Prinsip Kerja Activated Sludge?
Dalam teknologi pengolahan air limbah, metode activated sludge menjadi salah satu teknologi biologis yang paling umum digunakan. Metode ini sangat efektif untuk mengurangi kandungan bahan organik dalam air limbah domestik maupun industri. Tapi, bagaimana sebenarnya prinsip kerja activated sludge ini? Yuk, kita kupas tuntas dalam artikel ini!
Apa Itu Activated Sludge?
Activated sludge adalah sistem pengolahan limbah cair yang menggunakan mikroorganisme aerobik untuk menguraikan zat organik di dalam air limbah. Proses ini berlangsung di dalam tangki aerasi, di mana udara atau oksigen dialirkan untuk mendukung kehidupan mikroorganisme.
Mikroorganisme ini membentuk flok atau gumpalan kecil yang mampu menangkap dan menguraikan bahan pencemar. Setelah proses aerasi selesai, flok-flok ini dipisahkan dari air bersih melalui sedimentasi.
⚙️Prinsip Kerja Activated Sludge
Secara umum, prinsip kerja sistem activated sludge terdiri dari tiga tahapan utama:
1. Aerasi
Air limbah dialirkan ke dalam aeration tank (tangki aerasi), tempat udara dipompakan secara terus menerus. Oksigen yang terlarut ini sangat penting untuk mikroorganisme, terutama bakteri aerobik, agar dapat hidup dan berkembang biak.
Mikroorganisme akan “mencerna” bahan organik di dalam air limbah, mengubahnya menjadi biomassa dan produk samping seperti karbon dioksida dan air.
2. Pembentukan Flok
Mikroorganisme dalam sistem ini akan berkumpul dan membentuk flok biologis. Flok ini memudahkan pemisahan antara air bersih dan padatan dalam tahap berikutnya.
Flok-flok ini bersifat lengket dan bisa menjebak partikel-partikel organik tersuspensi dalam air, mempercepat proses pembersihan.
3. Sedimentasi
Setelah proses aerasi, campuran air dan sludge dialirkan ke dalam secondary clarifier atau settling tank. Di sini, flok mikroorganisme akan mengendap karena gravitasi, dan menghasilkan dua bagian:
- Air olahan (effluent) yang jernih dan bebas dari zat organik, dialirkan ke saluran pembuangan atau proses lanjutan.
- Sludge aktif (activated sludge) yang mengandung mikroorganisme, sebagian dikembalikan ke tangki aerasi sebagai return activated sludge (RAS), dan sisanya dibuang sebagai excess sludge (WAS).
🧪 Komponen Utama dalam Sistem Activated Sludge
| Komponen | Fungsi |
|---|---|
| Tangki Aerasi | Tempat degradasi biologis bahan organik oleh mikroba |
| Aerator atau Diffuser | Menyediakan oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme |
| Secondary Clarifier | Memisahkan lumpur dari air yang telah diolah |
| RAS & WAS System | Mengatur daur ulang dan pembuangan lumpur aktif |
📊 Faktor Penting dalam Kinerja Proses
Beberapa parameter operasional penting yang harus diperhatikan:
-
DO (Dissolved Oxygen): 1,5 – 2,5 mg/L
-
SRT (Sludge Retention Time): 5 – 15 hari (tergantung aplikasi)
-
F/M Ratio (Food to Microorganism): Menentukan keseimbangan beban organik dan populasi mikroba
-
pH: Ideal antara 6,5 – 8,5
-
Suhu: Optimal di antara 20–35°C
🧩 Kelebihan dan Kekurangan
| Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|
| Efektif dalam menghilangkan BOD, COD, dan amonia | Membutuhkan energi tinggi untuk aerasi |
| Sistem fleksibel dan dapat dikontrol | Produksi lumpur yang harus diolah lebih lanjut |
| Cocok untuk berbagai jenis limbah cair | Perlu pengawasan teknis secara rutin |
Aplikasi Activated Sludge di Industri
Metode activated sludge banyak digunakan dalam berbagai sektor, seperti:
- Pengolahan limbah domestik di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) kota
- Industri makanan dan minuman
- Industri petrokimia
- Industri farmasi dan tekstil
Proses Activated Sludge
Berikut alur proses activated sludge secara sederhana:
Prinsip kerja activated sludge mengandalkan aktivitas mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik dalam air limbah secara efisien dan berkelanjutan. Dengan aerasi yang cukup dan kontrol proses yang baik, metode ini mampu menghasilkan air olahan yang memenuhi standar lingkungan.
Bagi industri maupun pengelola IPAL, memahami cara kerja sistem ini adalah kunci untuk menjaga efisiensi pengolahan dan keberlanjutan lingkungan.
