Upflow Anaerobic Sludge Blanket.docx

Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reaktor UASB diperkenalkan oleh Gatze Lettinga, pakar proses anaerob dari Universitas Pertanian Wageningen di Belanda pada 1970-an sebagai inovasi dan solusi bagi kesulitan operasional pada proses Upflow Anaerobic Filter buatan Young dan McCarty (1969). Mulai saat itu, proses ini banyak diterapkan untuk mengolah air limbah karena mampu membentuksludge yang berat dan aktif hingga konsentrasi 100 g/L di zone bawah reaktor dengan mekanisme retensi dan separasi. Retensi terjadi di bawah reaktor akibat formasi biobutir dan separasi di bagian atas reaktor (alat separator). Juga karena mampu mengolah polutan aromatik seperti benzoat dan fenol. Artinya, diharapkan teknologi anaerob akan mampu mengolah segala jenis limbah industri kimia.

2.4.1 Prinsip Kerja UASB

Air limbah masuk dari bagian bawah reaktor lalu dialirkan secara vertikal ke atas. Air limbah pertama-tama akan melewati suatu lapisan yang dinamakan sludge bed. Pada lapisan ini air limbah yang masuk akan mengalami kontak dengan mikroba anaerob yang berbentuk granula (pellet) yang menyusun sludge bed tersebut. Biogas yang terbentuk dari metabolisme anaerob akan bergerak ke atas dan mengakibatkan terjadinya proses vertical mixing di dalam reaktor. Dengan demikian, tidak diperlukan alat mekanik untuk pengadukan di dalam reaktor. Pada bagian atas reaktor terdapat dua jenis saluran, yaitu saluran untuk mengeluarkan limbah hasil olahan (efluen) serta saluran untuk mengeluarkan biogas. Karena gas dan efluen bergerak ke atas, maka diperlukan suatu struktur untuk menahan granula agar tidak ikut terbawa ke aliran efluen. Struktur inilah yang dinamakan Gas-Liquid-Solid separator(GLSS). Menurut Anh (2004), GLSS merupakan bagian penting dari UASB karena memiliki fungsi sebagai berikut: 

Mengumpulkan, memisahkan, dan mengeluarkan biogas yang terbentuk

 gas

Mengurangi turbulensi di dalam kompartemen pengendapan yang terjadi akibat pembentukan

 Memungkinkan terjadinya pemisahan lumpur secara sedimentasi, flokulasi, atau terperangkap di dalam sludge blanket 

Membatasi ekspansi sludge bed



Mencegah terjadinya wash-out lumpur (terbawanya lumpur ke aliran efluen)

Cara Kerja UASB dapat dilihat pada gambar berikut:

Kecepatan tipikal aliran ke atas yang disarankan oleh Lettinga dan Hulshoff Pol (1991) adalah 1-1,25 m/jam meskipun sebaiknya kurang dari 1 m/jam. Bahkan Henze et.al., (1995) mencatat kisaran yang jauh lebih rendah yakni antara 0,01 - 0,15 m/jam. Sebagai pemisah fase padat/cair/gas, di bagian atas reaktor dipasang separator. Selain itu, juga diberi pengendap (internal settler) dengan regim aliran tenang dan laminer agar flok yang terbawa ke atas bisa kembali ke reaktor. Secara konsep, UASB serupa dengan reaktor high rate yang lain yakni menahan biomassa secaraswahenti (self immobilization) dengan cara membentuk agregat atau konglomerat atau aglomerat yang tersusun oleh sejumlah bakteri dengan fisiologi berbeda (konsorsium). Menurut Calleja et.al, 1984 (dikutip dari Grotenhuis, 1992) agregat mikroba adalah sekumpulan mikroba yang berhubungan karib (intimate contact) seperti flok, granule dan biofilm meskipun biofilm perlu media lekat.

Lettinga dan Hulshoff Pol (1991) menyusun konsep dasar UASB yaitu: a. Sludge dapat mengendap dengan baik karena tidak ada pengadukan mekanis. b. Sludge terdispersi akibat aliran biogas khususnya reaktor yang tinggi dengan beban organik besar namun dapat ditahan oleh separator di bagian atas UASB. Di sinilah biogas dilepaskan. c. Sludge yang mengendap di settler difasilitasi agar dapat tergelincir ke ruang digester dan mengendap lagi meskipun melawan upflow dan turbulensi akibat produksi gas. Untuk pengembangan ke depan, UASB sebaiknya dilengkapi dengan unit clarifier terpisah (external clarifier) agar biomassa yang hanyut dapat diresirkulasi ke reaktor. d. Agar scum layer pada permukaan air di ruang pengendap tidak hanyut maka perlu dipasang sekat (baffle) di depan pelimpah efluen. Dengan ilustrasi di atas, nyatalah manfaat separator padat/cair/gas pada reaktor UASB. Posisi separator inilah yang diganti dengan media lekat pada reaktor hybrid anaerob.

A. Kelebihan 1.

Lebih efisian dikarenakan air limbah yang dibutuhkan dalam jumlah yang besar.

2. 3.

Menghasilkan Biogas yang dapat digunakan sebagai sumber energi. Tidak membutuhkan sistem aerasi sehingga hemat listrik

4. 5.

Bisa dibangun dibawah tanah sehingga menghemat kebutuhan lahan. Sisa sludge atau lumpur bisa dimanfaatkan sebagai pupuk, sedangkan effluent yang mengalir kebadan

6.

air dapat menyuburkan tanah. Tidak menghasilkan bau dan mengurangi emisi gas CH4 dab CO2.

B. Kekurangan 1.

Memerlukan SDM yang sangat ahli dibidang konstruksi, operasi dan pemeliharaan.

2. 3.

Kemungkinan terjadi ketidakstabilan dalam perawatan dikarekan sistem hidrolik yang kompleks dan variable organik yang sensitif. ( kembali mengacu ke point pertama) Lamanya fase starup.

4.

Kondisi listrik dan air yang masuk harus stabil.

5.

Tidak cocok untuk negara dingin.