Studi Kasus Pencemaran Ammonia pada Sungai

Kasus :

“Pencemaran air pada sungai karena mengandung ammonia yang berasal dari limbah cair industri pertanian.”

Solusi :

Beberapa metode yang sering ditawarkan :

Prinsip pengolahan limbah :

Bagaimana mengubah ammonia agar menjadi bentuk gasnya (N₂)

Proses perubahan ammonia menjadi gas nitrogen terdapat 2 tahapan : Nitrifikasi dan Denitrifikasi

Nitrifikasi mengubah ammonia menjadi nitrit melalui proses oksidasi ammonia. Selanjutnya nitrit diubah menjadi nitrat juga melalui proses oksidasi. Bakteri pada proses oksidasi ammonia dan oksidasi nitrit ini menggunakan ammonia dan nitrit sebagai sumber akseptor electron (sumber energi) dan menggunakan CO₂ sebagai sumber karbonnya. Bakteri pada proses ini bersifat aerob dank arena sumber energinya berasal dari material anorganik maka bakterinya adalah bakteri litotrof. Bakteri yang digunakan pada oksidasi ammonia adalah bakteri Nitrosomonas sp. Sedangkan pada oksidasi nitrit menjadi nitrat adalah Nitrospina, Nitrospina, Nitrococcus, and Nitrocystis.

Tahapan yang kedua adalah  Denitrifikasi (reduksi) nitrat menjadi gas nitrogen (N₂), tujuannya adalah mengembalikan nitrogen menjadi bentuk awalnya di alam yaitu berupa gas. Nitrat digunakan sebagai agen oksidator yang mengalami proses reduksi.  Bakteri pada proses denitrifikasi menggunakan material organik seperti glukosa sebagai sumber karbon dan sumber energi. Bakteri ini bersifat anaerob dan termasuk bakteri heterotrof.  Bakteri yang digunakan pada proses ini contohnya adalah Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus and Thiobacillus. 

Secara alamiah, sungai dapat mengalami self purification. Self purification akan mampu dilakukan jika jumlah limbah dan mikroorganisme memungkinkan (memadai).  Agar self purification dapat terjadi, dan untuk mencegah pencemaran yang lebih parah, perlu dibuat suatu instalasi pengolahan limbah yang terdiri dari dua batch reactor. Hal ini karena proses nitrifikasi dan denitrifikasi memiliki kondisi yang berbeda yakni aerob dan anaerob. 

Beberapa instalasi pengolahan limbah cair juga telah mengadopsi proses self purification di dalam sungai yaitu dengan menumbuhkan suatu bakteri yang menempel pada permukaan batuan dan bakteri yang tersuspensi dalam air. Berikut ini adalah ilustrasinya :