## Pengolahan Air Limbah Laundry dengan Presipitasi Selektif Hidroksiapatit dan Reaktor Biofilm Moving Bed
Iva Rustanti Eri Wardoyo 1 , Darjati Darjati 2 , Khambali Khambali 3 , Elmi Sumiyarsono 4 ( 1,2,3 Program Studi Kesehatan Lingkungan, Poltekkes Kemenkes Surabaya,
4 Badan Lingkungan Hidup, Surabaya)
Email Korespondensi: ivarust.eri@poltekkesdepkes-sby.ac.id

## Abstract
Inorganic  phosphate  compounds  (P2O4)  can  cause  acute  poisoning  if  inhaled  in  large quantities.  The  aim  was  to  remove  inorganic  phosphate  compounds  (P2O4)  from  laundry wastewater. This research was carried out in the Poltekkes Surabaya laboratory in January 2024.  This  research  was  pure  experiment.  The  tools  used  was  an  MBBR  reactor,  with  a capacity  of  1  M 3 /day  with  inlet-outlet  pipes,  sample  port,  mud  disposal  pipe.  Monitoring parameters  are  temperature,  pH,  ORP,  COD,  total  N  and  P2O4.  Biomass  analysis  of  the biofilm media was carried out gravimetically. The waste water used comes from household laundry. The findings showed that the reduction in MBBR organic compounds in the system was  around  63-78%,  while  in  the  denitrification  process  was  48-52%.  The  average concentration  of  organic  substances  taken  at  the  outlet  was  less  than  100  mg/L,  the decrease  in  total  N  concentration  was  around  43-55%,  the  P2O4  concentration  taken  at outlet  was  0.78-0.86  mg/L.  The  average  reduction  in  P2O4  was  19%,  while  the  average reduction in the denitrification process was 55%. In conclusion, the use of the MBBR system can be effective in processing organic compounds and reducing the concentration of Total N and P2O4 in wastewater. Suggestions for further research are to be able to utilize the MBBR system  for  a  longer  period  of  time  so  that  we  can  see  the  saturation  point  of  the  tool  in treating waste water.
Keywords: Biofilm Reactor; Moving Bed; Precipitation; Hydroxyapatite; Laundry Wastewater

## Abstrak
Senyawa  fosfat  anorganik  (P2O4)  dapat  menyebabkan  keracunan  akut  jika  terhirup  dalam jumlah  besar.  Tujuan  penelitian  adalah  untuk  menghilangkan  senyawa  fosfat  anorganik (P2O4)  pada  air  limbah  laundry.  Penelitian  ini  dilaksanakan  di  laboratorium  Poltekkes Kemenkes  Surabaya  pada  bulan  Januari  2024. Penelitian  ini  merupakan  experimen murni. Alat  yang  digunakan  berupa  reaktor  MBBR,  berkapasitas  1  M 3 /hari  dengan  pipa  inlet – outlet,  sample  port,  pipa  pembuangan  lumpur.  Parameter  pemantauan  adalah  suhu,  pH, ORP, COD, N total dan P2O4. Analisis biomassa media biofilm dilakukan secara gravimetik. Air  limbah  yang  digunakan  berasal  dari  laundry  rumah  tangga.  Morfologi  biofilm  diperiksa menggunakan  Scanning  Electron  Microscopy. Temuan  menunjukkan  penurunan  senyawa organik  MBBR  pada  sistem  sekitar  63  -78%,  sedangkan  pada  proses  denitrifikasi  sebesar 48-52%.  Rata-rata  konsentrasi  zat  organik  di  outlet  kurang  dari  100  mg/L,  penurunan konsentrasi  N  Total  sekitar  43  -55%,  konsentrasi  P2O4  pada  outlet  sebesar  0,78  -  0,86 mg/L, sedangkan proses denitrifikasi sebesar 60%. Rata-rata penurunan P2O4 pada sistem MBBR sebesar 19%, sedangkan rata-rata penurunan pada proses denitrifikasi sebesar 55%. Kesimpulannya,  penggunaan  sistem  MBBR  dan  proses  denitrifikasi  dapat  efektif  dalam mengolah  senyawa  organik  dan  mengurangi  konsentrasi  N  Total  serta  P2O4  dalam  air limbah. Saran penelitian selanjutnya agar dapat memanfaatkan sistem MBBR dalam jangka waktu  yang  lebih  panjang  sehingga  dapat  melihat  titik  jenuh  dari  alat  tersebut  dalam mengolah air limbah.
Kata Kunci: Reaktor Biofilm; Moving Bed; Presipitasi; Hidroksiapatit; Air Limbah Laundry

## PENDAHULUAN
Saat  ini  masyarakat  cenderung  memilih  kegiatan  rumah  tangga  yang  bersifat  praktis, misalnya  dalam  kegiatan  mencuci  pakaian  diserahkan  kepada  usaha  laundry  atau  jasa laundry.  Saat  ini  usaha  cuci  pakaian  atau  laundry  semakin  banyak  di  masyarakat, khususnya  di  kota-kota  besar 1 .  Proses  yang  digunakan  dalam  kegiatan  mencuci  pakaian atau  laundry  menggunakan  bahan  kimia  dengan  konsentrasi  tinggi  antara  lain  fosfat, surfaktan,  amonia  dan  nitrogen  serta  padatan  tersuspensi 2 .  Air  limbah  hasil  kegiatan mencuci  pakaian  atau  laundry  apabila  dibuang  ke  badan  air  atau  lingkungan  secara  terus menerus  tanpa  diolah  dengan  teknologi  yang  memadai  akan  menyebabkan  menurunnya kualitas badan air, bahkan dapat menimbulkan permasalahan pencemaran pada perairan 3 .
Kandungan  zat  terbesar  pada  deterjen  adalah  natrium  tripoli-fosfat  yang  berfungsi sebagai surfaktan dan pembangun, sehingga pada air limbah laundry banyak mengandung fosfat 4 .  Dengan semakin  banyaknya  air  limbah  laundry  yang mengandung  surfaktan  yang masuk ke perairan, maka daya dukung badan air dan kemampuan penjernihan diri air juga akan menurun 5 . Jika kandungan fosfat pada air limbah berasal dari kegiatan laundry yang berlebihan,  maka  hal  ini  akan  mengganggu  lingkungan  yang  antara  lain  menyebabkan eutrofikasi 6 .  Eutrofikasi  merupakan  fenomena  dimana  suatu  badan  air  menjadi  kaya  akan unsur hara terlarut, namun kandungan oksigen terlarut dan daya dukung badan air terhadap biota perairan menurun 7 .
Berdasarkan dampak-dampak yang dapat terjadi sebagaimana diuraikan di atas, maka diperlukan  upaya  untuk  menjaga  kualitas  perairan  atau  lingkungan  hidup.  Untuk  itu  perlu dilakukan  suatu  teknologi  yang  dapat  meningkatkan  kualitas  air  akibat  limbah  air  laundry. Salah  satu  teknologi  yang  digunakan  adalah  teknologi  pengolahan  air  limbah  dengan menggunakan  sistem  biofilm.  Sistem  biofilm  seperti  MBBR  (Moving  Bed  Biofilm  Reactor) telah  dikenal  sebagai  reaktor  kompak  dan  kuat  untuk  mengolah  air  limbah,  terutama  air limbah  dengan  konsentrasi  nitrogen  dan  fosfat  yang  besar 8 – 10 .  Teknologi  MBBR  juga terbukti  dapat  mengurangi  polutan  mikro  pada  air  limbah 11,12 .  MBBR  lebih  efektif menghilangkan  bahan  organik  senyawa  yang  bersifat  asam  pada  air  limbah  industri dibandingkan dengan pengolahan menggunakan lumpur aktif 13 .
Media Polyurethane Foam (PU-Foam), merupakan media tumbuh mikroorganisme yang digunakan  dalam  pengolahan  air  limbah  menggunakan  MBBR.  PU-Foam  memiliki  luas permukaan  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  media  MBBR  yang  umum  digunakan  saat  ini seperti  bioball,  kaldness,  kaldess,  dan  biochip.  PU-foam  khusus  digunakan  pada  aplikasi MBBR  untuk  mereduksi  air  limbah  industri  dengan  muatan  organik  yang  tinggi  (high  rate), karena luas permukaannya yang besar (sekitar 15.000 - 20.000 m2/m3 air limbah) atau 100 x lebih lebar dari bioball, 40 x dibandingkan dengan kaldness/kaldess, dan 10x dibandingkan dengan biochip 14 .
Busa  MBBR-PU  dapat  digunakan  untuk  air  limbah  yang  mempunyai  kandungan  zat organik  tinggi,  karena  ketahanannya  yang  tinggi  dan  kemampuannya  dalam  menguraikan bahan  kimia.  Karena  ketangguhan  dan  efisiensinya  dalam  menghilangkan  senyawa  kimia, Busa  MBBR-PU  dianggap  sebagai  pilihan  yang  baik  untuk  mengolah  air  limbah  laundry. Penelitian ini ingin membuat prototipe Busa MBBR-PU untuk menghilangkan zat-zat organik dengan  kandungan  fosfat  tinggi  seperti  pada  air  limbah  laundry,  sehingga  air  limbah  yang masuk ke badan air tidak menyebabkan penurunan kualitas air 15 .
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kemampuan sistem MBBR dengan media  busa  poliuretan  dalam  menghilangkan  senyawa  organik,  senyawa  N,  dan  senyawa fosfat  (P2O4)  pada  air  limbah  laundry.  Penelitian  ini  diharapkan  dapat  memberikan kontribusi  dalam  pengembangan  teknologi  pengolahan  air  limbah  yang  lebih  efektif  dan ramah lingkungan. Diharapkan hasil penelitian ini dapat menjadi acuan bagi industri laundry dalam meningkatkan kualitas pengolahan limbah yang dihasilkan.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  laboratorium  Poltekkes  Kemenkes  Surabaya  pada  bulan Januari  2024.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  eksperimental  murni,  dengan menggunakan limbah cair pada Instalasi Pengolahan Air Limbah di Industri Rumah Tangga Laundry.  Alat  yang  digunakan  berupa  reaktor  MBBR,  berkapasitas  1  M 3 /hari  dengan  pipa inlet – outlet,  sample  port,  pipa  pembuangan  lumpur. Gambar  1,  R1  merupakan  ruang pencampur, tempat pencampuran limbah cair dengan larutan Ca(OH)2 5% dengan dosis 5 ppm,  sehingga  terjadi  pengendapan  selektif  membentuk  senyawa  hidroksiapatit.  Proses aerasinya  hanya  R2,  karena  diharapkan  terjadi  nitrifikasi,  R3  proses  anoksik,  sehingga tanpa  aerasi.  Konsentrasi  zat  organik  pada  sistem  limbah  laundry  bersifat  fluktuatif, sehingga pemantauan  dan pengambilan  sampel  pada hari  ke 1  (satu)  disesuaikan  dengan HRT  masing-masing  reaktor  yaitu  setiap  3  jam  untuk  R1  dan  setiap  6  jam  untuk  R2. Pengambilan  sampel  dilakukan  dengan  menggunakan  pipet  kaca  20  ml  sebanyak  3  (tiga) kali untuk setiap sampel.
Parameter  umum  yang  dipantau  secara  berkala  adalah  suhu,  pH,  ORP,  COD,  N  total dan  P2O4.  Sampel  untuk  analisis  BOD  perlu  disimpan  jika  tidak  segera  dianalisis, sedangkan  sampel  COD,  Total  N  dan  P  dianalisis  pada  hari  yang  sama.  Periode pengambilan sampel adalah hari ke 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, dan 14
Blower Inlet Outlet R1, Mixing R2, Aerobic PU-FOAM PU-FOAM Sample Port Sample Port Sample Port Sample Port Tube Settler Root Diffuser Ca(OH)2
Gambar 1 . Seri MBBR dengan sistem kontinyu
Analisis  biomassa  media  biofilm  dilakukan  secara  gravimetik  dengan  terlebih  dahulu mengambil  10  buah  media  untuk  masing-masing  reaktor  dan  diletakkan  pada  cawan alumunium  foil,  dikeringkan  pada  suhu  105 0 C  semalaman,  ditimbang  dan  dicatat  sebagai berat  awal.  Selanjutnya,  media  dicuci  menggunakan  tetes  larutan  NaOH  2M  dan  dibilas dengan air deionisasi. Setelah proses pencucian dilanjutkan kembali dengan mengeringkan media  pada  suhu  105 0 C  semalaman,  ditimbang  dan  dicatat.  Berat  biomassa  pada  media merupakan selisih berat sebelum dan sesudah pencucian. Selanjutnya jumlah biomassa per luas permukaan spesifik media dapat diketahui.
Selain  analisis  biomassa,  biofilm  pada  media  PU-foam  juga  diperiksa  morfologinya menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Prosedur persiapan analisis morfologi biofilm  menggunakan  SEM  mengikuti  metode  yang  digunakan  oleh  Abtahi  et  al.,  (2018), yaitu  mengupas  biofilm  yang  menutupi  media  secara  hati-hati,  lalu  dipotong  kecil-kecil. Masing-masing  potongan  direndam  dalam  2  mL  glutaraldehid  4%,  1  mL  buffer  fosfat  (pH 7,4)  dan  1  mL  air  demineralisasi  selama  20  menit.  Selanjutnya  dilakukan  pencucian sebanyak  2  (dua)  kali  dengan  1  mL  buffer  fosfat,  2  mL  sukrosa  0,4  M  dan  1  mL  air demineralisasi  selama  15  menit.  Sampel  potongan  biofilm  yang  telah  dicuci  kemudian dikeringkan dengan cara direndam dalam 2 mL air aseton (50%:50%) selama 5 menit, 2 mL air  aseton  (70%:30%)  selama  5  menit,  masing-masing.  dan  2  mL  larutan  aseton  - heksametildisilazana  (HMDS)  (50%:50%)  selama  5  menit.  Selanjutnya  sampel  dikeringkan semalaman bersamaan dengan evaporasi HMDS.

## HASIL PENELITIAN
Prototipe MBBR dioperasikan selama 1 bulan terus menerus. Sebelum digunakan untuk mengolah limbah cucian rumah, terlebih dahulu dilakukan penyemaian mikroba pada media PU-Foam.  Proses  penyemaian  dilakukan  selama  14  hari,  dengan  menggunakan  mikroba starter aerobik yang telah dikenal yaitu konsorsium mikroba Nitrosomonas sp, Nitrosobacter sp, Aerobacter sp, Lactobacillus sp, dan Saccharomyces C, dengan dosis 10-15 ml per mg/L BOD inlet. ). Proses penyemaian mikroba dilakukan secara batch dalam bak aerasi.
Pada  saat  proses  penyemaian,  ruang  R2  diberi  aerasi  terus  menerus  selama  24  jam agar konsentrasi oksigen terlarut lebih dari ± 5 mg/L, dan diberi larutan nutrisi yaitu larutan dengan perbandingan konsentrasi C, N  dan P sebesar 100. : 5: 1 sebanyak 200 ml/L/hari. Pada  Gambar  4.5.  Terlihat  pada  awalnya  media  penyemaian  busa  PU  mengapung  di permukaan air. Media bergerak mengikuti aliran air yang dipengaruhi oleh hembusan udara dari diffuser.
Pada  penelitian  ini  proses  penyemaian  secara  batch  dilakukan  lebih  lama  yaitu  7  hari dengan  tujuan  agar  biofilm  pada  media  PU-foam  terbentuk  lebih  tebal  sehingga  mikroba lebih tahan terhadap kondisi lingkungan yang bersifat basa. Setelah 7 hari, air di cekungan R2 dibuang sebesar 20% per 24 jam dan diganti dengan air limbah asli. Proses ini dilakukan hingga seluruh air bersih telah tergantikan seluruhnya dengan air limbah asli. Setelah proses seeding  selesai  dilakukan  pengukuran  berat  kering  biofilm  pada  media  PU-Foam,  yaitu sebesar 1,967 g/L.

## Gambar 2. Scanning Electron Microscopy (SEM) media biofilm PU-Foam

## Kondisi Kerja Prototipe MBBR
Kondisi kerja Prototipe MBBR selama 2 bulan ditunjukkan pada Tabel 1.  Selama masa percobaan,  suhu  29±1,4  0C,  pH  6,8±0,4  dan  kadar  oksigen  3,33±2,1  mg/L  dijaga  pada tingkat stabil. Parameter-parameter tersebut merupakan kondisi optimal untuk pertumbuhan
5/10/2020 12:06:48 PM 5/10/2020 12:06:48 PM
mikroorganisme dalam sistem MBBR. Stabilitas parameter-parameter tersebut menunjukkan bahwa prototipe MBBR berfungsi dengan baik selama periode 2 bulan percobaan.
Tabel 1. Kondisi Kerja PrototipeMBBR Total beban BOD 0,38  kg/hari Tingkat Pemuatan BOD MBBR 7,5  gr/m2.hari Kecepatan Permukaan Media 20.000  m2/m3 Persyaratan luas permukaan 50.667  m2 Volume Kebutuhan Media 0,002533  m3 Volume Pembenaran media 5  % Volume tangki aerasi 0,050667  m3 Waktu Retensi Hidrolik 1.216  jam pH 6,8±0,4 Suhu 29±1,4 0 C Larutkan Oksigen, R2 3,33±2,1  mg/L Larutkan Oksigen, denitrifikasi 1,28±0,8  mg/L

## Pengendapan P2O4 dengan larutan Ca(OH)2
Pengendapan  senyawa  P2O4  pada  air  limbah  laundry  rumah  tangga  menggunakan larutan Ca(OH)2 mengikuti reaksi sebagai berikut:
10 Ca2 + + 6 PO43- + 2OH-  Ca10(PO4)6(OH)2
Penerapan  larutan  Ca(OH)2  5%  secara  kontinyu  menunjukkan  terjadinya  pengendapan senyawa  fosfat  anorganik,  menaikkan pH,  menurunkan konsentrasi  P2O4  dan membentuk endapan  berwarna  putih  hidroksiapatit  (HA)  atau  Ca10(PO4)6(OH)2  .  Konsentrasi  P2O4 mengalami  penurunan  sebesar  82,41%  dan  rata-rata  berat  kering  senyawa  HA  yang terbentuk sebesar 9,89 mg/L. Peningkatan pH yang terjadi sebesar 16% menjadi 8,08-8,59. Kondisi pH masih dapat diterima oleh mikroba aerob.

## Penghapusan zat di PrototypeMBBR PU-Foam
Pada Gambar 3, rata-rata penurunan bahan organik (COD) pada sistem MBBR berkisar 63-78%,  sedangkan  pada  proses  denitrifikasi  48-52%.  Rata-rata  konsentrasi  keluar  zat organik  (COD)  yang  dikeluarkan  dari  R3  kurang  dari  100  mg/L,  sehingga  memenuhi  Baku Mutu Keputusan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 (maksimal 250 mg/L).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 100 200 300 400 500 600 Org an ic Subst an ce Con cen tra tion (CO D), mg /L day R2, aerob R3, denitrification
Gambar 3. Konsentrasi bahan organik (COD), mg/L pada ruang pencampuran, aerobik dan denitrifikasi
Pada  Gambar  4  rata-rata  penurunan  total  N  pada  sistem  MBBR  berkisar  43  -55%, sedangkan  pada  proses  denitrifikasi  sebesar  60%.  Rata-rata  konsentrasi  N  total  yang terbuang dari R3 kurang dari 55 mg/L. Tidak ada persyaratan mengenai konsentrasi N Total pada industri laundry dalam Baku Mutu Keputusan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 50 100 150 200 250 300 Total N c oncentration, mg/L days R2, Aerob R3, denitrification
Gambar 4. Konsentrasi N Total, mg/L pada ruang pencampuran, aerobik dan denitrifikasi
Pada Gambar 5, rata-rata penurunan P2O4 lebih besar pada proses denitrifikasi (55%) dibandingkan  pada  proses  aerobik  (19%).  Proses  denitrifikasi  terjadi  pada  kondisi  anoksik (ditunjukkan  pada  bilangan  ORP  pada  Gambar  6.  Pada  kondisi  anoksik,  senyawa  P2O4
mengalami  proses  hidrolisis  sehingga  terjadi  pelepasan  ion  Pi.  Selanjutnya  Pi  digunakan sebagai  energi  untuk  mengambil  sisa-sisa  ion  Pi.  asam  rantai  pendek  dalam  air  limbah (Roxana  Elena  Apreutesei  dan  Carmen  Teodosiu,  2008;  Zhang  et  al.,  2009;  Nair  dan Ahammed, 2015).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 P2O4 Con sen tra tion , m g/L days R2, aerob R3, denitrification
Gambar 5. Konsentrasi P2O4, mg/L pada R1, R2 dan R3
Pada  Gambar  6,  penurunan  angka  ORP  pada  proses  denitrifikasi  sangat  besar  yaitu berkisar  79,13 – 80,61%.  Hal  ini  dikarenakan  pada  proses  denitrifikasi  tidak  terjadi  proses aerasi.  Aliran  air  dibuat  laminar  sehingga  tidak  terjadi  gangguan  yang menyebabkan difusi oksigen  ke  dalam  air.  Selain  proses  hidrolisis  yang  menyebabkan  keluarnya  ion  P,  pada proses  denitrifikasi  juga  terjadi  penurunan  konsentrasi  N  Total,  karena  dengan  adanya senyawa nitrat akan dimanfaatkan oleh organisme heterotropik sebagai akseptor, sehingga nitrat akan berubah menjadi ion P. menjadi gas nitrogen.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 50 100 150 200 250 300 ORP Value , m V days
Gambar 6 . ORP, nomor mV pada R2 dan R3

## PEMBAHASAN
Prototipe  MBBR  membantu  mengolah  limbah  cucian  rumah,  terlebih  dahulu  dilakukan penyemaian mikroba pada media PU-Foam, menggunakan starter aerobik Nitrosomonas sp, Nitrosobacter  sp,  Aerobacter  sp,  Lactobacillus  sp,  dan  Saccharomyces  C.  Proses penyemaan  mikroba  dilakukan  secara  batch  dalam  bak  aerasi.  Proses  ini  bertujuan  untuk mengurai senyawa organik yang terkandung dalam limbah cair. Setelah proses penyemaian selesai,  media  PU-Foam  yang  sudah  mengandung  mikroba  akan  dimasukkan  ke  dalam reaktor  MBBR  untuk  proses  pengolahan  limbah  secara  efisien.  Dengan  adanya  mikroba yang aktif, diharapkan proses penguraian senyawa organik dalam limbah cair dapat berjalan dengan  optimal.  Dengan  demikian,  penggunaan  media  PU-Foam  dan  mikroba  aerobik  ini diharapkan  dapat  meningkatkan  efisiensi  dan  efektivitas  dalam  pengolahan  limbah  cair. Selain  itu,  proses  ini  juga  dapat  membantu  mengurangi  dampak  negatif  limbah  terhadap lingkungan.
Dalam  proses  pembersihan,  R2  terus  dipantau  konsentrasi  oksigen  dan  kandungan nutrisinya,  dengan  konsentrasi  100:5:1  untuk  C,  N,  dan  P.  Pemantauan  ini  memastikan bahwa  mikroorganisme  memiliki  sumber  daya  yang  diperlukan  untuk  memecah  senyawa organik  secara  efisien.  air  limbah.  Dengan  menjaga  kondisi  optimal,  reaktor  MBBR  dapat mengolah  air  limbah  secara  efektif  dan  meminimalkan  dampak  terhadap  lingkungan. Pembentukan  biofilm  pada  media  busa  PU  meningkatkan  luas  permukaan  yang  tersedia untuk  pertumbuhan  mikroba,  sehingga  meningkatkan  efisiensi  pengolahan 16 – 20 .  Selain  itu, pasokan  udara  yang  mengandung  20%  oksigen  secara  terus-menerus  per  24  jam membantu  mempertahankan  kondisi  aerobik  yang  diperlukan  bagi  mikroorganisme  untuk berkembang dan secara efektif mendegradasi polutan organik dalam air limbah 21 – 23 .
Konsentrasi  N  total  pada  sistem  MBBR  berkisar  antara  43-55%,  dengan  denitrifikasi 60%,  dengan  konsentrasi  R3  di  bawah  55  mg/L.  Tidak  ada  informasi  tentang  N  Total konsentrasi di  industri  laundry. Nitrilotriacetic (NTA) adalah konsentrasi N dalam Air  limbah laudry, yang digunakan sebagai agen pengkelat dan bahan pembangun dalam pembuatan deterjen, berfungsi untuk meningkatkan efisiensi pencucian. Bahan pembuat lainnya adalah Sodium  Tri  Polyphosphate.  Konsentrasi  NTA  dalam  air  limbah  laundry  dapat  bervariasi tergantung  pada  deterjen  spesifik  yang  digunakan,  namun  biasanya  ditemukan  dalam konsentrasi  yang  lebih  rendah  dibandingkan  senyawa  nitrogen  lainnya 24 – 26 .  Penting  untuk mempertimbangkan  keseluruhan  kandungan  nitrogen  dalam  sistem  pengolahan  air  limbah untuk mengelola proses penghilangan unsur hara secara efektif. NTA dikenal mudah terurai secara  hayati  dan  tidak  terlalu  berbahaya  bagi  lingkungan  dibandingkan  senyawa  nitrogen lainnya,  menjadikannya  pilihan  utama  dalam  industri 27,28 .  Pemantauan  dan  pengendalian kadar  NTA  yang  tepat  dalam  air  limbah  dapat  membantu  mencegah  dampak  negatif terhadap  ekosistem  perairan  dan  kesehatan  masyarakat 29 .  Selain  itu,  kemampuan  NTA
yang dapat terbiodegradasi memungkinkan proses pengolahan yang lebih efisien, sehingga mengurangi  dampak  lingkungan  secara  keseluruhan  dari  pembuangan  air  limbah 30,31 . Dengan menerapkan langkah-langkah pemantauan dan pengendalian yang efektif terhadap tingkat  NTA,  industri  dapat  memastikan  kepatuhan  terhadap  peraturan  dan  melindungi kualitas air.
Rata-rata  penurunan  P2O4  lebih  besar  pada  proses  denitrifikasi  (55%)  dibandingkan pada  proses  aerobik  (19%).  Proses  denitrifikasi  terjadi  pada  kondisi  anoksik  (ditunjukkan pada  bilangan  ORP.  pada  kondisi  anoksik,  senyawa  P2O4  mengalami  proses  hidrolisis sehingga  terjadi  pelepasan  ion  Pi.  Selanjutnya  Pi  digunakan  sebagai  energi  untuk mengambil sisa-sisa ion Pi. asam rantai pendek dalam air limbah Pelepasan ion Pi selama proses  denitrifikasi  dapat  membantu  dalam  mengurangi  kadar  fosfor  di  air  limbah.  Proses hidrolisis  senyawa  P2O4  juga  dapat  meningkatkan  efisiensi  pengolahan  limbah  secara keseluruhan.  Proses  denitrifikasi  membutuhkan  pengawasan  yang  ketat  karena  dapat menghasilkan  gas  nitrogen  oksida  yang  berpotensi  merusak  lingkungan.  Oleh  karena  itu, pemantauan  dan  kontrol  yang  baik  sangat  diperlukan  dalam  implementasi  proses denitrifikasi  dalam  pengolahan  limbah.  Proses  denitrifikasi  juga  dapat  membantu mengurangi dampak negatif eutrofikasi di perairan. Penggunaan teknologi yang tepat dapat memastikan keberhasilan proses denitrifikasi dalam pengolahan limbah secara efektif 32,33 .
Penurunan  angka  ORP  pada  proses  denitrifikasi  sangat  besar  yaitu  berkisar  79,13 – 80,61%.  Hal  ini  dikarenakan  pada  proses  denitrifikasi  tidak  terjadi  proses  aerasi.  Aliran  air dibuat laminar sehingga tidak terjadi gangguan yang menyebabkan difusi oksigen ke dalam air.  Selain  proses  hidrolisis  yang  menyebabkan  keluarnya  ion  P,  pada  proses  denitrifikasi juga  terjadi  penurunan  konsentrasi  N  Total,  karena  dengan  adanya  senyawa  nitrat  akan dimanfaatkan  oleh  organisme  heterotropik  sebagai  akseptor,  sehingga  nitrat  akan  berubah menjadi ion P. menjadi gas nitrogen . Proses denitrifikasi juga berperan dalam mengurangi konsentrasi  nitrogen  di  lingkungan,  sehingga  dapat  membantu  mengendalikan  eutrofikasi dan  menjaga  keseimbangan  ekosistem  air.  Dengan  demikian,  proses  denitrifikasi  memiliki peran penting dalam menjaga kualitas air dan ekosistem yang sehat. Selain itu, pengaturan aliran air  laminar juga dapat membantu meminimalkan gangguan yang dapat menghambat proses-proses  biokimia  di  dalam  air.  Pengaturan  aliran  air  laminar  dapat  meningkatkan efisiensi  proses  denitrifikasi  dengan  memastikan  distribusi  nutrien  yang  merata  di  dalam lingkungan  air.  Hal  ini  penting  untuk menjaga  keseimbangan  ekosistem  air  dan  mencegah terjadinya eutrofikasi yang dapat merusak lingkungan 34,35 .
Dalam pengolahan limbah laundry, tantangan terbesarnya adalah mencapai konsentrasi Nitrogen  Total  dan  P2O4  dalam  limbah  yang  sesuai  dengan  baku  mutu.  Tingginya konsentrasi  P2O4  pada  limbah  cair  dapat  menyebabkan  eutrofikasi  yaitu  tumbuhnya  alga dan mikroalga secara berlebihan pada badan air penerima limbah. Air yang mengandung P
>  0,015  mg/L  dan  N  0,165  mg/L  yang  tersedia  secara  biologis  dapat  menyebabkan eutrofikasi  (Nair  dan  Ahammed,  2015).  Tumbuhan  air  yang  menutupi  permukaan  perairan akan menghambat sinar matahari dan menyebabkan oksigen terlarut di perairan berkurang. Tumbuhan  akan  menggunakan  oksigen  di  badan  air  pada  malam  hari.  Sedangkan  pada siang  hari,  kurangnya  sinar  matahari  pada  perairan  akan  menghambat  proses  fotosintesis sehingga oksigen yang dihasilkan juga akan berkurang. Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh  eutrofikasi  adalah air  menjadi  keruh  dan  berbau  akibat  pembusukan  lumut  yang mati. Eutrofikasi  menyebabkan  penurunan  kualitas  air,  perubahan  ekologi  berupa  berkurangnya keanekaragaman  spesies  dan  perubahan  struktur  komunitas.  Meningkatnya  permasalahan eutrofikasi di perairan menunjukkan perlunya aturan yang ketat mengenai persyaratan total N dan total P pada limbah.

## SIMPULAN DAN SARAN
Rasio  konsentrasi  COD pada  sistem  MBBR  adalah  63-78%,  dengan konsentrasi  COD 100  mg/L.  Konsentrasi  N  total  pada  sistem  MBBR  berkisar  antara  43-55%,  dengan denitrifikasi  60%,  dengan  konsentrasi  R3  di  bawah  55  mg/L.  P2O4  penurunan  lebih  besar pada  denitrifikasi  (55%),  dibandingkan  aerobik  (19%).  Proses  denitrifikasi  terjadi  pada anoksik,  senyawa  P2O4  mengalami  proses  hidrolisis,  terjadi  pelepasan  ion  Pi,  digunakan sebagai  energi.  ORP  pada  denitrifikasi  yang  tinggi  berkisar  antara  79,13  -  80,61%  yang menunjukkan bahwa proses denitrifikasi tidak melibatkan aerasi, hidrolisis, atau konsentrasi N  Total,  karena  nitrat  diubah  menjadi  P  dan  N.  Protokol  MBBR  membantu  analisis  bakteri pada  rumen,  terutama  melalui  penggunaan  starter  aerobik  seperti  Nitrosomonas  sp, Nitrosobacter  sp,  Aerobacter  sp,  Lactobacillus  sp,  dan  Saccharomyces  C.  Proses  ini memastikan  aktivitas  organik  yang  optimal  dalam  rumen,  meningkatkan  efisiensi  dan efektivitas,  dan  mengurangi  efek  bakteri  negatif  terhadap  lingkungan.  R2  terus  memantau konsentrasi  oksigen  dan  kandungan  nutrisinya,  dengan  100:5:1  untuk  C,  N,  dan  P. Pemantauan  ini  memastikan  mikroorganisme memiliki  sumber  daya  yang  diperlukan  untuk memecah  bahan  organik  seperti  udara  limbah.  Reaktor  MBBR  membentuk  biofilm  pada media busa PU, meningkatkan efisiensi 16-20. Kandungan nitrogen total pada sistem MBBR berkisar  antara  43-55%,  dengan  denitrifikasi  60%  dan  konsentrasi  R3  55  mg/L. Nitrilotriacetic  (NTA)  adalah  kandungan  nitrogen  di  udara  cucian,  yang  digunakan  sebagai deterjen dan bahan bangunan untuk meningkatkan efisiensi pencacahan.
Kesimpulannya,  penggunaan  sistem  MBBR  dengan  proses  denitrifikasi  dapat  secara efektif  mengurangi  limbah  organik  dan  meningkatkan  N  Total  dan  P2O4.  Namun, pemantauan  berkala  diperlukan  untuk  memastikan  bahwa  standar  kualitas  air  yang ditetapkan  terpenuhi.  Pemeliharaan  berkala  terhadap  sistem  MBBR  juga  penting  untuk mencegah  potensi  malfungsi  yang  dapat  berdampak  pada  efisiensi  dalam  mengurangi
sampah organik. Disarankan penelitian selanjutnya agar dapat memanfaatkan sistem MBBR dalam jangka waktu yang lebih panjang sehingga dapat melihat titik jenuh dari alat tersebut dalam mengolah air limbah.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Godin L, Laakso S, Sahakian M. Doing laundry in consumption corridors: wellbeing and everyday life. Sustain Sci Pract Policy .
2020;16(1):99-113. doi:10.1080/15487733.2020.1785095
2.  Völker  J,  Vogt  T,  Castronovo  S,  et  al.  Extended  anaerobic  conditions  in  the  biological wastewater  treatment:  Higher  reduction  of  toxicity  compared  to  target  organic micropollutants. Water Res . 2017;116:220-230. doi:10.1016/J.WATRES.2017.03.030
3.  Luo J,  Jin  X,  And  YW, Jin  P.  Advanced Treatment  of  Laundry Wastewater  by  Electro- Hybrid Removal and Mechanism. Wate . 2022;14(4138):1-16.
4.  Sulistiono  E, Wicaksono RR,  ...  Potential  Microbial  Consortium as  an  Effort  to  Reduce Detergent Waste in Waters. 1st ICEHST
… . 2022;1(1):323-331. https://conference.unisla.ac.id/index.php/icehst/article/view/155
5.  Singh  BJ,  Chakraborty  A,  Sehgal  R.  A  systematic  review  of  industrial  wastewater management: Evaluating challenges and enablers. J Environ Manage . 2023;348(October):119230. doi:10.1016/j.jenvman.2023.119230
6.  Badamasi  H,  Yaro  MN,  Ibrahim  A,  Bashir  IA.  CODEN(USA):  CRJHA5  Impacts  of Phosphates on Water Quality and Aquatic Life. Chem Res J . 2019;4(3):124-133.
7.  He  Y,  Zhang  P,  Xu  F,  Zhao  L,  Zhang  J.  Seasonal  nutrients  variation,  eutrophication pattern, and Chlorophyll a response adjacent to Guangdong coastal water, China. Front Mar Sci . 2023;10(August):1-17. doi:10.3389/fmars.2023.1236609
8. Kawan JA, Suja’ F, Pramanik SK, Yusof A, Rahman RA, Hasan HA. Effect of Hydraulic Retention  Time  on  the  Performance  of  a  Compact  Moving  Bed  Biofilm  Reactor  for Effluent Polishing of Treated Sewage. Water (Switzerland) . 2022;14(1). doi:10.3390/w14010081
9.  Madan S, Madan R, Hussain A. Advancement in biological wastewater treatment using hybrid  moving  bed biofilm  reactor  (MBBR):  a  review. Appl  Water  Sci .  2022;12(6):1-13. doi:10.1007/s13201-022-01662-y
10.  Alarjani  KM,  Almutairi  AM,  Flanet  Raj  SR,  Rajaselvam  J,  Chang  SW,  Ravindran  B. Biofilm  producing  indigenous  bacteria  isolated  from municipal  sludge  and  their  nutrient removal  ability  in  moving  bed  biofilm  reactor  from  the  wastewater. Saudi  J  Biol  Sci . 2021;28(9):4994-5001. doi:10.1016/j.sjbs.2021.06.084
11.  Belete B, Desye B, Ambelu A, Yenew C. Micropollutant Removal Efficiency of Advanced Wastewater Treatment Plants: A Systematic Review. Environ Health Insights . 2023;17.
doi:10.1177/11786302231195158
12.  Li M, Liu Y, Zhou X, Wang N, Yuan B. A Study on The Carriers Compound Multi-Stage MBBR  Biological  Treatment  Process  for  Domestic  Sewage. Sustain .  2023;15(10). doi:10.3390/su15107922
13.  Yang  X,  López-Grimau  V,  Vilaseca  M,  Crespi  M.  Treatment  of  textilewaste  water  by CAS,  MBR,  and  MBBR:  A  comparative  study  from  technical,  economic,  and environmental perspectives.
Water
(Switzerland) . 2020;12(5):1-17.
doi:10.3390/W12051306
14.  Dacewicz  E,  Grzybowska-Pietras  J.  Polyurethane  foams  for  domestic  sewage treatment. Materials (Basel) . 2021;14(4):1-19. doi:10.3390/ma14040933
15.  Khan MJ, Wibowo A, Karim Z, et al. Wastewater Treatment Using Membrane Bioreactor Technologies:  Removal  of  Phenolic  Contaminants  from  Oil  and  Coal  Refineries  and Pharmaceutical Industries. Polymers (Basel) . 2024;16(3):1-34.
doi:10.3390/polym16030443
16.  Shineh  G,  Mobaraki  M,  Perves  Bappy  MJ,  Mills  DK.  Biofilm  Formation,  and  Related Impacts  on  Healthcare,  Food  Processing  and  Packaging,  Industrial  Manufacturing, Marine  Industries,  and  Sanitation – A  Review. Appl  Microbiol .  2023;3(3):629-665. doi:10.3390/applmicrobiol3030044
17.  Setiyawan AS, Nur A, Fauzi M, Oginawati K, Soewondo P. Effects of Different Polymeric Materials on the Bacterial Attachment and Biofilm Formation in Anoxic Fixed-Bed Biofilm Reactors. Water Air Soil Pollut . 2023;234(3). doi:10.1007/s11270-023-06174-2
18.  Rebane I, Priks H, Levin KJ, et al. Microbial growth and adhesion of Escherichia coli in elastomeric  silicone  foams  with  commonly  used  additives. Sci  Rep .  2023;13(1):1-13. doi:10.1038/s41598-023-35239-9
19.  Saini  S,  Tewari  S,  Dwivedi  J,  Sharma  V.  Biofilm-mediated  wastewater  treatment:  a comprehensive review. Mater Adv . 2023;4(6):1415-1443. doi:10.1039/d2ma00945e
20.  Mattos de Oliveira Cruz L, Oliveira Menezes R, Salgado Duarte T, Camargo Bueno DA. Methods  Influence  in  Surface  Area  Result  from  Polyurethane  Used  as  Support  Media. ACS Omega . 2024;9(13):14766-14770. doi:10.1021/acsomega.3c06098
21.  Silva  JA.  Water  Supply  and  Wastewater  Treatment  and  Reuse  in  Future  Cities:  A
Systematic Literature
Review.
Water (Switzerland) . 2023;15(17). doi:10.3390/w15173064
22.  Chandran  P,  Suresh  S,  Balasubramain  B,  et  al.  Biological  treatment  solutions  using bioreactors for environmental contaminants from industrial waste water. J Umm Al-Qura Univ Appl Sci . 2023;(0123456789). doi:10.1007/s43994-023-00071-4
23.  Hasan  SA,  Jabeen  S.  Degradation  kinetics  and  pathway  of  phenol  by  Pseudomonas and Bacillus species. Biotechnol Biotechnol Equip . 2015;29(1):45-53.
doi:10.1080/13102818.2014.991638
24. Procházková M, Máša V. Sustainable Wastewater Management in Industrial Laundries. Chem Eng Trans . 2022;94(June):577-582. doi:10.3303/CET2294096
25.  Oladoye PO, Ajiboye TO, Omotola EO, Oyewola OJ. Methylene blue dye: Toxicity and potential elimination technology from wastewater. Results Eng . 2022;16(September):100678. doi:10.1016/j.rineng.2022.100678
26.  Melián EP, Santiago DE, León E, Reboso JV, Herrera-Melián JA. Treatment of laundry wastewater  by  different  processes:  Optimization  and  life  cycle  assessment. J  Environ Chem Eng . 2023;11(2). doi:10.1016/j.jece.2023.109302
27.  Bom S, MRibeiro HM, Marto J. Sustainability calculator: A tool to assess sustainability in cosmetic products. Sustain . 2020;12(4). doi:10.3390/su12041437
28.  Páez DFC, Villalba XG, Zabalo NA, Galceran HT, Güell IJ, Noguera XG. Mass transfer vectors  for  nitric  oxide  removal  through  biological  treatments. Environ  Sci  Pollut  Res . 2023;30(51):110089-110103. doi:10.1007/s11356-023-30009-6
29. Sharma P, Sharma P. Micro ( nano ) plastics : invisible compounds with a visible impact [ version 2 ; peer review : 1 appro ved , 2 approved with reservations , 1 not approved ] Prabhakar Sharma. F1000Research . 2024;13(69):1-17.
30.  Komorowska-Kaufman  M,  Marciniak  W.  Removal  of  microplastic  particles  during municipal wastewater treatment: A current review. Desalin Water Treat . 2024;317(September 2022):100006. doi:10.1016/j.dwt.2024.100006
31.  Liu Y, Wang H, Cui Y, Chen N. Removal of Copper Ions from Wastewater: A Review. Int J Environ Res Public Health . 2023;20(5). doi:10.3390/ijerph20053885
32.  Moloantoa  KM,  Khetsha  ZP,  van  Heerden  E,  Castillo  JC,  Cason  ED.  Nitrate  Water Contamination  from  Industrial  Activities  and  Complete  Denitrification  as  a  Remediation Option. Water (Switzerland) . 2022;14(5):1-31. doi:10.3390/w14050799
33.  Akinnawo SO. Eutrophication: Causes, consequences, physical, chemical and biological techniques for mitigation strategies. Environ Challenges . 2023;12(March). doi:10.1016/j.envc.2023.100733
34.  Salisu  A,  Umar  BI,  Zhong  Z,  Yu  C,  Wang  Y.  Charcoal  stabilizes  pH  and  improves nutrients  removal  of  bacteria-microalgae  interaction:  A  potential  for  improving  water quality in aquaculture. Environ Eng Res . 2023;28(6):0-1. doi:10.4491/eer.2022.620
35.  Bergbusch  NT,  Wong  AR,  Russell  JN,  et  al.  Impact  of  wastewater  treatment  upgrade and nitrogen removal on bacterial communities and their interactions in eutrophic prairie streams. FEMS Microbiol Ecol . 2023;99(12):1-14. doi:10.1093/femsec/fiad142