Pengaruh Konsentrasi Unsur Kalium, Karbon, dan Aerasi pada Bioremediasi Air Limbah Boezem dengan High Rate Algae Pond
Rhenny Ratnawati * , Indah Nurhayati, Venny Yunita Sari
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Universitas PGRI Adi Buana Surabaya, Jalan Dukuh Menanggal XII, Surabaya, Indonesia 60234

## Abstrak
High  Rate  Algae  Pond  (HRAP)  adalah  salah  satu  teknologi  yang  efektif  untuk  mengolah  air  limbah domestik.  Penelitian  ini  bertujuan  mengkaji  pengaruh  penambahan  unsur  kalium  (K),  karbon  (C),  dan aerasi terhadap proses bioremediasi air boezem. Reaktor yang digunakan berupa toples kaca berukuran 8 liter dengan komposisi air boezem: kultur alga adalah 25%:75%. Air limbah domestik yang digunakan berasal  dari  air  boezem  Kalidami,  Surabaya.  Pembiakkan  alga  berasal  dari  kolam  pribadi  warga  di Sidoarjo. Variabel penelitian adalah penambahan unsur K (0%, 1% dan 3%), konsentrasi C (0 mg/L dan 29,41  mg/L),  dan  aerasi.  Parameter  yang  diukur  adalah  konsentrasi  COD,  MLVSS,  dan  nilai  pH  pada hari ke-0, 3, 6, 9, 11, 13, 16, 18. Analisis konsentrasi COD, MLVSS, dan nilai pH dengan menggunakan metode titrimetrik (APHA 5220 C), metode gravimetri (SNI 06-6989.26-2005), dan menggunakan alat pH meter (SNI 06-6989.14-2004). Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi COD yang  paling  optimal  terlihat  hari  ke-6  pada  reaktor  dengan  penambahan  unsur  K  sebesar  3%  dan konsentrasi C 29,41 mg/L dengan efisiensi mencapai 46% (45,2 mg/L). Konsentrasi COD pada hari ke-6 penelitian memenuhi baku mutu kelas III berdasarkan Peraturan Daerah Kota Surabaya Nomor 2 Tahun 2004  Tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  dan  Pengendalian  Pencemaran  Air  dengan  nilai  yang dipersyaratkan  adalah  50  mg/L.  Konsentrasi  MLVSS  tertinggi  terdapat  pada  reaktor  dengan penambahan unsur K (1% dan 3%), C (29,41 mg/L), dan aerasi. Konsentrasi MLVSS tertinggi terdapat pada  reaktor  dengan  penambahan  unsur  K  (1%  dan  3%),  C  (29,41  mg/L),  dan  aerasi.  Penambahan unsur K dan C tidak mempengaruhi nilai pH.
Kata kunci: aerasi, air boezem, bioremediasi, high rate algae pond, kalium, karbon

## Abstract
[Title: Effect of Potassium, Carbon, and Aeration on Bioremediation of Boezem Wastewater with High Rate  Algae  Pond] High  Rate  Algae  Pond  (HRAP)  is  one  of  the  effective  technologies  for  treating domestic wastewater. This study aims to examine the effect of the addition of potassium (K), carbon (C), and aeration to the boezem water bioremediation process. The reactor used was an 8-liter glass jar with boezem  water  composition:  algae  culture  was  25%:  75%.  The  domestic  wastewater  used  comes  from Boezem  Kalidami,  Surabaya.  Algae  breeding  comes  from  private  pools  of  residents  in  Sidoarjo.  The research  variables  were  the  addition  of  K  elements  (0%,  1%  and  3%),  C  concentrations  (0  mg/L  and 29.41 mg/L), and aeration. The parameters measured were COD, MLVSS, and pH values on days 0, 3, 6, 9, 11, 13, 16, 18. Analysis of COD, MLVSS, and values pH using the titrimetic method (APHA 5220 C), gravimetric  method  (SNI  06-6989.26-2005),  and using  a  pH  meter  (SNI  06-6989.14-2004).  This  study's results indicate that the most optimal decrease in COD concentration was seen on day 6 of the reactor with the addition of K elements by 3% and C concentration of 29.41 mg/L with efficiency reaching 46% (45.2 mg/L). The COD concentration on the 6th day of the study met the class III quality standards based on the Surabaya City Regional Regulation No. 2 of 2004 concerning Management of Water Quality and Control of Water Pollution with the required value is 50 mg/L. The highest MLVSS concentration is found in  the  reactor  with  the  addition  of  elements  K  (1% and  3%),  C (29.41  mg/L),  and  aeration.  The addition of elements K and C does not affect the pH value.
------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi.
E-mail: ratnawati@unipasby.ac.id
Keywords : aeration, bioremediation, boezem water, carbon, high rate algae pond, potassium

## 1. Pendahuluan
Kota Surabaya  memiliki  sistem  kolam penampung air  yang  memiliki  fungsi  sama  dengan  waduk  yaitu boezem.  Keberadaan  boezem  yang  digunakan  sebagai insfrastuktur  pengendali  limpasan  air  daratan  dapat difungsikan sebagai waduk pengendali pencemaran laut. Salah satu fungsi boezem yaitu pengendali perairan pada salah  satu  perkotaan.  Boezem  atau  waduk  dalam  suatu kota  berfungsi  sebagai  muara  dari  air  limbah  domestik dan  sebagai  pengendali  banjir  (Prasandra,  2016). Boezem  Kalidami  memiliki  luas  8  Ha  dan  terletak  di sebelah  selatan  Kali  Jagir  dan  sebelah  utara  Kali Wonorejo (Maulidiyah, 2017).
Air  limbah  domestik  yang  masuk  ke  Boezem Kalidami tanpa ada pengolahan terlebih dahulu. Polutan yang  masuk ke dalam boezem berpotensi menyebabkan pendangkalan  waduk,  sehingga  akan  mengurangi fungsinya sebagai pengendali banjir. Semakin meningkatnya  beban  pencemar  air  boezem  juga menyebabkan  kemampuan  untuk  membersihkan  dirinya sendiri  terhadap  buangan  yang  masuk  ke  alam  ( self purification )  semakin  berkurang  (Nurhayati,  Ratnawati & Sugito, 2018). Masuknya  kandungan zat organik dan nutrient  yang  berlebih  dalam  air  limbah  dapat mengganggu  keseimbangan  ekosistem  perairan,  salah satunya  adalah  meningkatnya  pertumbuhan  alga  dan mengakibatkan  oksigen  di  dalam  perairan  akan berkurang (Sentosa, Hedianto & Satria, 2017).
Bioremediasi  merupakan  proses  penguraian  oleh aktivitas  mikroba  yang  mengakibatkan  transformasi struktur  suatu  senyawa  sehingga  terjadi  perubahan integritas  molekuler  dan  toksisitas  senyawa  tersebut berkurang  atau  tidak  menjadi  toksik  sama  sekali (Nashikin, 2013).  Teknologi bioremediasi dapat dilakukan dengan memenfaatkan mikroorganisme sebagai  agen  pengolah  limbah  salah  satunya  dengan menggunakan  agen  alga-bakteri  sebagai  bioremediasi dalam pengolahan air limbah cair domestik.
High  Rate  Algae  Pond (HRAP) merupakan  salah satu teknologi pengolahan air limbah yang memanfaatkan mikroalga (Slamet, 2015). Pada penerapannya,  dalam  sistem  HRAP  ditambahkan substrat  untuk  meningkatkan  jumlah  biomassa.  Jenis substrat  yang  ditambahkan  dapat  berupa  C-organik seperti  sukrosa.  Berdasarkan  hubungan  simbiosis  yang terjadi  antara  alga  dan  bakteri,  semakin  banyak  jumlah bakteri maka akan semakin banyak CO 2 yang dihasilkan dan kemudian digunakan oleh alga untuk berfotosintesis. Sehingga  dengan  meningkatnya  jumlah  bakteri  akan dapt  juga  meningkatnya  jumlah  produksi  alga  (Putri dkk. , 2014).
Penelitian mengenai pengolahan air limbah dengan HRAP yang memanfaatkan alga telah berhasil dilakukan oleh  Putri dkk. (2014),  Maiga dkk. (2015),  Slamet dkk.
(2015).  Fotosintesis  alga  menghasilkan  O 2 yang  akan digunakan oleh bakteri heterofilik untuk menurunkan zat organik.  Nutrisi  dan  CO 2 dari  oksidasi  akan  digunakan oleh alga. Pengolahan limbah HRAP memiliki beberapa manfaat  yaitu  hemat  biaya  dan  energi  alga  dikonversi menjadi  biofuel,  biogas,  dan  bioethane  sebagai  biofuel (Maiga dkk. , 2015).
Simbiosis alga-bakteri dalam menguraikan polutan mempunyai  efisiensi  yang  berbeda  ketika  dilakukan aerasi dan tanpa aerasi (Ratnawati dkk. , 2011). Efisiensi penurunan  konsentrasi  COD  menggunakan  aerasi  dan tanpa aerasi masing-masing adalah 83,94% dan 71,02%. Penambahan unsur K mempengaruhi efektivitas penurunan  konsentrasi  COD  dalam  hal  tingkat  efisiensi penurunan  dan  kecepatan  waktu  pencapaian  kondisi optimum tersebut. Efisiensi penurunan konsentrasi COD pada  penambahan  unsur  K  3%  dari  total  unsur  K  pada Bold’s  Basal  Medium (BBM)  21,64%  lebih  efektif daripada  tanpa  penambahan  unsur  K  (83,94%:62,3%) dengan  pencapaian  waktu  lebih  singkat  yaitu  pada  hari ke-11.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Ratnawati dkk. (2017)  menyimpulkan  bahwa  efisiensi  penurunan  COD tertinggi  dengan  penambahan  KH 2 PO 4 3%,  sumber  C, dan  tanpa  aerasi.  Efisiensi  penurunan  konsentrasi  COD adalah  50,94%  (60  mg/L).  Konsentrasi  COD  akhir penelitian  belum  memenuhi  standar  kualitas  yang disyaratkan  oleh  Peraturan  Pemerintah  Daerah  Kota Surabaya  Nomor  2  Tahun  2004  (standar  kualitas  COD adalah  50  mg/L).  Perlu  dilakukan  penelitian  dengan metode  yang  berbeda  yaitu  dengan  adanya  aerasi, sehingga  diharapkan  konsentrasi  COD  akhir  memenuhi baku  mutu  yang  dipersyaratkan.  Tujuan  dari  penelitian ini  adalah  untuk  mengkaji  pengaruh  penambahan  unsur K, sumber C, dan aerasi konsentrasi COD, MLVSS, dan nilai pH pada air boezem.

## 2. Bahan dan Metode

## 2.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi  penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Teknik  Lingkungan  dan green  house Laboratorium Biologi Universitas PGRI Adi Buana Surabaya selama 8 bulan.

## 2.2 Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  antara lain:  (1)  Jurigen  untuk  pengambilan  air  limbah  dari boezem  Kalidami,  (2)  Reaktor  uji  berupa  reaktor  kaca yang  bervolume  8  liter  (Gambar  1),  (3)  Aerator  untuk perlakuan  aerasi  pada  setiap  reaktor,  (4)  Bak  plastik
untuk pembiakan alga, (5) Plastik wrap digunakan untuk menutupi  reaktor  agar  tidak  ada  hewan  yang  masuk. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian diantaranya  adalah  air  boezem  Kalidami,  biakkan  alga, unsur K dan C berupa gula pasir.

## 2.3 Pembiakan Alga
Alga  yang  dibiakan  berasal  dari  kolam  pribadi warga  yang  beralamat  di  Jalan  Raden  Patah  No  01 Bulusidokare  Sidoarjo.  Kultur  alga  dilakukan  sampai mencapai  kondisi  yang  siap  digunakan  untuk  penelitian yaitu  konsentrasi  klorofil  a  sebesar  3,5  mg/liter (Nurhayati dkk. ,  2019).  Pembiakan  kultur  alga  dengan cara  penambahan  pupuk  NPK  dan  diaerasi  secara  terus menerus.

## 2.4 Metode Pengumpulan Data

## 2.4.1 Analisis Karakteristik Air Boezem
Analisis  awal  karakteristik  air  Boezem  Kalidami dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kondisi awal karakteristik konsentrasi parameter kadar COD dan nilai pH  sebelum  dilakukan  pengolahan  dengan  proses bioremediasi  menggunakan  simbiosis  alga-bakteri. Analisis  COD  menggunakan  analisis  dengan  metode APHA  5220  C  dengan  satuan  mg/L  (Eaton dkk. ,  2005) sedangkan untuk analisis nilai pH dengan menggunakan metode SNI 06-6989.11-2004.
2.4.2 Penelitian Bioremediasi Air Limbah
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  sistem  batch. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini, adalah (1) Penambahan  unsur  K  dalam  bentuk  kalium  dihydrogen fosfat (KH 2 PO 4 ) dan dikalium hidrogen fosfat (K 2 HPO 4 ) dari  total  unsur  K  pada  BBM  sebesar  0%,  1%  dan  3% (2)  Penambahan  sumber  C  sebesar  0  mg/L  dan  29,41 mg/L  dan  perlakuan  penambahan  aerasi  secara  terus- menerus  karena  pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh Ratnawati dkk. (2011)  menyatakan  bahwa  penambahan unsur  K,  sumber  C,  dan  aerasi  efektif  dalam  proses bioremediasi air limbah.
Reaktor  yang  digunakan  berupa  reaktor  kaca dengan  volume  8  liter.    Setiap  reaktor  uji  diberi  kode 0GA,  0TA,  1GA,  1TA,  2  GA  dan  2TA  dapat  dilihat pada  Tabel  1.  Reaktor  uji  diletakkan  ditempat  terbuka dan  ditutup  dengan  plastik wrap agar  tidak  ada  kotoran maupun  hewan  yang  masuk  ke  dalam  reaktor  uji  dan agar air hujan tidak masuk ke dalam reaktor yang dapat mengakibatkan  pengenceran.  Pengukuran  parameter COD,  pH  dan  MLVSS  disetiap  reaktor  dilakukan  pada hari  ke-  0,  3,  6,  9,  11,  13,  16  dan  18.  Pengukuran MLVSS  menggunakan  metode  gravimetrik  (SNI  06- 6989.26-2005).  Prinsip  pengukuran  MLVSS  dilakukan dengan  pemanasan  pada  suhu  550 o C.  Pada  cawan tertutup  kadar  MLVSS  menunjukan  jumlah  bahan organik yang dapat di biodegradasi.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Karakteristik Awal Air Boezem Kalidami
Konsentrasi COD awal pada air Boezem Kalidami sebesar  132,0  mg/L,  nilai  ini  melebihi  baku  mutu berdasarkan  Peraturan  Daerah  Kota  Surabaya  No.  2 Tahun  2004,  sedangkan  baku  mutu  konsentrasi  COD yang telah ditetapkan adalah 50 mg/L (Tabel 2).

## 3.1.1 Konsentrasi COD
Hasil  analisis  konsentrasi  COD  adanya  pengaruh penambahan unsur K dan pengaruh penambahan sumber C disajikan pada Gambar 1.
Konsentrasi  COD  dengan  penambahan  unsur  K  dan aerasi  menunjukkan  bahwa  tren  penurunan  ketiga reaktor  sama  yaitu  pada  hari  ke-3  sampai  hari  ke-6 mengalami  penurunan  konsentrasi  COD  hari  ke-3 penelitian  pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  berturut- turut  adalah  166,5  mg/L;  71,1  mg/L;    93,3  mg/L (Gambar  1a).  Konsentrasi  COD  hari  ke-6  mengalami penurunan  pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah sebesar  220,1  mg/L;  38,7  mg/L;  60,5  mg/L.  Penurunan konsentrasi COD terjadinya adanya proses oksidasi yang dilakukakan  oleh  mikroorganisme  (Ratnawati & Talarima, 2017).
Gambar 1. Reaktor Uji Penelitian
Tabel 1. Kode Reaktor Uji
Kode reaktor Penambahan konsentrasi unsur K (%) Penambahan sumber C (mg/L) Perlakuan pada reaktor 0 GA 0 29,41 Aerasi 0 TA 0 1 GA 1 29,41 1 TA 0 2 GA 3 29,41 0 GA 0 Tabel 2. Karakteristik Awal Air Boezem Kalidami Parameter Satuan Baku mutu *) Hasil uji Konsentrasi COD mg/L 50 132
Nilai pH - 6-9 7,54
Keterangan:  *) Perda  Kota  Surabaya  No.2  Tahun  2004 untuk  Kelas  III  Tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  dan Pengendalian Pencemaran Air
(a) (b)
Gambar 1. Konsentrasi COD dengan: (a) penambahan unsur K dan aerasi dan (b) penambahan unsur K, C, dan areasi
Pada  hari  ke-9  hingga  hari  ke-18  konsentrasi  COD mengalami peningkatan pada semua reaktor. Konsentrasi COD  hari  ke-9  pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah sebesar  241,5  mg/L;  74,5  mg/L;  dan  114,6  mg/L sedangkan hari ke-18 konsentrasi COD pada reaktor 0TA, 1TA, dan 2TA adalah sebesar 453,9 mg/L; 289 mg/L; dan 311,9  mg/L.  Konsentrasi  COD  mengalami  peningkatan kembali  terjadi  karena  mikroorganisme  mengalami  fase kematian  dimana  fase  ini  disebabkan  adanya  pengaruh dari  konsentrasi  unsur-unsur  senyawa  yang  tidak  bisa diuraikan  kembali  yang  mengakibatkan  mikroorganisme tidak  mampu  lagi  untuk  memproses  penyisihan  air limbah.  Fase  kematian  mikroorganisme  telah  menambah konsentrasi  bahan  organik  dalam  setiap  reaktor (Nurhayati & Ratnawati, 2018).
Pengaruh penambahan unsur K 1% (1 TA) dan 3% (2 TA) mampu menurukan konsentrasi COD daripada tanpa penambahan  unsur  K  (0  TA).  Hal  ini  disebabkan penambahan unsur K dapat mempercepat simbiosis alga- bakteri sehingga proses pengolahan bioremediasi berjalan dengan optimum dibandingkan dengan reaktor yang lain. Unsur K merupakan nutrien makro yang diperlukan alga- bakteri  untuk  memenuhi  kebutuhan  energi,  bahan pembangun sel, sintesis protoplasma, dan bagaian-bagian sel lainnya (Nurhayati & Ratnawati, 2018).
Kadar  COD  dengan  penambahan  unsur  K,  C,  dan aerasi  menunjukkan  tren  penurunan  konsentrasi  COD pada ketiga reaktor sama yaitu konsentrasi COD hari ke-0 pada  reaktor  0GA,  1GA,  dan  2GA  adalah  sebesar  178,4 mg/L; 81 mg/L; dan 82,9 mg/L (Gambar 1b). Konsentrasi COD hari ke-6  pada reaktor 0GA,1GA dan 2GA adalah
sebesar  295,9  mg/L;  55,3  mg/L;  dan  45,2  mg/L. Penurunan  COD  terjadi  karena  nutrien  masih  melimpah sehingga  bakteri  mengalami  fase  eksponensial,  yaitu merupakan fase dimana pertumbuhan bakteri berlangsung sangat cepat (Urnemi dkk, 2012).
Pada  hari  ke-9  hingga  hari  ke-18  konsentrasi  COD disetiap  reaktor  mengalami  peningkatan  kembali  yaitu, konsentrasi  hari  ke-9  pada  reaktor  0GA,  1GA  dan  2GA adalah  sebesar  308  mg/L;  115,2  mg/L;  dan  72,9  mg/L sedangkan  konsentrasi  COD  hari  ke-18  pada  reaktor 0GA,  1GA  dan  2GA  adalah  sebesar  446,4  mg/L;  293,2 mg/L;  dan  310,2  mg/L.  Konsentrasi  COD  mengalami peningkatan kembali, hal ini terjadi karena fase kematian dimana  pada  fase  ini  jumlah  sel  yang  mati  akan meningkat yang disebabkan oleh ketidaktersediaan nutrisi akumulasi produk buangan yang toksik (Pratiwi, 2008).
Penambahan  glukosa  berfungsi  sebagai co-substrate yang dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri. Kebutuhan  nutrien  alga  dan  bakteri  terpenuhi  sehingga simbiosis alga bakteri berjalan optimum dan terjadi proses penyerapan  nutrien  maupun  unsur  hara  (ion-ion  hasil penguraian)  oleh  kinerja  mikroorganisme  tersebut sehingga terjadi penurunan COD (Nurhayati & Ratnawati, 2018).
Penggunaan  aerasi  dapat  mempengaruhi  proses penyisihan  konsentrasi  COD  dalam  air  boezem.  Dengan penggunaan  aerasi,  maka  persediaan  oksigen  terlarut  di dalam  air  boezem  akan  semakin  bertambah,  sehingga cukup  membantu  mikroorganisme  aerob  yang  bekerja untuk  menguraikan  polutan  organik  yang  terdapat  dalam air  boezem.  Pada  dasarnya,  proses  penguraian  bahan
doi: 10.14710/teknik.v41n2.24518               Copyright © 2020, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
organik  oleh  mikroorganisme  membutuhkan  adanya nutrien  dan  oksigen  terlarut  yang  cukup  dalam  reaktor
(Ratnawati, 2011).
( a) (b)
Gambar  2. Konsentrasi  MLVSS  dengan:  (a)  penambahan  unsur  K  dan  aerasi  dan  (b)  penambahan  unsur  K,  C,  dan areasi
Pengolahan  air  limbah  boezem  dengan  bioremediasi alga-bakteri  mampu  menurunkan  konsentrasi  COD  pada hari ke-6 dengan penambahan unsur K 1% (1 TA) sebesar 45% dan penambahan unsur K 3%, sumber C, dan aerasi (2  GA)  yang  didapatkan  konsentrasi  COD  sebesar  46% yang  memenuhi  baku  mutu  kelas  III  yang  sesuai  dengan Peraturan  Daerah  Kota  Surabaya  No.  02  Tahun  2004 Tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  dan  Pengendalian Pencemaran Air.

## 3.1.2 Konsentrasi MLVSS
Gambar  2a  menunjukkan  bahwa  masing-  masing reaktor  mengalami  perubahan  tiap  hari  sampai  akhir penelitian.  Pada  awal  penelitian,  konsentrasi  MLVSS pada  semua  reaktor  mempunyai  nilai  yang  tidak  jauh berbeda dan terjadi fase adaptasi, dimana mikroorganisme mengalami  proses  aklimatisasi  terhadap  lingkungan barunya  sebelum  terjadinya  produksi  biomassa  dan pembelahan  sel  secara  signifikan.  Hasil  dari  analisis penelitian  pada  hari  ke-0  sampai  hari  ke-6  konsentrasi MLVSS mengalami peningkatan pada semua reaktor, hal ini  dikarenakan  pada  reaktor  1  TA  dan  2  TA  ada penambahan  unsur  K  sebanyak  1%  dan  3%  dari  total unsur  K  pada  BBM  memberikan  pengaruh  terhadap konsentrasi MLVSS.
Konsentrasi  MLVSS  hari  ke-0  pada  reaktor  0TA, 1TA  dan  2TA  adalah  sebesar  62,00  mg/L;  28,00  mg/L; dan 56,00 mg/L sedangkan konsentrasi MLVSS hari ke-6 pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah  sebesar  165,00 mg/L;  108,00  mg/L;  dan  150,00  mg/L.  Peningkatan konsentrasi  MLVSS  pada  hari  ke-0  sampai  hari  ke-6 terjadi  fase  eksponensial  dimana  selama  fase  ini kebutuhan nutrisi sangat banyak (Selvika, 2016).
Hari  ke-9  konsentrasi  MLVSS  mengalami penurunan    pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah sebesar  165,00  mg/L;  28,00  mg/L;  dan  116,00  mg/L. Konsentrasi  MLVSS  mengalami  penurunan  kembali terjadi  dikarenakan  pada  fase  ini  terdapat  jumlah mikroorganisme  berkurang  karena  jumlah  pertumbuhan lebih kecil  dari jumlah kematian mikroorganisme.
Pada  hari  ke-11  sampai  hari  ke-18  konsentrasi MLVSS  mengalami  peningkatan  kembali.  Hari  ke-11 pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah  konsentrasi MLVSS  adalah  sebesar  114,00  mg/L;  50,00  mg/L;  dan 118,00  mg/L  sedangkan  konsentrasi  MLVSS  hari  ke-18 pada  reaktor  0TA,  1TA  dan  2TA  adalah  sebesar  484,00 mg/L;  312,00  mg/L;  dan  278,00  mg/L.  Peningkatan konsentrasi  MLVSS  disebabkan  oleh  fase  kematian, dimana  kematian  bakteri  disebabkan  habisnya  jumlah makanan  dalam  medium  sehingga  pembiakan  bakteri terhenti  dan  keadaan  lingkungan  yang  tercemar  karena semakin  banyaknya  hasil  metabolit  yang  tidak  berguna dan mengganggu pertumbuhan bakteri.
Dari  data  tersebut,  diketahui  bahwa  pencapaian konsentrasi MLVSS dipengaruhi oleh penambahan unsur K. Hal ini disebabkan unsur K dapat mempercepat kinerja simbiosis  alga-bakteri,  sehigga  konsentrasi  MLVSS dihasilkan  lebih  besar.  Pengolahan  air  boezem  dengan penambahan  unsur  K  memberikan  pengaruh  terhadap konsentrasi MLVSS.
Semua  reaktor  mengalami  fase  lag  atau  yang  disebut dengan  fase  penyesuaian  mikroorganisme  pada  suatu lingkungan baru (Gambar 2b). Pada hari ke-0 konsentrasi MLVSS pada reaktor 0GA, 1GA dan 2GA adalah sebesar 54,00 mg/L, 62,00 mg/L; dan 74,00 mg/L. Pada hari ke-3 konsentrasi  MLVSS  pada  reaktor  0GA,  1GA  dan  2GA
doi: 10.14710/teknik.v41n2.24518               Copyright © 2020, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
adalah  sebesar  216,00  mg/L;  150,00  mg/L;  dan  138,00 mg/L. Pada  hari  ke-3 penelitian terjadi  fase eksponensial merupakan  fase  dimana  mikroorgaisme  tumbuh  dan membelah  pada  kecepatan  maksimum,  tergantung  pada genetika mikroorganisme.
Sedangkan,  pada  hari  ke-6  sampai  hari  ke-9 mengalami penurunan kembali yang disebabkan pertumbuhan  mikroorganisme  berhenti  dan  terjadi keseimbangan  antara  jumlah  sel  yang  membelah  dengan jumlah  sel  yang  mati  atau  yang  disebut  dengan  fase stasioner.  Pada  fase  stasioner  terjadi  akumulasi  produk buangan  yang  tosik.  Pada  fase  stasioner  konsentrasi MLVSS    hari  ke-6  pada  reaktor  0GA,  1GA  dan  2GA adalah  sebesar  192,00  mg/L;  102,00  mg/L;  dan  132,00 mg/L.  Pada  hari  ke-9  konsentrasi  MLVSS  pada  reaktor 0GA, 1GA dan 2GA  adalah  sebesar 217,00  mg/L; 68,00 mg/L; dan 64,00 mg/L.
Pada  hari  ke-11  sampai  hari  ke-18  konsentrasi MLVSS  mengalami  peningkatan  kembali.  Pada  hari  ke- 11 konsentrasi MLVSS pada reaktor 0GA, 1GA dan 2GA adalah  sebesar  196,00  mg/L;  102,00  mg/L;  dan  98,00 mg/L.  Pada  hari  ke-18  konsentrasi  MLVSS  pada  reaktor 0GA, 1GA dan 2GA adalah sebesar 496,00 mg/L; 236,00 mg/L; dan 394,00 mg/L. Pada hari ke-11 sampai hari ke- 18 mengalami fase kematian. Pada fase ini, substrat telah habis  sehingga  tidak  lagi  terjadi  pertumbuhan  dan perubahan  konsentrasi  biomassa  terjdi  karena  kematian sel-sel.  Kematian  mikroorganisme  disebabkan  semakin berkurangnya  nutrien  dalam  media  (Nurhayati  & Ratnawati, 2018).
Penambahan unsur K dan sumber C (1 GA dan 2 GA) mempunyai  konsentrasi  MLVSS  yang  lebih  besar  dan pencapaian  waktu  yang  lebih  singkat  dari  pada  tanpa penambahan  sumber  C    (1  TA  dan  2  TA).  Unsur  K berfungsi  sebagai  mempercepat  kinerja  simbiosis  alga bakteri  dalam  meremediasi  air  boezem,  sehingga konsentrasi  MLVSS  lebih  besar  (Nurhayati  dan Ratnawati, 2018).

## 3.1.3 Nilai pH
Hasil  dari  analisis  nilai  pH  selama  penelitian mempunyai  nilai  yang  relatif  fluktuatif  tetapi  pada  akhir penelitian  pH  mengalami  kenaikkan  kembali.  Pada  awal penelitian  rata-rata  pH  pada  semua  reaktor  adalah  7,61. Selama  penelitian  nilai  pH  dalam  reaktor  0  TA  berkisar 8,3-9,0,  pada  reaktor  1  TA  berkisar  7,6-8,5  dan  pada reaktor  2 TA berkisar 7,6-8,9.
Pertumbuhan  bakteri  dan  alga  dipengaruhi  oleh  pH media.  Setiap  mikroorganisme  untuk  mempertahankan hidupnya  mempunyai  karakteristik  nilai  pH  tertentu. Pertumbuhan  bakteri  dan  alga  dipengaruhi  oleh  pH media.  Setiap  mikroorganisme  untuk  mempertahankan hidupnya  mempunyai  karakteristik  nilai  pH  tertentu. Selama  proses  bioremediasi  nilai  pH  berada  pada pertumbuhan  optimal  mikroorganisme  berkisar  antara
6,56-8,90  (Ratnawati  &  Talarima,  2017).  Hasil  dari seluruh  gambar  diatas    bahwa  pH  di  setiap  reaktor memiliki  rentang  yang  tidak  jauh  berbeda.  Hal  ini menunjukkan bahwa penambahaan unsur K dan sumber C tidak mempengaruhi nilai pH.

## 4. Kesimpulan
Penambahan  unsur  K,  C,  dan  aerasi  memiliki pengaruh  terhadap  konsentrasi  COD,  pH  dan  MLVSS. Penurunan konsentrasi COD yang paling optimal terlihat hari  ke-6  pada  reaktor  dengan  penambahan  unsur  K sebesar  3%  dan  konsentrasi  C  29,41  mg/L  dengan efisiensi  mencapai  46%  (45,2  mg/L).  Konsentrasi  COD pada hari ke-6 penelitian memenuhi baku mutu kelas III berdasarkan  Peraturan  Daerah  Kota  Surabaya  No.  02 Tahun  2004  Tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  dan Pengendalian  Pencemaran  Air  dengan  nilai  yang dipersyaratkan  adalah  50  mg/L.  Konsentrasi  MLVSS tertinggi  terdapat  pada  reaktor  dengan  penambahan unsur K (1% dan 3%), C (29,41 mg/L), dan aerasi.

## Ucapan Terima Kasih
Penelitian  ini  dibiayai  oleh  Direktorat  Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementerian Riset Teknologi  dan  Pendidikan  Tinggi  melalui  Hibah Penelitian  Strategi  Nasional  Institusi  No.  Kontrak 086.4/LPPM/5/2018 tanggal 26 Februari 2018, berdasarkan  surat  perjanjian  pelaksanaan  penugasan penelitian  bagi  dosen  perguruan  tinggi  swasta  Kopertis Wilayah VII tahun anggaran 2018,
No.041/SP2H/LT/K7/KM/2018  tanggal  26  Februari 2018.

## Daftar Pustaka
Badan  Standarisasi  Nasional.  (2004).  Cara  Uji  Kadar Padatan  Total  Secara  Gravimetri  SNI  06- 6989.26-2005.  Badan  Standarisasi  Nasional. Jakarta.
Badan  Standarisasi  Nasional.  (2005).  Cara  Uji  Derajat
Keasaman (pH) dengan Menggunakan  Alat pH Meter SNI 06-6989.14-2004. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
Eaton, A. D., Clesceri, L. S., & Greenberg, A. E. (2005). Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. Ed. 21 . Washington: American Public Health Association.
Maiga,  Y.,  Takahashi,  M.,  Somda,  T.  Y.  K.,  &  Maiga, A.  H.  (2015).  Greywater  Treatment  by  High Rate Algal Pond under Sahelian Conditions for Reuse  in  Irrigation. J.  Water  Resour.  Protect ., 7, 1143-1155.
Maulidiyah, A. (2017). Studi Potensi Boezem Wonorejo sebagai  Sumber  Penyedia  Air  Baku  Kota
Surabaya .  Tugas  Akhir.  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Nashikin,  R.,  &  Shovitri,  M.  (2013).  Isolasi  dan
Karakteristik  Bakteri  Pendegradasi  Solar  dan Bensin  dari  Perairan  Pelabuhan  Gresik. Jurnal Sains dan Seni ITS , 2(2), E84-E88.
Nurhayati, I., Ratnawati, R. & Sugito. (2019).  Effects of
Potassium  and  Carbon  Addition  on  Bacterial Algae  Bioremediation  of  Boezem  Water .
Environ. Eng. Res. , 24(3), 495-500.
Nurhayati,  I.,  Ratnawati,  R.,  &  Sugito  (2018) Degradation  of  NH 3 and  BOD  in  Domestic Wastewater  using  Algal-bacterial  System (pp. 213-218). Surabaya, Indonesia: Prosiding of the Built  Environment,  Science  and  Technology International Conference (BEST ICON 2018). Nurhayati,  I.,  &  Ratnawati,  R.  (2018). Remediasi Lingkungan  Tercemar .  Buku  Ajar.  Universitas PGRI Adi Buana Surabaya.
Peraturan  Daerah  Kota  Surabaya  No.  02  Tahun  2004 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Prasandra,  A.  S.  P.  (2016). Pengolahan  Air  Boezem Kalidami  dengan  Menggunakan  Alga. Tugas Akhir. Universitas PGRI Adi Buana Surabaya. Pratiwi,  S.  T.  (2008). Mikrobiologi  farmasi .  Jakarta: Erlangga.
Putri, R. L., Hermana, J., & Slamet, A. (2014). Pengaruh Penambahan  Glukosa  Sebagai  Co-subtrate dalam  Pengolahan  Air  Limbah  Minyak  Solar Menggunakan  Sistem  High  Rate  Alga  Reactor (HRAR). Jurnal Teknik POMITS, 3(2).
Ratnawati,  R.,  Slamet,  A.,  &  Hermana,  J.  (2011).  Efek
Penambahan Unsur Kalium dan Aerasi terhadap Kinerja Alga-Bakteri untuk Mereduksi Polutan  pada  Air  Boezem  Morokrembangan,
Surabaya. Prosiding  Seminar  Nasional  VIII Teknik  Lingkungan  ITS  dan  Seminar  Nasional
VII Ikatan Alumni Teknik Penyehatan Indonesia (IATPI). Surabaya, Indonesia.
Ratnawati,  R.,  Nurhayati,  I.,  &  Sugito.  (2017).    The performance  of  algae-bacteria  to  improve  the degree  of  environmental  health.  Proceeding  in 2nd  International  Symposium  of  Public  Health (ISOPH  2017)-Achieving  SDGs  in  South  East Asia:Challenging  and  Tackling  of  Tropical Health Problems. Surabaya, Indonesia. 17-23.
Ratnawati, R., & Talarima, A. (2017). Subsurface (SSF) Constructed  Wetland  for  Laundry  Wastewater Treatment. Jurnal Teknik Waktu , 15(2), 1- 6. Selvika,  Z.,  Kusuma,  A.  B.  K.,  Herliany,  N.  E.,  & Negara,  B.  F.  S.  P.  (2016). The  growth  rate  of the  Chlorella  sp.  at  different  concentration  of coal waste water. Depik , 5, 107-112.
Sentosa,  A.  A.,  Hedianto,  D.  A.,  &  Satria,  H.  (2017). Allegations  of  eutrophication  in  Lake  Matano are reviewed from the phytoplanton community and  water  quality. Limnotek  Perairan  Darat Tropis di Indonesia, 24, 61-73.
Slamet,  A.,  Mei,  I.,  &  Hermana,  J.  (2015).  Effect  of nutrient enrichment, salinity, and pH on HRAP biokinetics  with  algae  culture  from  Boezem Morokrembangan  Surabaya.  Proceeding  of National  Seminar  Environmental  Technology XII.  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember Surabaya, Indonesia,  51-60.
Urnemi, S., Syukur, E., Purwati, I., & Sanusi, J. (2012).
Potensi  bakteri  asam  laktat  sebagai  kandidat probiotik penghasil bakteriosin terhadap mikroba  pathogen  asal  fermentasi  kakao varietas Criollo. Jurnal Riset teknologi Industri
(LIPI) , 6(13).