Perpustakaan Digital ITB

Air limbah pewarna merupakan polutan beracun dan berbahaya yang merusak lingkungan. Sebagian besar mempengaruhi kehidupan perairan melalui pemembuangan air limbah beracun yang mengandung bahan kimia. Banyak teknologi konvensional digunakan untuk mengendalikan pencemaran air limbah pewarna. Namun prosesnya lambat, produksi lumpurnya tinggi, serta biaya operasional dan pemeliharaannya tinggi. Menggabungkan bioproses anaerobik-aerobik merupakan pendekatan efektif untuk pengolahan air limbah yang efisien. Penelitian ini mengeksplorasi bioreaktor membran anaerobik sebagai pendekatan yang menjanjikan karena efisiensi pengolahannya yang tinggi. Namun, fouling merupakan salah satu tantangan terbesar dalam AnMBR yang perlu diatasi seiring dengan peningkatan kemampuan penghilangan polutan. Dalam penelitian ini, metodologi penelitian terperinci dipertimbangkan untuk mengatasi tantangan terkait penghilangan polutan pewarna secara efisien dan mitigasi penyubatan membran. Pertama, reaktor batch anaerobik dibuat untuk mengevaluasi pengaruh lumpur dan pH yang diinginkan pada kemampuan pengolahan pewarna air limbah. Selanjutnya, hollow fiber submerged anaerobic membrane bioreactors (HF-sAnMBRs) dibuat dan dijalankan pada fluks operasional variasional (Tinggi, Rendah, dan sedang) untuk mengevaluasi mitigasi fouling membran dan pengolahan air limbah pewarna RB5 yang efisien. Tahap selanjutnya dari tesis ini mencakup adaptasi bioproses anaerobik-aerobik sebagai pendekatan efektif untuk pengolahan air limbah yang efisien. Sistem HF-sAnMBR-DHS terintegrasi dibangun di bawah pengaruh aerasi intermiten di kolom DHS selanjutnya untuk pengolahan air limbah tekstil yang cepat, hemat biaya, dan ditingkatkan. Analisis Fisika, Kimia dan analisis komunitas mikrobiologi dipertimbangkan selama tahap percobaan penelitian ini. Studi batch mengungkapkan bahwa penyisihan soluble chemical oxygen demand (SCOD) menggunakan lumpur saja mencapai 62,3% dan dekolorisasi mencapai 84,7 ± 1,41%. Kondisi pH optimal diidentifikasi, dengan pH 8 menghasilkan penghilangan SCOD sebesar 26,74% dan pH 4 mencapai efisiensi penghilangan warna sebesar 92,47%. Meskipun penghilangan warna tidak dipengaruhi secara signifikan oleh variasi pH karena pada akhir pengoperasian semua variasi pH menghasilkan penghilangan warna di atas 90%. Bioreaktor membran anaerobik (HF-sAnMBRs) kemudian dioperasikan pada pH mendekati netral selama 128 hari dalam berbagai kondisi fluks. Fluks yang tinggi (56,92 LMH) pada reaktor R-1 menghasilkan fouling yang cepat, sedangkan fluks yang rendah (3,21 LMH) pada reaktor R-2 menghasilkan fouling yang minim. Fluks median (14,76 LMH) dalam reaktor R-3 tidak menghasilkan fouling yang signifikan selama 117 hari, menunjukkan pengoperasian jangka panjang yang optimal. Sistem HF-sAnMBR dan DHS yang terintegrasi dengan aerasi intermiten menunjukkan peningkatan penyisihan. Fluks tinggi pada AnMBR menghasilkan penghilangan TCOD dan SCOD yang lebih baik serta dekolorisasi yang lebih cepat dibandingkan dengan fluks rendah. Analisis spektroskopi dan kromatografi mengkonfirmasi kerusakan ikatan azo dan adanya zat antara aromatik dan produk samping yang termineralisasi. Aerasi intermiten dalam sistem DHS meningkatkan kualitas limbah, dengan peningkatan TCOD, SCOD, dan penghilangan warna. Penyisihan TCOD dan SCOD didapat sebesar 88,43 ± 1,84% dan 94,20?±?2,01% dengan konsentrasi limbah akhir masing-masing sebesar 98,35 ± 18,34 mg/l dan 50,98?±?18,03 mg/l selama fase 1 dan 2, di bawah batas standar nasional sebesar 150 mg/l . Dekolorisasi dianalisis menggunakan metode Pt-Co. Rata-rata konsentrasi Pt-Co pada limbah akhir mempunyai konsentrasi rata-rata sebesar 222,13± 44,41. Analisis mikroba menyoroti peran penting spesies Clostridium dalam degradasi pewarna, dengan beragam komunitas mikroba yang didukung baik dalam kondisi anaerobik maupun aerobik. Penilaian fitotoksisitas menggunakan biji Vigna radiata menunjukkan penurunan toksisitas pada limbah yang diolah dengan HF-sAnMBR, terutama dalam kondisi fluks tinggi. Studi ini menggarisbawahi pentingnya komunitas mikroba dalam degradasi pewarna azo dan menyarankan optimalisasi sistem pengolahan anaerobikaerobik untuk meningkatkan degradasi pewarna dan mengurangi pengotoran.