36
D. BIOFILTER 3 kompos, tanah, serasah daun karet dan sludge
1. Kinerja penghilangan Amoniak NH
3
Kinerja penghilangan amoniak pada biofilter 2 selama pengoperasian dapat dilihat pada Gambar 13 berikut ini. Biofilter tiga
memiliki media dengan bahan pengisi kompos, tanah, serasah daun karet dan sludge. Perubahan outlet-inlet serta efisiensi dapat dilihat pada
Gambar 13 a dan b. Kinerja penghilangan amoniak biofilter tiga sangat baik karena efisiensi biofilter sampai hari ke-30 masih bertahan 100 .
Efisiensi mampu bertahan 100 meskipun beberapa hari di awal dan di pertengahan pengoperasian konsentrasi inlet sangat tinggi.
Baiknya efisiensi ini disebabkan biofilm pada biofilter 3 ini sudah terbentuk. Penelitian sebelumnya yang menggunakan biofilter yang
sama telah membantu proses terbentuknya biofilm. Menurut Vanotti et al. 1999, dibutuhkan waktu penyesuaian enam minggu untuk
mengembangkan fungsi dari biofilm nitrifikasi di atas permukaan media, yang ditandai dengan stabilnya aktifitas nitrifikasi. Biofilm terbentuk pada
partikel padat media biofilter yang memiliki kadar air yang cukup untuk pertumbuhan bakteri. Bakteri akan hidup pada permukaan media padat,
kemudian akan berkembang biak sehingga membentuk biofilm seperti selaput. Semakin tinggi porositas partikel, semakin banyak biofilm yang
terbentuk. Perubahan populasi bakteri selama pengoperasian dapat dilihat
pada Gambar 13 d. Populasi bakteri Nitrosomonas sp pada hari ke nol adalah 1.88 selg-contoh, kemudian meningkat pada hari ke-9 menjadi
4.85 selg-contoh. Hari ke-16 populasi bakteri turun menjadi 2.6 selg- contoh. Selanjutnya populasi bakteri kembali naik pada hari ke-23 menjadi
5.54 selg-contoh. selg-contoh.
37 Gambar 13. Kondisi dan kinerja penghilangan NH
3
biofilter tiga a inlet-outlet, b efisiensi dan kadar air, c pH, d jumlah bakteri.
100 200
300 400
500 600
700
7 14
21 28
k on
s e
nt ra
s i
ppm
20 40
60 80
100
7 14
21 28
e fisien
si K
.A ir
4 6
8
7 14
21 28
pH
2 4
6 8
10 12
7 14
21 28
hari ke- log
c fu da
n M
P N
Thio L-1 Thio L-2
Thio L-3 heterotrof L-1
heterotrof L-2 heterotrof L-3
Nitrosomonas sp lubang 1:pH dan kadar air
lubang 2:pH dan kadar air lubang 3:pH dan kadar air
efisiensi
inlet outlet
a
b
c
d
38 Populasi bakteri mengalami penurunan kembali pada hari ke-30
sebanyak 5.30 selg-contoh. Bakteri Nitrosomonas sp banyak tumbuh pada lubang satu dan dua karena memiliki kadar air yang baik yaitu 49-57
pada lubang satu dan 30 - 56 pada lubang dua. Perubahan kadar air ini dapat dilihat pada Gambar 13 b.
Populasi bakteri log cfu Thiobacillus sp pada hari ke-0 ada di lubang ke-2 dengan populasi 4.48 cfug-contoh, sedangkan hari ke-9
populasi bakteri tidak ada yang tumbuh. Bakteri kemungkinan dalam keadaan dorman atau mati dimana akibat tingginya konsentrasi inlet
amoniak dan hidrogen sulfida di awal pengoperasian biofilter sehingga bakteri belum melakukan adaptasi dengan baik. Hari ke-16 bakteri sudah
mulai tumbuh yaitu 3.95 cfug-contoh pada lubang pertama; 3.3 cfug- contoh pada lubang ke-2 dan 3.9 cfug-contoh pada lubang ke-3. Hari ke-
23 sampai hari ke-30 bakteri hidup pada setiap lubangnya walaupun mengalami penurunan dan kenaikan jumlah. Jumlah bakteri dari hari ke-23
sampai hari ke-30 berkisar antara 2.18 - 6.78 cfug-contoh. Populasi jumlah log cfu bakteri heterotrof pada lubang satu
cenderung stabil berkisar antara 5.78 - 6.48 cfug-contoh, sedangkan lubang dua dan tiga mengalami beberapa penurunan yang signifikan. Pada
lubang dua populasi bakteri mengalami penurunan dari 9.68 cfug-contoh pada hari ke-0, kemudian turun pada hari ke-16 menjadi 6 cfug-contoh.
Setelah hari ke-9 populasi bakteri di lubang dua relatif stabil berkisar antara 5.7 cfug-contoh – 6.48 cfug-contoh. Pada lubang ke-3 penurunan
terjadi dari 8.3 cfug-contoh pada hari ke-9 menjadi 5 cfug-contoh pada hari ke-16, selanjutnya bakteri stabil berkisar 5 cfug-contoh - 6 cfug-
contoh. Stabilnya jumlah bakteri heterotrof pada lubang satu juga di
dukung dengan kadar air yang stabil pada lubang satu. Kadar air pada lubang satu berkisar antara 49.2 – 57.7, sedangkan pada lubang tiga
kadar air sangat rendah sejak hari ke-16 sampai hari ke-54. Kadar air pada lubang tiga hari ke-16 sampai hari ke-54 berkisar antara 7.2 - 12.7.
Pada lubang ke-3 ini kondisi bakteri tidak dapat hidup dengan baik
39 sehingga jumlah bakteri mengalami penurunan antara hari ke-9 dampai
hari ke-16.
2. Kinerja Penghilangan Hidrogen Sulfida H
2
S
Kinerja penghilangan hidrogen sulfida pada biofilter tiga selama pengoperasian dapat dilihat pada Gambar 14. Kinerja penghilangan
hidrogen sulfida pada biofilter 3 yang berisi kompos, tanah, serasah daun karet dan sludge ini lebih baik dibandingkan biofilter satu dan dua. Hal ini
terbukti dengan efisiensi yang stabil sampai pada hari ke-16. Efisiensi sampai pada hari ke-16 selalu diatas 95. Pada hari ke-17 sore hari
efisiensi menurun sampai 77, kemudian naik beberapa saat dan turun lagi pada hari ke-19 sore menjadi 79.
Penurunan ini bisa dikarenakan akumulasi dari konsentrasi inlet amoniak pada hari ke-0, ke-2, ke-14 dan ke-16 yang sangat tinggi
Gambar 14. Kinerja penghilangan H
2
S biofilter tiga a inlet-outlet, b efisiensi.
10 20
30 40
50 60
70 80
90
7 14
21 28
ko n
se n
tr asi
p p
m
20 40
60 80
100
7 14
21 28
hari ke- e
fis ie
n s
i
inlet outlet
a
b
40 sehingga kemampuan mikroba pendegradasi hidrogen sulfida menurun
pada hari ke-17 dan ke-19. Setelah hari ke-19 efisiensi kembali meningkat diatas 90 sampai hari ke-30.
3. Kandungan Nitrogen, Sulfur dan karbon dalam Media Biofilter
Perubahan kandungan nitrogen, sulfur dan karbon selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 15. Konsentrasi nitrat dalam media
juga mengalami penambahan walaupun pada hari ke-16 mengalami penurunan. Pada hari ke-9 konsentrasi nitrat 2318.8 ppm, kemudian pada
hari ke-16 turun menjadi 869.55 ppm. Konsentrasi nitrat terus naik sampai hari ke-30 dengan nilai 6052. Secara umum terjadi peningkatan
konsentrasi nitrat. Nitrogen total dalam media juga meningkat karena peningkatan
nitrat dan juga ion amonium. Nitrogen total meningkat dari hari ke-9 sampai hari ke-30. Konsentrasi nitrogen total dalam media pada hari ke-9
sebesar 4600 ppm, kemudian pada hari ke-30 sebesar 8800 ppm. Peningkatan kadar nitrogen dikarenakan bertambahnya jumlah bakteri
Nitrosomonas sp yang mengubah gas amoniak menjadi nitrat Gambar 13 d.
Konsentrasi sulfat pada media terus bertambah dari hari ke-0 sampai hari ke-30. Pada hari ke-0 konsentrasi sulfat 34.86 ppm, kemudian
hari ke-9, 16, 23 dan 30 berturut-turut adalah 38 ppm; 50.73 ppm; 63.8 ppm dan 77.2 ppm. Peningkatan konsentrasi sulfat tidak diikuti oleh
peningkatan sulfur total. Pada hari ke-0 konsentrasi sulfur total sebesar 3266 ppm, sedangkan pada hari ke-30 sebesar 2703 ppm. Penurunan ini
dikarenakan sulfur organik dimineralisasi menjadi hidogen sulfida. Peningkatan konsentrasi nitrat dan sulfat ini menyebabkan pH
media menurun dari hari ke-0 sampai hari ke-30 yaitu 7.21 pada lubang ke-1; 7.27 pada lubang ke-2 dan 7.18 pada lubang ke-3 menjadi 6.39 pada
lubang ke-1; 6.78 pada lubang ke-2 dan 6.99 pada lubang ke-3.
41 Pada hari ke-0 kandungan karbon dalam media sebesar 22,
kemudian pada hari ke-30 menjadi 31.3. Kandungan karbon mengalami peningkatan dari hari ke-0 sampai hari ke-30 .
E. BIOFILTER 4 kompos, tanah dan serasah daun karet
Kategori