No. 1332/S2-TL/PPP/2025 PENYISIHAN AMONIA PADA LINGKUNGAN AEROB DAN ANOKSIK DALAM SISTEM MBBR DAN KELIMPAHAN POPULASINYA MENGGUNAKAN NEXT-GENERATION SEQUENCING TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh REGINALD AULIA EKA FARABI NIM: 25322022 (Program Studi Magister Teknik Lingkungan) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Januari 2025 ABSTRAK PENYISIHAN AMONIA PADA LINGKUNGAN AEROB DAN ANOKSIK DALAM SISTEM MBBR DAN KELIMPAHAN POPULASINYA MENGGUNAKAN NEXT-GENERATION SEQUENCING Oleh Reginald Aulia Eka Farabi NIM: 25322022 (Program Studi Magister Teknik Lingkungan) Sistem Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) merupakan teknologi yang menjanjikan untuk mengolah air limbah biologis, termasuk menyisihkan amonia dari air limbah. Bakteri yang terlibat dalam proses ini tidak terbatas pada Ammonia- Oxidizing Bacteria (AOB), Nitrite-Oxidizing Bacteria (NOB), dan bakteri denitrifikasi saja. Jenis bakteri lainnya yang terlibat adalah bakteri yang dapat melakukan proses heterotrophic nitrification aerobic denitrification (HNAD), proses denitrifikasi pada suasana aerob, dan proses anaerobic ammonia oxidation (anammox). Dengan begitu, kemampuan lumpur aktif dalam menyisihkan amonia sangat bergantung kepada jenis-jenis spesies yang terkandung di dalamnya sehingga identifikasi bakteri dari konsorsium perlu dilakukan, salah satu caranya adalah dengan menggunakan Next-Generation Sequencing (NGS). Maka dari itu, penelitian ini bertujuan menentukan laju penyisihan amonia, laju pembentukan nitrat, pertumbuhan bakteri pada lingkungan aerob dan anoksik dalam sistem MBBR serta mengidentifikasi kelimpahan populasinya menggunakan NGS. Hasil dari percobaan ini memuat konstanta laju rata-rata penyisihan amonia dan pembentukan nitrat secara berturut turut senilai –0,227 dan 0,0249 jam –1 pada reaktor aerob, serta 9,174 dan 4,152 mg–N L –1 hari –1 pada reaktor anoksik. Laju pertumbuhan bakteri pada reaktor aerob dan anoksik secara berturut-turut adalah –7,1289 H 10 4 dan –1,959 H 10 4 CFU mL –1 hari –1 . Bakteri yang melimpah pada reaktor aerob adalah bakteri heterotrof seperti, Arthrobacter sp. YC-RL1 (16,61%) dan Leadbetterella byssophila (14,62%). Sementara, pada reaktor anoksik adalah bakteri heterotrof, seperti Arthrobacter sp. YC-RL1 (13,27%) dan Comamonas sp. 7D-2-evo-1 (12,89%), serta bakteri autotrof, seperti Nitrosomonas europaea (5,84%). Kelimpahan spesies yang memungkinkan dapat melakukan proses nitritasi, nitratasi, reduksi 01 7 ?, reduksi 01 6 ?, reduksi 01, dan reduksi 0 61 secara berturut-turut adalah 3,79%; 3,79%; 13,00%; 2,17%; 3,07%; dan 0,00% pada reaktor aerob serta 5,84%; 0,55%; 16,77%; 27,81%; 26,73%; dan 20,34% pada reaktor anoksik. Kata kunci: AOB, NOB, MBBR, kadar, amonia, nitrat, nitritasi, nitratasi, denitrifikasi, nitrogen, percobaan. ABSTRACT AMMONIA REMOVALS IN AEROBIC AND ANOXIC ENVIRONMENT WITHIN MBBR SYSTEM AND ITS POPULATION ABUNDANCE USING NEXT-GENERATION SEQUENCING By Reginald Aulia Eka Farabi NIM: 25322022 (Master’s Program in Environmental Engineering) The Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) system is a promising technology for treating biological wastewater, including removing ammonia from wastewater. The bacteria involved in this process are not limited to Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB), Nitrite-Oxidizing Bacteria (NOB), and denitrifying bacteria. Other types of bacteria involved are bacteria that can carry out the heterotrophic nitrification aerobic denitrification (HNAD) process, the denitrification process in aerobic conditions, and the anaerobic ammonia oxidation (anammox) process. Thus, the ability of activated sludge to remove ammonia is highly dependent on the types of species contained in it so that identification of bacteria from the consortium needs to be done, one way is to use Next-Generation Sequencing (NGS). Therefore, this study aims to determine the rate of ammonia removal, the rate of nitrate formation, bacterial growth in aerobic and anoxic environments in the MBBR system and identify the abundance of its population using NGS.