Pengolahan air limbah sangat penting untuk memastikan bahwa air limbah hasil kegiatan industri dan perkotaan memenuhi standar baku mutu sebelum dibuang ke lingkungan. Di antara berbagai teknologi pengolahan air limbah yang ada, Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) menjadi salah satu pilihan yang sering dipakai karena efisiensinya dalam mengurangi tingkat Chemical Oxygen Demand (COD) dan Biological Oxygen Demand (BOD). Artikel ini membahas bagaimana metode MBBR bekerja, jenis air limbah yang dapat diolah, dan mengapa MBBR menjadi solusi efektif untuk pengolahan air limbah.

Apa itu MBBR?

Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) adalah proses pengolahan air limbah secara biologis yang memanfaatkan teknologi biofilm untuk menguraikan polutan organik seperti Chemical Oxygen Demand (COD) dan Biological Oxygen Demand (BOD). Berbeda dengan metode tradisional, MBBR dirancang untuk memaksimalkan efisiensi dengan menyediakan area permukaan yang luas untuk pertumbuhan biofilm menggunakan media khusus yang disebut carrier atau biomedia berbahan plastik polipropilena berbentuk silinder kecil dengan diameter sekitar 10 hingga 25 mm dengan rongga-rongga. Carrier ini tersuspensi dan terus bergerak di dalam reaktor, memungkinkan mikroorganisme bersentuhan dengan air limbah, sehingga meningkatkan proses pengolahan.

Jenis Air Limbah yang Masuk ke Reaktor MBBR

Air limbah yang masuk ke reaktor MBBR biasanya sudah melalui pra-pengolahan terlebih dahulu, bukan air limbah mentah. Proses pra-pengolahan ini dapat mencakup:

• Grease Trap: Digunakan untuk menghilangkan minyak, lemak, dan zat-zat berminyak lainnya yang dapat mengganggu proses pengolahan biologis.
• Sedimentasi: Proses ini memungkinkan partikel padat mengendap keluar dari air limbah, yang mengurangi jumlah padatan tersuspensi dan meningkatkan efisiensi proses MBBR.
• Klarifikasi Primer: Menghilangkan partikel-partikel besar dan padatan organik untuk menurunkan beban organik yang masuk ke reaktor MBBR.

Pra-pengolahan ini membantu mengurangi beban padatan dan minyak, memastikan bahwa proses MBBR lebih fokus pada penguraian materi organik terlarut, sehingga efektif dalam mengurangi tingkat COD dan BOD.

Bagaimana MBBR Mengurangi Tingkat COD dan BOD

1. Memahami COD dan BOD

• COD (Chemical Oxygen Demand) mengukur jumlah total oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi zat organik dan anorganik dalam air.
• BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan materi organik dalam air secara biologis.

Tingkat COD dan BOD yang tinggi dalam air limbah menandakan konsentrasi polutan yang tinggi, yang bisa berbahaya bagi ekosistem perairan jika dilepaskan tanpa pengolahan.

2. Proses MBBR

• Air Limbah Masuk: Air limbah yang telah di pre treatment masuk ke reaktor atau tangki atau kolam MBBR, di mana pada reaktor tersebut terdapat ribuan media carrier (biomedia).
• air tersebut bertemu dengan carrier yang bergerak.
• Aerasi: Pada bagian bawah reaktor terdapat diffuser yang membentuk gelembung-gelembung udara, yang mana aliran udara tersebut akan membuat carrier bergerak ke segala arah dan tidak mengendap di dasar reaktor. Gerakan yang dihasilkan oleh aerasi juga membantu air limbah tercapur secara merata, dan menyediakan oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk berkembang dan melakukan proses degradasi.
• Pembentukan Biofilm: Mikroorganisme akan tumbuh dan menempel di permukaan carrier, membentuk biofilm. Biofilm ini merupakan kunci utama dalam menguraikan polutan organik.
• Efluen: Air yang telah diolah dengan tingkat COD dan BOD yang sudah jauh berkurang akan keluar dari reaktor, dan siap untuk di treatment lanjutan.

3. Mekanisme Pengurangan COD dan BOD dalam MBBR

Pengurangan COD dan BOD dalam sistem MBBR diperoleh melalui proses biologis yang dilakukan oleh biofilm pada media carrier.

• Aktivitas Biofilm: Biofilm terdiri dari berbagai mikroorganisme, termasuk bakteri, jamur, dan protozoa, yang berkembang dalam lingkungan beroksigen di reaktor MBBR. Mikroorganisme ini menggunakan materi organik yang terdapat dalam air limbah sebagai sumber makanan.
• Proses Degradasi: Saat air limbah mengalir melalui reaktor, polutan organik diserap ke permukaan biofilm. Mikroorganisme di dalam biofilm kemudian memetabolisme polutan ini, mengubahnya menjadi karbon dioksida, air, dan biomassa (sel mikroba baru).
• Pengurangan COD dan BOD: Penguraian materi organik mengurangi konsentrasi polutan, yang mengakibatkan penurunan tingkat COD dan BOD dalam efluen yang telah diolah. Proses ini berlangsung terus-menerus, dengan biofilm yang terus-menerus beregenerasi dan mempertahankan efektivitasnya seiring dengan bergeraknya carrier di dalam reaktor.

Manfaat Metode MBBR

• Efisiensi Tinggi: Sistem MBBR sangat efektif dalam mengurangi tingkat COD dan BOD, sehingga ideal untuk berbagai industri.
• Desain Kompak: Sistem ini memiliki desain yang kompak, sehingga dapat diintegrasikan ke dalam fasilitas yang ada tanpa memerlukan banyak ruang.
• Produksi Lumpur Rendah: Dibandingkan dengan metode tradisional, MBBR menghasilkan lumpur yang lebih sedikit, sehingga mengurangi beban pengelolaan dan pembuangan lumpur.

Metode Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) adalah solusi yang terbukti dan efektif untuk mengurangi tingkat COD dan BOD dalam air limbah. Kemampuannya dalam menangani beban organik tinggi, ditambah dengan desain yang kompak dan produksi lumpur yang rendah, menjadikannya pilihan yang sering digunakan oleh industri yang ingin memenuhi regulasi lingkungan yang ketat.