Biodegradasi amonium menjadi nitrit dan nitrat (nitrifikasi) oleh kultur mikrob campuran N-Sw

Abstract

Degradasi amonia secara hayati terjadi melalui proses nitrifikasi dan denitrifikasi. Pada proses nitrifikasi amonia dikonversi secara aerobik menjadi nitrit, kemudian nitrit dioksidasi menjadi nitrat. Adapun pada proses denitrifikasi nitrat dikonversi menjadi gas nitrogen (N2). Proses biodegradasi nitrogen, khususnya amonia dilakukan oleh kultur mikrob campuran N-Sw. Proses biodegradasi dapat digunakan dalam pembuatan kultur mikrob nitrifikasi yang mampu diaplikasikan dalam pengolahan limbah cair, terutama limbah nitrogen. Pertumbuhan kultur mikrob nitrifikasi ditentukan berdasarkan pada penurunan konsentrasi amonium atau nitrit. Dari hasil konsentrasi amonium dalam media pertumbuhan mengalami penurunan dari 43.90 mg N-NH/L menjadi 4.10 mg N-NH/L (90.66%) selama inkubasi 12 jam dan tidak terdeteksi lagi (100%) setelah inkubasi 24 jam. Penurunan konsentrasi amonium dalam basal media diikuti dengan terbentuknya nitrit (6.32 mg N-NO/L) dan nitrat (24.30 mg N-NO37L), sebagai produk dari proses nitrifikasi. Adanya konversi dari amonium menjadi nitrit mengindikasikan pertumbuhan dan aktivitas bakteri pengoksidasi amonium (Nitrosomonas), sedangkan terbentuknya nitrat di dalam kultur mengindikasikan adanya pertumbuhan dan aktivitas bakteri pengoksidasi nitrit (Nitrobacter). Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa di dalam kultur mikrob campuran N-Sw telah terbentuk populasi mikrob nitrifikasi. Perhitungan efisiensi nitrifikasi ditentukan berdasarkan dua metode, yaitu metode I berdasarkan pada perubahan konsentrasi amonium yang terjadi. Perhitungan ini masih mencakup proses hilangnya amonium oleh faktor lain, misalnya oleh proses pertumbuhan sel, physical air stripping, fisika, dan kimia. Adapun metode II berdasarkan pada terbentuknya nitrit dan nitrat, sehingga lebih mencerminkan aktivitas nitrifikasi. Pada kondisi pH 7, atau pH 8, dan suhu 30 °C aktivitas nitrifikasi mencapai nilai yang optimum. Fakta ini dibuktikan dari hasil efisiensi dan laju nitrifikasi. Nilai efisiensi nitrifikasi dari kondisi tersebut berdasarkan perhitungan dengan metode I diperoleh sebesar 100%, sedangkan berdasarkan metode II diperoleh 84.64% (pH 7), 87.80% (pH 8), dan 81.81% (suhu 30 °C). Adapun nilai laju nitrifikasi dari masing-masing kondisi mencapai 2.057 mg N-NH/L/jam/g biomasa (pH 7), 2.172 mg N-NH4/L/jam/g biomasa (pH 8), dan 2.104 mg N-NH/L/jam/g biomasa (suhu 30 °C).