## PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK RUMAH MAKAN
DENGAN MOVING BED BIOFILM REACTOR ( MBBR)

## Aditya Titian Dickdoyo dan Okik Hendriyanto Cahyonugroho
Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Email : okikhc@upnjatim.ac.id

## ABSTRAK
Saat  ini  usaha  rumah  makan  jumlahnya  semakin  meningkat.  Air  buangan  yang diakibatkan oleh aktivitas rumah makan tersebut akan menjadi suatu permasalahan bagi lingkungan.  Pengolahan  air  buangan  rumah  makan  bisa  dilakukan  dengan  cara pengolahan  biologis  karena  dapat  menurunkan  kandungan  organik  pada  air  limbah. Proses  pengolahan  biologis  yang  dapat  digunakan  yaitu  dengan  sistem Moving  Bed Biofilm  Reactor (MBBR).  Proses  MBBR  pada  prinsipnya  adalah  pertumbuhan  biologis dengan  menggunakan  biakan  tersuspensi  dan  melekat  yang  tercampur  didalam  suatu reaktor  dengan  aerasi  dan  media  yang  bergerak.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  kinerja  MBBR  dalam  menurunkan  TOC  dan  TSS  pada  air  buangan  rumah makan.  Media  yang  digunakan  adalah  Kaldness  K3  dan  Bioball  dengan  variasi komposisi  media  yaitu  100%  Kaldness  K3,  100%  Bioball,  50%  Kaldness  K3  dan  50% Bioball, 60% Kaldness K3 dan 40% Biobll, 40% Kaldness K3 dan 60% Bioball.  Variasi kedua adalah waktu sampling yaitu 3 jam, 6 jam, 9 jam, 12 jam, dan 15 jam. Berdasarkan hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  kemampuan  reaktor  MBBR  paling  optimum adalah  dengan  komposisi  100%  Kaldness  K3  pada  waktu  sampling  15  jam.  Reaktor tersebut  dapat  menurunkan  TOC  sebesar  97,84%  dan  untuk  penurunan  TSS  sebesar 76,84%
Kata kunci: Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR), Limbah Rumah Makan, TOC, TSS

## ABSTRACT
Currently,  the  number  of  restaurant  businesses  is  increasing.  Wastewater  caused  by these  restaurant  activities  will  be  a  problem  for  the  environment.  Processing  of restaurant  wastewater  can  be  done  by  biological  treatment  because  it  can  reduce  the organic content in wastewater. The biological processing process that can be used is the Moving  Bed  Biofilm  Reactor  (MBBR)  system.  The  MBBR  process  in  principle  is biological growth using suspended and embedded cultures which are mixed in a reactor with aeration and moving media. This study aims to determine the performance of MBBR in reducing TOC and TSS in restaurant wastewater. The media used were Kaldness K3 and Bioball with various media compositions, namely 100% K3 Kaldness, 100% Bioball, 50%  K3  Kaldness  and  50%  Bioball,  60%  K3  Kaldness  and  40%  Bioball,  40%  K3 Kaldness and 60% Bioball. The second variation is the sampling time, namely 3 hours, 6 hours, 9 hours, 12 hours, and 15 hours. Based on the results of this study indicate that the optimum MBBR reactor capability is with a composition of 100% K3 Kaldness at a sampling time of 15 hours. The reactor can reduce TOC by 97.84% and for the decrease in TSS by 76.84%.
Keywords: Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR), restaurant wastewater, TOC, TSS

## PENDAHULUAN
Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan adanya perpindahan penduduk ke perkotaan
mengakibatkan
kebutuhan
masyarakat  akan  makanan  juga  semakin meningkat.  Pada  saat  ini  usaha  rumah  makan banyak  tersebar  di  berbagai  wilayah  di Indonesia.    Menurut  Peraturan  Gubernur  Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 yaitu baku mutu air  limbah  domestik  apabila  limbah  cair  yang dihasilkan  dari  aktivitas  tersebut  langsung dibuang  pada  badan  air  akan  mengakibatkan pencemaran  apabila  tanpa  adanya  pengolahan terlebih  dahulu.  Oleh  karena  itu,  pengolahan untuk air limbah rumah makan diperlukan agar nantinya  tidak  mencemari  lingkungan  jika dibuang ke badan air. Air limbah rumah makan sebagian  besar  dihasilkan  dari  aktivitas pencucian  peralatan  memasak  dan  peralatan untuk  makan.  Oleh  karena  itu,  salah  satu alternatif  pengolahan  yang  bisa  diterapkan adalah  pengolahan  dengan  proses  biologis. Salah  satu  alternatif  pengolahan  yang  bisa diterapkan adalah dengan menggunakan Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) Pada  penelitian  ini  media  yang  digunakan adalah  media  Kaldness  3  (K3)  dan  media Bioball.  Kedua  media  ini  mempunyai  luas permukaan yang besar sebagai tempat tumbuhnya bakteri.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  kinerja  MBBR  dalam  menurunkan TOC dan TSS pada limbah rumah makan.

## METODE PENELITIAN Pembuatan Reaktor
Pada  penelitian  ini  reaktor  yang  digunakan terdiri  dari  bak  penampung  awal  dengan kapasitas  maksimum  50  liter,  1  buah  bak pengatur  debit,  5  buah  reaktor  MBBR  dengan kapasitas  maksimum  70  liter,  dan  5  buah  bak pengendap  akhir  dengan  kapasitas  maksimum 30  liter.  Reaktor  MBBR  merupakan  lanjutan dari  bak  pengatur  debit,  pada  reaktor  MBBR yang  diisi  dengan  media  untuk  pertumbuhan mikroorganisme. Selanjutnya adalah bak pengendap  akhir  untuk  menampung  effluent dari  reaktor  MBBR.  Reaktor  yang  digunakan memiliki  volume  70  L,  akan  tetapi  volume  air limbah  yang  digunakan  didalam  penelitian  ini sebesar  50  L.  Media  yang  digunakan  adalah
Bioball  dan  Kaldnes  K3.  Proses  aerobik  yang terjadi  dibuat  dengan  menggunakan  batu aerator.
Gambar-1 : Skema Reaktor Penelitian
Proses Seeding dan Aklimatisasi Proses seeding dilakukan  untuk menumbuhkan bakteri  pada  media.  Proses seeding dilakukan selama  ±  12  hari  sampai  biofilm  sudah terbentuk  pada  media  yang  ditandai  dengan perubahan warna pada media menjadi kecoklatan  dan  adanya  lapisan  biofilm  yang menyelimuti  permukaan  media.  Proses  ini dilakukan  dengan  cara  menginjeksikan  udara kedalam reaktor yang terisi oleh media. Setelah proses seeding selesai  dilakukan,  selanjutnya dilakukan  proses  aklimatisasi.  Tujuan  dari dilakukan  proses  aklimatisasi  adalah  untuk penyesuaian  mikroorganisme  terhadap  limbah yang  baru.  Setelah  proses  aklimatisasi  selesai, selanjutnya dilakukan proses running penelitian.

## Penelitian Utama
Penelitian  utama  dilakukan  setelah  proses seeding dan aklimatisasi selesai. Variasi waktu sampling  yang  telah  ditentukan  adalah  3,  6,  9, 12,  15  Jam.  Variasi  waktu  sampling  bertujuan untuk mengetahui hasil pengolahan yang paling baik  selama  proses  penelitian  berlangsung. Setiap  satu  siklus  proses  berlangsung,  air limbah dilakukan analisis kandungannya sebelum  masuk  ke  reaktor  dan  sesudah  masuk ke reaktor untuk diketahui penurunan kandungan limbahnya.
Bak Penampung Awal Bak Penampung Awal Bak Pengatur Debit Bak Pengatur Debit Reaktor MBBR Reaktor MBBR Bak Pengendap Akhir Bak Pengendap Akhir Pipa Overflow Pipa Overflow Pipa Resirkulasi Pipa Resirkulasi Bak Kontrol Grease Trap Titik Sampling Pompa Resirkulasi Pompa Resirkulasi Output Output Input Input

## HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Awal Air Limbah Rumah Makan
Hasil  analisa  awal  karakteristik  air  limbah rumah  makan  dapat  dilihat  pada Tabel-1 dibawah ini
Tabel -1 : Karakteristik Awal Air Limbah Rumah Makan

## Sumber: Hasil Analisa, 2020
Pengaruh  Komposisi  Media  dan  Waktu Sampling  Terhadap  Penyisihan  Konsentrasi TSS
Parameter TSS merupakan salah satu parameter utama  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini. Dari hasil penelitian MBBR dalam menyisihkan  konsentrasi  TSS  dapat  dilihat pada grafik-1 dibawah ini
Grafik-1: Hubungan antara waktu sampling dengan % penyisihan TSS pada variasi komposisi media
Pada penelitian ini penyisihan TSS cukup baik, waktu  sampling  dan  variasi  komposisi  media yang  digunakan  mempunyai  pengaruh  dalam persentase penyisihan TSS.
Berdasarkan  hasil  analisa  pada  grafik-2  diatas, selain  dengan  adanya  penambahan  waktu sampling,  persen  penyisihan  konsentrasi  TSS dipengaruhi oleh media biofilm yang digunakan.  Menurut  Kholif,  2019,  penyisihan TSS  terjadi  disebabkan  oleh  dua  faktor, pertama yaitu karena adanya filtrasi pada media dan  yang  kedua  yaitu  karena  adanya  aktivitas biologis bakteri yang tumbuh pada media. Secara  garis  besar  prosentase  penyisihan  pada masing-masing  variasi  media  menunjukkan tren kenaikan yang stabil akan tetapi hasil akhir
yang diperoleh berbeda-beda. Adanya perbedaan nilai persen penyisihan ini disebabkan  oleh  beberapa  faktor,  yaitu  adanya perbedaan  media  biofilm  yang  digunakan, selain  itu  dikarenakan  adanya  perbedaan  luas permukaan  spesifik  dari  kedua  media  biofilm, dan  juga  dengan  adanya  kombinasi  dari  kedua media  biofilm  tersebut  pada  masing-masing reaktor  pengolahan  pada  saat  proses  penelitian berlangsung.
Pengaruh  Komposisi  Media  dan  Waktu Sampling  Terhadap  Penyisihan  Konsentrasi TOC Parameter TOC merupakan salah satu parameter  utama  yang  digunakan  dalam penelitian  ini.  Dari  hasil  penelitian  MBBR dalam  menyisihkan  konsentrasi  TOC  dapat dilihat pada grafik-2 dibawah ini
Grafik-2 : Hubungan antara waktu sampling dengan % penyisihan TOC pada variasi komposisi media
Pada penelitian ini penyisihan konsentrasi TOC cukup  baik,  waktu  sampling  dan  variasi komposisi  media  yang  digunakan  mempunyai pengaruh dalam penyisihan konsentrasi TOC. Dari  gambar  4.6  diatas  dapat  diketahui  bahwa persen  penyisihan  TOC  semakin  meningkat seiring  dengan  bertambahnya  waktu  sampling yang ditentukan. Menurut Tanatti, 2018, waktu tinggal  merupakan  salah  satu  faktor  penting dalam  penyisihan  parameter  TOC.  Ketika rentang  waktu  sampling  ditingkatkan  dari  3 hingga  15  jam,  penyisihan  konsentrasi  TOC meningkat  dari  95,52%  hingga  97,55%  pada komposisi  media  dengan  40%  Kaldness  K3 60% Bioball
Dari  grafik  diatas  dapat  dilihat  bahwa  dengan sistem Moving  Bed  Biofilm  Reactor ,  persen penyisihan  konsentrasi  TOC  yang  diperoleh sangat  baik,  prosentase  penyisihan  tertinggi mencapai 97,84% pada waktu sampling 15 jam. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sistem Moving
Parameter Konsentrasi (mg/L) Baku Mutu (mg/L) TOC 2955 - TSS 484 50

## “PENGOLAHAN  LIMBAH  DOMESTIK  RUMAH  …”  (ADITYA  TITIAN  DICKDOYO  DAN  OKIK HENDRIYANTO CAHYONUGROHO)
Bed  Biofilm  Reactor sangat  efektif  apabila digunakan  untuk  penyisihan  konsentrasi  TOC. Menurut  Mehrvar,  2014,  bahwa  dengan  sistem biofilter  anaerob,  prosentase  penyisihan  TOC tertinggi mencapai 99% dengan waktu 76 jam. Pada  keseluruhan  hasil  penelitian  diatas  dapat dilihat  bahwa  persen  penyisihan  konsentrasi TOC  diperoleh  hasil  yang lebih  efektif apabila diolah  dengan  menggunakan  sistem Moving Bed  Biofilm  Reactor .  Menurut  Loigu,  2019,
penyisihan konsentrasi TOC
dengan menggunakan proses koagulasi dengan koagulan  PAC,  efisiensi  penyisihan  yang diperoleh sebesar 82,1%

## KESIMPULAN
Pada  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa kinerja  reaktor  MBBR  cukup  baik  dalam penyisihan konsentrasi TOC dan TSS. Penyisihan  pada  masing-masing  parameter seiring  dengan  penambahan  waktu  sampling dan komposisi media

## DAFTAR PUSTAKA
Kholif,  M.  A.  (2019).  Penerapan  Teknologi
Moving  Bed  Biofilm  Reactor (MBBR) Bermedia Kaldness dalam Menurunkan Pencemar  Air  Lindi.  Jurnal  Teknik Lingkungan  Volume  2  Nomor  1. Halaman 1-12 Loigu,  E.  (2019).  Removal  of  Heavy  Metals and  Total  Organic  Carbon  From Wastewater Using Powdered Activated Carbon. Departement of Environmental Engineering,  Tallinn  University  of Technology. Mehrvar,  M.  (2014).  Preliminary  Cost- effectiveness Analysis of TOC Removal Plant Effluents Using Combined  Biological  and  Advanced Oxidation Processes.
Said,  N.  I.,  &  Sya'bani,  M.  (2014). Penghilangan  Amonia  di  dalam  Air Limbah  Domestik  Dengan  Proses Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR). Jurnal Lingkungan 7, 44-65.
Tanatti,  N.  P.  (2018).  Optimizing  TOC  and COD  Removal  for  The  Biodiesel Wastewater by Electrocoagulation. Applied Water Science.