Pro & Kontra Pengolahan Air Limbah Biologis

Membersihkan air limbah dari masyarakat dan industri menghilangkan atau mengurangi bakteri patogen dan bahan kimia beracun, dan menyediakan sumber air yang enak untuk keperluan manusia dan pertanian. Pengolahan air limbah biologis menggunakan bakteri dan mikroorganisme lain untuk menguraikan kontaminan organik, yang berarti zat yang mengandung karbon, menjadi senyawa yang tidak berbahaya atau mudah menguap. Pengolahan biologis biasanya mengikuti pembuangan puing-puing besar atau padatan dari air limbah. Beberapa mikroba sudah berada di air limbah; penambahan "lumpur aktif", yang mengandung lebih banyak mikroba, meningkatkan efisiensi dekomposisi. Fasilitas air limbah menggunakan mikroba aerobik, anaerobik atau kedua jenis mikroba. Pro dan kontra dari perawatan biologis sebagian bergantung pada asal air limbah dan jenis kontaminasinya serta metode yang diterapkan. Beberapa metode, seperti filtrasi membran, setelah perawatan biologis, dapat meningkatkan hasil.

Mikroba aerobik membutuhkan oksigen dan nutrisi organik untuk bekerja dan tumbuh. Nutrisi disediakan oleh bahan organik dalam air limbah dan oksigen biasanya dikirim dengan memompa udara ke dalam tangki pengolahan. Produk akhir dari pencernaan aerobik adalah energi, karbon dioksida dan padatan yang dimetabolisme yang mengendap. Nutrisi dan oksigen menyebabkan mikroba aerobik berkembang biak dan peningkatan jumlah mereka mempercepat proses pencernaan.

Mikroba anaerobik adalah bakteri dan mikroorganisme yang berfungsi tanpa adanya oksigen. Mikroba ini memecah kontaminan organik lebih lambat daripada mikroba aerobik. Mikroba anaerob menghasilkan metana, karbon dioksida, dan lebih banyak lagi mikroba anaerob. Air limbah yang mengandung kontaminan organik tingkat tinggi lebih efisien diolah dengan mikroba anaerobik sebelum menjalani pengolahan dengan mikroba aerob.

Pengolahan air limbah aerobik adalah proses yang cepat dan efisien menghilangkan setidaknya 98 persen kontaminan organik. Ini adalah proses oksidasi alami yang menyebabkan penguraian polutan organik secara efisien dan menghasilkan limbah air yang lebih bersih daripada pengolahan anaerobik saja. Karena pencernaan aerobik adalah proses yang cepat, ia dapat menangani volume atau aliran air limbah yang lebih besar.

Pencernaan aerobik membutuhkan aerasi, yang menggunakan sejumlah besar energi listrik. Energi listrik sering dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, yang menghasilkan gas rumah kaca. Pencernaan aerobik juga menghasilkan sejumlah besar bio-padatan, atau lumpur, yang memerlukan pembuangan. Pelepasan lumpur kaya nutrisi yang tidak tepat ke sungai atau kolam dapat menyebabkan pertumbuhan alga yang berlebihan, atau eutrofikasi, yang membunuh ikan dan kehidupan air lainnya. Konsumsi energi dan produksi lumpur berlebih dapat dikurangi dengan mengolah air limbah terlebih dahulu dengan mikroba anaerobik. Meskipun pengolahan air limbah biologis efisien dalam menghilangkan sebagian besar kontaminan organik, penelitian menunjukkan bahwa beberapa bahan kimia, seperti obat-obatan, deterjen, kosmetik dan senyawa industri, masih tersisa setelah air limbah biologis pengobatan. Filter dan teknologi baru mungkin dapat mengatasi masalah ini.

Pengolahan air limbah anaerobik lebih ramah lingkungan daripada pencernaan aerobik, karena menghasilkan lebih sedikit biomassa, membutuhkan lebih sedikit energi dan menghasilkan gas bio (metana) yang dapat didaur ulang. Meskipun perawatan aerobik dan anaerobik menghasilkan karbon dioksida selama pemecahan bio-kontaminan, pencernaan aerobik menghasilkan gas yang jauh lebih sedikit. Pencernaan anaerobik juga menghasilkan lebih sedikit bio-padatan, yang dapat menimbulkan masalah pembuangan.

Meskipun pencernaan anaerobik kontaminan dalam air limbah meninggalkan jejak karbon yang lebih kecil, ini adalah proses yang lambat. Ini kurang efisien daripada pencernaan aerobik, menghilangkan 70 hingga 95 persen kontaminan organik. Mikroba anaerobik, dibandingkan dengan mikroba aerobik, menyerang kisaran kontaminan yang lebih kecil.