Penyisihan Substrat dan Nitrogen dari Buangan Limbah Tahu Menggunakan Reaktor Hybrid Upflow Anaerobic Sludge Blanket (HUASB) dan Proses Nitrifikasi- Denitrifikasi

Abstract

Wastewater that contains a high organic load from the processed food processing industry is an environmental problem. The object of tofu industry wastewater research around Medan City was waste that contains high organic and protein loads. The tofu factory in Padang Bulan contained COD 60000 mg/L, NH3-N 328 mg / L and pH 3-4. The process that is appropriate to the characteristics of the waste water is an anaerobic process. Anaerobic wastewater treatment is a process carried out with suspended media, attached and hybrid. The anaerobic process using a Hybrid Upflow Anaerobic Sludge Blanket (HUASB) reactor is a reactor that has the advantage of being able to operate at high load rates and the resulting sludge is easily deposited with high biomass concentrations and excellent solid and liquid separation. The removal of the tofu substrate and wastewater nitrogen from the tofu industry was done using the integration of the HUASB reactor and the nitrificationdenitrification process. This stage began with the stages of seeding and acclimatization. The optimum HUASB reactor process was achieved at HRT 24 hour, OLR 4.8 kg COD m-3 d-1. This process produced COD removal of 86.41%. The process was evaluated using the Monod, Grau Second Order and Stover- Kincannon kinetic pattern models. The running process was also carried out with the addition of tracemetal micronutrients and shock-loading tests. Addition of trace metal FeCl3 was able to increase COD removal up to 98.77%. The shock-loading test showed that the HUASB reactor was able to maintain the stability of the bioreactor so that it did not affect the performance of the HUASB reactor. In the nitrification-denitrification process, the efficiency of NO3-N removal reached up to 95.31% at HRT 38 hours and at pH 7.2-8.8.

Air buangan yang mengandung beban organik tinggi dari hasil proses industri olahan makanan menjadi masalah lingkungan. Objek penelitian air buangan industri tahu di sekitar Kota Medan merupakan limbah yang mengandung beban organik dan protein yang tinggi. Pabrik tahu di Padang Bulan mengandung COD 60000 mg/L, NH3-N 328 mg/L dan pH 3-4. Proses yang sesuai terhadap karakteristik air buangan tersebut adalah proses anaerob. Pengolahan air buangan secara anaerob adalah proses yang dilakukan dengan media tersuspensi, terlekat dan hybrid. Proses anaerob menggunakan reaktor Hybrid Upflow Anaerobic Sludge Blanket (HUASB) adalah reaktor yang mempunyai kelebihan mampu dioperasikan pada laju beban tinggi dan lumpur yang dihasilkan mudah mengendap dengan konsentrasi biomassa tinggi serta pemisahan padat dan cair sangat baik. Penyisihan substrat dan nitrogen air buangan industri tahu dilakukan dengan menggunakan integrasi reaktor HUASB dan proses nitrifikasi-denitrifikasi. Tahap ini diawali dengan tahapan seeding dan aklimatisasi. Proses optimum reaktor HUASB dicapai pada HRT 24 jam, OLR 4,8 kg COD m-3 d-1. Proses ini menghasilkan penyisihan COD 86,41%. Proses dievaluasi menggunakan model kinetik Monod, Grau Second Order dan Stover-Kincannon. Proses running dilakukan juga dengan penambahan mikronutrien tracemetal dan uji shock-loading. Penambahan trace-metal FeCl3 0,3 mg/L mampu meningkatkan penyisihan COD hingga 98,77%. Uji shock-loading menunjukkan bahwa reaktor HUASB mampu mempertahankan stabilitas bioreaktor sehingga tidak mempengaruhi kinerja reaktor HUASB. Pada Proses nitrifikasi-denitrifikasi proses berlangsung dengan baik, dimana efisiensi penyisihan NO3-N tercapai hingga 95,31 % pada HRT 38 jam dan pada pH 7,2-8,8.