Pada reaktor biofilter seperti yang digunakan dalam penelitian ini transfer O
2
yang besar dapat diperoleh dengan cara menginjeksikan udara ke dalam reaktor.
Adanya injeksi udara menggunakan blower diharapkan akan terjadi kontak antara gelembung udara dan air yang diolah, dengan luas kontak yang sebesar-besarnya.
Miwa 1991 menyatakan ada beberapa faktor pengontrol proses nitrifikasi dalam pengolahan air , yaitu:
1 Konsentrasi oksigen terlarut Dissolved Oksigen Proses nitrifikasi merupakan proses aerob dan berjalan baik jika oksigen
terlarut 1 mgL. 2 Suhu
Kecepatan pertumbuhan bakteri nitrifikasi dipengaruhi oleh temperatur antara 8
– 30°C, sedangkan temperatur optimalnya sekitar 30°C. 3 pH
pH optimal bakteri nitrosomonas dan nitrobacter antara 7.5 – 8.5 dan
aktivitasnya akan mengalami penurunan pada pH di bawah 6 atau diatas 9.
2.2.5 Pengaruh Senyawa Nitrogen
Manahan 1994 mengatakan bahwa senyawa nitrogen dalam jumlah yang berlebih dengan berbagai bentuk dalam siklusnya dapat menyebabkan
pencemaran lingkungan dan gangguan kesehatan, diantaranya: 1 Proses eutrofikasi yaitu dengan kehadiran senyawa nitrat dengan konsentrasi
tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan ganggang dalam jumlah yang tidak terkendali sehingga air kekurangan oksigen terlarut dan akibatnya kondisi
perairan menjadi septik. 2 Proses nitrifikasi mengakibatkan konsentrasi oksigen terlarut berkurang
sehingga mengakibatkan kerusakan kehidupan air. 3 Senyawa nitrit dapat membahayakan kesehatan karena dapat bereaksi dengan
hemoglobin dalam darah sehingga pengikatan oksigen oleh hemoglobin terganggu metahaemoglobin.
4 Nitrat direduksi menjadi nitrit di dalam usus manusia, sehingga dapat menyebabkan penyakit eyanosis metahemoglobin terutama terjadi pada bayi
atau yang lebih dikenal dengan penyakit blue-baby.
5 Konsentrasi senyawa amonia 1 mgL akan menyebabkan korosi pada pipa, terutama yang terbuat dari tembaga.
2.2.6 Padatan Tersuspensi dan Kekeruhan
Air mengandung bermacam-macam senyawa polutan baik yang tersuspensi, berupa koloid maupun yang terlarut.Senyawa-senyawa polutan yang ada dalam air
tersebut, secara umum dapat digolongkan menjadi tiga kelompok yakni senyawa atau zat yang terlarut dissolved substances, padatan tersuspensi suspended
solids , SS, dan partikel koloid colloidal particles.Zat terlarut adalah semua
senyawa yang larut dalam air, dengan ukuran kurang dari beberapa nanometer.Senyawa-senyawa ini umumnya berupa ion positif atau ion
negatif.Selain itu juga termasuk gas-gas yang terlarut misalnya oksigen, karbondioksida, hidrogen sulfida dan lain-lain.Zat padat tersuspensi merupakan
senyawa bentuk padat yang berada dalam kondisi tersuspensi dalam air.Padatan tersebut kemungkinan berasal mineral-mineral misalnya pasir yang sangat halus,
silt, lempung atau berasal dari zat organik misalnya asam humus, asam vulvat yang merupakan hasil penguraian jasat tumbuh-tumbuhan atau binatang yang
telah mati.Di samping itu, padatan tersuspensi ini juga dapat berasal dari mikroorganisme misalnya plankton, bakteria, alga, virus dan lain-lainnya.Semua
elemen-elemen tersebut umumnya menyebabkan kekeruhan atau warna dalam air.Kekeruhan dalam air juga dapat disebabkan oleh keberadaan partikel koloid
dalam air. Partikel koloid hampir sama dengan padatan tersuspensi hanya mempunyai ukuran yang lebih kecil
yakni kurang dari 1 μm mikron, dengan kecepatan pengendapan yang sangat rendah sekali. Proses koagulasi-flokulasi
adalah merupakan proses dasar pengolahan air untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan partikel-partikel koloidal. Poses ini biasanya dilakukan pada tahap
akhir dari proses pemisahan zat cair dan zat padat Degremont 1991. Dispersi koloid dalam air merupakan partikel-partikel bebas yang tertahan
dalam air dalam bentuk suspensi.Hal ini disebabkan karena ukuran partikel yang sangat halus 1-200 nm, hidrasi oleh air dan adanya muatan listrik
permukaan.Suatu koloid dikatakan stabil apabila tidak dapat menggumpal secara alami.Faktor yang paling mempengaruhi stabilitas koloid dalam air adalah ukuran
partikelnya.Partikel dengan ukuran yang lebih besar, ratio luas permukaan partikel terhadap berat partikel kecil sehingga pengendapan secara gravitasi menjadi
dominan.Beberapa contoh waktu pengendapan untuk berbagai jenis partikel dapat dilihatseperti pada Tabel 1.
Tabel 1 Waktu pengendapan untuk berbagai macam partikel
Diameter partikel Tipe
partikel Waktu pengendapan
dalam 1 meter air Luas spesifik
m
2
m
3
mm µm
Å 10
10
4
10
8
Kerikil 1 detik
6.10
2
1 10
3
10
7
Pasir 10 detik
6.10
3
10
-1
10
2
10
6
Pasir halus 2 menit
6.10
4
10
-2
10 10
5
Lempung 2 jam
6.10
5
10
-3
1 10
6
Bakteri 8 hari
6.10
6
10
-4
10
-1
10
5
Koloid 2 tahun
6.10
7
10
-5
10
-2
10
4
Koloid 20 tahun
6.10
8
10
-6
10
-3
10
3
Koloid 200 tahun
6.10
9
Sumber : Dumont 2009
2.2.7 Efisiensi Proses Penyisihan
Perhitungan penyisihan senyawa polutan didasarkan atas perbandingan pengurangan konsentrasi zat pada titik masuk dan keluar terhadap konsentrasi zat
di titik masuk. Tingkat efisiensi yang didapat merupakan gabungan antara hasil asimilasi oleh mikroorganisme heterotrof dan proses biologis oleh
mikroorganisme. Perhitungan tingkat efisiensi ini dilakukan dengan menggunakan rumus perhitungan sebagai berikut:
Eff-C = C
in
- C
out
X 100 C
in
dimana ; Eff-C = Persentase penyisihan konsentrasi zat
C
in
= Konsentrasi zat dalam titik masuk mgL C
out
= Konsentrasi zat dalam titik keluar mgL
2.2.8 Pengertian Mikroorganisme
Menurut Lay dan Hastowo 1992, mikroorganisme atau mikroba adalah substansi bersel satu yang membentuk koloni atau kelompok dimana satu sama
lain dalam koloni tersebut saling berinteraksi. Dalam pertumbuhannya mikroorganisme memerlukan sumber energi, karbon dan nutrisi. Berdasarkan
kebutuhan nutrisinya bakteri dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu: 1. Heterotrop yaitu bakteri yang mengambil karbon dari karbon organik saja.
2. Autotrop yaitu bakteri yang menggunakan CO
2
dan HCO
3 -
sebagai sumber karbon tunggal.
3. Fakultatif autotrop yaitu bakteri yang menggunakan senyawa organik maupun CO
2
sebagai sumber karbon. Lay dan Hastowo 1992 juga menyatakan bahwa bakteri memerlukan
energi untuk melakukan aktivitasnya. Berdasarkan sumber energi bakteri dapat dibedakan menjadi:
1. Phototrop yaitu bakteri yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi. 2. Chenamotrop yaitu bakteri yang menggunakan reaksi kimia reaksi reduksi
oksidasi bahan organik. Setiap jenis mikroorganisme dapat hidup baik pada rentang temperatur
tertentu. Temperatur yang paling baik utuk aktivitas mikroorganisme disebut temperatur optimal. Berdasarkan hal itu bakteri dapat digolongkan menjadi tiga
yaitu: 1. Bakteri Psikrofil oligotermik yaitu bakteri yang hidup pada temperatur
antara 0
o
C – 30
o
C dengan temperatur optimum 10
o
C – 20
o
C. 2. Bakteri Mesofil mesotermik yaitu bakteri yang hidup pada temperatur
antara 5
o
C – 60
o
C dengan temperatur optimum 25
o
C – 40
o
C. 3. Bakteri Termofil politermik yaitu bakteri yang hidup pada suhu antara 40
o
C -80
o
C dengan temperatur optimum 55
o
C – 65
o
C. Metcalf dan Eddy 2003 menyatakan bahwa jenis-jenis mikroorganisme
yang sering dijumpai pada proses pengolahan biologis adalah bakteri, jamur, protozoa, alga, crustacea dan virus. Sel bakteri adalah sel yang paling berperan
dan banyak dipakai secara luas di dalam proses pengolahan air baku sehingga struktur sel mikroorganisme lainnya dapat dianggap sama dengan bakteri.
