Konfigurasi Bioreaktor Membran

Pemisahan dengan membran dipicu oleh perbedaan tekanan, baik positif (bertekanan) atau negatif (vakum). MBR bertekanan digunakan pada konfigurasi eksternal sedangkan MBR vakum digunakan pada sistem dengan konfigurasi terendam.

–     MBR terendam

Konfigurasi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1980-an sebagai alternatif penurunan biaya operasional dibandingkan dengan konfigurasi eksternal yang telah lama diperkenalkan sebelumnya (tahun 1960-an). Pada konfigurasi ini, membran langsung direndam di dalam bioreaktor dan dioperasikan secara dead-end. Untuk mengendalikan terjadinya penyumbatan (fouling), gelembung udara digunakan untuk membersihkan permukaan membran secara terus-menerus. Pada awalnya gelembung udara ini digunakan untuk tiga tujuan: penyediaan oksigen untuk metabolisme lumpur aktif, pengadukan supensi lumpur dan untuk mengendalikan penyumbatan. Akan tetapi, untuk mengoptimalkan kinerja biologi dan filtrasi akhir-akhir ini difuser penghasil gelembung dipisahkan. Gelembung kecil (fine bubble) untuk meningkatkan oksigen terlarut sedangkan gelembung besar (coarse bubble) untuk pembersihan membran. Demikian pula halnya dengan tangki membran. Pada instalasi BRM terendam yang terkini, tangkin membran dan bioreaktor juga dipisahkan untuk mempermudah pencucian kimiawi membran tanpa perlu mengeluarkan membran dari dalam tangkinya (cleaning in place). Pada saat ini, jumlah instalasi MBR terendam jauh lebih banyak dibandingkan dengan MBR eksternal. Hal ini dikarenakan MBR terendam memerlukan energi pengoperasian yang relatif lebih rendah.

Membran bioreaktor dengan konfigurasi internal (terendam) Read the rest of this entry »

Advertisements

Visualisasi fouling: Confocal laser scanning microscopy (CLSM)

Pada peralatan CLSM, sinar laser difokuskan pada spesimen menggunakan mikroskop objektif yang kemudian mengeksitasi fluoresensi. Cahaya fluoresensi bergerak melalui cermin dichroic dan terfokuskan pada lubang jarum pendeteksi (pinhole detector). Hanya cahaya flouresensi dari titik yang difokuskan saja yang dapat melalui cermin dichroic, dan kemudian membentuk citra (gambar). Sejumlah gambar optik pada sumbu x-y dapat diambil pada kedalaman atau ketebalan tertentu. Gambar-gambar ini kemudian dapat di rekonstruksi dengan bantuan software pemroses gambar (image analysis software).

Peralatan CLSM

Peralatan CLSM

Read the rest of this entry »

Atomic force microscopy (AFM)

AFM merupakan peralatan sangat canggih untuk mempelajari fenomena fouling pada BRM atau proses-proses pemisahan membran lainnya. AFM bisa memberikan gambar 3 dimensi dengan resolusi setara atomik serta memberikan informasi kuantitatif mengenai morfologi permukaan. Untuk yang kedua diperlukan bantuan software analisis lainnya . Berbeda dengan SEM, Alat ini tidak memerlukan perlakukan pendahuluan pada sampel.

Peralatan AFM

Peralatan AFM

Read the rest of this entry »

Visualisasi fouling: Scanning electron microscopy (SEM)

SEM merupakan teknik yang sangat handal untuk menguji dan menganalisa struktur dari lapisan fouling pada skala mikro/nano. SEM memberikan gambar dengan resolusi tinggi beserta informasi tambahan mengenai sifat asal foulant, seperti struktur sel, filamen dan lain-lain. Selain itu komponen perekat seperti biopolimer yang mengikat/merekatkan agregat  flok, juga dapat diamati secara jelas. Dengan demikian SEM sangat baik digunakan untuk menganalisa fouling terutama untuk memberikan gambaran mengenai morfologi permukaan membran yang tersumbat.

Membran baru (bersih) (data sendiri)

Read the rest of this entry »

Structured Literatures on MBRs

Review on MBRs

« Older entries