PENERAPAN KONSEP REAKSI REDOKS DALAM PENGOLAHAN LIMBAH (LUMPUR AKTIF)

PENERAPAN KONSEP REAKSI REDOKS DALAM PENGOLAHAN LIMBAH

(LUMPUR AKTIF)

Metode Lumpur Aktif Sebagai Aplikasi Redoks

Reaksi ini melibatkan penurunan bilangan

oksidasi yang selanjutnya disebut dengan reaksi reduksi, dan kenaikan bilangan oksidasi yang disebut dengan reaksi oksidasi.

Metode lumpur aktif memanfaatkan mikroorganisme (terdiri atas 95% bakteri dan sisanya adalah protozoa, rotifer, dan jamur) sebagai katalis.

Reaksi yang terjadi didalam limbah adalah sebagai beirkut :

Organik + O2 >> CO2 + H2O + energi

Di dalam proses pengolahan limbah tersebut terdapat reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi. Dan dalam metode lumpur aktif ini terdapat tahap tahapnya.

Tahap-tahap Metode Lumpur Aktif

1. Tahap Awal (pemisahan limbah cair)

Pertama-tama pemisahan limbah cair dengan bahan-bahan pengotor seperti bangkai binatang, bebatuan kecil, dan bahan pengotor lainnya harus dilakukan. Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu proses pada tahap selanjutnya. Setelah itu bahan-bahan tersebut harus digiling agar tidak mengganggu alat.

2. Tahap Primer ( pengendapan limbah)

Setelah melewati tahap awal, limbah harus diendapkan sehingga partikel berukuran besar dapat terpisah. Kemudian limbah diberi larutan elektrolit seperti FeCl2, CaO, FeCl3, serta Al2(SO4)3. Hal ini bertujuan agar partikel berukuran sedang dapat menggumpal.

3.Tahap Sekunder ( percampuran limbah dan lumpur aktif )

Limbah kemudian dicampur dengan lumpur aktif yang mengandung banyak mikroba pengurai. Kemudian oksigen diareasi ke limbah agar terjadi proses oksidasi yang maksimal. Adanya mikroba yang mengurai materi organik dan anorganik akan membebaskan gas H2S dan NH3 (amoniak).

4. Tahap Tersier ( terjadi proses nitrifikasi)

Setelah itu pada tahap tersier terjadi proses nitrifikasi. Persamaan reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut.

2NH4+ (aq) + 3O2 (g) → 2NO– (g) + 2 H2O (l) + 4H+(aq)

2NO2– (aq) + O2 (g) → 2NO3 (aq)

Kemudian nitrat mengalami reduksi menjadi gas N2, NO, serta NO2 yang disebut dengan proses denitrifikasi. Setelah itu fosfor dipisahkan dengan proses koagulasi menggunakan garal Ca dan Al sehingga dihasilkan gumpalan.

Pada tahap ini zat pencemar diadsorpsi dari limbah, termasuk juga bau yang tidak sedap dan pewarna dari limbah itu sendiri. Setelah itu dilakukan juga penyerapan dan penyaringan partikel yang lebih kecil seperti bakteri dan virus sehingga limbah cair dapat dibuang dan aman bagi lingkungan.

5. Disinfektan

Disinfektan ditambahkan pada tahap ini untuk menghilangkan mikroorganisme seperti virus dan materi organic penyebab bau dan warna. Air yang keluar dari tahap ini dapat digunakan untuk irigasi atau keperluan industri, contoh: Cl2. Reaksi: Cl2(g) + H2O(l)àHClO(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.