Estimation of Biokinetics Parameter in Integrated Moving Bed Biofilm Reactors with Electrocoagulation for Treating Palm Oil Mill Effluent

Abstract

Produksi minyak kelapa sawit yang ekstensif telah meningkatkan limbah cair pabrik kelapa sawit (POME) secara signifikan. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengolah limbah ini secara menyeluruh sebelum dibuang ke lingkungan. Moving-bed biofilm reactor (MBBR) merupakan contoh dari sistem moving medium yang menawarkan stabilitas proses dan membutuhkan lebih sedikit waktu dan ruang untuk mengolah POME. Dalam penelitian ini, reaktor EC-MBBR menggabungkan unit elektrokoagulasi sebagai prekursor koagulan dan unit sedimentasi sebagai unit pra-pengolahan untuk menghilangkan kandungan padat sebelum unit MBBR. Model biokinetik telah dikembangkan untuk mengatasi debit dan kontaminan yang berfluktuasi dalam POME, yang mengakibatkan kondisi yang tidak stabil. Model ini didasarkan pada persamaan dasar reaktor hibrida dan ekspresi tipe Monod untuk pertumbuhan melekat dan tersuspensi. Parameter biokinetik untuk mengolah POME dalam sistem hibrida dengan unit MBBR meliputi µmax, Ke, Ks, dan Y, dengan nilai masing-masing 4,30/hari, 1,14/hari, 2087,02 mgCOD/L, dan 0,22 mgTSS/mgCOD.

The extensive palm oil production has significantly increased palm oil mill effluent (POME). Consequently, it is imperative to thoroughly treat this effluent before its release into the environment. The moving-bed biofilm reactor (MBBR) exemplifies a moving-medium system that offers process stability and requires less treatment time and space for treating POME. In this study, the EC-MBBR reactor incorporates an electrocoagulation unit as a coagulant precursor and a sedimentation unit as a pre-treatment unit to remove solid content before the MBBR unit. A biokinetic model has been developed to address the fluctuating discharge and contaminants in POME, resulting in an unsteady state. This model is based on the basic equations of the hybrid reactor and Monod-type expressions for both attached and suspended growth. The biokinetic parameters for treating POME in the hybrid system with the MBBR unit include µmax, Ke, Ks, and Y, with values of 4.30/d, 1.14/d, 2087.02 mgCOD/L, and 0.22 mgTSS/mgCOD, respectively.