1. Ammonia
Senyawa yang satu ini terbentuk dari degradasi senyawa-senyawa lain yang mengandung nitrogen, terutama protein dan urea. Diantara dua bentukan ammonia, ammonium (NH4+) dan ammonia bebas (NH3), yang menjadi inhibitor utama adalah NH3 karena senyawa ini bersifat permeabel. Berdifusinya ammonia ke dalam sel mikroorganisme dapat menyebabkan ketidakseimbangan proton serta defisiensi kalium. A�Berbagai faktor yang mempengaruhi kemampuan inhibisi ammonia di dalam proses anaerob antara lain:
Konsentrasi. Pada konsentrasi di bawah 200 mg/L ammonia bermanfaat sebagai penyedia nutrien bagi mikroorganisme. Namun, apabila konsentrasinya sudah mencapai antara 1.7 a�� 14 g/L, total ammonia nitrogen (TAN) mengakibatkan penurunan produksi metan hingga 50%
pH. Peningkatan pH dapat menyebabkan kesetimbangan ammonia bergerak ke arah NH3 yang merupakan senyawa yang bersifat toksik.
Aklimatisasi. Aklimatisasi atau penyesuaian secara bertahap dimaksudkan untuk meningkatkan kekebalan/ketahanan mikroorganisme metanogen terhadap toksisitas ammonia.
2. Sulfida
Sulfida merupakan senyawa yang bersifat toksik (racun). Pada reaktor anaerob, sulfide terbentuk akibat adanya proses reduksi sulfat oleh bakteri pereduksi sulfat (sulfate reducing bacteria, SRB). Selain akibat toksisitas yang dihasilkan sulfida akibat reduksi sulfat, keberadaan sulfat juga dapat menimbulkan kompetisi antara SRB dengan bakteri metanogen dalam penggunaan zat-zat organik. Kompetisi semacam ini dapat berakibat pada penurunan produksi metan.
3. Kation logam
Kation-kation logam seperti Na+, K+, Mg2+, Ca2+, dan Al3+ yang berada di dalam reaktor anaerob dapat berasal dari influen maupun akibat adanya penambahan mineral-mineral tertentu. Pada konsentrasi tertentu logam-logam tersebut diperlukan dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroorganisme. Akan tetapi, apabila konsentrasinya berlebihan maka akan menjadi penghambat pertumbuhan maupun bersifat toksik.
Konsentrasi ion Al yang terlalu tinggi dapat menimbulkan kompetisi degnan ion besi dan mangan. Gangguan pertumbuhan mikroorganisme juga dapat terjadi akibat melekatnya ion Al pada dinding atau membran sel.
Tingginya kadar kalsium dalam air limbah dapat menyebabkan scalling (pengerakan) pada dinding reaktor maupun pada biomassa di dalamnya. Selain itu, konsentrasi kalsium yang terlalu tinggi dapat mengurangi kapasitas buffer air limbah.
Konsentrasi magnesium yang tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan sel-sel tunggal yang sangat mudah mengalami lisis. Hal ini dapat menurunkan aktivitas aceticlastic (aceticlasic: bakteri metanogenik yang melakukan metabolism asetat).
Apabila kadar kalium di dalam air limbah terlalu tinggi, maka akan terjadi suatu influx pasif dari kalium yang berada di luar sel menyebabkan penetralan potensial membran.
Pada konsentrasi yang tinggi, sodium (natrium) dapat mengganggu aktivitas mikroorganisme serta metabolisme mereka.
4. Logam berat
Logam-logam berat memiliki sifat non-biodegradable sehingga dapat mengalami akumulasi di dalam sel makhluk hidup termasuk bakteri. Peningkatan konsentrasi logam berat di dalam sel bakteri dapat mengarah pada konsentrasi yang menyebabkan toksisitas.
5. Zat organik
Zat-zat organik yang sulit larut dalam air dapat melekat pada permukaan sludge menyebabkan akumulasi di dalam reaktor anaerob dan kerusakan pada sel bakteri. Senyawa-senyawa organik yang dapat bersifat toksik terhadap proses anaerob antara lain alkil benzen, benzen terhalogenasi, nitrobenzen, fenol, alkil fenol, fenol terhalogenasi, nitrofenol, alkana, senyawa alifatik terhalogenasi, alcohol, alcohol terhalogenasi, aldehid, ether, keton, akrilat, asam karboksilat, amin, nitril, amida, serta piridin berikut turunannya.
Sumber: Chen, Y., Cheng, J. J., & Creamer, K. S. (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: a review. [Review]. Bioresource technology, 99(10), 4044-4064.