Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Kubota Kasui Indonesia (Perusahaan Ahli Pengolahan Limbah dan Kontraktor EPC WWTP/IPAL) Adopsi sistem biologi dalam IPAL untuk mengolah Nitrogen, Amonia, Ammonium, Nitrit, Nitrat dalam Air

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 1

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 2

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