..............

1. Mekanisme Kerja Lumpur Aktif, Proses, Sistem, Manfaat,
Kandungan, Sistem Teknologi, Aplikasi Reaksi Redoks
Mekanisme Kerja Lumpur Aktif,Proses, Sistem, Manfaat, Kandungan, Sistem Teknologi, Aplikasi Reaksi
Redoks - Kemajuan industri tekstil, pulp, kertas, bahan kimia, obat-obatan, dan industri pangan di
samping membawa dampak positif juga berdampak negatif. Dampak negatif yang ditimbulkan antara lain
menghasilkan air limbah yang membahayakan lingkungan, karena mengandung bahan-bahan kimia dan
mikroorganisme yang merugikan.
Cara mengatasi air limbah industri adalah dengan melakukan pengolahan air limbah tersebut sebelum
dibuang ke lingkungan. Pengolahan air limbah pada umumnya dilakukan dengan metode biologi. Metode
ini merupakan metode paling efektif dibandingkan metode kimia dan fisika. Salah satu metode biologi
yang sekarang banyak berkembang adalah metode lumpur aktif.
Skema mekanisme kerja Lumpur aktif. [1]
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. Lumpur secara aktif mereduksi substrat yang
terkandung di dalam air limbah. Reaksi:

2. Organik + O2 → CO2 + H2O + Energi
Tahapan-tahapan pengolahan air limbah dengan metode lumpur aktif secara garis besar adalah sebagai
berikut:
1. Tahap awal
Pada tahap ini dilakukan pemisahan benda-benda asing seperti kayu, bangkai binatang, pasir, dan kerikil.
Sisa-sisa partikel digiling agar tidak merusak alat dalam sistem dan limbah dicampur agar laju aliran dan
konsentrasi partikel konsisten.
2. Tahap primer
Tahap ini disebut juga tahap pengendapan. Partikel-partikel berukuran suspensi dan partikel-partikel
ringan dipisahkan, partikel-partikel berukuran koloid digumpalkan dengan penambahan elektrolit
seperti FeCl3, FeCl2, Al2(SO4)3, dan CaO.
3. Tahap sekunder
Tahap sekunder meliputi 2 tahap yaitu tahap aerasi (metode lumpur aktif) dan pengendapan. Pada tahap
aerasi oksigen ditambahkan ke dalam air limbah yang sudah dicampur lumpur aktif untuk pertumbuhan
dan berkembang biak mikroorganisme dalam lumpur. Dengan agitasi yang baik, mikroorganisme dapat
melakukan kontak dengan materi organik dan anorganik kemudian diuraikan menjadi senyawa yang
mudah menguap seperti H2S dan NH3 sehingga mengurangi bau air limbah.
Tahap selanjutnya dilakukan pengendapan. Lumpur aktif akan mengendap kemudian dimasukkan ke
tangki aerasi, sisanya dibuang. Lumpur yang mengendap inilah yang disebut lumpur bulki.
4. Tahap tersier
Tahap ini disebut tahap pilihan. Tahap ini biasanya untuk memisahkan kandungan zat-zat yang tidak
ramah lingkungan seperti senyawa nitrat, fosfat, materi organik yang sukar terurai, dan padatan
anorganik. Contoh-contoh perlakuan pada tahap ini sebagai berikut:
a. Nitrifikasi/denitrifikasi
Nitrifikasi adalah pengubahan amonia (NH3 dalam air atau NH4
+) menjadi nitrat (NO3
–) dengan
bantuan bakteri aerobik. Reaksi :
2 NH4
+(aq) + 3 O2(g) → 2 NO2
–(aq) + 2 H2O(l) + 4 H+(aq)
2 NO2
–(aq) + O2(g) → 2 NO3
–(aq)
Denitrifikasi adalah reduksi nitrat menjadi gas nitrogen bebas seperti N2, NO, dan NO2.
Senyawa NO3
– → gas nitrogen bebas
b. Pemisahan fosfor
Fosfor dapat dipisahkan dengan cara koagulasi/penggumpalan dengan garam Al dan Ca, kemudian
disaring.
Al2(SO4)3.14H2O(s) + 2 PO4
3–(aq) → 2 AIPO4(s) +3 SO4
2–(aq) + 14 H2O(l)
5 Ca(OH)2(s) + 3 HPO4
–2(aq) → Ca5OH(PO4)3(s) +6 OH–(aq) + 3 H2O(l)
c. Adsorbsi oleh karbon aktif untuk menyerap zat pencemar,pewarna, dan bau tak sedap.
d. Penyaringan mikro untuk memisahkan partikel kecilseperti bakteri dan virus.
e. Rawa buatan untuk mengurai materi organik dan anorganik yang masih tersisa dalam air limbah.
5. Desinfektan

3. Desinfektan ditambahkan pada tahap ini untuk menghilangkan mikroorganisme seperti virus dan materi
organik penyebab bau dan warna. Air yang keluar dari tahap ini dapat digunakan untuk irigasi atau
keperluan industri, contoh Cl2.
Reaksi :
Cl2(g) + H2O(l) → HClO(aq) + H+(aq) + Cl–(aq)
6. Pengolahan padatan lumpur
Padatan lumpur dari pengolahan ini dapat diuraikan bakteri aerobik atau anaerobik menghasilkan gas
CH4 untuk bahan bakar dan biosolid untuk pupuk. Akan tetapi dalam pelaksanaannya metode lumpur
aktif menemui kendala-kendala seperti:
1. Diperlukan areal instalasi pengolahan limbah yang luas, karena prosesnya berlangsung lama.
2. Menimbulkan limbah baru yakni lumpur bulki akibat pertumbuhan mikroba berfilamen yang
berlebihan.
3. Proses operasinya rumit karena membutuhkan pengawasan yang cukup ketat.
Berdasarkan berbagai penelitian, kelemahan metode lumpur aktif tersebut dapat diatasi dengan cara:
1. Menambahkan biosida, yaitu H2O2 atau klorin ke dalam unit aerasi. Penambahan 15 mg/g dapat
menghilangkan sifat bulki lumpur hingga dihasilkan air limbah olahan cukup baik. Klorin dapat
menurunkan aktivitas mikroba yang berpotensi dalam proses lumpur aktif. Metode ini hasil penelitian Sri
Purwati, dkk. dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa, Bandung.
2. Memasukkan karbon aktif ke tangki aerasi lumpur aktif (mekanisme bioregenerasi). Cara ini efisien
untuk mengurangi kandungan warna maupun organik dengan biaya yang lebih ekonomis. Metode ini
diperkenalkan oleh Rudy Laksmono Widajatno dalam disertasinya di Department of Environmental
Engineering pada bulan Juni 2006.
3. Emulsi zero
Metode ini digunakan untuk mereduksi endapan lumpur bulki dengan teknologi ozon (ozonisasi). Proses
ozonisasi mampu membunuh bakteri (sterilization), menghilangkan warna (decoloration), menghilangkan
bau (deodoration), dan dapat menguraikan senyawa organik (degradation).
Proses ini lebih menguntungkan dibanding menggunakan klorin yang hanya mampu membunuh bakteri
saja. Metode ini diperkenalkan oleh Hidenari Yasui dari Kurita Co, Jepang dalam Jurnal International
Water Science Technology tahun 1994.
Anda sekarang sudah mengetahui Lumpur Aktif. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan
Cyber.
Referensi :
Harnanto, A. dan Ruminten. 2009. Kimia 1 : untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 194.