Teknologi Nanobubble untuk Wastewater Treatment

01 Sep 2021 13:06:19 | Dilihat 1309 kali
Teknologi nanobubble telah banyak dikenal oleh khalayak ramai karena bidang pemanfaatannya yang sangat luas. Riset dan pengembangan mengenai teknologi ini pun terus dilakukan oleh para ahli untuk memaksimalkan pemanfaatannya di berbagai sektor, salah satunya pada wastewater treatment.

Sebagian besar pengolahan limbah di Indonesia saat ini masih belum maksimal karena tingginya cost yang harus dikeluarkan untuk pengolahan tersebut. Selain itu, penggunaan bahan kimia dalam pengolahan limbah juga memberi dampak negatif bagi lingkungan bahkan manusia. Kolam-kolam tampungan seperti kolam anaerob, kolam fakultatif dan kolam maturasi yang digunakan pada pengolahan limbah memerlukan waktu yang lama dan memakan tempat yang luas. Contohnya, kolam anaerobik pada pengolahan air lindi memerlukan waktu tinggal 20 – 50 hari untuk mengurangi BOD sebesar 50 – 85 %.

Revolusi teknologi Nanobubble meningkatkan efisiensi penghilangan kontaminan dalam limbah secara signifikan, mengurangi fasilitas pengolahan, dan mengurangi waktu serta biaya operasional. Tingkat pemanfaatan oksigen atau gas lainnya serta koefisien perpindahan massa volumetrik dalam sistem pengolahan air limbah dengan Nanobubble dua kali lipat dari sistem oksidasi gelembung konvensional. 

Semakin kecil ukuran gelembung, semakin banyak bahan pencemar yang akan dihilangkan dan semakin singkat waktu prosesnya. Teknologi Nanobubble menghasilkan gelembung berukuran nano (<300 nm) yang sangat efektif menambah gas ke dalam air. Gelembung nano memiliki daya apung yang rendah sehingga dapat secara perlahan menyebarkan gas dalam air. Jenis gas input yang digunakan pun dapat disesuaikan dengan kebutuhan, seperti udara bebas, oksigen, nitrogen, ozon dan gas lainnya. 

Beberapa pemanfaatan Teknologi Nanobubble pada Wastewater Treatment yaitu:
  1. Penjernihan Air
  2. Menghilangkan Bau dan Warna
  3. Menurunkan Kadar COD dan BOD
  4. Mengurangi TSS
  5. Menetralisir pH
  6. Menghilangkan Endapan Mineral dan Antifouling
  7. Menghilangkan Biofilm
Dalam hal pengolahan limbah, nanobubble-ozon menjadi salah satu solusi cerdik yang bisa digunakan. Ozon merupakan oksidator kuat dengan reaktivitas tinggi terhadap banyak polutan serta terurai menjadi oksigen dalam air. Ketika ozon dikirim sebagai gelembung nano, maka masa hidup yang dimilikinya akan lebih lama serta area spesifik yang tinggi jika dibandingkan dengan gelembung makro. Karakteristik gelembung nano yang unik meningkatkan transfer massa ozon dan meningkatkan oksidasi serta keefektifan dalam mendegradasi senyawa organik dan anorganik.

Reaksi oksidasi ozon pada limbah terbagi menjadi 2 yaitu reaksi langsung dan tidak langsung. Pada reaksi langsung, proses oksidasi oleh ozon terjadi di dalam air dimana molekul ozon dengan ikatan tak jenuh memicu terjadinya pemecahan ikatan pada air limbah. Sedangkan reaksi tidak langsung yaitu dengan memanfaatkan radikal hidroksil yang merupakan dekomposisi dari ozon.

Keunggulan lain dari gelembung nano-ozon adalah mampu menguraikan molekul organik dan anorganik dalam rentang pH yang luas, tidak seperti pengolahan secara biologis. Pada nanobubble-ozon, gelembung pecah menghasilkan OH radikal. OH radikal tersebut mengikat bahan organik/foulant kemudian memecahnya menjadi fragmen kecil dan membersihkan keseluruhan permukaan (Baca juga: Meningkatkan Produktivitas Tambak Udang Vaname Dengan Teknologi Nanobubble)
 

 
Penulis: Zakia Dwi Puspa Ramadina
Editor: Afridha Setia Jayanti


Sumber

[1] Liu et al. 2010. Improved Pretreatment (Coagulationā€Floatation and Ozonation) of Younger Landfill Leachate by Microbubbles. Water environment research, 82(7): 657-665.

[2] Batagoda et al. 2018. Nano-ozone bubbles for drinking water treatment. Journal of Environmental Engineering and Science, 14(2): 57-66.

[3] Lyu et al. 2019. Nanobubble Technology in Environmental Engineering: Revolutionization Potential and Challenges. 7175-7176.

[4] Ghadimkhani, et al. 2016. Ceramic Membrane Defouling (Cleaning) by Air Nano Bubbles. Chemosphere, 146: 379-384.

[5] Said & Hartaja. 2015. Pengolahan Air Lindi dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob dan Denitrifikasi. Jurnal Air Indonesia, 8(1).