Nitrogen Removal by Anammox Biofilm Column Reactor at Moderately Low Temperature

Abstract

The anaerobic ammonium oxidation (anammox) as a new biological approach for nitrogen removal has been considered to be more cost-effective compared with the combination of nitrification and denitrification process. However, the anammox bioreactors are mostly explored at high temperature (>30 0 C) in which temperature controlling system is fully required. This research was intended to develop and to apply anammox process for high nitrogen concentration removal at ambient temperature used for treating wastewater in tropical countries. An up-flow biofilm column reactor, which the upper part constructed with a porous polyester non-woven fabric material as a carrier to attach the anammox bacteria was operated without heating system. A maximum nitrogen removal rate (NRR) of 1.05 kg-N m 3 d -1 was reached in the operation days of 178 with a Total Nitrogen (TN) removal efficiency of 74%. This showed the biofilm column anammox reactor was successfully applied to moderate high nitrogen removal from synthetic wastewater at moderately low temperature. Abstrak (Indonesian)Anaerobic ammonium oxidation (anammox) sebagai salah satu pendekatan baru secara biologi untuk menghilangkan nitrogen dianggap lebih murah biayanya dibandingkan dengan kombinasi proses nitrifikasi dan denitrifikasi. Namun, bioreaktor anammox kebanyakan dieksplorasi pada suhu tinggi (> 30 0 C) dimana diperlukan sistem pengendalian suhu. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menerapkan proses anammox untuk menghilangkan nitrogen dengan konsentrasi tinggi pada suhu lingkungan yang digunakan untuk pengolahan air limbah di negara tropis. Dalam penelitian ini, dipakai sebuah Reaktor kolom biofilm up-flow, dimana pada bagian atas kolom ditempatkan bahan poliester non-woven berpori sebagai pembawa untuk menempelkan bakteri anammox, telah dioperasikan tanpa sistem pemanas. Laju penghilangan nitrogen maksimum (NRR) sebesar 1,05 kg-N m 3 d -1 telah dicapai pada hari operasi ke 178 dengan efisiensi total penghilangan nitrogen (TN) sebesar 74%. Hal ini menunjukkan bahwa reaktor kolom biofilm anammox telah berhasil diterapkan untuk menghilangkan nitrogen dengan konsentrasi cukup tinggi dari air limbah sintetis pada suhu yang cukup rendah.Article http://ijfac.unsri.ac.id

Penyisihan Nitrogen dengan Proses Anammox Menggunakan Lumpur Muara Penjalinan Kota Padang sebagai Inokulum

“…Sejak itu penelitian lanjutan telah menunjukkan bahwa bakteri anammox memainkan peran dominan dalam penyisihan nitrogen dalam sistem upwelling Benguela dan Peru (Van Duc et al, 2018). Agustina et al (2017) melaporkan bahwa proses anammox mampu berlangsung pada suhu tropis dengan tingkat penyisihan nitrogen maksimum 1,05 kg-N/m 3 .h menggunakan bakteri anammox strain KSU-1 yang berasal dari Osaka University, Jepang. Putra et al (2020) melakukan kultivasi bakteri anammox dengan sumber inokulum dari lumpur Telaga Kotobaru menggunakan filter bioreactor (FtBR) dengan perbedaan suhu operasional yaitu pada suhu ambien dan suhu 35 °C dengan HRT 24 jam.…”

Aplikasi Proses Anammox Dalam Penyisihan Nitrogen Menggunakan Reaktor Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket

“…Kinerja penyisihan nitrogen dapat terus ditingkatkan sebanding dengan waktu operasional reaktor dengan meningkatkan konsentrasi ammonium dan nitrit pada limbah artifisial dan mengurangi WTH sebagaimana yang dilaporkan oleh Agustina et al (2017), dimana nilai TPyN mencapai 1.05 kg-N/m 3 .h dengan WTH 6 jam pada waktu operasional 178 hari dan suhu 25-27 o C (18) .…”