Jenis & Fungsi Aerator dalam Pengolahan Air Limbah

Ketika sistem pengolahan air limbah (IPAL) tidak dilengkapi mekanisme aerasi yang baik terutama pada proses biologis - berbagai masalah bisa muncul: bakteri gagal berkembang, bau menyengat meningkat, lumpur mengendap, dan proses penurunan polutan menjadi lambat. Akibatnya, kualitas air keluaran bisa gagal memenuhi standar lingkungan, serta risiko penalti atau shutdown semakin besar.

Mengapa Aerasi Penting dalam Sistem Biologis

Aerasi adalah langkah kunci dalam menjaga oksigen terlarut (DO) di dalam pengolahan air limbah. oksigen dibutuhkan oleh bakteri aerob untuk memecah senyawa organik dan nutrien. Tanpa aerasi yang memadai, proses biologis seperti activated sludge, MBBR (Moving Bed Bio-Reactor), atau kolam aerasi akan terganggu. Dengan aerasi yang optimal, sistem akan:

  • Meningkatkan laju degradasi organik
  • Mencegah kondisi anaerob berbau
  • Memastikan stabilitas proses saat beban limbah meningkat

Mekanisme Suplai Oksigen ke Bakteri

Ada dua metode utama aerasi yang digunakan dalam industri:

  • Difusi udara: Udara dimasukkan ke dalam kolam melalui diffuser atau perforated pipes, membentuk gelembung kecil yang meningkatkan surface area contact oksigen-air.
  • Agitasi permukaan: Permukaan air diaduk atau dipercik agar oksigen larut lebih cepat ke dalam air limbah.

Efektivitas aerasi dipengaruhi oleh ukuran gelembung, kedalaman kolam, kecepatan agitasi, suhu, dan karakteristik limbah (misalnya kandungan minyak atau surfaktan yang menghambat transfer oksigen).

Cara Menghitung Kebutuhan Udara Berdasarkan Beban Organik

Dalam merancang aerator yang tepat, langkah penting yang harus dilakukan:

  • Tentukan beban organik (kg/hari) yang harus dirawat.
  • Hitung kebutuhan oksigen: secara kasar bisa menggunakan faktor 1,1 × BOD (kg O₂/hari).
  • Sesuaikan dengan data teknis aerator: nilai Oxygen Transfer Rate (OTR), kapasitas per jam, dan efisiensi (α/β).
  • Pertimbangkan safety margin untuk kondisi beban puncak atau fluktuasi.
     

Contoh singkat: Jika BOD = 500 kg/hari → kebutuhan oksigen sekitar 550 kg O₂/hari → pilih aerator yang dapat menyediakan kapasitas setara + margin operasional.

Studi Kasus Penggunaan Aerator 

IPAL Rumah Sakit

  • Masalah: Kadar amonia tinggi (40-60 mg/L) membutuhkan nitrifikasi stabil, tetapi aerasi sebelumnya tidak cukup.
  • Solusi Aerator: Memasang fine bubble diffuser dengan blower kapasitas lebih besar untuk memenuhi kebutuhan O₂ nitrifikasi.
  • Hasil: Ammonia turun dari 50 mg/L → 1.500 mg/L dan kandungan minyak tinggi sehingga oksigen cepat habis dan bak aerasi berbau.
  • Solusi Aerator: Menggunakan coarse bubble aerator karena lebih tahan terhadap minyak/grease dan tidak mudah tersumbat.
  • Hasil: DO stabil di 2-3 mg/L, bau hilang, dan efisiensi penyisihan BOD meningkat.

Tips Memilih Aerator yang Tepat

  • Kebutuhan Oksigen (OTR): Pilih aerator yang mampu memenuhi kebutuhan oksigen total (BOD, nitrifikasi, dan respirasi) sesuai kapasitas bak aerasi.
  • Jenis Proses Biologis: Aerator harus sesuai dengan proses IPAL seperti activated sludge, MBBR, SBR, atau kolam aerobik.
  • Kondisi Air Limbah: Perhatikan TSS, minyak/grease, dan beban organik; kondisi berat lebih cocok dengan coarse bubble atau surface aerator.
  • Kedalaman Bak Aerasi: Diffuser lebih efisien di bak dalam (>3 m), sedangkan surface aerator cocok untuk bak dangkal.
  • Kemudahan Operasional & Perawatan: Utamakan aerator yang mudah dilepas, tidak mudah tersumbat, dan spare partnya mudah didapat.
  • Biaya (CAPEX & OPEX): Sesuaikan pilihan aerator dengan anggaran investasi awal dan biaya operasional jangka panjang.

Kesalahan Umum dalam Instalasi Aerator

  • Pemilihan aerator tidak sesuai kedalaman bak, sehingga efisiensi transfer oksigen rendah.
  • Penempatan aerator tidak merata, menyebabkan dead zone dan mixing yang tidak optimal.
  • Debit udara blower tidak sesuai kebutuhan, membuat DO rendah atau energi terbuang percuma.
  • Tidak memasang check valve dan kontrol tekanan, berisiko air limbah masuk ke blower atau distribusi udara tidak seimbang.
  • Akses perawatan buruk, sehingga diffuser atau aerator sulit dilepas dan rentan tersumbat tanpa bisa dibersihkan.

Aerator memegang peran krusial dalam memastikan sistem pengolahan air limbah bekerja dengan optimal. Dengan pemilihan yang tepat berdasarkan karakter limbah dan kondisi lapangan, proses biologis menjadi lebih efisien, stabil, dan memenuhi regulasi.

Butuh solusi Pengolahan Air Limbah? PJL enviro menyediakan solusi end-to-end yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan industri Anda.

Solusi Pengolahan Air Limbah yang Inovatif

Memberikan layanan dengan standar Internasional untuk aplikasi lokal Anda sebagai penyedia solusi Pengolahan Air Limbah terkemuka di Indonesia.