Efektivitas Pengolahan Air Limbah dan Kelimpahan Bakteri Nitrifikasi dalam Menurunkan Amonia pada Air Limbah Tekstil

Abstract

Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat pencemaran air limbah yang tinggi, antara lain dari industri tekstil. Proses produksi industri tekstil menggunakan zat warna yang akan terserap hanya sekitar 50% dan sisanya akan dibuang sebagai limbah yang akan dialirkan menuju badan air penerima. Kandungan zat warna dan urea yang tinggi dapat mengandung polutan nitrogen dan akan menurunkan kualitas lingkungan, serta menjadi ancaman bagi keseimbangan ekosistem. Salah satu solusinya, yaitu menggunakan pengolahan air limbah tekstil secara biologi dengan menggunakan lumpur aktif (activated sludge). Permasalahan pada pengolahan limbah industri tekstil secara biologi, yaitu belum optimal ditinjau dari fluktuasi parameter ammonia. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji efisiensi pengolahan air limbah dan kelimpahan bakteri, mengidentifikasi bakteri potensial, serta menganalisis aktivitas bakteri nitrifikasi dalam mengoksidasi amonia. Sampel pada penelitian ini diambil dari bak semi anaerob dan bak aerob. Analisis parameter kualitas air meliputi suhu, pH, konsentrasi oksigen terlarut, amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), Total Dissolve Solid (TDS), dan Total Suspanded Solid (TSS). Analisis kelimpahan bakteri nitrifikasi menggunakan metode Total Plate Count (TPC). Laju potensial bakteri ditentukan dengan persamaan kinetika Michaelis-Menten. Isolat bakteri yang telah diisolasi, dimurnikan, dan diidentifikasi berdasarkan ciri morfologi dan molekuler menggunakan gen 16S rRNA. Isolat yang sudah murni diuji aktivitas oksidasi ammonia dan aktivitas tertinggi dipilih untuk dianalisis kinetikanya. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa hasil perhitungan efisiensi dan waktu retensi unit pengolahan air limbah sudah sesuai dengan standar baku mutu, sehingga faktor lingkungan tersebut dapat mendukung untuk pertumbuhan bakteri nitrifikasi pada proses biologi. Kelimpahan tertinggi bakteri nitritasi dan nitratasi terdapat pada bak aerob masing-masing sebesar 6.476 dan 6.322 Log sel mL-1 . Laju potensial kelompok bakteri pada bak aerob lebih tinggi dari pada bak semi anaerob. Sebanyak 8 isolat bakteri nitrifikasi yang berhasil diisolasi. 3 isolat bakteri yang mampu tumbuh pada medium ammonia dan 5 isolat bakteri mampu tumbuh pada medium yangs mengandung nitrit. Isolat bakteri yang memiliki aktivitas oksidasi amonia terbaik, yaitu isolat NRA SA1, NRA SA2, NRA A4, dan NRI A1. Kecepatan maksimum (Vmax) oksidasi amonia isolat NRA SA1, NRA SA2, NRA A4, dan NRI A1 masing-masing ialah 2,678; 6,006; 3,650; dan 58,212 mM Jam-1 . Nilai Km isolat NRA SA1, NRA SA2, NRA A4 dan NRI A1 yaitu 63,103; 61,350; 65,789; 88,496 mM Jam-1 . Hasil identifikasi 16S rRNA menunjukkan bahwa isolat NRI SA1 dan isolat NRA SA1 memiliki kemiripan dengan Cellulosimicrobium funkei. Isolat NRA SA2 memiliki kemiripan dengan Shinella granuli. Isolat NRA A4 memiliki kemiripan dengan Staphylococcus arlettae. Isolat NRI A1 memiliki kemiripan dengan Pannonibacter phragmitetus.