Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

(1)

Penerapan Waktu Siklus Singkat pada Granular Activated Carbon Sequencing Batch Reactor untuk

Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

Nur Anisah^1*, Novirina Hendrasarie²

1,2Teknik Lingkungan, UPN Veteran Jawa Timur, Indonesia

*Koresponden email: anisnransh@gmail.com

Diterima: 21 Agustus 2022 Disetujui: 6 September 2022

Abstract

The liquid waste contains pollutants BOD, COD, TSS, Total-N, PO4, and oils and greases with high enough levels so that they can pollute the environment if they are transferred to river bodies without prior processing. This study aims to determine the optimal HRT, optimal aeration rate, and optimal GAC mass to reduce parameters in restaurant wastewater by applying short HRT to the operation of the reactor. In this study, an experiment was carried out by applying granular activated carbon - sequencing batch reactor processing to treat restaurant liquid waste. In this study the reactor was operated with short HRT of 6, 9, and 12 hours and compared with a comparison HRT of 36 hours. In the reaction phase, a GAC mass of 0.4 and 2.5 grams was added. The highest removal was BOD of 91.23%, COD of 93.35%, TSS of 98.94%, PO476.60 %, Total-N of 89.78%, and oils and greases of 99.99%. Based on this study, it can be concluded that the optimal HRT for reducing BOD and COD is 12 hours, the optimal HRT for reducing TSS and oils and greases is 6 hours, and the optimal HRT for reducing PO4 and Total-N parameters is 36 hours. GAC was affixed during the reaction phase with a mass variation of 0.4 grams and 2.5 grams, the optimal GAC mass was obtained at a GAC mass of 0.4 grams.

Keywords: restaurant wastewater, sequencing batch reactor, hydraulic retention time, granular activated carbon, aeration rate

Abstrak

Limbah cair mengandung polutan BOD, COD, TSS, Total-N, PO4, dan minyak dan lemak dengan kadar yang cukup tinggi sehingga dapat mencemari lingkungan jika dilimpahkan ke badan sungai tanpa dilakukan proses pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui HRT optimal, laju aerasi optimal, dan massa Granular Activated Carbon (GAC) optimal untuk menurunkan parameter dalam air limbah rumah makan dengan menerapkan Hydraulic Retention Time (HRT) singkat pada reaktornya. Penelitian menerapkan Granular Activated Carbon - sequencing batch reaktor untuk mengolah limbah cair rumah makan. Reaktor dioperasikan dengan HRT singkat 6, 9, dan 12 jam dan dibandingkan dengan HRT pembanding 36 jam.

Pada fase reaksi dilakukan pembubuhan massa GAC 0,4 dan 2,5 gram. Penyisihan tertinggi BOD sebesar 91,23%, COD sebesar 93,35%, TSS sebesar 98,94%, PO4 sebesar 76,60%, Total-N sebesar 89,78%, dan minyak dan lemak sebesar 99,99%. Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa HRT optimal dalam menurunkan BOD dan COD adalah 12 jam, HRT optimal dalam menurunkan TSS dan minyak lemak adalah 6 jam, dan HRT optimal dalam menurunkan parameter PO4 dan Total-N adalah 36 jam. GAC dibubuhkan pada saat fase reaksi dengan variasi massa 0,4 gram dan 2,5 gram, didapatkan massa GAC optimal pada massa GAC 0,4 gram.

Kata Kunci: limbah cair rumah makan, sequencing batch reactor, hydraulic retention time, granular activated carbon, laju aerasi

1. Pendahuluan

Pertumbuhan populasi manusia menyebabkan permintaan masyarakat mengalami peningkatan terhadap jasa servis makanan yang variatif, praktis, cepat [1]. Hal ini dijawab dengan perkembangan usaha rumah makan yang sangat pesat. Semakin banyaknya rumah makan maka dapat berdampak pada semakin meningkat pula timbulan limbah cair yang bermuara di badan sungai sehingga berpotensi menyebabkan pencemaran sungai.

Karakteristik limbah cair rumah makan mengandung COD, TSS, PO4, Total-N, minyak dan lemak dengan kadar yang melampaui baku mutu menurut regulasi yang berlaku [2]. Limbah cair rumah makan dapat dilakukan pengolahan dengan proses biologi. Penelitian sebelumnya dilakukan dengan menggunakan

(2)

biofilter aerob media kaldness diperoleh persen efisiensi penyisihan BOD dengan nilai 99,98%, COD dengan nilai 99,82%, dan TSS dengan nilai penyisihan 99,92% [3], menggunakan Sequencing Batch Reactor Continuous Flow didapatkan efektifitas COD sebesar 95,40%, Total-N sebesar 81,82%, PO4 sebesar 40,48%, dan TSS sebesar 93,18% [2].

Sequencing batch reactor merupakan teknologi pengembangan lanjutan dari proses lumpur aktif atau activated sludge, yaitu proses pengolahan limbah cair secara biologis yang menggunakan mikroorganisme yang tersuspensi [4]. Pada SBR proses pengolahan dilakukan dalam satu tangki reaktor yang sama, proses equalisasi, aerasi, dan pengendapan dilakukan di dalam satu reaktor [5]. Pada pengoperasian proses ini dapat dilakukan penambahan terhadap karbon aktif GAC dapat menghasilkan efisiensi pengolahan yang lebih baik untuk menyisihkan COD [6].

Dalam pengoperasian GAC-SBR diterapkan Hydraulic Retention Time (HRT) yang penting yang digunakan untuk menunjukkan panjangnya waktu keberadaan air limbah dan mikroorganisme di dalam reaktor [7]. Nilai HRT menyatakan tingkat keaktifan metabolisme mikroorganisme di dalam reaktor serta dapat mempengaruhi bahan kimia dan aliran nutrisi produk yang tidak dapat bereaksi melalui reaktor [8].

Pada penelitian sebelumnya dieksperimenkan nilai HRT yang panjang yaitu 12, 24, dan 36 jam dan didapatkan hasil penyisihan COD tertinggi sebesar 89,5% dan Total -N sebesar 94,54% [9]. Penelitian lain dengan proses GAC-SBR menerapkan HRT optimal 24 jam didapatkan hasil penyisihan COD sebesar 91- 99%, SS sebesar 81-99%, kekeruhan sebesar 70-94%, NH3-N sebesar 42-71%, PO3 4- P sebesar 72-91%

[10].

Pada proses ini diterapkan HRT yang singkat akan dimungkinkan mengalami penurunan efisiensi kerja. HRT yang lebih panjang, memiliki kemungkinan yang lebih sedikit untuk terjadi peningkatan kadar amoniak efluen dikarenakan rendahnya variasi aliran serta beban amoniak. HRT singkat sudah diterapkan pada penelitian sebelumnya, peneliti menerapkan HRT 4, 8, 6, 8, 12, 16 jam, didapatkan hasil bahwa dengan penurunan HRT, terjadi peningkatan pada beban organik, laju pertumbuhan dan laju biodegradasi biomassa, hal tersebut dapat mendorong pertumbuhan bakteri berfilamen. Ketika HRT Panjang, SBR kehilangan efek selektifnya pada mikroorganisme dan floknya dapat menumpuk di reaktor, sehingga hal ini akan sulit untuk membentuk biomassa. Namun, pada penerapan HRT pendek dapat menyebabkan lambatnya pertumbuhan mikroorganisme [11]. Oleh sebab itu, penting untuk dapat menentukan HRT yang tepat untuk membentuk morfologi biomassa yang baik.

Penelitian dengan metode SBR telah banyak dikembangkan, reaktor yang digunakan adalah berbentuk rectangular dengan nilai HRT yang panjang. Oleh sebab itu, penelitian kali ini akan dieksperimenkan proses GAC-SBR dengan reaktor berbentuk rectangular dengan perlakukan HRT yang singkat 6 jam, 9 jam, dan 12 jam menggunakan limbah uji limbah cair rumah makan.

2. Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan yaitu dibagi menjadi dua tahap yaitu pengujian awal karakteristik air limbah rumah makan yang dilakukan di Laboratorium Lingkungan DLH Provinsi Jawa Timur dan seeding dan aklimatisasi.

Seeding dan aklimatisasi

Penelitian pendahuluan ini terdiri dari proses pengujian karakteristik awal limbah cair dan seeding dan aklimatisasi. Seeding dilakukan agar mikroorganisme yang berasal dari limbah uji dapat tumbuh dan berkembang biak. Dilakukan pergantian air limbah secara berkala setiap hari. Selain itu, diberikan nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme agar mikroorganisme dapat tumbuh dengan lebih cepat dan optimal.

Agar mikroorganisme dapat bertumbuh dan berkembang biak dengan baik, dibutuhkan nutrien yang berupa rasio nilai C:N:P. Menurut [12] pada kondisi aerob perbandingan rasio C:N:P yang dibutuhkan mikroorganisme adalah sesuai perbandingan 100:5:1. Selanjutnya dihitung nutrien yang dibutuhkan berdasarkan rasio C:N:P untuk dapat dilakukan pemberian nutrien yang sesuai kebutuhan mikroorganisme setiap hari. Proses seeding dilakukan selama 15 hari pada saat MLSS mencapai nilai 2000-5000. proses seeding dilakukan dengan cara dioperasikan proses aerasi secara penuh pada air limbah selama 15 hari.

Pengujian MLSS yang dilakukan pada hari ke-6 dan 9 telah mencapai nilai 660 mg/l dan 850 mg/l.

selanjutnya pada pengujian nilai MLSS hari ke-13 nilai MLSS telah mencapai 2360 mg/l. proses seeding dihentikan pada hari ke-15 karena telah mencapai MLSS 2000-5000, maka dapat dilanjutkan dengan proses selanjutnya yaitu aklimatisasi.

Aklimatisasi adalah tahap untuk pengkondisian mikroorganisme terhadap lingkungan yang baru agar

(3)

Aklimatisasi dimulai dari konsentrasi 50% kemudian dinaikkan perlahan menjadi 70%, 90%, dan 100%.

Dilakukan kenaikan konsentrasi secara bertahap dan perlahan agar mikroorganisme tidak mengalami shock loading dengan kondisi yang baru. Aklimatisasi naik ke konsentrasi selanjutnya jika COD telah mengalami penurunan yang signifikan. Pada tahap aklimatisasi perlu dilakukan pengamatan nilai COD.

Penelitian Utama Alat Penelitian

1. Reaktor sequencing batch reactor berbentuk rectangular skala laboratorium dengan spesifikasi reaktor seperti pada Tabel 1.

Tabel 1. Detail spesifikasi reaktor SBR

Desain Nilai Satuan

Volume total reaktor Volume kerja reaktor

5 5

L L

Volume lumpur aktif 1,5 L

Volume air limbah 5 L

Panjang reaktor 20 cm

Lebar reaktor 20 cm

Tinggi reaktor 20 cm

Waktu tinggal (HRT) 6, 9, 12, 36 Jam Sumber: Hasil analisa, (2022)

2. Bak pengumpul efluen dengan volume 5 L 3. Aerator 20 dan 40 L/Menit

Bahan Penelitian

1. Air limbah rumah makan 2. Lumpur aktif

3. GAC (Granular Activated Carbon)

Cara kerja reaktor

Pada penelitian utama, air limbah yang diolah sudah 100% air limbah. Air limbah dialirkan ke dalam reaktor dan dioperasikan secara intermitten. Reaktor SBR dioperasikan dalam satu siklus. Pada penelitian ini dilakukan pengoperasian reaktor dengan siklus singkat, satu siklus diterapkan dengan variasi HRT 6, 9, dan 12, 36 jam. Laju aerasi yang akan digunakan yaitu 20 dan 40 L/menit. Volume reaktor anoksik dan SBR yang digunakan adalah 5 Liter. Air limbah domestik cair rumah makan dimasukkan ke dalam reaktor SBR dengan melalui 5 fase yaitu fase pengisian reaktor (fill), reaksi (react), pengendapan lumpur (settle), pengeluaran efluen (draw), persiapan lumpur (idle). Pada satu siklus SBR dioperasikan 5 tahap, berikut pembagian komposisi waktu pada tiap fase dalam satu siklus dalam Tabel 2.

Tabel 2. Pembagian komposisi waktu tiap fase dalam satu siklus

Fase

6 jam 9 jam 12 jam 36 jam

waktu (menit) waktu waktu waktu

Filling 10 10 10 10

Anaerobic react 175 315 450 1640

Aerobic react 35 65 100 270

Settle 100 110 120 200

Draw 10 10 10 10

Idle 30 30 30 30

Sumber: Hasil analisa, (2022) 3. Hasil dan Pembahasan

Karakteristik Limbah Cair Rumah Makan

Pada penelitian ini menggunakan air limbah rumah makan dari Rumah Makan Padang Sederhana Merr, Surabaya. Pengujian awal karakteristik air limbah bertujuan untuk mengetahui karakteristik awal parameter uji yang terkandung pada air limbah sesuai dengan PERGUB Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik dan Baku Mutu Air Sungai PP Republik Indonesia No. 22 Tahun 2021. Hasil uji karakteristik limbah cair rumah makan disajikan pada Tabel 3.

(4)

Tabel 3. Hasil uji karakteristik awal limbah cair rumah makan

No. Parameter Hasil Uji (mg/L) Baku Mutu (mg/L) Keterangan

1. BOD5 979 30 Melebihi

2. COD 2387 50 Melebihi

3. TSS 944 50 Melebihi

4. PO4 2,71 0,2 Melebihi

5. Total-N 22,9 15 Melebihi

6. Minyak dan Lemak 364,5 10 Melebihi

Sumber: Hasil analisa, (2022)

Penurunan parameter limbah cair rumah makan dengan HRT singkat GAC-SBR

Penelitian ini dilakukan dengan pengujian karakteristik awal air limbah dan karakteristik efluen setelah pengolahan reaktor. Reaktor dioperasikan dengan komposisi HRT yang telah ditentukan. Pengujian karakteristik awal dan efluen dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan reaktor dalam penyisihan parameter pencemar. Pengujian parameter pencemar mengacu pada parameter yang terdapat dalam Baku Mutu Limbah Domestik berdasarkan PERGUB Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 dan Baku Mutu Air Sungai PP Republik Indonesia No. 22 Tahun 2021, Adapun parameter-parameter tersebut adalah BOD5, COD, TSS, minyak lemak, PO4, dan Total N. Hasil pengujian karakteristik efluen pengolahan pada HRT optimal disajikan dalam Tabel 4.

Tabel 4. Hasil uji karakteristik efluen pengolahan No. Parameter Hasil Uji

(mg/L)

Baku Mutu (mg/L)

Keterangan

1. BOD5 89,76 30 Melebihi

2. COD 163,2 50 Melebihi

3. TSS 10 50 Memenuhi

4. PO4 1,84 0,2 Melebihi

5. Total-N 2,8 15 Memenuhi

6. Minyak dan Lemak

0,026 10 Memenuhi

Sumber: Hasil analisa, (2022)

Penyisihan BOD dalam penerapan komposisi HRT singkat pada GAC-SBR

Konsentrasi BOD adalah salah satu parameter utama yang akan diteliti pada penelitian ini, BOD menyatakan besarnya jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik dalam proses dekomposisi secara biokimia. Pada dasarnya, nilai BOD merupakan indikator dalam mengetahui kandungan pencemar bahan organik yang terkandung, nilai BOD berbanding lurus dengan nilai pencemar organik yang terkandung. Kinerja reaktor diamati dengan menerapkan HRT singkat dengan waktu yang telah ditentukan. Grafik hasil penyisihan nilai COD dilihat dalam Gambar 1.

Gambar 1. Grafik efisiensi penyisihan BOD Sumber: Hasil analisa, (2022) 81,96

86,19

91,23 90,43

50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00

HRT

Persen Penyisihan (%)

20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4 gram 20 L/menit - GAC 2,5 gram

(5)

Berdasarkan Gambar 1, efisiensi penyisihan BOD tertinggi sebesar 91,23% pada pengoperasian HRT 12 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan BOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

Penyisihan COD dalam penerapan komposisi HRT singkat pada GAC-SBR

Reaktor GAC-SBR dioperasikan dengan komposisi HRT yang telah ditetapkan, penyisihan COD dianalisa setelah melalui seluruh proses pada satu siklus. Disajikan grafik hasil persen penyisihan COD pada Gambar 2.

Gambar 2. Grafik efisiensi penyisihan COD Sumber: Hasil analisa, (2022)

Berdasarkan Gambar 2, efisiensi penyisihan COD tertinggi sebesar 93,35% pada pengoperasian HRT 12 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

Penurunan efisiensi penyisihan pada HRT 36 jam ini disebabkan pada HRT 36 jam telah terjadi fase endogenous (endogenous phase), Pada HRT 36 ini reaktor dioperasikan dengan waktu yang lama sehingga telah melewati pertumbuhan mikroorganisme maksimum yang disebabkan suplai makanan berkurang atau habis, hal ini dapat juga disebabkan karena kondisi lingkungan berubah seperti mikroorganisme telah menumpuk penuh di dalam reaktor sehingga terbentuk produk limbah hasil metabolisme yang dapat mengganggu lingkungannya. Sel-sel mikroorganisme sudah tidak dapat mendapatkan makanan yang bersumber dari luar sehingga mikroorganisme sudah tidak dapat mempertahankan energinya akan mengalami katabolisme endogenous dengan cara melepaskan protoplasmanya keluar untuk dapat menambah makanannya. Pada fase endogenous, tetap terjadi proses reproduksi sel mikroorganisme, akan tetapi karena jumlah makanan yang dapat digunakan oleh sel mikroorganisme sudah tidak dapat mencukupi maka akan terjadi keadaan di mana jumlah sel yang mati lebih besar daripada jumlah sel yang hidup dan terbentuk. Kondisi fase endogenous terjadi saat sel-sel yang telah melepaskan protoplasmanya keluar untuk kemudian dapat digunakan untuk proses reproduksi oleh sel yang masih hidup. Pada akhir fase endogenous biomassa akan berkurang secara perlahan-lahan dan akan mencapai mendekati nol jika dibiarkan pada waktu yang sangat lama [13].

Penyisihan TSS dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR

Total Suspended Solid (TSS) pada air limbah menunjukkan bahwa air limbah mengandung partikel terlarut. Disajikan grafik hasil persen penyisihan TSS pada Gambar 3.

85,52

88,91

93,35

88,91

50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00

6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT

Persen Penyiisihan (%)

20 L/menit - GAC 0,4 gram

(6)

Gambar 3. Grafik efisiensi penyisihan TSS Sumber: Hasil Analisa, (2022)

Berdasarkan Gambar 3, efisiensi penyisihan TSS tertinggi sebesar 98,94% yaitu pada pengoperasian HRT 6 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 3 dapat dicermati bahwa persen penyisihan TSS mengalami penurunan seiring dengan peningkatan waktu HRT, namun pada pengoperasian HRT 36 jam efisiensi penyisihan mengalami peningkatan kembali baik pada laju aerasi 20 L/menit maupun 40 L/menit.

Seiring dengan peningkatan HRT 6, 9, dan 12 jam didapatkan pola grafik yang semakin panjang HRT menjadikan efisiensi penurunan TSS semakin menurun, hal ini dikarenakan pada setiap kenaikan HRT tersebut pembagian waktu reaksi aerobik yang semakin naik cukup signifikan, namun seiring kenaikan waktu aerasi ini kenaikan waktu settle tidak terlalu signifikan, sehingga proses pengendapan tidak maksimal. Hal berbeda terjadi pada HRT 36 jam, pada HRT 36 jam diberlakukan pembagian waktu settle yang sangat panjang, sehingga partikel padatan memiliki waktu yang lebih panjang untuk proses pengendapannya, partikel padatan yang mengendap pada saluran pengeluaran lumpur akan ikut terbawa saat proses pengeluaran lumpur. sedangkan jika dibandingkan dengan pembagian waktu pada HRT 6, 9, 12 jam memiliki waktu pembagian anaerobic settle yang cenderung lebih singkat dari pada HRT pembanding 36 jam.

Penyisihan PO4 dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR

Analisa nilai fosfat dilakukan setelah dilakukan proses pengolahan GAC-SBR, grafik penurunan nilai fosfat disajikan pada Gambar 4 Grafik penyisihan PO4.

Gambar 4. Grafik efisiensi penyisihan PO4 98,94

97,88

90,47

96,82

80,00 82,00 84,00 86,00 88,00 90,00 92,00 94,00 96,00 98,00 100,00

HRT

Persen Penyihan (%)

39,96

59,16 59,82

76,60

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00

(7)

Berdasarkan Gambar 4, efisiensi penyisihan PO4 tertinggi sebesar 76,60% yaitu pada pengoperasian HRT 36 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 4 dapat dicermati bahwa persen penyisihan PO4 meningkat seiring dengan peningkatan waktu HRT. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan PO4 yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

Menurut ref. [2] penyisihan optimal PO4 terjadi pada fase reaksi anaerobik. Pada kondisi anaerobik terjadi peningkatan nilai fosfat yang dihasilkan dari pelepasan fosfor dari polifosfat yang dapat menginduksi proses presipitasi. Pada kondisi anoksik, bakteri memperoleh pasokan energi dari hidrolisis polifosfat. Pada kondisi oksik, organisme yang mengakumulasi polifosfat (polyphosphate accumulating organisms/PAO) mengembalikan simpanan polifosfat dari air limbah. Selanjutnya polifosfat intraseluler akan terlarut masuk ke dalam lumpur dan fosfat akan ikut terbuang dalam bentuk lumpur [14].

Penyisihan Total-N dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR

Analisa Total-N dilakukan setelah dilakukan proses pengolahan GAC-SBR, grafik penurunan nilai Total-N disajikan pada Gambar 5 grafik penyisihan Total-N.

Gambar 5. Grafik efisiensi penyisihan Total-N Sumber: Hasil analisa, (2022)

Berdasarkan Gambar 5, efisiensi penyisihan Total-N tertinggi sebesar 89,78% yaitu pada pengoperasian HRT 36 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 5 dapat dicermati bahwa persen penyisihan Total-N mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan waktu HRT. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan Total-N yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

Nilai Total-N berhasil diturunkan cukup efektif pada pengoperasian HRT 36 jam, pada pengoperasian HRT 36 jam ini pembagian waktu reaksi aerob dan anerob terjadi dengan waktu yang panjang jika dibandingkan dengan variabel HRT singkat yang lain, sehingga terjadi proses nitrifikasi dan denitrifikasi pada HRT ini menjadi maksimal. Proses nitrifikasi - denitrifikasi sangat berperan penting dalam proses penyisihan parameter Total-N. Pada fase reaksi dioperasikan dengan kondisi aerobic dan anaerobic, proses aerobik terjadi proses nitrifikasi yang mana dengan suplai udara membantu proses oksidasi yang mengubah nitrogen amonium (NH4+) menjadi nitrat (NO3). Sedangkan pada fase reaksi anaerobic tidak dilakukan suplai oksigen sehingga terjadi proses denitrifikasi yang mengubah nitrat (NO3) menjadi gas nitrogen (N2) [15].

Penyisihan Minyak dan Lemak dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh nilai minyak lemak setelah dilakukan pengolahan pada GAC-SBR. Nilai minyak dan lemak awal sebelum dilakukan proses pengolahan mencapai nilai yang melebihi baku mutu peraturan yang berlaku. Berdasarkan efisiensi tertinggi didapatkan nilai TSS sebesar 0,026 mg/L yang mana nilai tersebut sudah memenuhi standar baku mutu yang berlaku yaitu senilai 50 mg/l, grafik penurunan nilai minyak dan lemak disajikan pada Gambar 6 grafik penyisihan minyak dan lemak.

54,01

61,68

79,56

89,78

20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

(8)

Gambar 6. Grafik efisiensi penyisihan minyak dan lemak Sumber: Hasil analisa, (2022)

Berdasarkan Gambar 6, efisiensi penyisihan minyak dan lemak tertinggi sebesar 99,99% pada pengoperasian HRT 6 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 6 dapat dicermati bahwa efisiensi penyisihan Total-N mengalami penurunan seiring dengan peningkatan waktu HRT. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung didapatkan efisiensi penyisihan minyak dan lemak yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan dalam penelitian ini disimpulkan bahwa HRT (Hydraulic Retention Time) yang optimal dalam menurunkan parameter pencemar dalam limbah domestik adalah pada HRT 12 jam untuk parameter BOD dan COD dengan persen penyisihan 91,23% dan 93,16%, HRT 6 jam untuk parameter TSS dan minyak lemak dengan persen penyisihan 98,94% dan 99,99%, HRT 36 jam untuk parameter PO4 dan Total-N dengan persen penyisihan sebesar 76,60% dan 87,23%, laju aerasi optimal adalah 20L/menit dan massa GAC optimal adalah 0,4 gram.

5. Referensi

[1] L. Z. Zahra and I. F. Purwanti, “Pengolahan Limbah Rumah Makan dengan Proses Biofilter Aerobik,” J. Tek. ITS, vol. 4, no. 1, pp. D35–D39, 2015, [Online]. Available:

http://www.ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/view/8882.

[2] M. Yusuf, C. Nugraha, P. Studi, T. Lingkungan, F. Teknik, and J. Timur, “Efektifitas Sequencing Batch Reactor Continuous Flow Untuk Mengolah Limbah Cair Rumah Makan,” Skripsi, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, 2021.

[3] S. F. Ummah, I. R. E. Wardoyo, and P. Hermiyanti, “Biofilter Aerob Media Kaldness dalam Menurunkan Kadar BOD, COD dan TSS Limbah Rumah Makan,” GEMA Lingkung. Kesehat., vol.

18, no. 1, pp. 16–19, 2020.

[4] T. Alfiah and A. Z. Sinatria, “Pengolahan Lindi Pios Menggunakan Sequencing Batch Reactor (SBR) Pada Perbandingan F/M Rendah,” Semin. Nas. Sains dan Teknol. Terap. V 2017, vol. 30, no. 72, pp.

43–48, 2013.

[5] R. R. Roy and A. Aditya, “A Review on applicability and design of sequencing batch reactor,” Int.

J. Appl. Sci. Eng. Res., vol. 5, no. 3, pp. 245–256, 2016, doi: 10.6088/ijaser.05025.

[6] M. Hadiwidodo and Junaidi, “Pengaruh Waktu Reaksi Dan Waktu Tinggal Stabilisasi Pada Sequencing Batch Reactor Aerob Dengan Penambahan Karbon Aktif Terhadap Penurunan Chemical Oxygen Demand,” J. PRESIPITASI, Vol. 3, No. 2, 2007.

[7] S. Pan, J. H. Tay, Y. X. He, and S. T. L. Tay, “The Effect of Hydraulic Retention Time on The Stability of Aerobically Grown Microbial Granules,” Lett. Appl. Microbiol., vol. 38, no. 2, pp. 158–

99,99

99,98

99,97

99,91 99,92 99,93 99,94 99,95 99,96 99,97 99,98 99,99 100,00

(9)

[8] A. B. T. Nelabhotla, M. Khoshbakhtian, N. Chopra, and C. Dinamarca, “Effect of Hydraulic Retention Time on MES Operation for Biomethane Production,” Front. Energy Res., vol. 8, no. May, pp. 1–6, 2020, doi: 10.3389/fenrg.2020.00087.

[9] F. A. Sekarani, “Pengaruh Waktu Retensi Hidrolik (HRT) dan Laju Aerasi Terhadap Penurunan COD, N Total dan TSS Menggunakan Powdered Activated Carbon - Sequencing Batch Reactor (PAC-SBR),” Skripsi, niversitas Pembangunan Nasional “Veteran”, 2019.

[10] M. H. Muhamad, S. R. S. Abdullah, and H. A. Hasan, “Efficiency of attached-growth sequencing batch reactor in the treatment of recycled paper mill wastewater,” J. Teknol., vol. 74, no. 3, pp. 89–

94, 2015, doi: 10.11113/jt.v74.4557.

[11] X. Wang, J. Li, X. Zhang, Z. Chen, J. Shen, and J. Kang, “Impact of Hydraulic Retention Time on Swine Wastewater Treatment by Aerobic Granular Sludge Sequencing Batch Reactor,” Environ. Sci.

Pollut. Res., vol. 28, no. 5, pp. 5927–5937, 2021, doi: 10.1007/s11356-020-10922-w.

[12] B. Y. Ammary, “Nutrients Requirements in Biological Industrial Wastewater Treatment,” African J.

Biotechnol., vol. 3, no. 4, pp. 236–238, 2004, doi: 10.5897/ajb2004.000-2042.

[13] I. Said, Teknologi Pengolahan Air Limbah Teori dan Aplikasi. Bandung: Erlangga, 2017.

[14] M. Wagner, A. Loy, R. Nogueira, U. Purkhold, N. Lee, and H. Daims, “Microbial community composition and function in wastewater treatment plants,” Antonie van Leeuwenhoek, Int. J. Gen.

Mol. Microbiol., vol. 81, no. 1–4, pp. 665–680, 2002, doi: 10.1023/A:1020586312170.

[15] N. Essa, “Aplikasi Sequencing Batch Biofilter Granular Pada Pengolahan Limbah Cair Rumah Sakit Dalam Skala Laboratorium,” Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2017.