TINJAUAN PUSTAKA
2.6 Media Filter
pembentukan lumpur anaerob yang lebih stabil juga dapat dilakukan dengan menambah waktu kontak antara limbah dan mikroorganisme (Pillay dkk, 2006).
2.6 Media Filter
Pada proses pengolahan pertumbuhan melekat media merupakan faktor penentu bagi pertumbuhan microbial film (lapisan mikroba) yang untuk selanjutnya menentukan tingkat efisiensi pengolahan biologis tersebut. Semakin
luas permukaan media perunit volume, maka proses biologis yang terjadi pada unit pengolahan tersebut dapat diharapkan untuk mencapai tingkat efisiensi yang diharapkan. Media yang digunakan bermacam- macam tetapi prinsipnya lebih luas permukaan akan lebih baik fungsinya. Misalnya koral, kerikil, plastik
yang dibuat khusus sebagai media, ijuk, pasir dan lain sebagainya. 2.6.1 Proses Pembentukan Biofilter
Biofilter pada dasarnya adalah sekumpulan aggregat mikroorganisme atau produk polimer ekstrasellular yang melekat pada
permukaan padatan atau bahan inert dalam lingkungan berair (Rittman dan Mc Carty, 2001). Menurut Costerton (1985) populasi bakteri pada lingkungan berair paling banyak dijumpai dalam keadaan aggregat yang dapat membentuk biofilter dari pada keadaan planktonik (bebas).
Bakteri dalam keadaan planktonik bertindak sebagai suatu individu, sehinga tidak mampu bersaing untuk mendapatkan ruang, oksigen dan faktor lainnya. Hal ini menyebabkan bakteri dalam keadaan planktonik
30
mempunyai tingkat kepadatan rendah. Dalam keadaaan aggregat dan molekul bakteri mampu memperoleh nutrisi lebih banyak.
Mekanisme pembentukan biofilter dimulai ketika sel melekat kepermukaan bahan inert. Beberapa faktor yang berperan dalam proses
pelekatan sel permukaan suatu media adalah transportasi sel, adsorbsi reversible, adhesi irreversible dan penggandaan sel (Schmidt dan Ahring, 1996). Proses pelekatan sel bakteri dimulai dengan pembentukan butiran perintis (aggregat bakteri yang kecil) yang
cenderung tercuci (washout) dari reaktor dan kemudian tumbuh menjadi butiran-butiran mikroorganisme (Callander dan Barford, 1983). Pada awal pelekatannya, bakteri tertarik pada permukaan, namun tidak langsung melekat erat dan bakteri melakukan gerak Brown (acak) serta
dapat lepas kembali. Setelah menyesuaikan diri dengan permukaan, bakteri selanjutnya melekat erat pada permukaan. kecepatan pelekatan bakteri berbeda-beda tergantung pada struktur dan daya rekatnya. Beberapa bakteri seperti substansi polimer ekstrasellular dan fimbriae
memiliki struktur dan daya rekat yang kuat, sehingga dengan cepat akan melekat pada permukaan media. Tetapi ada juga bakteri yang membutuhkan waktu kontak yang lama agar dapat melekat erat pada permukaan media (Marshall, 1992).
Biofilter merupakan filter dari media kerikil, batu apung, karbon aktif, plastik dan bahan padat lainnya diharapkan dapat melakukan
31
proses pengolahan atau penyisihan bahan organik kompleks terlarut atau tersuspensi dalam limbah cair.
2.6.2 Arang Tempurung Kelapa
Karbon atau arang merupakan suatu padatan berpori yang
mengandung 85 – 95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Karbon aktif merupakan arang yang telah diproses sedemikian rupa dengan cara diaktifasi oleh suatu zat sehingga mempunyai daya serap tinggi. Karbon
aktif dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih halus. Luas permukaan karbon aktif berkisar antara 300 – 3.500 m2/gram yang berhubungan dengan struktur pori
internal yang menyebabkan karbon aktif mempunyai sifat sebagai adsorben. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya resap karbon aktif sangat
besar, yaitu 25 – 100% terhadap karbon aktif (Darmawan, 2011). Permukaan karbonaktif merupakan kondisi ideal bagi pertumbuhan mikroorganisme yang baik. Jika bahan teradsorpsi berupa bahan organik dapat terombak secara biologis, bahan tersebut dapat digunakan sebagai
bahan makanan bagi mikroorganisme. Pada saat yang sama, diperoleh efek regenerasi kabon aktif secara biologis, karena melalui perombakan secara biokimiawi bahan yang sebelumnya teradsorpsi akan diperoleh
32
kapasitas baru. Mikroorganisme juga mampu menggunakan bahan polutan dari larutan langsung, sehingga selain efek adsorpsi dicapai efek pengolahan air lainnya (Suprihatin dan Suparno, 2000).
2.6.3 Zeolit
Zeolit umumnya didefinisikan sebagai kristal aluminium silika yang berstruktur tiga dimensi, yang terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga di dalam yang berisi ion logam, biasanya alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak
bebas. Secara empiris, rumus molekul zeolit adalah Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O. Struktur zeolit secara garis besar strukturnya terbentuk dari unit bangun primer, berupa tetrahedral yang kemudian menjadi unit bangun sekunder polihedral dan membentuk
polihedra dan akhirnya unit struktur zeolit (Putra, 2007).
Partikel zeolit juga berperan sebagai media menumbuhkan flok bakteri. Keuntungan menggunakan zeolit diantaranya:
a. Membuat air yang dalam kondisi pH asam menjadi lebih netral
berdasarkan kapasitas perubahan kation yang besar.
b. Menambah laju aliran secara gravitasi dan sistem pengatur tekanan. c. Kapasitas penyaringan dapat bertambah.
d. Kapasitas pengangkutan yang lebih besar pada permukaan wilayah
yang besar menghasilkan kapasitas yang lebih besar juga.
e. Zeolit dapat berfungsi sebagai penyaring fisik untuk bakteri pathogen (bakteri dan spora) (Awaluddin, 2007).
33 2.6.4 Kerikil
Pada sistem pertumbuhan melekat media termasuk hal yang penting, karena sebagai tempat tumbuh dan menempelnya mikroorganisme. Salah saut kunci penting untuk mendapatkan effluent
yang maksimal adalah menggunakan media yang tepat. Media yang digunakan bisa berupa plastik (polivinil klorida), kerikil dan pecahan batu, gambut, kompos, arang aktif, sabut kelapa, humus dan tanah (Nurcahyani, 2006). Kerikil merupakan salah satu media yang cukup
banyak digunakan pada pengolahan limbah sistem melekat. Bahan padat tersebut diharapkan dapat melakukan proses pengolahan atau penyishihan bahan organik kompleks terlarut atau tersuspensi dalam limbah cair. Kerikil memiliki luas permukaan yang besar, dan bakteri
dapat hidup dan melekat pada permukaannya. Selain itu, penyumbatan yang terjadi pada kerikil sangat kecil dan volume rongganya besar dibandingkan dengan media lain serta mudah didapat dan relatif lebih murah.
Laura (1995) melakukan penelitian menggunakan media kerikil pada air sungai sungai yang kotor diperoleh penurunan kadar COD 90 - 95%. Henry (2010) terhadap limbah tapioka menggunakan Anaerobic Filter dengan media gabungan bata dan kerikil didapatkan penyisihisan COD sebesar 85,13 %. Dewi (2009) mengolah limbah cair tahu menggunakan AF media kerikil didapatkan penurunan COD sebesar 28,83%. Dari informasi –informasi tersebut maka penulis memilih
34
kerikil sebagai salah satu media yang diharapkan dapat menurunkan kadar COD pada limbah cair PT XXX.
