisme misalnya bakteri, alga, protozoa, fungi, dan
lainnya tumbuh melekat pada permukaan media yang berputar tersebut membentuk suatu
lapisan yang terdiri dari mikroorganisme yang disebut biofilm (lapisan biologis).
Mikroorganisme akan menguraikan atau mengambil senyawa organik yang ada dalam air
serta mengambil oksigen yang larut dalam air atau dari udara untuk proses metabolismenya,
sehingga kandungan senyawa organik dalam air limbah berkurang.
Pada saat biofilm yang melekat pada media yang berupa piringan tipis tersebut
tercelup ke dalam air limbah, mikroorganisme menyerap senyawa organik yang ada dalam air
limbah yang mengalir pada permukaan biofilm, dan pada saat biofilm berada di atas
permuaan air, mikroorganisme menyerap okigen dari udara atau oksigen yang terlarut dalam
air untuk menguraikan senyawa organik. Energi hasil penguraian senyawa organik tersebut
digunakan oleh mikroorganisme untuk proses perkembang-biakan atau metabolisme.
Senyawa hasil proses metabolisme mikroorganisme tersebut akan keluar dari biofilm
dan terbawa oleh aliran air atau yang berupa gas akan tersebar ke udara melalui rongga-
rongga yang ada pada mediumnya, sedangkan untuk padatan tersuspensi (SS) akan tertahan
pada pada permukaan lapisan biologis (biofilm) dan akan terurai menjadi bentuk yang larut
dalam air.
Pertumbuhan mikroorganisme atau biofilm tersebut makin lama semakin tebal,
sampai akhirnya karena gaya beratnya sebagian akan mengelupas dari mediumnya dan
terbawa aliran air keluar. Selanjutnya, mikroorganisme pada permukaan medium akan

22. 22
Universitas Indonesia
tumbuh lagi dengan sedirinya hingga terjadi kesetimbangan sesuai dengan kandungan
senyawa organik yang ada dalam air limbah.
Keunggulan dari sistem RBC yakni proses operasi maupun konstruksinya sederhana,
kebutuhan energi relatif lebih kecil, tidak memerlukan udara dalam jumlah yang besar,
lumpur yang terjadi relatif kecil dibandingkan dengan proses lumpur aktif, serta relatif tidak
menimbulkan buih. Sedangkan kekurangan dari sistem RBC yakni sensitif terhadap
temperatur.
Gambar 2.12 Proses pengolahan air limbah rumah sakit dengan RBC
Peralatan yang terdapat pada pengolahan air limbah dengan RBC yaitu :
1. Bak Pemisah Pasir
Air limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak pemisah pasir, sehingga kotoran
yang berupa pasir atau lumpur kasar dapat diendapkan. Sedangkan kotoran yang
mengambang misalnya sampah, plastik, sampah kain dan lainnya tertahan pada sarangan
(screen) yang dipasang pada inlet kolam pemisah pasir tersebut.
2. Bak Pengendap Awal
Dari bak pemisah/pengendap pasir, air limbah dialirkan ke bak pengedap awal. Di
dalam bak pengendap awal ini lumpur atau padatan tersuspensi sebagian besar mengendap.
Waktu tinggal di dalam bak pengedap awal adalah 2 – 4 jam, dan lumpur yang telah
mengendap dikumpulkan dan dipompa ke bak pengendapan lumpur.

23. 23
Universitas Indonesia
3. Bak Kontrol Aliran
Jika debit aliran air limbah melebihi kapasitas perencanaan, kelebihan debit air limbah
tersebut dialirkan ke bak kontrol aliran untuk disimpan sementara. Pada waktu debit aliran
turun / kecil, maka air limbah yang ada di dalam bak kontrol dipompa ke bak pengendap awal
bersama-sama air limbah yang baru sesuai dengan debit yang diinginkan.
4. Kontaktor (reaktor) Biologis Putar
Di dalam bak kontaktor ini, media berupa piringan (disk) tipis dari bahan polimer atau
plastik dengan jumlah banyak, yang dilekatkan atau dirakit pada suatu poros, diputar secara
pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah. Waktu tinggal di dalam bak
kontaktor kira-kira 2,5 jam. Dalam kondisi demikian, mikro-organisme akan tumbuh pada
permukaan media yang berputar tersebut, membentuk suatu lapisan (film) biologis. Film
biologis tersebut terdiri dari berbagai jenis mikro-organisme misalnya bakteri, protozoa,
fungi, dan lainnya. Mikroorganisme yang tumbuh pada permukaan media inilah yang akan
menguraikan senyawa organik yang ada di dalam air limbah. Lapisan biologis tersebut makin
lama makin tebal dan kerena gaya beratnya akan mengelupas dengan sedirinya dan lumpur
orgnaik tersebut akan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya laisan biologis akan tumbuh dan
berkembang lagi pada permukaan media dengan sendirinya.
5. Bak Pengendap Akhir
Air limbah yang keluar dari bak kontaktor (reaktor) selanjutnya dialirkan ke bak
pengendap akhir, dengan waktu pengendapan sekitar 3 jam. Dibandingkan dengan proses
lumpur aktif, lumpur yang berasal dari RBC lebih mudah mengendap, karena ukurannya
lebih besar dan lebih berat. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap akhir relaitif sudah
jernih, selanjutnya dialirkan ke bak khlorinasi. Sedangkan lumpur yang mengendap di dasar
bak di pompa ke bak pemekat lumpur bersama-sama dengan lumpur yang berasal dari bak
pengendap awal.
6. Bak Khlorinasi
Air olahan atau air limpasan dari bak pengendap akhir masih mengandung bakteri
coli, bakteri patogen, atau virus yang sangat berpotensi menginfeksi ke masyarakat
sekitarnya. Untuk mengatasi hal tersebut, air limbah yang keluar dari bak pengendap akhir
dialirkan ke bak khlorinasi untuk membunuh mikroorganisme patogen yang ada dalam air. Di
dalam bak khlorinasi, air limbah dibubuhi dengan senyawa khlorine dengan dosis dan waktu
kontak tertentu sehingga seluruh mikroorganisme patogennya dapat di matikan. Selanjutnya
dari bak khlorinasi air limbah sudah boleh dibuang ke badan air.

24. 24
Universitas Indonesia
7. Bak Pemekat Lumpur
Lumpur yang berasal dari bak pengendap awal maupun bak pengendap akhir
dikumpulkan di bak pemekat lumpur. Di dalam bak tersebut lumpur di aduk secara pelan
kemudian di pekatkan dengan cara didiamkan sekitar 25 jam sehingga lumpurnya
mengendap, selanjutnya air supernatant yang ada pada bagian atas dialirkan ke bak
pengendap awal, sedangkan lumpur yang telah pekat dipompa ke bak pengering lumpur atau
ditampung pada bak tersendiri dan secara periodik dikirim ke pusat pengolahan lumpur di
tempat lain.
2.5.3 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses Aerasi Kontak
Proses ini merupakan pengembangan dari proses lumpur aktif dan proses biofilter.
Pengolahan air limbah dengan proses aerasi kontak ini terdiri dari dua bagian yakni
pengolahan primer dan pengolahan sekunder.
1. Pengolahan Primer
Pada pengolahan primer ini, air limbah dialirkan melalui saringan kasar (bar screen)
untuk menyaring sampah yang berukuran besar seperti sampah daun, kertas, plastik dll.
Setelah melalui screen air limbah dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan
partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungsi
sebagai bak pengontrol aliran.
2. PengolahanSekunder
Proses pengolahan sekunder ini terdiri dari bak kontaktor anaerob (anoxic) dan bak kontaktor
aerob. Air limpasan dari bak pengendap awal dipompa dan dialirkan ke bak penenang,
kemudian dari bak penenang air limbah mengalir ke bak kontaktor anaerob dengan arah
aliran dari bawah ke atas (Up Flow). Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan
media dari bahan plastik atau kerikil/batu split. Jumlah bak kontaktor anaerob ini bisa dibuat
lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah. Air limpasan
dari bak kontaktor anaerob dialirkan ke bak aerasi. Di dalam bak aerasi ini diisi dengan media
dari bahan plastik (polyethylene), batu apung atau bahan serat, sambil diaerasi atau dihembus
dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada
dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air
limbah akan kontak dengan mikro-organisme yang tersuspensi dalam air maupun yang
menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi
penguraian zat organik. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).

25. 25
Universitas Indonesia
Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif
yang mengandung massa mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet
bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke
bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa
khlor untuk membunuh mikroorganisme patogen. Air olahan, yakni air yang keluar setelah
proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum. Dengan kombinasi
proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), cara
ini dapat menurunkan konsentrasi nutrient (nitrogen) yang ada dalam air limbah. Dengan
proses ini air limbah rumah sakit dengan konsentrasi BOD 250 -300 mg/lt dapat di turunkan
kadar BOD nya menjadi 20 -30 mg/lt. Surplus lumpur dari bak pengendap awal maupun
akhir ditampung ke dalam bak pengering lumpur, sedangkan air resapannya ditampung
kembali di bak penampung air limbah.
Gambar 2.13 Proses pengolahan air limbah rumah sakit dengan aerasi kontak
2.5.4 Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Proses Biofilter “Up Flow”
Proses pengolahan air limbah dengan biofilter “up flow” ini terdiri dari bak
pengendap, ditambah dengan beberapa bak biofilter yang diisi dengan media kerikil atau batu
pecah, plastik atau media lain. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah
dilakukan oleh bakteri anaerobik atau facultatif aerobik. Bak pengendap terdiri atas 2
ruangan, yang pertama berfungsi sebagai bak pengendap pertama, sludge digestion (pengurai
lumpur) dan penampung lumpur sedangkan ruang kedua berfungsi sebagai pengendap kedua
dan penampung lumpur yang tidak terendapkan di bak pertama, dan air luapan dari bak
pengendap dialirkan ke media filter dengan arah aliran dari bawah ke atas.
Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film
mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum
sempat terurai pada bak pengendap. Air luapan dari biofilter kemudian dibubuhi dengan

26. 26
Universitas Indonesia
khlorine atau kaporit untuk membunuh mikroorganisme patogen, kemudian dibuang langsung
ke sungai atau saluran umum. Skema proses pengolahan air limbah dengan biofilter “Up
Flow” dapat dilihat seperti terlihat dalam gambar 2.14 di bawah ini.
Gambar 2.14 Proses pengolahan air limbah rumah sakit dengan biofilter anaerobik
“Up Flow”
2.5.5 Proses Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Dengan Sistem Biofilter Anaerob-
Aerob
Proses pengolahan dengan biofilter anaerob-aerob ini merupakan pengembangan dari
proses proses biofilter anaerob dengan proses aerasi kontak. Pengolahan air limbah dengan
proses biofilter anaerob-aerob terdiri dari beberapa bagian yakni bak pengendap awal,
biofilter anaerob (anoxic), biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jika perlu dilengkapi
dengan bak kontaktor khlor.
Air limbah yang berasal dari rumah tangga dialirkan melalui saringan kasar (bar
screen) untuk menyaring sampah yang berukuran besar seperti sampah daun, kertas, plastik
dan lainnya. Setelah melalui screen, air limbah dialirkan ke bak pengendap awal, untuk
mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan,
juga berfungasi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang
berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur.
Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob
dengan arah aliran dari atas ke dan bawah ke atas. Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut
diisi dengan media dari bahan plastik atau kerikil/batu split. Jumlah bak kontaktor anaerob ini
bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah.

27. 27
Universitas Indonesia
Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau
facultatif aerobik. Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh
lapisan film mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik
yang belum sempat terurai pada bak pengendap.
Air limpasan dari bak kontaktor anaerob dialirkan ke bak kontaktor aerob. Di dalam
bak kontaktor aerob ini diisi dengan media dari bahan kerikil, pasltik (polyethylene), batu
apung atau bahan serat, sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikro
organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh
dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan
mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan
media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen
serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih
besar. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).
Dari bak kontaktor aerob, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini
lumpur aktif yang mengandung massa mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke
bagian inlet bak kontaktor aerob dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan
(over flow) dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah
dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh mikroorganisme patogen.
Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke
sungai atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat
menurunkan zat organik (BOD dan COD), dapat juga mengurangi ammonia, deterjen,
padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya.
Gambar 2.15 Proses pengolahan air limbah rumah sakit dengan biofilter anaerob-
aerob

28. 28
Universitas Indonesia
BAB III
KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
• Pengolahan air limbah secara biologis aerob terdiri dari pertumbuhan tersuspensi
(suspended growth) dengan lumpur aktif dan kolam stabilitas atau oksidasi serta
attached growth dengan saringan tetes (tricking filter).
• Pengolahan air limbah secara biologis anaerob dibagi menjadi dua yaitu model
pertumbuhan mikroorganisme tersuspensi dan model pertumbuhan mikroorganisme
melekat.
• Perbedaan antara pengolahan air limbah secara biologis aerob dan anaerob adalah
pengolahan air limbah secara biologis anaerob akan menghasilkan lumpur jauh lebih
kecil dibanding pengolahan secara biologis aerob. Namun, waktu pengolahan limbah
secara biologis anaerob lebih lama dibandingkan dengan pengolahan limbah secara
biologis aerob.
• Proses pengolahan air limbah secara biologis pada industri rumah sakit yang sering
digunakan adalah proses lumpur aktif (activated sludge process), reaktor putar
biologis (rotating biological contactor, RBC), proses aerasi kontak (contact aeration
process), proses pengolahan dengan biofilter “Up Flow”, serta proses pengolahan
dengan sistem “biofilter anaerob-aerob”.
• Proses pengolahan air limbah secara biologis aerob-anaerob terbukti dapat mereduksi
BOD dan COD dari air limbah.

29. 29
Universitas Indonesia
DAFTAR PUSTAKA
Hermana, J. (2010). Perencanaan Pengelolahan Air Limbah Domestik. Institut Teknologi
Surabaya (ITS), Surabaya.
Munif, A. (2012). Proses Air Limbah Rumah Sakit Memakai Sistem Biofilter Anaerob-Aerob.
https://environmentalsanitation.wordpress.com/2012/11/20/proses-air-limbah-rumah-
sakit-memakai-sistem-biofilter-anaerob-aerob/, diakses tanggal 29 April 2015 pada
pukul 13.00.