Inovasikan Lumpur untuk Pengolahan Air Limbah

SURABAYAPAGI.COM, Surabaya - I Made Wahyu Wijaya, mahasiswa Teknik Lingkungan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya tengah mengembangkan suatu modifikasi pengolahan air limbah dengan menambahkan lumpur sebagai inovasi terbaru. Dirinya mendapatkan motivasi dari persoalan air limbah di Kota Surabaya, yang hingga saat ini masih menjadi pekerjaan rumah.

Penelitiannya tersebut dituangkan dalam disertasi untuk meraih gelar doktor dan telah dipresentasikannya dalam Sidang Terbuka Promosi Doktor di Ruang Sidang Teknik Lingkungan ITS.

Wahyu sapaan akrabnya mengatakan, riset yang dilakukannya tersebut dilatarbelakangi oleh eutrofikasi (masalah lingkungan hidup yang diakibatkan oleh limbah fosfat, khususnya dalam ekosistem air tawar) pada badan air yang diakibatkan tingginya konsentrasi amonia.

"Air limbah yang tidak diolah mengandung zat pencemar yang menyebabkan penurunan kualitas di badan air, salah satunya amonium," kata Wahyu, Senin (23/12). Dalam penelitiannya ia menggunakan sampel lumpur dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Kota Surabaya. Selain itu, melalui program Erasmus Mundus, penelitian ini juga dilakukan di Portugal. Tepatnya di muara Gramido, bioreaktor, dan digester IPAL Kota Vila de Gaia sebagai lokasi pengambilan sampel.

Menggunakan metode anaerobic ammonium oxidation (Anammox), penelitian ini mengkaji proses penyisihan senyawa nitrogen pada Anaerobic Baffled Reactor (ABR) dan Anaerobic Upflow Reactor (AUR). Selanjutnya, unit pengolahan air limbah yang umum digunakan di Indonesia adalah ABR.

Dalam penelitiannya, Wahyu memodifikasi reaktor ABR dengan memanfaatkan AUR yang merupakan bentuk tunggal dari ABR. Selain itu, dilakukan penambahan lumpur dari tangki aerasi IPAL Kota Ponte de Lima, Portugal. Modifikasi tersebut bertujuan untuk meningkatkan kinerja reaktor dalam penyisihan nitrogen.

"Penambahan lumpur ini merupakan inovasi baru dan belum pernah dilakukan pada penelitian sebelumnya," ungkapnya. Secara umum, katanya, percobaan yang telah dilakukan pada penelitian ini meliputi uji kualitas air limbah domestik di Kota Surabaya, inkubasi bakteri, percobaan dengan ABR dan AUR skala laboratorium, serta identifikasi bakteri. Konsentrasi pada setiap percobaan dianalisis untuk memperoleh laju penyisihan amonium dan nitrit, serta pembentukan nitrat.

Sedangkan percobaan dengan AUR menggunakan reaktor berupa tabung dengan debit air konstan. Sebanyak enam buah bioball apung berdiameter lima sentimeter dimasukkan sebagai media tumbuh bakteri. Pada AUR juga ditambahkan inokulum lumpur dari tangki aerasi IPAL Kota Ponte de Lima.

Wahyu mendapati bahwa kandungan air limbah domestik di Kota Surabaya, masih melebihi baku mutu. Sementara itu, penambahan inokulum lumpur menunjukkan penurunan konsentrasi nitrit dan nitrat yang signifikan. Penyisihan amonium pada masing-masing reaktor lebih dari 40 persen.

Dari penelitian tersebut Wahyu menyimpulkan, secara umum proses anammox terjadi pada kedua reaktor ABR dan AUR. Akan tetapi, ABR memberikan hasil penyisihan amonium yang lebih tinggi ketimbang AUR. Keberadaan spesies bakteri anammox pun menunjukkan potensi terjadinya anammox.

Wahyu menyatakan bahwa proses anammox yang ia terapkan dalam penelitiannya ini dapat diaplikasikan melalui modifikasi pada unit ABR yang telah banyak dibangun di lingkungan masyarakat. Salah satunya dengan penambahan biomassa berupa lumpur dari IPAL atau sedimen dari muara sungai yang dipusatkan pada kompartemen pertama.