REDUKSI SULFAT MENGGUNA
N
BAKTERI CAMPU
N
ANAEROB
S
I
PSI
OLEH
RAH
A
WATI LEST
I
NINGSIH
F03497042
2003
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
REDUKSI SULFAT MENGGUNAKAN
BAKTERI CAMPURAN ANAEROB
SKRIPSI
Sebagai syarat memperoleh gelar:
SARIANA TEKNOLOGJ PERTANIAN
Pada
JunTeknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleb
RAHMAWATI LESTARININGSIH
F03497042
2003
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKliLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITlIT PERTANIAN BOGOR
REDllKSI SliLFAT MENGGliNAKAN
BAKTERI CAMPliRAN ANAEROB
SKRJPSJ
Scbagai syarat memeroleh gelar:
SAUANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Juruan Tcknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Dr. If. Erliza Noor
oen
Pembimbing IOJeh
RAHMAWATJ LESTARINJNGSIH
F03497042
Dilahirkan ada tanggaJ J 3 Juni
1979
Di Brches
TanggaJ lulus:
16 Janri 2003
Rahmawati Lestainlngslh.
F09742.
Sulphate Reduction Using Anaerobic Mixed Culture Bacteria. SueNised by Ea Nor and Llnawati Hardjto.SUMMARY
Recently, environmental problems ome more omplex in the world. It is
indicated by the increased rate of ollutons. Sulphur dioxide is one of ollutant in the
atmosphere. Emission of 502 primarily leads
o deposition of acid substances. This acid
rain or dry acid deposition disturbs several sensitive eosystems. Additionaly, exessive
levels of 502 in the atmosphere assciate with a sharp increase in acute and chronic
respiratory diseases. In
1990,
502 toal emission in Asia has reached aout38
millionton, and
81%
of this come from fossil fuels usage. Air ollution caused by 802 emission,esecially prdue by mining, manuaturing and rafic acivities. The reduction effort
was by Flue Gas Desulphurization (FGO). FGD that was applied at present is usage of
solid-throwaway adsorbents, reovey prcess and combination
f
chemial-biolgicalprcesses. It still has disadvantages.
Nowadays, other technolgy s an altenative is eing developed. This is based
on biological processes, called as bidesulfurization. It involves o press conditions,
aerob and anaerob. In the aerobic ondition, SO2 is conveted to H2S04. Whereas in the
anaerobic condition, sulphuric acid is onveted o H2S, Thereater in anaerobic condition,
hydrogen sulfide is converted
o
elemental sulphur by green sulphur bacteria(Chlorobium)
or violet sulphur bacteria(Chromatium).
Convertion of sulphuric acid tohydrogen sulfide, is done by Sulphate Reducing Bacteria (5RB), as pure culture or mixed
culture. Mixedculture bacteria are available abundantly in nature, therefore it is potential
to develop biodesulfurization.
The aim of this research is to enriched mixedculture of SRB from nature,
determine soure of culture bacteria and media that gives the best growth, and study
Rahmawatl Lestarlnlngslh.
F097042.
Sulphate Rdution Using Anaeobic MixedCulture Bacteria. Suevised by Erlza oor and Linawatl Hardjlto.
SUMMARY
Recently, environmental problems become more omplex in the world. It is
indicated by the increased rate of ollutions. Sulphur dioxide is one of ollutant in the
atmosphere. Emission of S02 primarily leads to deposition of acid substances. This acid
rain or dry acid deosition distubs several sensitive ecosystems. Additionaly, excessive
levels of $02 in the atmosphere assciate with a sharp increase in acute and chronic
respiratory diseases. In
1990,
$02 total emission in Asia has reached about38
millionton, and
81%
of this comerm
fossil fuels usage. Air ollution caused by 502 emiSion,especially prduce by mining, manufaturing and
ac
acviies. Te reducon eortwas by Flue Gas Desulphurization (FGD). FGD that was applied at present is usage of
solid-throwaway adsorbents, rovery prcess and mbination
f
chemial-biolgicalpresses. It still has disadvanages.
Nowadays, other technology as an altenative is eing develoed. This is based
on biological processes, called as bidesulfurization. It involves
o
proess conditions,aerob and anaerob. In the aerobic ondition, 502 is converted to H2S04. Whereas in the
anaerobic condition, sulphurc acid is onverted to H2$. Thereater in anaerobic ondition,
hydrogen sulfide is onverted to elemental sulphur by green sulphur bacteria
(Chforobium)
or violet sulphur bacteria(Chromatium).
Convertion of sulphuric acido
hydrogen sulfide, is done by Sulphate Reducing Bacteria (SRB), as pure culture or mixed
culture. Mixed-culture bacteria are available abundantly in nature, theefore it is potential
to develop biodesulfurization.
The aim of this research is to enriched mixed-culture of SRB from nature,
determine soure of culture bacteria and media that gives the est growth, and study
Rahmawati Lestanningsih.
F03497042,
Rduksi Sulat Menggunakan Baden Campuran Anaerob. Di bawah bimbingan Erliza Noor dan Linawai Hardj
ito.RINGKASAN
Permasalahan lingkungan di dunia aat ini emakin kompleks yang antara lain ditandai dengan semakin tingginya tingkat enemaran. Sulfur dioksida merupakan salah satu komponen oluan di atmosfer. Jumlah S02 berlebih di amosfer menyebabkan hujan asam dan peningkatan jumlah endenta penyakit emafasan akut dan kronis. Pada tahun
1990,
total emisi S02 di Asia diperkirakan mencapai sekitar38
juta ton. Sebesar81%
di antaranya bersumer dari enggunaan bahan bakar fosil. Pencemaran oleh emisi S02 terutama terjadi di area pertambangan dan industri. Salah satu upaya penanganan telah dilakukan yaitu dengan penerapan FGD (Flue Gas Desulfurization). T eknologi FGD yang sudah diterapkan adalah enggunaan adsorben padat, proseseoey
dan perpaduan proses kimiawi-biolgis. Masing-masing teknologi tersebut masih memiliki beberapa kelemahan.Dewasa ini sedang diupayakan penanganan seara biologis sebagai alternatif yang disebut biodesulfurisasi. Bidesulfuriasi melibatkan konveri pada kondisi aerob dan anaerob. Pada kondisi aerob, S02 dikonversi menjli sulfat dan pada kondisi anaerob, sulfat diubah menjadi hidrgen sulida. Selanjutnya pada kondisi anaerob, H2S oleh bakteri sulfur hijau
(Chlobium)
atau lembayung(Chomatium)
diubah menjadi sulfur elemen. Konversi sulfat menjadi H2S dilakukan oleh bakteri ereduksi sulfat, erupa kultur mumi maupun campuran. Kultur ampuran tersedia secara luas di alam sehingga potensial untuk dikembangkan dalams
bidesulfurisasi.Penelitian ini etujuan untuk mempekaya kultur bakteri ampuran ereduksi sulfat dari alam, menentukan sumber mikrorganisme dan jenis mdia yang memerikan ertumbuhan terbaik dan mengkaji tingkat rduksi suat oleh kultur ampuran terpilih.
Dalam penelitian ini digunakan kultur baderi ampuran yang erasal dari
3
sumer alam, yaitu ertambangan emas Gunung Pongkor-Jawa Barat (kultur I), buangan domestik (kultur II) dan kolam IPB di daerah Balumbang Jaya (kultur III). Dari ketiga sumer tersebut dikaji etumbuhan mikrorganisme dalam mdia selektif untuk bakteri pereduksi sulfat yang dikemukakan oeh Sanerat a/.
(1958)
(media I), Reisat sf.
(1992)
(media II) dan Hadioetomo(1988)
(media III). Pengkajian pada tahap pendahuluan meliputi erubahan pH, densitas optikal dan boot kering.Pada tahap penelitian utama dilakukan engkajian tingkat endegradasian sulfat oleh kultur bakteri campuran terpilih pada tahap pendahuluan. Dan pengkajian tersebut ditunjukkan bahwa reduksi sulfat terjadi ersamaan dengan fase pertumbuhan bakteri pereduksi sulfat. Kultur bakten I mempunyai tingkat pertumbuhan terbaik, dengan
J
sebesar0,006: 0,004
jam,1 pada media I dan0,010:
0,01 jam·l pada media III. Media terbaik untuk tujuan bidegradasi sulfat adalah media I dengan nilai konstanta reduksi sulfat spesifik(�s)
sebesar0,019 : 0
,0
14 9
sulat.jam-1.g ser1 dan0,017 : 0,001
9
sUlfat.jam'l.g ser untuk kultur bakteri I dan kultur baderi III.Hasil analisa kadar sulfat menunjukkan bahwa kulur bakteri I mampu mereduksi sulfat lebih cepat
(qs
=0,019
.
0
,0
14 9
sulfat.jam-1.g serl) dengan kemampuan selmereduksi sulfat sebesar
1,972:
1,417 9
sulfat.g ser1 pada media I.BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan
i
Brebes pada tanggal13
Ji
1979
n
pasangan S.
Wannanto, BA
n
Aisyah Sujiati lrfan, BA, sebagai
k
kedua dari
4
bersaudara. Menyelesaikan endidikan
r
di SDN 3 Brebes dan pendidikan
lanjutan di SMPN 2 Brees dan SMUN 1 Brebes. Setamat SMU di tabun 1997,
penulis melanjutkan pendidikan kesarjanaan (81) di jurusan Teknologi Industri
Pertanian (TIN), Fatela, IPB melalui jalur USMI.
Pada bulan Februari-April 2001 enulis erkesempatan melaksanakan
praktek lapang di Pusat Pengkajian
n
Penerapan Bioteknologi (PPP-Biotek),
Serpong dengan topi< "Mempelajari Asek Teknologi Proses Produksi
Eriromisin di Pusat Pengkajian dan Penerapan Bioteknologi (pPP-Biotek), Balai
Pengkajian dan Penerapan Teknoloi (BPPT)".
UCAPAN TEA ASm
Alhamdulillahi rabbil 'alamin, seala puji dan syukur hanyalab bagi Allah
SWT alas ralunat dan ertolongan-Nya keada enulis ehinga karya kecil ini
daat diseleaikan. Raa terima kasih yang mendalam ditujukan pula kepada
mereka yang telah memerikan bantuan dan dukungan serta semangat keada
enulis:
• Tina, Mila dan Titin aas keean di kala senang dan susah;
• Tini, Endah, Art alas bantuan dan semangat yang dieikan di saat-saat
genting;
• Santi, Luluk, Ummi, mbak IIa aas taushiyah yang dierikan�
• Mbak Nanik, Yuni, Ice, Nelly, Teh ewi, Novi, Uwie, mbak Rolunab,
Hanung,
ai,
Arif yang menemani selama sidang;• lseu, Ida, Uun, Dini, Herly,
o,
Diah, Yuni, Avi,n,
Risris, Greiche,Rani, Rohmah, VIiI. Mus, mak Hestin, Susi, Heni, Eva, lin, Popie, Ani,
Nia, Euis,
n
alas dukunan dan semangat yang dierikan;• Euis, Emi, Lislis, Nur, lis dan Rani yang menjadi motivasi;
• Dedi, Farid M., Lilik, Maya, Didit, kak Dwin,
k
Dedi,k
Hera, Rozi,Syahrir, An, Engkun, Farid A., Inna, Luanan, yang memberikan
motivasi;
• Keluarga besar YHT, DPC PK Kc. Dramaga, Al Hurriyyab dan LBA T
Alif atas segala semangat yang dierikan;
• Keluarga besar Al Iah, Palma dan Botia atas semangat yang diberikan;
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi rabbil 'alamin, segala puji
n
syukur banyalab bagi Allab
SWT
ea
atas ralunat
n
pertolongan-Nya enulis dapat menyeleaikan tugas
akhir skripsi
i.
Tulisan
i
merupakan laoran
i
enelitian yang penulis ln di
laoratorin jn Tenologi lndusri Pertanian (TIN), Fatela, IPB selama
kurang lebih
6
bulan sejak Septemer
2001
sampai Fei
2002.
Penelitian
beIjudul "Reduksi Sulfat
Menggunakan Bakteri Campuran Anaeroh" ini
merupakan salah satu bentuk upaya mengatasi pennasalahan lingkungan akibat
pencemaran sulur dioksida (S02)
i a.
Diharapkan
siI
enelitian ini dapat
dikembangkan Iebih lanjut dalam proses biodesulisasi.
Dalam elaksanaan peneiitian maupun penulisan skripsi. enulis
menyadari adanya dukungan dari erbagai pihak. Oleh karena
iu
penulis
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1 . Bapak, lbu, Firiani Sulistianingsih, Nur Aulia Imaningsih, Rabmat lbnu
Wiowo,
n
Simbab alas segala dukungan, doa dan bantuan;
2.
Dr. Ir. Erliza Noor se1aku dosen embimbing
Iaas kesabaran, bimbingan,
n
dan bantuan selama enelitian
n
embuatan sripsi
3. r.
Ir. Linawati Hardjito, MSc. selaku embimbing II alas bimbingan, araban
n
bantuan yang diberikan
4. Dr. Ir. Moh
mmad Yani, MEng. selaku dosen enguji atas
n
dan masukan
yang diberikan
5.
Astrina Yulianti, Mila Herwina, Santi Rukminita, Supriadi atas segala
bantuannya hingga laporan ini selesai
6.
Bapak Edi, Ibu Sri, Ibu Ega, Bapak Wagimin, Ibu Rini, Ibu Kasiyati, Bapak
Gunawan dan seluruh laboran j
n
TIN
Penulis mengharap kritik dan
n
yang membangun dari embaca. Akhir
kata, semoga usaha ini mendapat keridhoan dari Allah dan bennanfaat bai yang
membutuhkan.
Bogor, Januari
2003
penulis
DAFfARISI
Halaman KATA PENGANTAR... IV DAFTAR GABAR ... Vll
DAFTAR TABEL ... IX DAFfAR LAMPlRAN ... X
I. PENDAHULUAN...
1
A. LATAR BELAKANG PENELlTIAN ... . B. TUJUAN PENELlTIAN...
3
C. RUANG LINGKUP PENELITIAN ...
3
II. TINJAUAN PUSTAKA ...
4
A. Senyawa Sulfur Dan Dampak Bagi Lingkungan...
...
4
B. Disimilasi Rduksi Sulfat ...
....
6
C. Kultur Campuran Mikroba...
8
D. Bakteri Perduksi Sulfa!...
9
E. Mdium Pertumbuban...
12
F. Pertumbuhan Miroorganisme...
14
G. Penangn Lanjutan Hidrogen Sulida...
15
III. BAHAN DAN METODOLOGI PENELlTIAN ...
17
A. Babao Dan Alat ...
17
1.
Mikroorganisme ...... ...
17
2.
Baban Kimia...18
3.
Alat ...19
B. Metode Penelitian ...
19
1.
Persiapan Kultur Dan Inokulum ...... .... ... ... ... ....
19
2.
Persiapan Media Dan Kultivasi ...20
3.
Penentuan Sumber Mikroorganisme Dan Media T erbaik ....... ...
20
4.
Metode Analisa...21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...
23
A. Penelitian Pendahuluan...
... ... ... ... ...
23