Article By Mr.Anggi Nurbana—Specialist in water engineering Page 1

SHARING PEMAHAMAN SEPUTAR NITROGEN WASTE WATER

TREATMENT

By : Anggi Nurbana

Project Development Head at Kubota Kasui Indonesia

Siklus Nitrogen

Nitrogen di bumi terjadi karena mengalami siklus alami yang terus berkelanjutan. Dari

mulai nitrogen yang berada di udara, kemudian ditangkap oleh bakteri enterobacter,yang

kemudian nitrogen tersebut dapat dikonsumi oleh tumbuhan, menjadi protein. Kemudian

adanya proses konsumsi tumbuhan oleh mahluk hidup lainnya sehingga berpindah menjadi

protein hewani. Selanjutnya nitogen keluar melaui proses ekskresi seperti urine,feces dan

proses pembusukan yang menyebabkan terbentuknya ammonia, baik dalam bentuk gas

maupun dalam bentuk Ionic atau disebut NH4+.Ammonia ini selanjutnya dikonsumsi oleh

autothrop bakteri sehingga terkonversi menjadi Nitrit dan selanjutnya berubah menjadi nitrat.

Nitrat, selanjutnya diproses oleh bakteri heterotrop sehingga berubah kembali menjadi gas

nitrogen yang kemudian kembali ke udara. Siklus seperti inilah yang menjaga keadaan nitrogen

di alam terus stabil. Sungguh luar biasa ciptaan ALLAH.

Efek Nitrogen dan Turunannya

Kelebihan zat nitrogen didalam air, baik dalam bentuk ammonia maupun nitrat dan

nitrit dapat memberikan efek ekologi yang merugikan karena dapat meracuni mahluk hidup di

air dan mempercepat proses tumbuhnya alga yang merugikan.

Sumber Nitrogen

Nitrogen yang berada di air, dapat bersumber dari urine, sisa makanan, zat kimia dan

lainnya. Urine dan zat organik lainnya yang masuk kedalam air kebanyakan akan berubah

menjadi amonia baik NH3 maupun NH4+.

Rekayasa Desain IPAL

Oke jadi sekarang yang perlu dipikirkan adalah, bagaimana meniru proses alami ini menjadi

sebuah IPAL?.

WWTP atau IPAL memberikan ruang gerak bagi proses pengembalian nitrogen ke

bentuk asalnya yakni gas melalui simulasi proses yang diset menyerupai kondisi alam, namun

dengan proses yang lebih cepat dan terfokus. Proses nitrifikasi yang dilakukan oleh bakteri

autotrop akan merubah amonia menjadi Nitrit kemudian berubah menjadi Nitrat. Selanjutnya

Nitrat akan dirubah oleh bakteri jenis heterotrop menjadi nitrogen dalam bentuk gas. Gas

nitrogen ini nantinya akan dilepaskan dari air ke udara.

Article By Mr.Anggi Nurbana—Specialist in water engineering Page 2

Yang harus kita pahami pertama kali adalah, Nitrogen dalam air pada umumnya

berbentuk sebagai Ion ammonium (NH4+). Sehingga kita harus mensimulasikan proses

nitrifikasi atau proses merubah amonia atau ammonium menjadi ion nitrat. Proses

nitrifikasi ini menggunakan bakteri jenis autotrop.

Autotrop dan Heterotrop, Mahluk apakah ini ?

Apakah bakteri jenis autotrop? Bakteri jenis autotrop adalah bakteri yang bisa

mengekstraksi carbon dari sumber sumber anorganik, seperti karbon dioksida. Gampangnya

kita andaikan bakteri jenis ini sebagai tumbuhan, yang mampu membuat makananya dari CO2.

Sedangkan bakteri jenis heterotrop mendapatkan makanannya atau karbon, dari sumber

sumber organik. Gampanya bakteri jenis ini seperti hewan, yang mendapatkan makanan dari

proses konsumsi zat organik.

Dalam pertumbuhannya, jenis bakteri heterotrop tumbuh jauh lebih cepat di dalam air

dibandingkan bakteri jenis autotrop. Karena bakteri jenis autotrop memerlukan kondisi-kondisi

tertentu sebelum dapat tumbuh dan melakukan proses nitrifikasi?

Lalu apa yang harus kita lakukan agar bakteri jenis autotrop ini tumbuh lebih cepat?

Bakteri jenis autotrop, memerlukan beberapa kondisi optimal dalam perkembangan dan

aktivitasnya. Beberapa syarat kondisi tersebut adalah nilai DO (Oksigen terlarut), dan juga

dalam kondisi yang hangat selain itu kita juga harus tetap menjaga agar pH tetap dalam rentang

6.8 hingga 7.5 karena diluar rentang tersebut bakteri autotrop tidak akan aktif sehingga proses

nitrifikasi tidak akan terjadi. Tanpa ketiga syarat tadi, proses nitrifikasi tidak akan berjalan

sempurna. Makanya penting sekali menjaga nilai DO, pH dan juga temperature di aeration tank.

Proses nitrifikasi (Proses berubahnya Amonia menjadi Ion Nitrat), disebut berhasil jika

outletnya memberikan nilai amonia <2ppm dan nilai Nitrit <0,5 ppm. Perlu diingat proses

nitrifikasi adalah proses yang sangat membutuhkan oksigen. Sebagai gambaran, proses

penguraian BOD 1 mg BOD didalam air, memerlukan 1 mg Oksigen. Namun proses penguraian

1,2mg amonia ataupun amonium memerlukan kira-kira 4,6 mg Oksigen.

Over aeration, Tidak Berdampak!

Kita pasti mengerti betul, bahwa proses pemasukan oksigen kedalam air,merupakan proses

memerlukan biaya yang cukup tinggi dan oleh karena itu kita harus menjaga agar nilai oksigen

yang diberikan benar-benar tepat dan tidak berlebihan, mengingat over aeration tidak

memberikan pengaruh pada kecepatan proses nitrifikasi.

Ammonia hilang, Masalah belum selesai

Oke, sekarang si amonia sudah teratasi namun apakah masalahnya sudah selesai? Ternyata

belum.. Nitrogen yang masih berada dalam air dalam bentuk nitrat dapat menyebabkan

gangguan kesehatan manusia, seperti Blue baby syndrom. Jadi nitrat didalam air juga harus

tetap kita treatment atau diolah. Dan proses pengolahannya disebut denitrifikasi yakni proses

pengubahan ion-ion nitrat menjadi gas Nitrogen.

Seperti yang sudah diinformasikan sebelumnya, proses denitrifikasi dilakukan oleh bakteri jenis

heterotrop. Dan bakteri jenis inipun memerlukan kondisi khusus dalam melakukan aksi

Article By Mr.Anggi Nurbana—Specialist in water engineering Page 3

denitrifikasi. Kondisi utamanya adalah bakteri jenis ini harus dikondisikan dalam suasana

tanpa/minim udara yang biasa kita sebut anaerob.

Contoh Problem Solving :

Problem:

Terjadi peningkatan nilai amonia pada discharge WWTP

Cause:

- Kekurangan oksigen pada tangki aerasi, sehingga mengakibatkan proses nitrifikasi tidak

berjalan.

- pH pada area nitrifikasi tidak masuk dalam rentang 6,8-7,5

- Suhu pada area nitrifikasi kurang memenuhi standard

- Ukuran tangki nitrifikasi atau aeration tank kurang sesuai

Solution:

� Tambahkan supplai udara dengan menambah atau mengganti blower. Atau bisa

menggunakan Jet aerator.

� Sesuaikan pH dengan penambahan chemical

� Maintain suhu

� Coba tambahkan area aerasi, dengan menggunakan area atau tangki yang tidak terpakai.

� Jangan Lupa untuk melakukan cek ulang hasil analisa, serta lakukan investigasi

pada line produksi dan line yang menuju IPAL

Notes:

Jika Anda atau perusahaan Anda memiliki masalah terkait dengan pengolahan air, air limbah, atau ingin berkonsultasi.

Jangan ragu, silahkan hubungi saya langsung ke 021-824 333 91 atau via email ke anggi.kkei@gmail.com