Oleh: bumiridho | Juli 6, 2008

Bioreaktor Membran

Apa sih Bioreaktor Membran?

Gunanya buat apa? Mudah-mudahan tulisan di bawah membantu.

Bioreaktor membran (BRM) merupakan teknologi pengolahan limbah yang mengkombinasikan proses biologis untuk mendegradasi limbah dan proses membran untuk pemisahan biomassa. Membran menggantikan peran kolam sedimentasi untuk memisahkan padatan dan cairan pada teknologi konvensional (lumpur aktif). Dengan membran, kinerja pemisahan menjadi lebih baik karena pemisahan tidak lagi dibatasi oleh kondisi hidrodinamik lumpur seperti waktu tinggal lumpur (SRT, sludge retention time), waktu tinggal cairan (HRT, hydraulic retention time) serta laju pembuangan lumpur.

Membran dapat memisahkan hampir seluruh bakteri coliform, padatan tersuspensi (suspended solid) dan menghasilkan efluen dengan kualitas yang sangat baik. Efluen yang dihasilkan dari unit membran memiliki kualitas yang sangat baik sehingga unit postreatment tidak dibutuhkan lagi. Perbandingan antara pengolahan limbah dengan metode konvensional (Gambar A), kombinasi metode konvensional dengan membran (Gambar B) dan bioreaktor membran terendam (Gambar C) dapat dilihat pada gambar berikut

Bioreaktor membran terendam memiliki potensi yang sangat besar untuk mengolah air limbah menggantikan proses konvensional yang ada saat ini. Berikut ini adalah penelitian beberapa ahli yang membandingkan antar kinerja lumpur aktif (conventional activated sludge) dan bioreaktor membran terendam (BRM).

1. Hasar, Halil dan Cumali Kinaci meneliti tentang kinerja BRM untuk reklamasi dan reuse limbah perkotaan dan membandingkannya dengan classic activated sludge process (CASP). Proses membran menggunakan bioreaktor membran terendam dengan ukuran nominal pori 0,03 mm dan luas permukaan 0,3 mm2. Membran menggunakan modul tubular dengan waktu tinggal lumpur 8-24 jam selama 30-100 hari. Bioreaktor membran diisi dengan lumpur aktif yang bervolume 50 liter.

Dari tabel a. terlihat rejeksi COD dengan bioreaktor membran terendam jauh lebih tinggi (97,1%) dibandingkan dengan metode lumpur aktif (86%). Total fosfor, turbiditas, amoniak dan senyawa nitrogen pada effluen bioreaktor membran terendam jauh lebih rendah dibandingkan dengan lumpur aktif. Efisiensi pemisahan padatan terlarut dengan bioreaktor membran terendam mencapai 100% sedangkan dengan lumpur aktif hanya sekitar 60%.

Tabel a. Perbandingan antara kinerja bioreaktor membran dengan lumpur aktif (Hasar, 2004).

Parameter

Limbah

CASP

BRM

effluen

efisiensi (%)

effluen

Efisiensi (%)

COD (mg/l)

520

75

85.6

15

97.1

TP (mg/l)

15

7.9

47.3

2.25

85

PO -3-P (mg/l)

10.5

7.1

32.4

1.9

81.9

SS (mg/l)

110

40

63.6

no

100

Turbidity (NTU)

38

15

60.5

0.44

98.9

TKN (mg/l)

48.3

30.2

37.5

3.4

93

NH4 -N (mg/l)

35

20

42.9

1.9

94.6

NO N (mg/l)

0.94

3

13.5

2. Merlo dkk. meneliti tentang kinerja membran bioreaktor terendam dan teknologi lumpur aktif untuk mengangani limbah perkotaan (domestik). Waktu tinggal limbah dalam bioreaktor diatur selama 2-10 hari. Lumpur dianalisis menggunakan distribusi ukuran partikel, material koloid, substansi polimer ekstraseluler dan mikroorganisme berfilamen. Dari hasil percobaan, diperoleh effluen BRM terendam jauh lebih baik dibanding reaktor CAS. Namun perkembangan lumpur dari CAS lebih baik dibanding pengolahan dengan BRM terendam. Karakteristik lumpur pada bioreaktor membran dan lumpur aktif dapat dilihat pada gambar 2.6.

Dari penelitian-penelitian tersebut, bioreaktor membran sangat potensial digunakan untuk mengolah limbah baik limbah domestik maupun limbah industri. Kelebihan sistem bioreaktor membran terendam adalah :

  1. Biomassa dapat direjeksi dengan sempurna. Efluen yang dihasilkan oleh bioreaktor membran terendam tidak tergantung dari efisiensi pengolahan biologis. Dengan demikian, produk BRM terendam bersih dari kista dan protozoa, serta dapat mereduksi bakteri dan virus. Efluen ini, sesuai dengan standar baku air bersih.
  2. Waktu tinggal padatan yang lama dapat diperoleh dan lumpur yang dihasilkan sangat sedikit.
  3. Rentang MLSS yang dapat diolah lebih tinggi dibanding dengan metode lumpur aktif. Desain BRM dapat mengolah limbah dengan kandungan MLSS 8-15 mg/l bahkan sampai 50 mg/l, sedangkan dengan lumpur aktif hanya sekitar 3,5 mg/l.
  4. Level pencemar pada efluen seperti bahan organik, nitrogen, fosfor dan padatan terlarut sangat rendah sehingga tidak dibutuhkan pengolahan lanjutan.
  5. Dapat digunakan pada skala kecil untuk pengolahan limbah pemukiman atau untuk dikomersialisasikan.
  6. Membran menahan mikroorganisme di bioreaktor selama mungkin termasuk bakteri nitrogen, sehingga laju reduksi bahan organik dan nitrogen berlangsung cepat.
  7. Konfigurasi dan instalasi alat sederhana, sehingga dapat mereduksi biaya konstruksi dan operasi. Peralatan yang dibutuhkan tidak banyak, termasuk tidak membutuhkan pompa lumpur dan pompa resirkulasi.

Klasifikasi Bioreaktor Membran Terendam

Berdasarkan letak modul membrannya, BRM dibagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Bioreaktor membran eksternal (External membrane bioreactor)

Pada tipe ini, membran diletakkan terpisah dari reaktor. Cairan hasil penguraian bioreaktor di pompa ke membran secara cross-flow untuk dilakukan pemisahan padat cair. Kelebihan cairan diresirkulasi, sedangkan produk ditempatkan pada bak khusus.

2. Bioreaktor membran terendam (Submerged membrane bioreactor)

Membran tipe ini diletakkan tenggelam dalam bioreaktor. Permeat dialirkan secara dead-end, sehingga retentat tetap tertinggal di bioreaktor. Perbedaan antara kedua membran tersebut dapat dilihat pada gambar 2.7.

Masing-masing tipe tersebut memiliki keunggulan. Namun, bioreaktor membran terendam paling disukai dan banyak digunakan pada instalasi pengolahan air limbah. Hal ini disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut (Thanh, 2002):

Ukuran unit lebih kecil

Dengan BRM terendam, membran diletakkan di dalam bioreaktor sehingga tidak diperlukan tempat khusus untuk membran.

Penggunaan energi lebih efisien

BRM terendam tidak menggunakan pompa tambahan untuk mengalirkan umpan ke membran seperti halnya BRM eksternal. Hal ini menyebabkan, kebutuhan energi menjadi lebih sedikit.

Lebih ekonomis karena tidak menggunakan housing membran

Hal ini terjadi karena dialirkan secara dead-end dan dari luar ke dalam sehingga BRM terendam tidak memerlukan housing membran. Akibatnya, tidak diperlukan biaya untuk housing membran.

Instalasi unit lebih mudah dan sederhana

Akibat tidak menggunakan pompa resirkulasi, konfigurasi dan instalasi BRM ini menjadi lebih mudah.

Bioreaktor Membran ada juga yang tertanam (ini didunain ama Kang Rudi dkk berikut saya juga untuk diajukan ke PMINAS 2008 dan judul ini menjadi juara kedua di lomba inovasi sains dan teknologi yang diadain ama LPKM)

Konfigurasinya sebagai berikut:

Untuk membran, jenis yang digunakan adalah Hollow Fiber dengan berbahan polisulfon.

Segini aja dulu.

Terima Kasih buat temen2 tim PKM Pimnas BRM 2008 punten kalo mengecewakan

Iklan

Responses

  1. Tanya donk, berapa harga membran? Belinya dimana? tolong beri kabar saya pada email: aqli_wa_qalbi@yahoo.com

  2. membran..
    dmn bli nya ???
    brp harga ny ??

  3. membran..
    dmn bli nya ???
    brp harga ny ??

    kirim k email :adit_1251@yahoo.com

  4. Mas,punya teori lengkap keseluruhan tentang tipe bioreaktor, reaktor anaerobik, filter bilogi dan pegolahan limbah. bisa diperoleh dimana ya ?web atau minta alamat webnya mas.terima kasih.

  5. bisa buat saringan air ya?
    untuk ngurangi ca Bisa gk?
    berapa harganya?

  6. untuk membran mikrofiltrasi, bisa ga’ dipakai untuk menurunkan TSS, COD dan BOD? dan bisa ga’ menaikkan PH? berapa persen efisiensinya? kalau emang bisa tolong jelaskan alasannya.
    Dimana pabriknya? apa namanya ? Berapa harga membran?
    bisa ga’ saya minta flow sheet pembuatan membran secara umum pada skala industri?
    tolong ya mas? atau minta alamat web yang menjelaskan lengkap mengenai membran.

  7. Bapak-bapak yang tertarik bisa datang ke

    Pusat Penelitian Antar Universitas bidang Bioteknologi
    Gedung PAU Lantai II, kampus ITB,
    Jl. Ganesha 10 Bandung, 40132.

    Dr. I Gede Wenten (beliau technopreneurship)

  8. Sekarang pengembangan membran cukup pesat, di dunia medik, sekarang membran dipakai sebagai alat untuk membantu cuci darah, dan lebih ekonomis.

  9. mas ada e-mail gak saya mau tanya soal bioreaktor membran.. buat penelitian saya. soalnya waktu S1 dulu saya gak terlalu mendalami soal ini. terima kasih

    • Mas Ranno, ngambil S2 dimana? soalnya saya sendiri kurang begitu kompeten terkait membran.

  10. definisi membran bioreaktor secara umum itu apa?

    • Yuliana, wikipedia ngasih definisi yang cukup baik : Membrane bioreactor (MBR) is the combination of a membrane process like microfiltration or ultrafiltration with a suspended growth bioreactor

      Di perpus TK ITB juga ada. hehe ^^

  11. tolong infonya donk, membran polisulfon nya atau bahan polisulfon nya beli dimana?? saya lagi butuh membran polisulfon ni…
    tolong di bales secepatnya ya… ke email: veerina_lonely@yahoo.com
    terimakasih

  12. Buat yang butuh MembraN seperti RO, UF, NF, MBR, ataupun MBBR bisa contact saya stvnwllm@whkfuze.co.cc
    kami perusahaan yang bergerak di water treatment.
    tQ buat mas ridho

  13. foto di fbnya rasanya pernah lihat dimana gituu..
    terimakasih tulisannya, sangat membantu.. 😉

    • kalau lihat di SMAN 3 Bdg, ITB atau di Salman mungkin pernah ketemu mba

      • iya kak sepertinya..

  14. Infonya dong ttg media MBBR ini produk yg bagus yang mana. harganya brp. email me please rui_moth@yahoo.com

    • Mba Metha, itu ada pak steven untuk yang bisa lebih responsif (skala kecil), kebetulan saya kerja di bidang water treatment juga untuk industri bisa di lihat di http://www.nalco.com

  15. saya tertarik ada pekerjaan ipal RS dengan membran, bisa berikan penawarannya

    • Pak Sapto, terima kasih atas ketertarikannya, bisa beri saya rinciannya lokasi RS, volume limbah dan lainnya bisa di email ke bumiridho@gmail.com terima kasih


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: