Kolam Fakultatif

TUGAS

TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH

KOLAM FAKULTATIF

 

Oleh:

Ade Rama Gay

NIM AIH011049

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2015

KOLAM FAKULTATIF

A. Defenisi dan penjelasan

            Kolam fakultatif adalah salah satu dari  3 jenis kolam stabilisasi limbah, 2 diantaranya iyalah kolam anaerob dan kolam maturasi. Pada kolam stabilisasi limbah, urutan pengolahan limbah cair yaitu yang pertama kolam anaerob, kolam fakultatif dan kolam maturasi (Gambar 1).

Gambar 1. Rangkaian 3 jenis kolam stabilisasi limbah

            Kolam fakultatif merupakan jenis kolam stabilisasi yang biasanya banyak digunakan. Kolam ini disebut sebagai lagoon. Kedalaman kolam fakultatif biasanya adalah 1,2-2,5 m (4-8 ft) yang memiliki lapisan aerob dan anaerob dan mengandung lumpur. Kolam fakultatif memiliki kedalaman 1-2 meter dan waktu detensi pada kolam ini biasanya adalah 5-30 hari

B. Mekanisme kerja

                        Mekanisme kerja dalam pengolahan limbah yaitu bahan baku berupa limbah organik difermentasi pertama kali pada kolam anaerob dengan penambahan lumpur aktif yang akan membantu proses degradasi limbah. Efluen kemudian dialirkan ke kolam fakultatif dimana pada kolam ini mikroalga mulai banyak berperan sebagai agen phycoremediasi.

            Pada anaerobik proses pengolahan air limbah dilakukan oleh kerjasama mikroorganisme anaerob, fakultatif, dan anaerobik, serta alga. Ada dua macam kolam fakultatif, yaitu: (1) Kolam fakultatif primer yang menerima dan mengolah air limbah dari sumber pencemarnya dan (2) Kolam fakultatif sekunder yang anaerobik. Proses-proses yang berlangsung pada dua macam kolam fakultatif ini sama. Kolam fakultatif primer biasa dibangun jika beban limbah yang akan diolah tidak terlalu besar atau jika lokasi pembangunan kolam terlalu dekat dengan fasilitas umum sehingga pembangunan kolam anaerobik yang umumnya mengeluarkan bau menyengat akan sangat mengganggu masyarakat sekitar.

            Pada kolam fakultatif, bahan anaerob diubah menjadi CO2, H2O, serta sel bakteri dan alga baru; hal tersebut dilakukan dalam suasana anaerob. Oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis alga dimanfaatkan oleh bakteri anaerob untuk mendegradasi limbah anaerob lebih lanjut. Karena proses fotosintesis hanya dapat berlangsung pada kolom air yang masih menerima penetrasi cahaya matahari, maka pada kolom air bagian dasar tercipta kondisi anaerobik. Pada lapisan anaerobik ini bahan anaerob didegradasi oleh bakteri-bakteri anaerobik. Selain mendegradasi bahan anaerob, pada kolam fakultatif juga terjadi degradasi berbagai jenis mikroorganisme penyebab penyakit. Gambar 2 mengilustrasikan proses degradasi limbah anaerob pada kolam fakultatif.

Gambar 2. Proses perombakan limbah anaerob pada kolam fakultatif

            Selanjutnya, setelah dari kolam fakultatif akan dialirkan ke kolam maturasi untuk dijadikan substrat pertumbuhan mikroalga sehingga dihasilkan biomasa. Biomasa mikroalga selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan pakan terutama untuk akuakultur, produk agrokimia seperti biofertilizer, dan sumber energi seperti biodiesel, hidrokarbon, methan dan etanol.

C. Fungsi/kegunaan dan Aplikasi dalam pengolahan limbah industri

            Berdasarkan desainnya kolam fakultatif  difungsikan untuk  mendegradasi air limbah yang bebannya tidak terlalu tinggi (100-400 kg BOD/Ha/hari pada suhu udara antara 20-25oC), hal ini dilakukan agar jumlah populasi alga dalam perairan tetap terjaga, mengingat sumber oksigen terbesar kolam (yang sangat diperlukan oleh bakteri aerob untuk mendegradasi bahan anaerob) berasal dari fotosintesis algae. Karena keberadaan alga inilah kolam fakultatif terlihat berwarna hijau; walau terkadang kolam dapat terlihat berwarna sedikit merah jika beban anaerob yang masuk terlalu tinggi, hal ini disebabkan oleh munculnya bakteri sulphide-oxidizing photosynthetic yang berwarna ungu. Warna air ini dapat menjadi anaerobik untuk menilai apakah kolam fakultatif berada dalam kondisi baik atau tidak. Jenis-jenis alga yang dapat ditemukan di kolam fakultatif antara lain adalah : Chlamydomonas, Pyrobotrys, Euglena, dan Chlorella. Kelimpahan alga dalam kolam fakultatif bergantung pada jumlah beban anaerob dan anaerobik, namun umumnya kelimpahan alga berkisar antara 500 - 2.000 μg Klorofil-a per liter.

            Pada kolam ini luas permukaan juga menunjang persediaan oksigen yang cukup berarti bagi pemenuhan kebutuhan. Biasanya angin merupakan sumber energi utama untuk pencampuran air pada kolam fakultatif, tetapi di daerah tropik faktor yang kadang cukup berarti adalah bila kecepatan angin rendah, sehingga perbedaan energi merupakan faktor penyebab terjadinya pencampuran. Pencampuran air adalah suatu parameter fisik yang penting mempengaruhi pertumbuhan alga. Banyak alga yang mengalami mortalitas dan pencampuran air diperlukan untuk membawa algae ke daerah yang efektif mendapat penetrasi sinar matahari. Berkurangnya waktu pencampuran pada siklus siang hari dari waktu yang biasa terjadi akan menyebabkan penurunan kuantitas alga, lebih-lebih pencampuran waktu siang hari dapat menjamin distribusi oksigen terlarut. Temperatur adalah sangat penting sebab temperatur mempengaruhi degradasi secara biokimiawi, rata-rata temperatur harian dan variasi tahunan akan mempengaruhi proses biologik, fisik dan kimiawi di dalam kolam.

            Pada kolam fakultatif apabila limbah masuk akan mengalami stabilisasi dengan fermentasi methan pada bagian dasarnya dan sebagian dengan oksidasi bakteri pada bagian atasnya. Oksigen yang dipergunakan untuk proses oksidasi diperoleh melalui aerasi pada permukaan air dan hasil dari fotosintesis algae yang tumbuh secara alami pada kolam. Mengatakan stabilisasi zat-zat organik dilakukan oleh bakteri, yang pada kondisi anaerob akan menghasilkan asam-asam organik dan methan, sedangkan pada kondisi aerob akan menghasilkan CO2.

            Kolam ini dapat diaplikasikan pada Industri yang memiliki air buangan yang hanya melewati proses penyaringan. Kolam ini juga dapat diaplikasikan mengikuti proses trickling filter, kolam aerasi, atau kolam anaerobik. Pada kolam ini kemudian terbentuk lapisan grit dan material yang berat  sebagai lapisan anaerobik. Sistem ini merupakan suatu bentuk interaksi antara bakteri heterotrof dan alga.

Sumber:

Anonim, 2008. Pengolahan Air Limbah. http://www.gunadarma-dennysetiawan.com

            Diakses pada tanggal 29 Maret  2015.