Untuk mengurangi peluang kegagalan atau ketidaksetimbangan proses anaerob khususnya terkait dengan souring, maka diterapkan proses anaerob dua fase yang terdiri dari reaktor hidrolisa dan reaktor metanogen. Dengan proses anaerob dua fase ini diharapkan performance proses bisa berjalan lebih baik (atau lebih stabil).
Beberapa keuntungan yang bisa dipetik melalui pengolahan limbah organik secara anaerob adalah perolehan gas metana sebagai sumber energi alternatif dan produk lainnya berupa penyubur tanah. Proses ini, sebagaimana terjadi di alam, menguraikan bahan-bahan organik yang bisa mencemari lingkungan.
Menurut temperatur proses, proses anaerob dikelompokkan menjadi proses mesofilik (sekitar 25 – 40°C) dan proses termofilik (sekitar 50 – 60°C). Pada proses anaerob termofilik, biasanya performance proses lebih baik (kecepatan fermentasi, konversi bahan organik menjadi biogas) dan lebih higienis terkait pemusnahan bakteri patogen (Cooney dan Wise, 1975; Wiegant, 1986; Scherer et al., 2000).
Selama proses fermentasi anaerob, senyawa-senyawa organik diurai menjadi gas metana dan karbon dioksida. Proses ini melewati beberapa tahap yang melibatkan berbagai jenis mikroba yang saling berinteraksi dan bekerja sama pada proses tersebut. Pada umumnya mikroba yang satu akan tergantung dengan mikroba yang lain.
Beberapa mikroba terkait adalah mikroba yang tumbuh sangat lambat, sehingga sensitiv terhadap perubahan-perubahan pada kondisi operasional. Perubahan-perubahan inilah yang bisa menyebabkan ketidakstabilan dan bahkan menyebabkan kegagalan proses selama waktu yang cukup lama (Clisso, 2000).
Kegagalan atau ketidaksetimbangan proses anaerob bisa disebabkan oleh overload hidraulis (waktu tinggal terlalu pendek) yang menyebabkan fenomena wash-out, oleh overload organis (laju beban organik terlalu tinggi) yang menyebabkan souring pada keseluruhan proses, dan oleh akkumulasi dari senyawa-senyawa yang bersifat toksis atau inhibitor. Selain itu, khususnya pada proses sistem digester anaerob termofilik, perubahan temperatur secara tiba-tiba akan membawa akibat (negativ) pada bakteri metanogen (Raddatz, 1993; Schäfer, 1998; Clisso, 2000).
Untuk mengurangi peluang kegagalan atau ketidaksetimbangan proses anaerob khususnya terkait dengan souring, maka diterapkan proses anaerob dua fase yang terdiri dari reaktor hidrolisa dan reaktor metanogen. Dengan proses anaerob dua fase ini diharapkan performance proses bisa berjalan lebih baik (atau lebih stabil). Proses anaerob dua fase ini diharapkan bisa dioperasikan pada laju beban organik (atau loading) yang lebih tinggi dan waktu tinggal hidraulis yang lebih pendek.
Sedangkan, pada proses anaerob satu fase semua tahap proses penguraian dan semua jenis mikroba yang terlibat dalam proses tersebut berada dalam satu digester, sehingga tidak memerlukan reaktor tambahan.
Dari hasil penelitian yang dilakukan, diketahui bahwa digester dua fase selain lebih stabil juga bisa dioperasikan pada laju beban organik (OLR) yang jauh lebih tinggi daripada digester satu fase. Laju beban organik maksimum dari digester dua fase adalah 3,75 gVS/(l*d) pada waktu tinggal hidraulis 20 hari, sedangkan pada digester satu fase hanya 1,13 gVS/(l*d).
Pada laju beban organik 0,90 gVS/(l*d), digester anaerob satu fase mencapai waktu tinggal minimum 15 hari dan waktu tinggal hidraulis 10 hari menyebabkan kegagalan proses. Waktu tinggal hidraulis optimum 20-30 hari.
Selain karena overload hidraulis, kegagalan atau ketidakseimbangan proses bisa disebabkan oleh overload beban organik dan perubahan temperatur. Karena lonjakan temperatur, untuk pemulihan kembali digester dua fase memerlukan waktu 4 hari, jauh lebih cepat daripada digester satu fase yang memerlukan waktu pemulihan kembali lebih dari 9 hari.
Jadi, pada proses pengolahan limbah organik dari sisa makanan yang mengandung banyak lemak dan protein secara anaerob pada kondisi termofil (55°C), digester dua fase lebih unggul dibanding dengan digester satu fase terkait dengan stabilitas proses, laju beban organik maksimal, dan waktu pemulihan yang pendek. (M. Abdul Kholiq)
