Optimasi Variasi Laju Aerasi dan Rasio Resirkulasi terhadap Penurunan COD dan NH3-N Menggunakan Biofilter Aerob Sistem Oxic-Anoxic

Andini Virgiana Rahmawati; Rizka Novembrianto

Authors

Andini Virgiana Rahmawati Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author
Rizka Novembrianto Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author

Keywords:

biofilter aerob, laju aerasi, rasio resirkulasi, oxic anoxic, air limbah domestik

Abstract

Kadar bahan organik pada air limbah domestik dari Asrama Universitas Pembangunan Nasional (UPN) “Veteran” Jawa Timur tergolong masih tinggi, sehingga pengolahan diperlukan sebelum air tersebut dibuang ke lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi laju aerasi dan rasio resirkulasi terhadap penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) dan amoniak (NH₃-N) menggunakan biofilter aerob sistem oxic-anoxic. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium menggunakan campuran blackwater dan greywater dengan rasio 1:1. Variasi laju aerasi yang digunakan adalah 0,5; 1; dan 1,5 L/menit, sedangkan rasio resirkulasi yang diterapkan yaitu 40%, 60%, dan 80%. Reaktor dioperasikan selama 8 jam yang terdiri atas fase oxic I, anoxic I, oxic II, dan anoxic II, masing-masing selama 2 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan laju aerasi dan rasio resirkulasi menyebabkan penurunan konsentrasi COD dan NH₃-N. Konsentrasi COD terendah diperoleh pada laju aerasi 1,5 L/menit dan rasio resirkulasi 80%, yaitu sebesar 65 mg/L, sedangkan konsentrasi NH₃-N terendah sebesar 5,39 mg/L diperoleh pada kondisi yang sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi laju aerasi 1,5 L/menit dan rasio resirkulasi 80% menghasilkan penurunan COD dan NH₃-N tertinggi dibandingkan perlakuan lainnya.

References

[1] Khan, N. A., et al. (2022). Characteristics and treatment technologies of domestic wastewater: A review. Journal of Water Process Engineering, 49, 103042.

[2] Lesmana, R. Y. (2018). Perencanaan Septic Tank Skala Rumah Tangga untuk Penanganan Air Limbah. Media Ilmiah Teknik Lingkungan, 3(2), 21–24.

[3] Meilufi, S. (2018). Kajian Kinerja Biofilter Aerobik dalam Penurunan Kandungan Organik Limbah Tinja. Jurnal Teknik Mesin Cakram, 1(1), 1.

[4] Qiu, J., & Yin, K. (2023). Characteristics and Comparison of Biofilm and Activated Sludge Sewage Treatment Technologies. Highlights in Science, Engineering and Technology, 80, 320–326.

[5] Apema, F. D., Rahayu, D. E., Adnan, F., & Waryati, W. (2023). Penggunaan Media Sarang Tawon dan Bioball pada Biofilter Aerob pada Pengolahan Limbah Cair Laundry. Jurnal Teknologi Lingkungan UNMUL, 7(1), 81.

[6] Sasmita, A., Asmura, J., & Maharani, F. (2024). Pengaruh Resirkulasi dan Aerasi Terhadap Penurunan Konsentrasi BOD dan COD dari Air Limbah Grey Water dengan Media Honeycom. JEN: Journal of Environmental Engineering Waste Management, 09(01), 34–35.

[7] Tao, W., et al. (2016). The Feasibility of an Up-Flow Partially Aerated Biological Filter (U-PABF) for Nitrogen and COD Removal from Domestic Wastewater. Bioresource Technology, 214, 511–519.

[8] Metcalf & Eddy. (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery (5th ed.). McGraw-Hill.

[9] Tiwari, B., Sellamuthu, B., Piché-Choquette, S., Drogui, P., Tyagi, R. D., Vaudreuil, M. A., Sauvé, S., Buelna, G., & Dubé, R. (2021). Acclimatization of Microbial Community of Submerged Membrane Bioreactor Treating Hospital Wastewater. Bioresource Technology, 319.

[10] Reynolds, T. D., & Richards, P. A. (1996). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering (2nd ed.). Boston: PWS Publishing Company.

[11] Badan Standardisasi Nasional. SNI 6989.73:2019 Air dan Air Limbah – Bagian 73: Cara Uji Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand/COD) dengan Refluks Tertutup Secara Titrimetri. Jakarta: BSN, 2019.

[12] Badan Standardisasi Nasional. SNI 06-6989.30-2005 Air dan Air Limbah – Bagian 30: Cara Uji Kadar Amonia dengan Spektrofotometer Secara Fenat. Jakarta: BSN, 2005.

[13] Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor 11 Tahun 2025 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik. Jakarta: KLHK, 2025.

[14] Liu, Y., Zhang, X., Wang, H., & Chen, Z. (2025). A Review of Ammonia Toxicity on Aquatic Organisms: Species-Specific Responses, Microbial Shifts, and Environmental Interactions. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 287, 110388.

[15] Zhou, J. H., Yu, H. C., Ye, K. Q., Wang, H. Y., Ruan, Y. J., & Yu, J. M. (2019). Optimized Aeration Strategies for Nitrogen Removal Efficiency: Application of End Gas Recirculation Aeration in The Fixed Bed Biofilm Reactor. Environmental Science and Pollution Research, 26(27), 28216–28227.