F. KEBUTUHAN NUTRIEN
Beberapa unsur-unsur mineral penting bagi mikroorganisme untuk kebutuhan metabolisme organiknya. Semua unsur kecuali nitrogen dan fosfor
pada umumnya hadir di kwantitas cukup di dalam badan air penerima. Suatu perkecualian adalah proses pengolahan limbah cair yang diturunkan dari
deionisasi air. Unsur besi dan microminerals lainnya mungkin juga tidak mencukupi dalam hal ini. Limbah cair memang secara umum menyediakan suatu
microbial diet yang seimbang, tetapi banyak limbah cair industri yang tidak
mengandung nitrogen yang cukup dan fosfor sehingga memerlukan zat penambah sebagai tambahan makanan Eckenfelder, 1989.
Microminerals adalah mineral harian yang dibutuhkan dalam jumlah yang
sangat sedikit umumnya kurang dari 100 mghari hal ini berkebalikan dengan macrominerals
yang dibutuhkan dalam jumlah yang lebih banyak. Terdapat kurang lebih delapan nutrien esensial dalam jumlah yang sangat sedikit yang
dibutuhkan mahluk hidup untuk tumbuh dan berkembang biak mereka adalah magnesium, boron, copper, iron, chlorine, cobalt, molybdenum,
dan zinc. Beberapa pakar mengemukakan bahwa sulfur termasuk micronutrient, tapi banyak
pakar lebih cenderung memasukkannya kedalam macronutrient. Meskipun dalam jumlah yang sedikit, tapi kehadiran microminerals ini sangatlah dibutuhkan
www.wikipedia.com .
Diketahui berdasarkan rumus empiris bakteri C
5
H
7
O
2
N. Kandungan N adalah 0,122 grgr berat biomassa. Sedangkan kandungan P berdasarkan rumus
empiris C
60
H
87
O
23
N
12
P adalah 0,023 grgr berat biomassa Grady dan Lim, 1980 namun menurut Tchnobanoglous 1994, kandungan fosfor dalam lumpur aktif
bervariasi menurut umur lumpur SRT dan kondisi operasional yang diterapkan. Mikroorganisme yang terlibat dalam proses penghilangan kontaminan
karbon dari limbah cari memerlukan nitrogen dan fosfor untuk tumbuh dan bereproduksi. Mikroorganisme memerlukan nitrogen untuk membentuk protein,
komponen dinding sel, dan asam nukleat. Saat proses penanganan limbah cair, biasanya perbandingan tetap yang digunakan dalam rasio COD: N: P adalah 100:
5: 1 untuk aerobik dan 250: 5: 1 untuk anaerobik Metcalf and Eddy dalam Ammary, 2004.
Perbandingan tersebut digunakan berdasarkan pada teori bahwa bahan organik karbon yang lebih disederhanakan sebagai glukosa mempunyai rumus
empiris C
6
H
12
O
6
dan biomassa yang terbentuk adalah C
5
H
7
NO
2
. Saat bahan organik terdegradasi dan biomassa terbentuk, jumlah dari biomassa yang
terbentuk dibagi dengan jumlah bahan organik yang ada dan kemudian dimasukkan ke dalam koefisien yield. Dalam rumus biomassa, jumlah nitrogen
adalah 12,3 dari biomassa. Sedangkan proses degradasi memiliki persamaan: C
6
H
12
O
6
+ NH
3
+ O
2
C
5
H
7
NO
2
+ CO
2
+ H
2
O Dari persamaan diatas, maka rasio kebutuhan C: N didalam limbah cair menjadi
100: 5 saat koefisien yield adalah 0.41. Untuk fosfor yang sering diasumsikan berjumlah 20 dari jumlah nitrogen, maka rumus biomassa akan menjadi
C
5
H
7
NO
2
P
0.074
dan kebutuhan rasio menjadi 100: 5: 1. Sedangkan asumsi mengenai tingkat lumpur yang dihasilkan proses anaerobik berkisar 40-20 dari
proses aerobik maka rasio menjadi 250: 5: 1 Droste, 1997 Benefield dan Randall 1980 mengatakan bahwa, unsur N dan P terdapat
pada limbah domestik sedangkan dalam limbah industri umumnya tidak terdapat sehingga perlu ditambahkan dan luar. Secara khusus kebutuhan N dan P
ditentukan oleh umur lumpur sludge, dimana semakin panjang umur lumpur sludge retention time perbandingan kebutuhan N dan P terhadap COD semakin
rendah. Selanjutnya Bleeker 1991, mengemukakan bahwa dalam proses
anaerobik suatu sistem memerlukan tambahan nutrien yang optimum baik berupa makro-nutrien dan mikro nutrien. Suatu sistem anaerobik dengan kondisi suhu
berkisar 35 C, HRT selama 24 jam dan beban COD sebesar 140.000 mgl
memerlukan pasokan makro-nutrien seperti yang tertera dalam Tabel 2. Tabel 2. Komposisi Makro-nutrien
No. Macro-nutrient
Composition 1
KH
2
PO
4
28.3 gl 2
NH
4 2
SO
4
28.3 gl 3
CaCl
2
. 2H
2
O 24.5 gl
4 MgCI . 6H
2
O 25 gl
5 KCL
45 gl 6
Yeast extract 3.3 gl
Selain makro-nutrien seperti diatas, mikroorganisme juga memerlukan mikro- nutrien tambahan untuk menunjang reproduksi dan pertumbuhannya. Komposisi
mikro-nutrien yang dimaksud terdapat dalam Tabel 3. Tabel 3. Komposisi Makro-nutrien
No. Micro-nutrient
Composition 1
FeCl
2
. 4H
2
O 2000 mgl
2 H
3
BO
3
50 mgl 3
ZnCl
2
50 mgl 4
CuCl
2
. 2H
2
O 30 mgl
5 MnCl
2
. 4H
2
O 500 mgl
6 NH
4 6
Mo
7
O
24
. 4H
2
O 50 mgl
7 AlCl
3
. 6H
2
O 90 mgl
8 CoCl
2
. 6H
2
O 2000 mgl
9 NlCL
2
. 6H
2
O 92 mgl
10 Na
2
SeO . 5H
2
O 164mgl
11 EDTA
1000mgl 12
Resazurine 200 mgl
13 HCL 36
1 mll Jumlah nutrien yang tidak cukup seperti nitrogen dan phospor cenderung
menurunkan pertumbuhan mikroorgnisme. Secara praktis bila sistem kekurangan nutrien, maka nutrien harus ditambahkan pada sistem sebanding dengan nutrien
dalam padatan mikroorganisme yang hilang dalam effluent atau yang dibuang dari sistem. Liu 2000 juga menyatakan bahwa bagi mikroorganisme baik itu yang
aerob atau anaerob, nutrien menyediakan sumber energi bagi pertumbuhan sel dan reaksi biosintetik, nutrien juga memberikan bahan yang dibutuhkan untuk proses
sintesis cytoplasmic. Selain itu nutrien inorganik seperti sulfur, potasium, kalsium, dan magnesium bisa bertindak sebagai akseptor bagi elektron yang
terlepas dari reaksi energy-yielding.
G. MOLASES
Kategori