Teknologi untuk Mengurangi Produksi Lumpur dalam Pengolahan Air Limbah

Penulisan blog ini merupakan rangkuman dari artikel yang ditulis oleh Qiling Wang et al (2017) dengan judul Technologies for Reducing Sludge Production in Wastewater Treatment Plants: State of the art. 

Metode utama untuk pembuangan lumpur sampai saat ini menggunakan metode penimbunan, pemanfaatan untuk pertanian dan dibakar, semuanya berdampak pada biaya yang sangat besar (mis. $ 30–70 per ton berat basah di Australia dan € 30-100 per ton berat basah di Eropa) (Batstone et al., 2011). 

Lumpur berlebih dapat diklasifikasikan ke dalam lumpur primer dan lumpur sekunder (Waste Activated Sludge atau WAS) (Metcalf dan Eddy, 2003). Oleh karena itu, pengurangan produksi lumpur dalam Waste Water Treatment Plant (WWTP) telah menjadi topik hangat bagi para praktisi dan peneliti.

Lumpur primer adalah lumpur yang tersusun dari padatan yang dapat diendapkan yang dikeluarkan dari air limbah pemukiman. Waste Activated Sludge atau WAS adalah lumpur yang dihasilkan oleh proses biologis seperti pada proses lumpur aktif.

Waste Activated Sludge terutama terdiri dari bakteri yang tumbuh pada zat organik dan anorganik, zat polimer ekstraseluler (extracellular polymeric substances atau EPS) diekskresikan (proses pembuangan sisa metabolisme dan benda tidak berguna lainnya)  oleh bakteri, bahan organik bandel yang berasal dari air limbah atau terbentuk selama peluruhan bakteri, dan anorganik dari air limbah.

Banyak teknologi telah dikembangkan untuk mengurangi produksi Waste Activated Sludge. Untuk saat ini, teknologi untuk mencapai pengurangan lumpur dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu pengurangan produksi lumpur di jalur pengolahan air limbah dan pengurangan lumpur di jalur pengolahan lumpur. Penjelasannya :

Lokasi potensial untuk teknologi pengurangan lumpur di Waste Water Treatment Plant (WWTP). P1 menunjukkan lokasi yang terintegrasi ke dalam jalur pengolahan air limbah. P2 menunjukkan lokasi yang diterapkan dalam jalur pengolahan lumpur. P1 umumnya diimplementasikan dalam WWTP ukuran kecil di mana digester anaerob tidak ada. P2 umumnya diimplementasikan dalam WWTP besar.

1. Pengurangan Produksi Lumpur di Jalur Pengolahan Air Limbah

Mengurangi produksi lumpur di jalur pengolahan air limbah umumnya dilakukan di WWTP ukuran kecil, di mana digester anaerob tidak ada. Hal ini dicapai melalui teknologi perawatan, penambahan un-coupler kimia, dan pemangsaan protozoa dan metazoa.


1.1. Mengurangi Produksi Lumpur Melalui Teknologi Pengolahan

Ketika teknologi pengolahan diadopsi, sel mikroba menjadi sasaran lisis (proses di mana sel dipecah atau dihancurkan sebagai hasil dari beberapa gaya atau kondisi eksternal) atau kematian, di mana intraseluler dan bahan ekstraseluler dilepaskan. Bahan yang dilepaskan digunakan oleh bakteri untuk pertumbuhan dan pemeliharaan sel, yang menghasilkan pengurangan dalam produksi lumpur. Teknologi perawatan termasuk perawatan kimia, perawatan mekanik, perawatan termal dan perawatan listrik.

1.1.1. Perawatan Kimia

Perawatan kimia terutama terdiri dari oksidasi dan Free Nitrous Acid  (FNA). Ozonasi adalah pendekatan utama untuk perawatan oksidasi. Metode perawatan oksidasi lainnya termasuk klorinasi, oksidasi klorin dioksida dan oksidasi Fenton. 

Ozonasi dapat menyebabkan disintegrasi lumpur, perusakan sel, serta pelarutan dan mineralisasi partikulat dan senyawa larut (Egemen et al., 1999; Gardoni et al., 2011; Romero et al., 2015). Secara umum, ozonasi dapat mencapai pengurangan lumpur setidaknya 10% atau bahkan nol produksi lumpur. Sementara menerapkan ozonasi, konsentrasi ozon akan berada dalam kisaran 0,01-0,74 g O₃/ g TSS (TSS: Total Suspended Solids).

Klor dioksida dan Fenton juga merupakan pengoksidasi kuat. Mereka telah diterapkan untuk mengurangi produksi lumpur pada sistem skala lab. Konsentrasi klorin yang diterapkan biasanya dari 0,066 menjadi 0,23 g Cl2 / g TSS, menghasilkan pengurangan lumpur 45-63%. Oksidasi fenton juga telah digunakan sebagai pendekatan untuk pengurangan lumpur karena perilaku yang sangat baik dalam oksidasi bahan organik. Dalam reaksi Fenton, H₂O₂ dan Fe²⁺ bereaksi pada pH rendah (sekitar 3,0) untuk menghasilkan hydroxyl radicals (mis. HO •), yang mampu menghancurkan bahan organik (He dan Wei, 2010).

Pengolahan Free Nitrous Acid (FNA yaitu HNO₂) adalah teknologi pengolahan lumpur baru untuk mengurangi produksi lumpur, sampai sekarang hanya diterapkan pada skala laboratorium. Pijuan et al. (2012) menunjukkan bahwa FNA, pada tingkat parts per million (yaitu mg/L), memiliki efek biosidal (zat yang aksinya dipakai untuk membunuh mikroorganisme, misal : bakterisid, virosid, sporosid) yang kuat pada bakteri di Waste Activated Sludge. Telah ditunjukkan bahwa 50% -80% dari sel bakteri di Waste Activated Sludge bisa rusak oleh FNA pada 1,0-2,0 mg N / L selama 24-48 jam. Berdasarkan efek biosidal dari FNA, Wang et al. (2013a, 2014a) mengusulkan teknologi reduksi lumpur berbasis FNA. Secara umum, pengurangan lumpur 11–28% dapat dicapai sementara bagian dari lumpur yang diaktifkan kembali diperlakukan oleh FNA pada 1,35 - 2,0 mg N / L.


1.1.2. Perawatan Mekanis

Perawatan mekanis dapat dipenuhi menggunakan peralatan mekanis yang berbeda. Perawatan ultrasonik dan homogenisasi tekanan tinggi merupakan teknologi perawatan mekanis utama. Perawatan ultrasonik menghasilkan radikal hidroksil, dimana perawatan tersebut sangat oksidatif dan dapat menyebabkan kerusakan lumpur. Perawatan ultrasonik telah diterapkan pada skala penuh untuk mengurangi produksi lumpur. Frekuensi untuk perawatan ultrasonik biasanya dalam kisaran 20-31 kHz, dengan pengurangan lumpur 25-91%.

Homogenisasi tekanan tinggi adalah teknologi perawatan mekanis alternatif. Berbeda dengan perawatan ultrasonik, homogenisasi tekanan tinggi hanya diterapkan pada skala pilot dengan pengurangan lumpur 20-94%.


1.1.3. Perawatan Termal dan Listrik

Perlakuan termal menghancurkan dinding sel, dengan demikian memungkinkan bahan intraseluler tersedia untuk biodegradasi berikutnya (Camacho et al., 2005). Karena tingginya biaya untuk pengolahan panas, hanya sedikit studi mengenai penerapannya dalam saluran pengolahan air limbah. Pengolahan termal di jalur pengolahan air limbah hanya diterapkan pada skala pilot (skala untuk mendapatkan operasi optimal dan kontrol yang tepat sebelum menuju ke produksi secara komersial). Umumnya dilakukan pada suhu 90-95 °C, yang menyebabkan pengurangan lumpur 60%

Perawatan listrik menyerang fosfolipid (Heinz, 2007), yang merupakan konstituen utama membran sel. Pengolahan listrik di jalur pengolahan air limbah hanya diterapkan pada skala pilot dan pengurangan lumpur sebesar 27–45% tercapai setelah menerapkan pengolahan listrik untuk lumpur yang diaktifkan kembali pada 1650 kJ / kg TSS (Heinz, 2007)


1.2. Penambahan Kimia un-Coupler

Penambahan un-coupler metabolik kimia akan memisahkan katabolisme bakteri dari anabolisme mereka, yang telah menjadi teknologi yang efektif untuk mencapai pengurangan lumpur di jalur pengolahan air limbah (Chong et al., 2011; Feng et al., 2014; Guo et al., 2014; Xiao et al., 2016; Zuriaga-Agustí et al., 2016).

Uncoupler kimia yang umum digunakan termasuk DNP (2,4-dinitrophenol), TCP (2,4,6-triklorofenol), pNP (para-initrophenol), dNP (2,4-dinitrophenol), mNP (m-nitrophenol), oNP (o-nitrophenol), mCP (m-chlorophenol), pCP (p-chlorophenol), TCS (3,3′, 4′,5-tetrachlorosalicylanilide) dan THPS (tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium sulfate). Mereka biasanya dalam kisaran konsentrasi 0,4 hingga 100 mg / L ketika sedang diterapkan, dengan pengurangan lumpur 16-86%.


1.3. Predasi Protozoa dan Metazoa

Protozoa dan metazoa yang memangsa bakteri hampir tidak ada dalam lumpur aktif. Dengan memangsa bakteri, mereka mengurangi produksi lumpur karena menghilangkan energi ketika transfer energi dalam rantai makanan.

Tubifex tubifex, Lumbriculus variegatus dan Tubificidae adalah protozoa/metazoa yang umum digunakan, dimana pengurangan lumpur 12-75%. pengurangan produksi lumpur melalui pemangsaan protozoa dan metazoa umumnya terjadi di WWTP dengan waktu retensi lumpur yang panjang, di mana protozoa dan metazoa akan mendapatkan waktu yang cukup untuk tumbuh


Ringkasan hasil teknologi reduksi lumpur di jalur pengolahan air limbah.

Treatment technologies	Wastewater	Treatment conditions	Scale	Results
Ozone (chemical)1	SWa/RWb	0.01–0.74 g O3/g TSSc	Lab/Pilot/Full-scale	Sludge reduction of 10% to zero sludge production
Chlorine (chemical)2	SW	0.066–0.23 g Cl2/g TSS	Lab-scale	Sludge reduction of 45–65%
Chloride dioxide (chemical)3	SW	0.01 g ClO2/g TSS	Lab-scale	Sludge reduction of 36%
Fenton (chemical)4	SW	H2O2 + Fe2+	Lab-scale	Sludge reduction of 96%
Free nitrous acid (FNA) (chemical)5	SW	1.35–2.0 mg HNO2-N/L	Lab-scale	Sludge reduction of 11–28%
Ultrasonic (mechanical)6	SW/RW	20–31 kHz; 1.5–15 min	Lab/Pilot/Full-scale	Sludge reduction of 25–91%
High pressure homogenization (mechanical)7	SW/RW	Pressure: 300 bar; 10,700 kJ/kg TSS	Lab/Pilot-scale	Sludge reduction of 20–94%
Thermal8	SW/RW	90–95 °C; 45–180 min	Lab/Pilot-scale	Sludge reduction of 60%
Electrical9	RW	RW 1650 kJ/kg TSS	Pilot-scale	Sludge reduction of 27–45%
Un-coupler10	SW/RW	0.4–100 mg/L	Lab/Pilot-scale	Sludge reduction of 16–86%
Predation11	SW/RW	Not applicable	Lab/Pilot/Full-scale	Sludge reduction of 12–75%

^a Synthetic wastewater.

^b Real wastewater.

^c Total suspended solid.

¹  References: Yasui and Shibata, 1995; Yasui, 1996; Sakai et al., 1997; Egemen et al., 1999;Huysmans et al., 2001; Deleris et al., 2002; He et al., 2003; Song et al., 2003; Lee et al., 2005;He et al., 2006; Suzuki et al., 2006; Dytczak et al., 2006; Egemen Richardson et al., 2009; Gardoni et al., 2011; Romero et al., 2015.

² References: Saby et al., 2002; Takdastan et al., 2009, 2010.

³ References:Wang et al., 2011.

⁴ References: He andWei, 2010.

⁵ References:Wang et al., 2013a, 2014a.

⁶ References: Zhang et al., 2007; Neis et al., 2008; He et al., 2011; Mohammadi et al., 2011.

⁷ References: Camacho et al., 2002; Rai and Rao, 2009.

⁸ References: Canales et al., 1994; Camacho et al., 2005.

⁹ References: Heinz, 2007.

¹⁰ References: Mayhew and Stephenson, 1998; Strand et al., 1999; Low et al., 2000; Chen et al., 2002; Yang et al., 2003; Ye and Li, 2005; Chase et al., 2007; Rho et al., 2007; Chen et al., 2008; Aragon et al., 2009; Song et al., 2010; Chong et al., 2011; Guo et al., 2014; Feng et al., 2014; Zuriaga-Agustí et al., 2016; Xiao et al., 2016.

¹¹ References: Ratsak, 1994;Wei and Liu, 2005; Elissen et al., 2006; Guo et al., 2007; Huang et al., 2007; Hendrickx et al., 2009; Lou et al., 2011; Tamis et al., 2011; Zhang et al., 2013; Basim et al., 2016; Zhu et al., 2016.

2. Pengurangan Lumpur di Jalur Pengolahan Lumpur

Pengurangan lumpur dicapai dengan menambahkan unit pretreatment lumpur sebelum digester anaerob, di mana peningkatan degradasi lumpur akan dicapai. Pada digester anaerob, degradasi lumpur yang ditingkatkan dapat dicerminkan dengan peningkatan TS (total solids) atau VS (volatile solids) penghilangan dan peningkatan produksi metana / biogas.

Teknologi pretreatment untuk mencapai pengurangan lumpur dalam jalur pengolahan lumpur didasarkan pada pretreatment fisik, kimia dan biologis. Perlu dicatat bahwa pretreatment juga telah digunakan untuk meningkatkan produksi asam lemak volatil (Volatile Fatty Acid, VFA) dari fermentasi lumpur aktif limbah anaerob dengan menghambat langkah produksi metana (Zhou et al., 2013; Yang et al., 2015; He et al., 2016; Wu et al., 2017).


2.1. Pretreatment Fisik

Pretreatment fisik terutama terdiri dari pretreatment ultrasonik, pretreatment termal, pretreatment gelombang mikro, lysis-thickening centrifuge, stirred ball mill, homogenisasi tekanan tinggi dan focused pulsed pretreatment.


2.1.1. Pretreatment Ultrasonik

Mirip dengan jalur pengolahan air limbah, pretreatment ultrasonik telah diterapkan pada jalur pengolahan lumpur untuk mencapai pengurangan lumpur juga. Pretreatment ultrasonik umumnya dilakukan pada 9- 41 kHz (kebanyakan pada 20 kHz) selama beberapa detik hingga 2,5 jam (biasanya b1 jam) dengan peningkatan penghapusan volatile solids 9-36% dan peningkatan produksi CH4/biogas 24–138%.

Pretreatment ultrasonik telah diterapkan pada WWTP skala penuh di seluruh dunia. Sebagai contoh, Wessex water menggunakan sistem ultrasonik untuk mengolah lumpur campuran industri dan domestik di pabrik mereka dengan populasi yang setara dengan 1.200.000 di Inggris, di mana ditemukan bahwa pembuangan volatile solids ditingkatkan 20% setelah pretreatment ultrasonik. Beberapa teknologi yang dipatenkan mengenai pretreatment ultrasonik telah diberikan, seperti Biosonator (Ultrawaves, Jerman), Sonix (Sonico, UK), Sonolyzer (Ovivo), smart DMS (Weber Ultrasonics), Iwe.Tec (Jerman) dan Hielscher (Jerman).


2.1.2. Pretreatment Termal

Pretreatment termal dalam jalur pengolahan lumpur umumnya dilakukan pada suhu 165-180 °C selama 30 menit, kecuali bahwa beberapa kasus dilakukan pada 121 °C. Peningkatan penghapusan total solids / volatile solids dan produksi CH₄ berada di kisaran 7–32% dan 14–90%.

Pretreatment termal mampu meningkatkan tingkat degradasi lumpur dan tingkat degradasi lumpur (Batstone et al., 2009). Pretreatment termal telah diterapkan pada IPAL skala penuh dan merupakan teknologi yang paling banyak digunakan untuk mencapai pengurangan lumpur dalam jalur pengolahan lumpur


2.1.3. Pretreatment Gelombang Mikro (Microwave pretreatment)

Pretreatment gelombang mikro menyebabkan disintegrasi lumpur akibat pemanasan gelombang mikro yang cukup cepat (Park et al., 2004; Yeneneh et al., 2015). Pretreatment gelombang mikro umumnya dilakukan pada 2450 MHz, 700-1000 W selama beberapa menit. Peningkatan penghapusan total solids / volatile solids dan produksi CH₄ masing-masing berada dalam kisaran 8-14% dan 30-84%. Sampai sekarang, pretreatment gelombang mikro hanya diterapkan pada skala laboratorium.


2.1.4. Lysis-thickening Centrifuge, Pengadukan Ball Mill dan Homogenisasi Bertekanan Tinggi

Lysis-thickening centrifuge adalah peralatan yang dilengkapi dengan tambahan alat potong berputar untuk disintegrasi lumpur, sehingga mencapai pengurangan lumpur (Zabranska et al., 2006). Lysis-thickening centrifuge telah diterapkan pada WWTP skala penuh dengan kecepatan putaran 2250- 3140 rpm, menghasilkan peningkatan produksi biogas 15–26%.

Pengadukan Ball mill diterapkan pada WWTP pada tahun 2002. Kecepatan bola dan diameter bola masing-masing pada 6-15 m/dt dan 0,25-0,35 mm. Peningkatan volatile solids umumnya dicapai penghilangan 5% dan peningkatan produksi biogas 10-21%.

Homogenisasi bertekanan tinggi adalah teknologi pretreatment lain untuk mencapai pengurangan lumpur dalam jalur pengolahan lumpur. Teknologi ini telah diterapkan pada skala penuh dan telah dipatenkan, termasuk Crown (Biogest), MicroSludge (Paradigm Environmental Technology) dan Cellruptor (Eosolids). 150-600 bar biasanya dieksploitasi dalam homogenisasi tekanan tinggi, menghasilkan peningkatan produksi biogas 18-64%



2.1.5. Pretreatment Focused Pulsed (FP)

Pretreatment Focused Pulsed (FP) menggunakan tegangan tinggi (20 – 30 kV) dan dengan getaran cepat untuk menghancurkan sel-sel bakteri dan EPS (Choi et al., 2006; Rittmann et al., 2008)

Choi et al. (2006) menemukan bahwa produksi biogas dari Waste Activated Sludge yang diolah dengan FP yaitu 2,5 kali lebih tinggi dari yang dari Waste Activated Sludge yang tidak diobati. Rittmann et al. (2008) mengeksploitasi FP untuk mengolah campuran lumpur primer dan Waste Activated Sludge sebelum anaerob digestion dalam skala penuh WWTP. setelah pretreatment FP diterapkan, bahwa penghancuran total solids meningkat sebesar 40% . Teknologi pretreatment berbasis FP telah dipatenkan, termasuk OpenCEL dan PowerMod.

2.2. Pretreatment kimia

Pretreatment kimia terdiri dari pretreatment oksidasi, pretreatment alkali dan pretreatment FNA.


2.2.1. Pretreatment oksidasi

Pretreatment ozonasi adalah metode pretreatment yang paling umum digunakan di jalur pengolahan lumpur (Chu et al., 2009). Umumnya dilakukan pada 0,05-0,15 g O₃/g total solids, menghasilkan peningkatan penghapusan total solids /volatile solids 8–28% dan peningkatan produksi CH⁴ 25–110%. Pretreatment ozonasi telah diterapkan pada WWTP skala penuh.


2.2.2. Pretreatment Alkali

Pretreatment alkali mampu memecah karbohidrat, lipid dan protein menjadi zat yang larut dalam berat molekul kecil, sehingga meningkatkan degradasi lumpur (Zhang et al., 2010). Pretreatment alkali biasanya dilakukan pada pH 10 pada suhu 120-130 °C dengan waktu kontak singkat (yaitu 30-60 menit) atau pada pH 10 pada suhu mesofilik (yaitu 34-36 °C) selama beberapa hari. Peningkatan produksi CH₄ berada di kisaran 38-340%. Pretreatment alkali sampai sekarang hanya diterapkan pada skala lab.



2.2.3. Pretreatment FNA

Pretreatment FNA adalah teknologi inovatif untuk mencapai pengurangan lumpur dalam jalur pengolahan lumpur (Wang et al., 2013b, 2014b; Zahedi et al., 2016). Biasanya dilakukan pada 1,0-2,5 mg HNO₂-N/L selama 5-24 jam dengan peningkatan produksi CH₄ 15-56%.

FNA juga dapat dikombinasikan dengan panas (55 °C) untuk mencapai pengurangan lumpur (Wang et al., 2014b). Diinformasikan bahwa degradasi lumpur (volatile solids basis) meningkat dari 35% (tanpa pretreatment) menjadi 41% setelah menerapkan pretreatment FNA ~ 1,0 mg HNO₂-N/L.

Zhang et al. (2015) juga menerapkan FNA + H2O2 untuk lebih jauh mencapai pengurangan lumpur. Degradasi lumpur (volatile solids basis) ditentukan masing-masing 30%, 49% dan 59%, untuk Waste Activated Sludge tanpa pretreatment dan Waste Activated Sludge diperlakukan dengan FNA 1,5 mg HNO2-N / L dan FNA + H2O2 (1,5 mg HNO2-N / L + 50mg H2O2/g total solids).


2.3. Pretreatment Biologis


Temperature-phased anaerobic digestion (TPAD) adalah pendekatan pretreatment biologis yang paling umum digunakan. Ini telah dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi digester anaerobik, di mana waktu retensi rendah termofilik atau hiper termofilik anaerobik / mikroaerobik (yaitu digester pretreatment) diikuti oleh waktu retensi panjang digester mesofilik atau termofilik (terutama untuk metanogenesis) (Hasegawawa et al., 2000; Bolzonella et al., 2012).

Suhu di digester pretreatment umumnya pada 60-70 °C dengan waktu retensi 9 - 48 jam. Peningkatan volatile solids removal dan peningkatan produksi biogas / CH₄ masing-masing adalah 7-11% dan 26-50%. Diinformasikan bahwa TPAD hanya mampu meningkatkan laju degradasi lumpur dan tidak berdampak pada tingkat degradasi lumpur (Ge et al., 2011).


Ringkasan hasil teknologi reduksi lumpur dalam jalur pengolahan lumpur.

Pre-treatment	Sludge	Pretreatment conditions	Digestion conditions	Scale	Results
Ultrasonic1	MSa/WAS	9–41 kHz; 1–150 min	Semi-continuous, SRTb: 8–22 days; or Batch, 11–100 days	Lab/Pilot/Full-scale	Enhanced VS removal of 9–36%; enhanced CH4/biogas production of 24–138%
Thermal2	MS/WAS	121–180 °C; 30–60 min	Semi-continuous, SRT: 5–20 days; or Batch, 7–28 days	Lab/Pilot/Full-scale	Enhanced TS/VS removal of 7–32%; enhanced CH4 production of 14–90%
Microwave3	MS/WAS	2450 MHz; 700–1000 W; ~10 min	Semi-continuous, SRT: 5–25 days; or Batch, 18–33 days	Lab-scale	Enhanced TS/VS removal of 8–14%; enhanced CH4 production of 30–84%
Lysis-thickening centrifuge4	MS/WAS	2250–3140 rpm	Semi-continuous, SRT: 35–40 days	Full-scale (70,000–150,000 PE)	Enhanced biogas production: 15–26%
Stirred ball mill5	MS/WAS	Ball velocity: 6–15 m/s; Ball diameter:0.25–0.35 mm	Semi-continuous, SRT: 7 days; or Batch, 21 days	Lab/Full-scale	Enhanced VS removal: 5%; enhanced biogas production: 10–21%
High pressure homogenizer6	MS	150–600 bar	Semi-continuous, SRT: 20 days; or Batch, 7 days	Lab/Full-scale	Enhanced biogas production of 18–64%
Ozonation7	MS/WAS	0.05–0.15 g O3/g TS	Semi-continuous, SRT: 28 days; or Batch, 18–35 days	Lab/Full-scale	Enhanced TS/VS removal of 8–28%; enhanced CH4 production of 25–110%
H2O28	MS	2.0 g H2O2/g VS; 24 h	Semi-continuous, SRT: 30 days	Lab-scale	Enhanced VS removal: 15%
Alkaline9	WAS	pH 10, 120–130 °C, 30–60 min; or pH 10, 34–36 °C, 8 days	Semi-continuous, SRT: 20 days; or Batch, 7–9 days	Lab-scale	Enhanced CH4 production of 38–340%
FNA10	MS/WAS	1.0–2.5 mg HNO2-N/L; 5–24 h	Batch, 40–44 days	Lab-scale	Enhanced CH4 production of 15–56%
Biological11	WAS	60–70 °C; 9–48 h	Semi-continuous, 13–16 days; or Batch, 10 day	Lab/Pilot-scale	Enhanced VS removal of 7–11%; enhanced biogas/CH4 production of 26–50%

^a Mixed sludge (i.e. primary sludge+WAS (Waste Activated Sludge)).

^b Sludge retention time.

¹   References: Tiehmet al., 1997, 2001;Wang et al., 1999; Chu et al., 2002; Onyeche et al., 2002; Bien et al., 2004; Bougrier et al., 2005; Xie et al., 2007; Braguglia et al., 2008, 2012; Neis et al., 2008; Salsabil et al., 2009; Erden and Filibeli, 2009; Perez-Elvira et al., 2008; Apul and Sanin, 2010; Salsabil et al., 2010; Saha et al., 2011; Kimand Lee, 2012; Zawieja and Wolny, 2013; Martinez and Gude, 2015; Trzcinski et al., 2015.

²   References:Haug et al., 1978; Stuckey andMc Carty, 1978; Li andNoike, 1992; Tanaka et al., 1997; Kepp et al., 2000; Kimet al., 2003; Barjenbruch and Kopplow, 2003; Valo et al., 2004; Bougrier et al., 2006a, 2006b; Fernandez-Polanco et al., 2008; Perez-Elvira and Fdz-Polanco, 2012; Abelleira-Peraira et al., 2015.

³   References: Park et al., 2004, Park and Ahn, 2011; Pino-Jelcic et al., 2006; Eskicioglu et al., 2009; Elagroudy and EI-Gohary, 2013; Rani et al., 2013; Yeneneh et al., 2015.

⁴ References: Dohanyos et al., 2004; Zabranska et al., 2006.

⁵ References: Baier and Schmidheiny, 1997; Kopp et al., 1997; Winter, 2002.

⁶ References: Barjenbruch and Kopplow, 2003; Onyeche, 2004; Zhang et al., 2012.

⁷   References:Weemaes et al., 2000; Yeom et al., 2002; Goel et al., 2003; Sievers et al., 2004; Bougrier et al., 2007; Erden and Filibeli, 2011; Silvestre et al., 2015.

⁸ References: Cacho Rivero et al., 2006.

⁹ References: Kim et al., 2003; Valo et al., 2004; Zhang et al., 2010.

¹⁰ References: Wang et al., 2013b, 2014b; Zhang et al., 2015; Zahedi et al., 2016.

¹¹ References: Hasegawa et al., 2000.

Secara umum, mereka tidak diimplementasikan secara bersamaan di WWTP yang sama. Misalnya, pengurangan produksi lumpur dalam jalur pengolahan air limbah diterapkan pada WWTP kecil di mana digester anaerob tidak ada, sedangkan mencapai pengurangan lumpur dalam jalur pengolahan lumpur diimplementasikan dalam WWTP besar dengan digester anaerob (Perez-Elvira et al., 2009; US EPA, 2011)

Pencernaan anaerob adalah metode stabilisasi lumpur yang paling umum digunakan, yang digunakan untuk mengurangi massa lumpur (Appels et al., 2008). Namun, pencernaan anaerob umumnya dibatasi oleh biodegradabilitas WAS yang buruk (Appels et al., 2008; Wang et al., 2013b). Oleh karena itu, analog dengan teknologi yang diterapkan dalam saluran pengolahan air limbah, sejumlah teknologi pra-pengolahan telah diintegrasikan ke dalam jalur pengolahan lumpur sebelum pencernaan anaerob untuk mencapai pengurangan lumpur