PENGGUNAAN BAKTERI DARI LUMPUR AKTIF UNTUK MENURUNKAN NILAI COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) LIMBAH CAIR INDUSTRI
OLEOKIMIA DI PT. SOCIMAS
SKRIPSI
DEWI SARTIKA 110822002
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGGUNAAN BAKTERI DARI
LUMPUR AKTIF UNTUK MENURUNKAN NILAI COD LIMBAH INDUSTRI OLEOKIMIA DI PT. SOCIMAS
Kategori : SKRIPSI
Nama : DEWI SARTIKA
Nomor Induk Mahasiswa : 110822002
Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Drs. Firman Sebayang, MS DR. Rumondang Bulan, MS Nip. 195607261985031001 Nip. 195408301985032001
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENGGUNAAN BAKTERI DARI LUMPUR AKTIF UNTUK MENURUNKAN NILAI COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) LIMBAH CAIR INDUSTRI
OLEOKIMIA DI PT. SOCIMAS
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “PENGGUNAAN BAKTERI DARI LUMPUR AKTIF UNTUK MENURUNKAN NILAI COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) LIMBAH CAIR INDUSTRI OLEOKIMIA DI PT. SOCIMAS ,” dalam rangka memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana sains pada program studi Kimia FMIPA USU. Oleh karena itu penulis menyampaikan penghargaan dan ungkapan terima kasih kepada:
1. Ayah dan Ibu yang telah memberikan dukungannya baik materi dan moril. 2. Dosen pembimbing Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs.
Firman Sebayang, MS yang telah memberikan bimbingan dan perhatian kepada penulis.
3. Pak Mannius Sianipar selaku Manajer Lab. QC, kak Eva Sinaga selaku Staff Kepala General, pak Parulian Sianipar, pak Toni, pak Henry, pak Toyib dan seluruh staff bagian WWTP yang baik hati dan semua pihak PT. Socimas ya-ng telah membantu saya selama penelitian ini berlaya-ngsuya-ng.
4. Kepala dan seluruh asisten Laboratorium Mikrobiologi FFARMASI dan Biokimia FMIPA USU yang telah memberikan bantuan selama penelitian berlangsung.
5. Teman-teman saya Helga Flora Butar-butar, Hotdinawati Sitinjak, Fitri Angelina Sinaga dan teman teman yang lain yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang memberi dukungan dan semangat sehingga peneliti tetap semangat dalam menjalankan penelitian.
6. Dan kepada seluruh pihak yang telah berjasa membantu peneliti selama melakukan penelitian.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Mei 2015
ABSTRAK
THE USING OF BACTERIA FROM ACTIVATED SLUDGE TO DECREASE OF CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) VALUE WASTE LIQUID OF
OLEOCHEMICAL INDUSTRY IN PT. SOCIMAS
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Bab 2 : Tinjauan Pustaka
2.10 Nutrien Agar 33 Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Penelitian
Bab 5 : Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 55
5.2 Saran 55
Daftar Pustaka 56
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Beberapa bentuk dan susunan yang khas dari sel-sel bakteri 9
Gambar 2.2 Metabolisme karbohidrat, lipid dan asam amino 20 Gambar 2.3 Gambaran umum mikroorganisme pemakan 23
zat organik di dalam air limbah
Gambar 2.4 Aerasi dengan memasukkan udara ke dalam air limbah 28 Gambar 2.5 Aerasi dengan menggunakan baling-baling 28 Gambar 2.6 Kurva pertumbuhan bakteri pada bak reaktor 30 Gambar 2.7 Penggunaan activated sludge konventional 30 Gambar 2.8 Penggunaan activated sludge dan mengontakkan dengan 31 udara (aerasi)
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel. 2.1 Fungsi Struktur Permukaan Sel Bakteri 8
Tabel. 2.2 Pewarnaan Gram 21
Tabel. 2.3 Ciri-Ciri Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif 11 Tabel. 2.4 Klasifikasi Mikroorganisme yang ada di dalam Air Limbah 26 Tabel. 4.1 Jenis dan karakteristik Bakteri Hasil Isolasi dari Tempat 47 Pembuangan Air Limbah Akhir
Tabel. 4.2 Data volume FAS 0,1002 N yang dibutuhkan dalam 48 Penentuan Nilai COD dari Sampel
Tabel. 4.3 Data Penentuan Nilai COD dan % Penurunan Nilai COD 50 Tabel. 4.4 Data Perbandingan Nilai COD Air Limbah dengan 51 menggunakan Bakteri Hasil Isolasi dan dengan menggunakan
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Tempat Pembuangan Akhir Limbah Cair Industri Oleokimia 58 di PT. Socimas
Lampiran 2. Bakteri hasil isolasi dari LumpurAktif 59Lampiran 3. Tampakan Mikroskop Hasil Uji Pewarnaan Gram Bakteri 60
ABSTRAK
THE USING OF BACTERIA FROM ACTIVATED SLUDGE TO DECREASE OF CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) VALUE WASTE LIQUID OF
OLEOCHEMICAL INDUSTRY IN PT. SOCIMAS
ABSTRACT
BAB1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air limbah merupakan benda sisa yang sudah tidak dipergunakan lagi. Tetapi bukan berarti bahwa tidak perlu dilakukan pengelolaan terhadap air limbah tersebut, karena apabila limbah ini tidak dikelola secara baik akan dapat menimbulkan gangguan, baik terhadap lingkungan maupun terhadap kehidupan yang ada. (Sugiharto, 1987)
Lumpur aktif (activated sludge) adalah gumpalan partikel tersuspensi yang mengandung campuran mikroorganisme aerobik yang dihasilkan melalu proses aerasi. Massa mikroorganisme yang terflokusi terdiri atas bakteri, terutama bakteri gram negatif termasuk pengoksidasi karbon dan nitrogen, pembentuk flok dan bakteri aerobik. (Gumbira, 1996)
Karena secara biologi jalur air menghasilkan pemurnian sendiri dan bakteri merupakan faktor utama yang terlibat dalam pemurnian sendiri ini. Perombakan bahan organik oleh bakteri dilakukan oleh organisme aerob dan anaerob. Dan yang terutama metabolisme aeroblah yang menghasilkan oksidasi lengkap limbah organik menjadi karbondioksida dan air. Apabila sungai banyak dipenuhi sampah industri, oksigen yang terlarut dalam air dengan cepat digunakan oleh bakteri aerob.
(Volk, 1989)
bakteri juga menjaga proses pengolahan limbah sealami mungkin, yang menjadi
tujuan akhir dari IPAL itu sendiri
Sesuai dengan uraian diatas maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul “Penggunaan Bakteri Dari Lumpur Aktif Untuk Menurunkan Nilai COD (Chemical Oxygen Demand) Limbah Cair Industri Oleokimia di PT. Socimas”.
1.2 Permasalahan
Apakah bakteri darilumpur aktif dapat menurunkan nilai COD limbah cair industri pabrik oleokimia PT. Socimas.
1.3 Pembatasan Masalah
- Air limbah yang digunakan untuk mengukur nilai COD diambil dari tempat pengolahanairlimbah pabrik oleokimia PT. Socimas.
- Bakteri yang digunakan berasal dari lumpur aktif yang diambil dari tempat pengolahan air limbah pabrik oleokimia PT. Socimas.
- Penentuan nilai COD dengan menggunakan metode yang telah dimodifikasi di PT. Socimas.
1.4 Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui kemampuanbakteri darilumpur aktif yang dapat menurunkan nilai COD pada limbah cair pabrik oleokimia.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bahwa bakteri dalamlumpur aktif dapat digunakan untuk menurunkan nilai COD limbah cair industri oleokimia PT. Socimas.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di LaboratoriumMikrobiologi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Quality Control PT. Socimas, Medan.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan bersifat eksperimental laboratorium dengan menggunakan bakteri yang berasal dari lumpur aktif yang diambil dari tempat pengolahan air limbah pabrik oleokimia PT. Socimas. Dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Air limbah yang telah diukur nilai CODnya kemudian disterilkan pada autoklaf pada suhu 121oC selama 30 menit.
2. Bakteri koloni krem,kuning dan orange dibiakkan pada media NA(Nutrient Agar), NB (Nutrient Broth) dan BGLB (Briliant Green Lactose Broth).
3. Penentuan nilai COD dilakukan dengan refluks terbuka dan dilakukan terhadap sampel tanpa dan dengan penambahan bakteri.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bakteri
Bakteri adalah suatu organisme yang sederhana. Sebagai pengurai, mereka sangat diperlukan perannya untuk mengurai kembali bahan organik yang rusak dan menstabilkan limbah organik dengan perawatan organisme ini. Bakteri bereproduksi dengan kelipatan pembelahan yaitu sel terbagi lagi menjadi dua sel yang baru, masing-masing bertumbuh dan kemudian membelah lagi. Pembelahan terjadi setiap 15 sampai 30 menit dalam lingkungan yang baik dan makanan yang cukup, oksigen dan nutrisi lainnya. (Hammer, 1977)
2.1.1 Struktur Bakteri
Beberapa bagian struktural umum dijumpai pada semua bakteri seperti dinding sel dan membran sitoplasma. Struktur-struktur lainnya hanya ada pada atau di dalam sel spesies tertentu.
a). Dinding sel
artinya bagi pertumbuhan dan pembelahan. Kecuali mikoplasma semua bakteri mempunyai dinding sel yang kaku.
Komposisi kimiawi dinding sel
Yang menyebabkan kakunya dinding sel ialah peptidoglikan. Polimer (molekul besar yang terdiri dari unit-unit yang diulang-ulang) yang amat besar terdiri dari tiga macam bahan pembangun: (1) N-asetilglukosamin (AGA) ,(2) asam N-asetilmuramat (AAM), dan (3) suatu peptida yang terdiri dari empat atau lima asam amino, yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat dan lisin atau asam diaminopimelat. Dinding sel yang utuh juga mengandung komponen-komponen kimiawi lain seperti asam tekoat, protein, polisakarida, lipoprotein dan lipopolisakarida yang terikat pada peptidoglikan. Peptido glikan bersama-sama dengan dua komponen lain dinding sel yaitu asam diaminopimelat dan asam tekoat hanya dijumpai pada prokariota. Namun, susunan kimiawi serta struktur peptidoglikan bervariasi dari satu spesies bakteri ke spesies bakteri yang lain. N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat merupakan komponen konstan peptidoglikan, namun ada keragaman pada asam-asam amino yang ada dan pada sifat ikatan antara asam-asam amino ini. Penemuan penting lain yang diperoleh selama berlangsungnya identifikasi komposisi kimiawi dinding sel bakteri ialah bahwa beberapa dari asam-asam amino di dalam peptida pada peptidoglikan terdapat dalam kondfigurasi D. Ini berlawanan dengan penampilannya di dalam protein, yaitu terdapat dalam konfigurasi L.
b). Membran sitoplasma
metabolit-metabolit lain melintasi membran. Substansi-substansi dalam larutan ini, atau solut, lewat melintasi membran dengan cara difusi pasif atau angkutan aktif. Penjelasan mengenai kedua proses yang penting itu diuraikan berikut:
1). Difusi pasif (osmosis). Difusi pasif tidak membedakan solut-solut yang lewat melintasi membran pada suatu area berkonsentrasi lebih tinggi ke yang lebih rendah. Difusi pasif bekerja untuk menyamakan konsentrasi solut kedua pada sisi membran. 2). Angkutan aktif. Angkutan aktif berbeda dengan difusi pasif bersifat sangat spesifik; yaitu memperlakukan solut secara efektif. Di samping itu proses ini memungkinkan penumpukan solut di dalam sel dengan konsentrasi yang lebih tinggi daripada yang ada di luar sel. Sel-sel ini harus mampu menghimpun nutrient supaya dapat tumbuh. Proses angkutan aktif melibatkan mekanisme yang ruwet di dalam membran sitoplasma. Angkutan macam ini diwujudkan oleh senyawa-senyawa yang disebut portir membran. Bersama-sama dengan reaksi - reaksi biokimiawi yang menghasilkan energi. (Pelczar, 1986)
c). Mesosom
Mesosom merupakan lipatan atau lekukan (folding) dari membran sitoplasma yang berperan aktif dalam proses pembelahan sel dan metabolisme. Proses pembelahan sel atau binary fision dimulai dengan terbentuknya septa melintang pada membran sitoplasma di dalam mesosom, membagi dua sel induk sedemikian rupa sehingga sel anak yang terbentuk akan memiliki komponen dan sifat seperti induknya.
d). Inti sel
Sel bakteri tidak mempunyai pembungkus inti yang sebenarnya. Di dalam inti terdapat kromosom sebagai pusat informasi genetik yang mengatur semua kegiatan dari bakteri tersebut, termasuk metabolisme maupun yang menentukan sifat resistensi terhadap suatu antimikroba. Sel bakteri terkadang juga mempunyai materi genetik ekstrakromosom yang berupa small cyclic DNA yang berada di luar inti dan disebut plasmid. Plasmid secara otonom dapat mengadakan replikasi serta dapat berpindah tempat atau dipindahkan dari satu bakteri ke bakteri yang lain. Contoh plasmid adalah R-plasmid yang membawa sifat resisten terhadap suatu antibiotika.
Kapsul merupakan suatu lapisan tipis, berada di luar dinding sel dan secara kimiawi tersusun atas polisakarida, peptida atau kedua-duanya. Kapsul tidak dimiliki oleh semua bakteri dan kekompleksan susunan kimiawinya tergantung dari spesies bakteri. Kapsul dapat melindungi bakteri terhadap fagositosis. Kapsul juga menentukan derajat keganasan atau virulensi bakteri, artinya bakteri yang mempunyai kapsul lebih virulen dibandingkan yang tidak memiliki kapsul. Selain itu kapsul juga bersifat antigenik. f). Flagela (bulu cambuk)
Flagela adalah alat gerak yang tidak dimiliki oleh semua bakteri. Flagela tersusun dari protein yang disebut flagelin. Bakteri yang memiliki flagela dapat bergerak aktif dan pergerakan tersebut dapat diamati dengan cara melakukan pemeriksaan atau percobaan tetes gantung (hanging drop), pemeriksaan dengan mikroskop lapangan gelap (darkfield microscope) atau melakukan penanaman pada media pembenihan semi solid.
g). Filamen aksial
Alat pergerakan yang khusus dimiliki oleh bakteri famili Treponemataceae, misalnya
Treponema pallidum. Filamen aksial ini didapatkan pada bagian dalam dinding sel bakteri dan membungkus bakteri dari satu ujung ke ujung yang lain. Bakteri yang memiliki filamen aksial pergerakannya seperti ular.
h). Pili
Pili atau fimbriae adalah struktur tambahan yang melekat pada permukaan dinding sel tetapi lebih pendek dari flagella serta lebih halus. Pili tersusun dari protein yang disebut pilin dan biasanya dimiliki bakteri gram negatif. Pili yang berfungsi sebagai alat untuk menempelkan dirinya pada sel hospes disebut colonizing factor. Selain itu, ada pili yang berperan pada proses pemindahan materi genetik dari salah satu bakteri ke bakteri yang lain, disebut sex pili.
i). Spora
Beberapa bakteri gram positif dalam keadaan tertentu dapat membentuk resting cells
Prosesnya disebut sporulasi. Spora bukan merupakan alat reproduksi dan apabila keadaan menjadi baik kembali atau nutrisi esensial telah terpenuhi maka spora tersebut akan berubah menjadi bakteri lagi (bentuk vegetatif) dan prosesnya disebut germinasi. Menurut letaknya, spora dapat terletak di ujung sel bakteri (terminal spore), dapat juga terletak di subterminal atau pada bagian tengah sel bakteri. Spora dapat bertahan bertahun-tahun sehingga bakteri tersebut dapat bersifat dormant (hidup, tetapi tidak berkembang biak). (Tim Mikrobiologi FK, 2003)
Tabel 2.1 Fungsi struktur permukaan sel bakteri
NO. STRUKTUR FUNGSI KOMPOSISI KIMIAWI
1. Flagela Lokomosi Protein
2. Pili Tabung konjugasi pelekatan sel
4. Dinding sel Penutup lindung, permeabilitas Peptidoglikan, asam tekoat, polisakarida, lipid,
Ukuran bakteri berkisar antara panjang 0,5 sampai 10µ dan lebar 0,5 sampai 2,5µ tergantung dari jenisnya(µ=1 mikron=0,001 mm). Walaupun terdapat beribu jenis bakteri, tetapi hanya beberapa karakteristik bentuk sel yang ditemukan yaitu:
4) Bentuk koma atau vibrios (tunggal=vibrio)
coccus batang
cocci berpasangan batang dalam
cocci dalam bentuk rantai bentuk rantai
cocci dalam kelompok vibrio atau koma
kecil
spirillum
Gambar 2.1. Beberapa bentuk dan susunan yang khas dari sel-sel bakteri
Sel-sel ini dapat dijumpai dalam keadaan tunggal, berpasangan, tetrad, kelompok kecil, gerombolan atau rantai.(Buckle, 1987)
Beberapa faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme meliputi:
1). Suplai zat gizi
Mikroorganisme juga membutuhkan suplai makanan yang akan menjadi sumber energi dan menyediakan unsur-unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Unsur-unsur dasar tersebut adalah karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, magnesium, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya.
2). Suhu
Suhu adalah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi kehidupan dan pertumbuhan organisme. Suhu dapat mempengaruhi,mikroorganisme dalam dua cara yang berlawanan.
a). Apabila suhu naik, kecepatan metabolisme naik dan pertumbuhan dipercepat. Sebaliknya apabila suhu turun, kecepatan metabolisme juga turun dan pertumbuhan diperlambat.
Berdasarkan hal diatas, beberapa hal sehubungan dengan suhu bagi setiap organisme dapat digolongkan sebagai berikut:
1). Suhu minimum : dibawah suhu ini pertumbuhan mikroorganisme tidak terjadi lagi.
2). Suhu optimum :suhu di mana pertumbuhan paling cepat.
3). Suhu maksimum : di atas suhu ini pertumbuhan mikroorganisme tak mungkin terjadi. (Buckle, 1987)
Semua bakteri dapat diklasifikasikan ke dalam satu diantara tiga golongan besar, tergantung pada suhu yang dibutuhkan:
a. Psikrofil : jenis bakteri yang dapat hidup antara suhu -5 - 20oC.
b. Mesofil : jenis bakteri yang dapat hidup antara suhu 20-40oC. Perbedaan karakter mesofil adalah mereka mampu hidup seperti suhu tubuh manusia (37oC) dan mereka tidak dapat hidup pada suhu di atas 45oC.
c. Termofil : jenis bakteri yang dapat hidup pada suhu 35oC dan diatasnya.
Kelompok pada termofil adalah :
1). Fakultatif Termofil : bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 37oC, dengan suhu pertumbuhan optimum 45-60oC.
2). Obligate Termofil : organisme yang dapat tumbuh hanya pada suhu diatas 50 oC. Dengan suhu optimum di atas 60oC.
(Capuccino and Sherman, 1996) 3). pH
Kebanyakan bakteri tumbuh pada kisaran sempit; pH mendekati netral 7,5). Sedikit bakteri yang tumbuh pada pH asam di bawah 4. Ada bakteri bahkan dapat hidup pada pH 1. Alkalinitas juga menghambat pertumbuhan tapi tidak digunakan sebagai preservasi. (Suryanto, 2006)
4). Tekanan Osmosa
tumbuh pada kadar garam tinggi), bahkan beberapa mikroorganisme dapat tahan di dalam substrat dengan kadar garam sampai 30%, golongan ini bersifat
halodurik. (Suriawiria, 1996).
Sebanyak 80%-90% bakteri tersusun atas air. Tekanan osmose sangat diperlukan bakteri agar tetap hidup. Apabila bakteri berada dalam larutan yang konsentrasinya lebih tinggi daripada konsentrasi yang ada dalam sel bakteri, maka akan terjadi keluarnya cairan dari sel bakteri melalui membran sitoplasma yang disebut plasmolisis. Pada umumnya, bakteri untuk pertumbuhannya memerlukan kadar garam hanya 1% - 2%. (Tim Mikrobiologi FK, 2003)
5. Atmosfer gas
Gas-gas utama yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri ialah oksigen dan CO2. Bakteri memperlihatkan keragaman yang luas dalam hal respons terhadap oksigen bebas. Organisme yang membutuhkan oksigen adalah bakteri aerob.(Pelczar, 1986)
2.2Persyaratan nutrisi
Pengamatan-pengamatan berikut ini melukiskan hal tersebut dan juga menampakkan keragaman yang amat besar dalam hal tipe nutrisi yang dijumpai antara bakteri:
1. Tumbuhan hijau dapat menggunakan energi pancaran atau cahaya dinamakan fototrof. Yang lain seperti hewan, bergantung pada oksidasi (kehilangan elektron dari satu atom) senyawa-senyawa kimia untuk memperoleh energinya. Makhluk- makhluk ini disebut kemotrof. Semua organisme hidup terbagi menjadi fototrof atau kemotrof dan kedua tipe nutrisi ini dijumpai di antara bakteri. 2. Banyak bakteri juga membutuhkan CO2 sebagai sumber karbonnya. Semua organisme macam itu disebut autotrof. Bila mereka memperoleh energinya dengan cara mengoksidasi senyawa kimiawi maka disebut kemoautotrof. Mikrorganisme yang mensyaratkan senyawa organik sebagai sumber karbonnya disebut heterotrof.
4. Semua organisme hidup membutuhkan vitamin (senyawa organik khusus yang penting untuk pertumbuhan) yang berfungsi membentuk substansi yang mengaktivasi enzim substansi yang menyebabkan perubahan kimiawi. Beberapa bakteri mampu membuat (mensintesis) seluruh kebutuhan vitaminnya dari senyawa-senyawa lain di dalam medium. Yang lain tidak akan tumbuh kecuali bila ditambahkan satu atau lebih vitamin ke dalam mediumnya.
5. Semua organisme hidup membutuhkan air untuk fungsi-fungsi metabolik dan pertumbuhannya. Untuk bakteri, semua nutrien harus ada dalam bentuk larutan sebelum dapat memasuki bakteri tersebut. (Pelczar,1986)
2.3 Enzim
Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel-sel sangatlah rumit.Demikian beragamnya bahan yang digunakan sebagai bahan nutrien oleh sel disatu pihak dan sebagai ragam substansi yang disintesis menjadi komponen–komponen sel di pihak lain. Sel melakukan kegiatan initerletak pada kerja enzim, substansi yang ada dalam sel dalam jumlah yang amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang berkaitan dengan proses-proses selular (dan kehidupan). Tak mungkin ada kehidupan tanpa enzim.
Di dalam sebuah sel rata-rata terdapat ribuan jenis enzim yang berbeda-beda. Di dalam sel hidup, kesemua enzim ini beserta kegiatannya harus terkoordinasi sedemikian rupa sehingga produk-produk yang sesuai dapat terbentuk dan tersedia, pada tempat yang tepat dalam jumlah yang tepat, dan waktu yang tepat, dan dengan menggunakan energi seminimum mungkin. Koordinasi ini dimungkinkan oleh adanya pengendalian enzim. (Pelczar, 1986)
adanya ion-ion Mg, ion Mn, dan sebagainya yang disebut kovaktor atau aktifator. Enzim diproduksi dalam jumlah yang tidak banyak, karena enzim tersebut tidak ikut terproses (tidak rusak) pada reaksi biokimiawi dan dapat digunakan berulang-ulang. Oleh karena tersusun dari protein enzim sangat peka terhadap pengaruh pH, suhu dan beberapa agen kimiawi maupun pengaruh fisis tertentu. Enzim memiliki suhu maupun pH optimal yang sama dengan pH dan suhu optimal bakteri, disamping itu bekerjanya sangat spesifik.
Pemecahan atau sintesis suatu bahan biasanya berlangsung dalam satu rantai reaksi kimiawi dimana tiap-tiap tahapan reaksi dikatalisir oleh enzim tertentu. Bila salah satu enzim yang mempengaruhi tahapan reaksi metabolisme tidak ada maka reaksi kimiawi tersebut akan berhenti pada bagian dimana enzim yang diperlukan tadi tidak ada dan berakibat terjadinya penumpukan bahan-bahan metabolit yang bersifat toksis yang dapat mematikan bakteri tersebut. (Tim Mikrobiologi FK, 2003)
Enzim adalah katalis hayati. Katalis walaupun dalam jumlah yang sedikit memiliki kemampuan yang unik untuk mempercepat berlangsungnya reaksi kimiawi tanpa enzim itu sendiri terkonsumsi atau berubah setelah reaksi selesai. Enzim adalah senyawa organik yang dihasilkan oleh sel-sel hidup. Inilah mengapa enzim disebut katalis hayati atau organik atau sarana katalitik. Suatu katalis tertentu akan berfungsi pada hanya satu jenis reaksi tertentu saja. Sekalipun semua enzim pada mulanya dihasilkan di dalam sel beberapa diekskresikan melalui dinding sel dan dapat berfungsi di luar sel. Jadi dikenal dua tipe enzim: enzim ekstraseluler, atau eksoenzim (berfungsi di luar sel) dan enzim intraseluler atau endoenzim (berfungsi di dalam sel).
Reaksi- reaksi yang dikatalisis oleh enzim seringkali berlangsung beberapa ribu sampai lebih dari sejuta kali lebih cepat dari reaksi-reaksi yang sama tetapi tidak dikatalisis oleh enzim.
2.3.1 Sifat-sifat fisik dan kimiawi enzim
Enzim dapat berupa protein murni ataugabungan antara protein dengan gugusan-gugusan kimiawi lainnya. Seperti halnya semua protein, enzim akan terdenaturasikan oleh panas,terpresipitasikan (terendapkan)oleh etanol atau garam-garam anorganik berkonsentrasi tinggi seperti ammonium sulfat,dan tidak dapat melewati membran semipermeabel atau membran selektif; dengan perkataan lain, tak terdialisis. Protein enzim adalah molekul yang amat besar; berat molekulnya berkisar antara kurang lebih 10.000 sampai satu juta.
Banyak enzim terdiri dari protein yang bergabung dengan molekul organik dengan berat molekul rendah yang dinamakan koenzim. Bagian proteinnya disebut apoenzim. Bila bergabung kedua bagian tersebut membentuk enzim yang lengkap, disebut holoenzim
Apoenzim + Koenzim Holoenzim
tidak aktif tidak aktif aktif protein protein
tidak terdialisis terdialisis
berat molekul tinggi berat molekul rendah
Tetapi enzim bersifat tidak stabil. Aktivitasnya berkurang dengan nyata atau hancur oleh berbagai kondisi fisik atau kimiawi. Dalam hal ini terdapat perbedaan besar diantara enzim yang berbeda-beda. Beberapa menjadi tidak aktif oleh perubahan-perubahan yang amat kecil disekitarnya seperti misalnya bila dibiarkan sebentar saja dalam suhu kamar.
Dua ciri yang amat menyolok mengenai enzim ialah efisiensi katalitiknya yang tinggi dan derajat kekhususannnya yang tinggi terhadap substrat. Sel biasanya menghasilkan enzim yang berbeda untuk setiap senyawa yang harus dikenai proses metabolisme olehnya. Lagipula setiap enzim menyebabkan perubahan satu langkah pada substratnya.
Glukose + Sel-sel khamir Alkohol + CO2 substrat sumber enzim produk akhir
Pengubahan ini dicapai bukan oleh satu enzim tunggal, tetapi oleh sekelompok enzim, yaitu suatu sistem enzim, lebih dari selusin individu enzim bekerja berurutan, masing-masing menyebabkan terjadinya suatu reaksi kimiawi yang menghasilkan suatu perubahan spesifik pada produk yang dibentuk oleh reaksi enzim yangtepat mendahuluinya. Reaksi terakhir sekian banyak enzim dalam sistem tersebut menghasilan produk-produk akhir.
2.3.2 Sifat dan mekanisme kerja enzim
Kebanyakan reaksi enzim dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi keseluruhan sebagai berikut:
enzim E + substrat S komp. enzim - substrat ES produk P + enzim E
Yang menjadi pokok dalam teori mengenai mekanisme kerja enzim ialah konsep aktivasi substrat yang terjadi setelah pembentukan kompleks enzim-substrat (ES). Aktivasi memungkinkan substrat diubah oleh kerja enzim.Terjadinya aktivasi molekul substrat inidisebabkan oleh affinitas kimiawi substrat yang tinggi terhadap daerah-daerah tertentu pada permukaan enzim yang disebut situs aktif. Ketegangan atau distorsi yang dihasilkan pada beberapa ikatan pada molekul substrat membuatnya labil (tidak mantap) dan karenanya mengalami perubahan sebagaimanaditentukan oleh enzim yang bersangkutan. Molekul-molekul yang telah mengalami perubahan itu tidak lagi mempunyai affinitas terhadap situs-situs aktif tadi dan karenanya dilepaskan. Enzimnya kemudian bebas untuk bergabung lagi dengan substrat berikutnya dan demikianlah proses tersebut berulang.
Fungsi utama suatu enzim ialah mengurangi hambatan energi aktivasi pada suatu reaksi kimiawi. Yang dimaksud energi aktivasi ialah energi yang dibutuhkan untuk membawa substansi ke situs reaktifnya. Enzim bergabung dengan substrat membentuk status transisi yang membutuhkan energi aktivasi lebih kecil untuk berlangsungnya reaksi kimiawi tersebut. Pembahasan ini berlaku bagi substrat yang mengalami peruraian dan digunakan untuk memperoleh energi. (Pelczar, 1986)
2.4 Metabolisme
Metabolisme ialah semua reaksi kimiawi yang dilakukan oleh sel yang menghasilkan energi dan yang menggunakan energi untuk sintesis komponen-komponen sel dan untuk kegiatan-kegiatan selular, seperti pergerakan. Reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrien disebut reaksi disimilasi atau peruraian; jadi merupakan kegiatan katabolitik sel. Jadi reaksi disimilasi menghasilkan energi, reaksi asimilasi menggunakan energi.
2.4.1 Metabolisme Karbohidrat
diperlukan untuk sintesis karbohidrat, asam amino, lipid dan purin.
Molekul karbohidrat terdiri atas dua atau lebih monosakarida yang disebut gula kompleks atau polisakarida yang sebenarnya terbentuk oleh karena adanya kondensasi antara molekul-molekul heksosa (monosakarida). Untuk memecah gula kompleks atau polisakarida, terlebih dahulu bakteri harus memecah ikatan glikosidik antara molekul-molekul monosakarida yang menyusunnya dengan bantuan enzim. Proses pemecahan ikatan glikosidik terdiri atas: hidrolisis, fosforilasi, dan transglikosidasi. Protein dihidrolisis berjalan secara menetap (irreversible) dengan bantuan enzim glikosidase atau invertase:
Invertase dan air
Sukrosa Glukosa + Fruktosa
Hasil akhir pemecahan karbohidrat oleh bakteri aerob adalah H2O dan CO2, sedangkan oleh bakteri anaerob hasilnya adalah asam laktat.
Pemecahan senyawa polisakarida selulosa umumnya melalui proses dekomposisi oleh bakteri anaerob, baik yang berada di tanah maupun yang berada dalam saluran cerna hewan memamah biak. Walaupun selulosa terdiri atas molekul-molekul heksosa tetapi lebih sukar dihidrolisis. (Tim Mikrobiologi FK, 2003)
2.4.2Metabolisme lemak
Glukosa adalah sumber energi tunggal yang terpenting bagi kebanyakan sel. Tetapi, bagi banyak mikroorganisme, zat-zat lain seperti lemak dan protein, dapat digunakan sebagai sumber energi pilihan. Zat-zat tersebut diubah secepat dan seefisien mungkin menjadi intermediat lintasan-lintasanglikolitik dan TCA(tricarboxylic acid)
Perombakan lipid atau lemak diawali dengan pecahnya trigliserida oleh penambahan air sehingga terbentuk gliserol dan asam lemak dengan bantuan enzim-enzim lipase:
O O
H2C O C R1 H2C OH HO C R1
O O
Lipase
HC O C R2 + 3H2O HC OH + HO C R2
O O
H2C O C R3 H2C OH HO C R3
Trigliserida Gliserol Asam-asam lemak (-R = rantai hidrokarbon)
Gliserol sebagai komponen lemak dapat diubah menjadi intermediat lintasan glikolitik (dihidroksiaseton fosfat) melalui reaksi reaksi berikut:
Gliserol kinase
Gliserol + Adenosin trifosfat (ATP) Adenosin difosfat (ADP)+ Mg2+ Gliserol – 3 – fosfat
Gliserol dehidrogenase
Gliserol – 3-fosfat + NAD+ dihidroksiaseton fosfat + NADH2
dua dalam bentuk asetil-KoA.Asetil-KoA yang terbentuk kemudian dapat memasuki siklus TCA, sedangkan atom-atom hidrogen beserta elektron-elektronnya memasuki rantai angkutan elektron menuju fosforilasi oksidatif.
Ada lebih banyak hasil energi per gram lemak daripada per gram karbohidrat. Namun, relatif hanya beberapa spesies mikroba yang efektif dalam merombak lipid, baik tipe yang sederhana maupun yang rumit, antara lain karena terbatasnya daya larut lipid. (Pelczar, 1986).
Bagian-bagian tertentu bakteri juga tersusun dari lipid misalnya sel membran serta bagian tertentu dinding sel dan kapsul. Pada umumnya lemak tersebut merupakan lipopolisakarida. Lipopolisakarida tersusun dari lemak (lipid) yang berikatan dengan senyawa polisakarida inti (core polysaccharide). Bakteri memiliki enzim lipase yang dapat memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Lipopolisakarida merupakan bagian yang menyusun endotoksin dari bakteri gram negatif. (Tim Mikrobiolgi FK, 2003)
2.4.3 Metabolisme protein
Banyak bakteri heterotrofik dapat menghancurkan protein di luar tubuhnya dan menggunakan produk-produk hasil proses tersebut sebagai sumber tenaga karbon dan nitrogen. Karena molekul protein terlampau besar untuk dapat melewati membran, bakteri mengekskresikan enzim yang disebut proteaseyang menghidrolisis protein tersebut menjadi peptide-peptide.
Bakteri menghasilkan peptidase yang menguraikan peptide menjadi asam-asam amino individu, yang kemudian dikatabolisme melalui cara yang bergantung pada tipe asam aminonya dan spesies atau galur bakteri yang menguraikannya. Proses ini adalah sebagai berikut:
Protease peptidase
Bilamana asam amino diuraikan, kerangka karbon asam-asam amino tersebut mengalami peruraian oksidatif menjadi senyawa-senyawa yang dapat memasuki siklus TCA untuk dioksidasi lebih lanjut. Masuknya ke dalam siklus TCA dapat melalui asetil-KoA, asam α ketoglutarat, asam suksinat, asam fumarat atau asam oksaloasetat. (Pelczar, 1986)
Gambar 2.2 Metabolisme karbohidrat, lipid dan asam amino
Seperti dapat dilihat dari gambar, asetil KoA merupakan intermediate umum dari metabolisme karbohidrat dan lipid dan siklus TCA merupakan lintasan umum untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan asam amino.
2.5 Isolasi Bakteri
dengan media biakan. Pada dasarnya semua media biakan berbentuk cair, semipadat atau padat. (Cappucino dan Sherman, 2013)
Bakteri di alam umumnya tumbuh dalam populasi yang terdiri dari berbagai spesies. Oleh karena itu, untuk mendapatkan biakan murni, sumber bakteri harus diperlakukan dengan pengenceran agar didapat hanya 100-200 bakteri yang ditransfer ke medium, sehingga dapat tumbuh menjadi koloni yang berasal dari bakteri tunggal. Ada beberapa metode untuk mengionokulasi bakteri sesuai dengan jenis medium tujuannya yaitu:
1. Metode gores atau streak plateadalah metode isolasi kualitatif, menggunakan
loop ose dan menggoreskannnya ke permukaan medium agar dengan pola tertentu dengan harapan pada ujung goresan,hanya sel-sel bakteri tunggal yang terlepas dari ose dan menempel ke medium. Sel- sel bakteri tunggal ini akan membentuk koloni tunggal yang kemudian dapat dipindahkan ke medium selanjutnya agar didapatkan biakan murni.
2. Metode sebar atau spread plate. Metode ini membutuhkan campuran suspensi sebelumnya dari mikroorganisme yang digunakan. Dilakukan dengan menyemprotkan suspensi ke atas medium agar kemudian menyebarkannya secara merata dengan trigalski. Dengan ini diharapkan bakteri terpisah secara individual, kemudian dapat tumbuh menjadi koloni tunggal.
3. Metode tuang atau pour plate dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan mencampur suspensi bakteri dengan medium agar pada suhu 50oC kemudian menuangkannya pada petridisk atau denganmenyemprotkan suspensi pada dasar petridisk, kemudian menuang medium agar keatasnya dan diaduk. Setelah agar mengeras, bakteri akan berada pada tempatnya masing-masing dan diharapkan bakteri tidak mengelompok sehingga terbentuk koloni tunggal. (Cappucino dan Sherman, 1996)
2.6 Teknik Pewarnaan
gram. Pewarnaan gram masih merupakan salah satu prosedur yang paling banyak
Gram Positif Gram Negatif
1 Ungu Kristal (UK) Sel Berwarna Ungu Sel Berwarna Ungu 2 Larutan Yodium (Y) Kompleks UK-Y terbentuk di
dalam sel; sel tetap berwarna ungu
Kompleks UK-Y terbentuk di dalam sel; sel tetap berwarna ungu
3 Alkohol Dinding sel mengalami dehidrasi,pori-pori
menciut;daya rembes dinding sel dan membran menurun, UK-Y tak dapat keluar dari sel; sel tetap ungu 4 Safranin Sel tak terpengaruhi, tetap ungu Sel menyerap zat
pewarna ini, menjadi merah
(Pelczar, 1986)
Tabel 2.3 Ciri-ciri bakteri gram positif dan bakteri gram negatif NO
.
CIRI PERBEDAAN RELATIF
Gram Positif Gram Negatif 1 Struktur dinding sel Tebal (15-80 nm)
Berlapis tunggal(mono) dari 50% berat kering pada
beberapa sel bakteri
4. Persyaratan nutrisi Relatif rumit pada banyak spesies
Relatif sederhana 5. Resistensi terhadap
gangguan fisik
Lebih resisten Kurang resisten (Pelczar, 1986)
2.7 Pertumbuhan Mikroorganisme
Gambar 2.4 Gambaran umum mikroorganisme pemakan zat organik di dalam air limbah
Dari gambar diatas terlihat bahwa dengan banyaknya kandungan zat organik di dalam air limbah berarti bahwa jumlah makanan yang tersedia adalah cukup banyak, yang berarti juga bahwa pengotoran air limbah cukup tinggi. Pada kondisi seperti ini, maka jenis binatang yang dapat tumbuh dengan baik adalah sarkodina yang kemudian diikuti oleh jenis paramesium dan apabila keadaan sudah banyak mengandung oksigen baru tampak pertumbuhan rotifera. Kondisi seperti diatas adalah kondisi alami yang tanpa mengalami pengaruh dari luar. Dengan demikian secara alamiah air limbah yang ada sebenarnya akan kembali menjadi jernih apabila kita biarkan saja berjalan secara alami hanya saja waktu yang dipergunakan cukup lama. Untuk mempercepat proses tersebut kiranya perlu dilakukan pengolahan air limbah agar produksi yang ada sesuai pengolahan secara alami.(Sugiharto, 1987)
2.8 Sifat – Sifat Air Limbah 2.8.1 Sifat Kimia Air Limbah
Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat merugikan lingkungan melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Selain itu akan lebih berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan yang beracun. Adapun bahan kimia yang penting yang ada didalam air limbah pada umumnya dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Bahan Organik
bersama-sama dengan nitrogen. Elemen lainnya yang penting seperti belerang, fosfor, dan besi juga dapat dijumpai. Pada umumnya kandungan bahan organik yang dijumpai dalam air limbah berisikan 40-60% adalah protein, 25-50% berupa karbohidrat serta 10% lainnya berupa lemak atau minyak. Urea sebagai kandungan bahan terbanyak, di dalam urine merupakan bagian lain, yang penting dalam bahan organik, sebab bahan ini diuraikan secara cepat dan jarang didapati urea yang tidak terurai berada di dalam air limbah.
Semakin lama jumlah dan jenis bahan organik semakin banyak, hal ini akan mempersulit dalam pengelolaan air limbah sebab beberapa zat tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Agar bisa mengolah zat tersebut perlu adanya tambahan biaya untuk membubuhkan bahan kimia seperti penyerap karbon untuk mengolah air limbah secara lengkap.(Sugiharto, 1987)
Penguraian bahan organik pada air limbah kota dibagi ke dalam 3 kelompok kategori yaitu karbohidrat, protein dan lemak.
Mayoritas dari karbohidrat, lemak dan protein dalam air limbah berupa molekul yang besar yang tidak dapat ditembus oleh membran sel dari mikroorganisme. Bakteri supaya memetabolisme zat masa molekul tinggi, harus dapat memecahkan molekul besar dalam fraksi difusi untuk asimilasi kedalam sel. Langkah pertama dalam peruraian bakteri pada senyawa organik adalah menghidrolisis karbohidrat ke dalam gula zat yang larut, protein menjadi asam amino, dan lemak menjadi asam lemak yng pendek. Selanjutnya hasil biodegradasi aerobik dalam bentuk CO2 dan H2O. Dengan penguraian tanpa oksigen, pembuangan anaerobik, produk akhir adalah asam organik, alkohol dan perantara cair lainnya sebaik badan gas dari CO2,CH4 dan H2S.
perawatan air limbah secara biologis. Detergen dan pestisida adalah juga bagian dari 20 sampai 40 persen adalah fraksi hampa dari limbah. Sejak mereka mengandung struktur cincin organik yang sulit untuk diurai. Kelompok umum dari surfaktan adalah alkil benzen sulfonat. Sebelumnya alkil benzen sulfonat turunan dari polimer yang besar dari propilen dan kelompok alkil adalah cabang yang tinggi. Strukutur ini, sangat tahan terhadap pengolahan secara biologi, hasil dalam kontaminasi dari dua permukaan dan persediaan air bawah tanah dengan kekayaan jenis yang tidak baik. Bahan ini sekarang membuat besarnya dari hidrokarbon normal (rantai lurus), kemudian rantai karbon tidak bercabang memudahkan peruraian oleh bakteri.
Meskipun beberapa limbah baunya adalah senyawa anorganik contoh, H2S, banyak disebabkan oleh senyawa organik yang menguap seperti merkaptan, asam butirat dan lainnya. (Hammer, 1977)
2.8.2 Sifat Biologis Air Limbah
kedalam sel sementara binatang menangkap dan memakan partikel makanan padat.
Tabel 2.4 Klasifikasi Mikroorganisme yang ada di dalam Air Limbah No. Kelompok besar Anggota
1. Binatang Bertulang belakang (Rotifers) Kerang- kerangan (Crustaceae) Kutu dan Larva (Worm and Larvae) 2. Tumbuh-tumbuhan Lumut (Ferns)
Pakis/paku (Ferns)
3. Protista Bakteri, Ganggang (Algae), Jamur (Fungi), Hewan bersel satu (Protozoa)
Sumber : Donald W. Sundstrom, 1979
2.9Pengolahan Kedua Air Limbah (Secondary Treatment)
Pengolahan kedua umumnya mencakup proses biologis untuk mengurangi bahan-bahan organik melalui mikroorganisme yang ada di dalamnya. Pada proses ini sangat dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain jumlah air limbah, tingkat kekotoran, jenis kotoran yang ada dan sebagainya. Reaktor pengolah lumpur aktif dan saringan penjernihan biasanya dipergunakan dalam tahap ini. Pada proses penggunaan lumpur aktif (activated sludge), maka air limbah yang telah lama ditambahkan pada tangki aerasi dengan tujuan untuk memperbanyak jumlah bakteri secara cepat agar proses biologis dalam menguraikan bahan organik berjalan lebih cepat. Lumpur aktif tersebut dikenal sebagai MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid). Terdapat dua hal yang penting dalam proses biologis ini antara lain:
2.9.1 Proses Penambahan Oksigen (Aerasi)
Pengambilan zat pencemar yang terkandung di dalam air limbah merupakan tujuan pengolahan air limbah. Penambahan oksigen adalah salah satu usaha dari pengambilan zat pencemar tersebut, sehingga konsentrasi zat pencemar dapat berkurang atau bahkan dapat dihilangkan sama sekali. Zat yang diambil dapat berupa gas, cairan, iod, koloid atau bahan tercampur.
Pada prakteknya terdapat dau cara untuk menambahkan oksigen ke dalam air limbah yaitu:
1. Memasukkan udara ke dalam air limbah.
2. Memaksa air ke atas untuk berkontak dengan oksigen.
1. Memasukkan udara ke dalam air limbah
adalah proses memasukkan udara atau oksigen murni ke dalam air limbah melalui benda poros atau nozzle.
Gambar 2.6.1a Aerasi dengan memasukkan udara ke dalam air limbah
diletakkan pada dasar bak aerasi. Udara yang dimasukkan adalah berasal dari udara luar yang dipompakan ke dalam air limbah oleh pompa tekan.
2. Memaksa air ke atas untuk berkontak dengan oksigen
adalah cara mengontakkan air limbah dengan oksigen melalui pemutaran baling-baling yang diletakkan pada permukaan air limbah. Akibat dari pemutaran ini, air limbah akan terangkat ke atas dan dengan terangkatnya maka air limbah akan mengadakan kontak langsung dengan udara sekitarnya.
Gambar 2.6.1b Aerasi dengan menggunakan baling-baling
2.9.2 Pertumbuhan Bakteri dalam Bak Reaktor
disebut sebagai log phase. Selama log phase diperlukan banyak persediaan makanan, sehingga pada suatu saat terdapat pertemuan antara pertumbuhan bakteri yang meningkat dan penurunan jumlah makanan yang terkandung di dalamnya. Apabila tahap ini berjalan terus maka akan terjadi keadaan dimana jumlah bakteri dan makanan tidak seimbang dan keadaan ini kita sebut declining growth phase. Pada akhirnya makanan akan habis dan kematian bakteri akan terus meningkat sehingga tercapai suatu keadaan di mana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh mulai berimbang yang dikenal sebagai stationary phase.
Setelah jumlah makanan habis dipergunakan, maka jumlah kematian akan lebih besar dari jumlah pertumbuhannya maka keadaan ini disebut endogeneus phase
dan pada saat ini bakteri menggunakan energi simpanan ATP untuk pernafasannya sampai ATP habis yang kemudian akan mati.
Gambar 2.6 Kurva pertumbuhan bakteri pada bak reaktor
Gambar 2.7 Penggunaan activated sludge conventional
Gambar 2.8 Penggunaan activated sludge dan mengontakkan dengan udara (aerasi)
Dengan demikian penambahan kembali bahan lumpur yang telah banyak mengandung makanan dan bakteri sangat diperlukan. Lumpur yang biasanya dipergunakan untuk penambahan makanan ini disebut lumpur aktif (activated sludge)
di mana pemberiannya dilakukan sebelum memasuki bak aerasi dengan mengambil lumpur dari bak pengendapan kedua atau dari bak pengendapan terakhir (final sedimentation tank).(Sugiharto, 1987)
Pentosa CO2
Enter Doudoroff
Oksidasi Deaminasi
alfa/beta (reduktif atau oksidatif) KDPG
Triosafosfat
Glikolisis NH4
Oksidatif asimilasi
PHB CH4 + CO2+ H2O
PHB : poli-beta-hydoksy-butyric acid
Polisakarida Lemak Protein
Gula Gliserol +Asam lemak Asam Amino
Piruvat Laktat
Asetat Etanol
KDPG : 2-keto-3-deoxy-6-P-glukonate
Gambar 2.6.2d Proses degradasi senyawa organik tahap 1
CO2 H2O HNO3 SO42-
C O H2 N S
Kondisi aerobik Kondisi anaerobik
C O H2 N S
+
+ Nitrat + Asam Piruvat
CO2 H2O H2S CH4 NH3
H2O + Nitrit Asam Laktat Gambar 2.6.2e. Proses degradasi senyawa organik tahap 2 (Waluyo, 2009)
O2
Senyawa Organik
2.10 Nutrien agar
Contoh-contoh medium cair dan padat yang relatif sederhana menunjang pertumbuhan banyak heterotrof yang umum ialah kaldu nutrien dan nutrien agar. Komposisi nutrien agar diantaranya ekstrak daging sapi 3 g, pepton 5g, agar 5 g dan air 1000 ml. Media
dalam bentuk kaldu nutrien atau yang mengandung agar disiapkan dengan melarutkan masing-masing bahan yang dibutuhkan atau lebih mudah lagi dengan cara menambahkan air pada suatu produk komersial berbentuk bubuk yang sudah mengandung semua nutrien yang dibutuhkan. (Pelczar,1986)
2.11 Chemical Oxygen Demand (COD)
Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen ini adalah Chemical Oxygen Demand. Pengukuran ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam. Nilai BOD selalu lebih kecil daripada nilai COD diukur pada senyawa organik yang dapat diuraikan maupun senyawa organik yang tidak dapat berurai. (Agusnar, 2008)
COD secara luas digunakan untuk mengkarakteristik kadar bahan organikdari air limbah dan polusi dari air alami. Pengukuran uji sejumlah oksigen yang diperlukan untuk oksidasi kimia dari bahan organik dalam sampel untuk diubah menjadi CO2 dan H2O. Prosedurnya adalah dengan penambahan sejumlah larutan K2Cr2O7 standart sesuai kebutuhan, asam sulfat yang mengandung perak sulfat dan pengukuran volume sampel ke dalam labu. Campuran larutan ini direfluks selama 2 jam. Banyak jenis bahan organik dihancurkan pada proses ini oleh kromat dan asam sulfat.
Setelah pendinginan, kondensor dicuci dan dilarutkan dengan destilate water, sisa dikromat dalam sampel ditirasi dengan Ferro Ammonium Sulfat menggunakan indikator Ferroin.Reaksi ion ferro dengan ion dikromat dengan titik akhir perubahan warna dari biru-hijau menjadi coklat kemerahan.
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
Dilakukan prosedur yang sama untuk perlakuan terhadap sampel blank. Tujuan dari perlakuan terhadap blank ini adalah untuk memastikan kesalahan yang mungkin terjadi karena kehadiran bahan organik asing dalam zat. Perbedaan antara sejumlah penitrat yang digunakan untuk blank dan sampel dibagi volume sampel dikalikan dengan normalitas dari penitrat. Pengalian angka 8000 adalah untuk mempercepat hasil dalam satuan miligram per liter dari oksigen, karena 1 liter mengandung 1000 ml dan berat ekivalen dari oksigen adalah 8.
COD = (ml blank – ml sampel pentitrat) x (normalitas Fe(NH4)2(SO4)2) x 8000
(mg/l) ml sampel
(Hammer, 1977)
Apabila di dalam limbah organik diperkirakan terdapat kandungan klorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan gangguan tersebut. Klorida dapat mengganggu karena akan ikut teroksidasi oleh kalium bikromat sesuai dengan reaksi:
6Cl- + Cr2O72-+ 14H+--->3Cl2 + 2Cr3++ 7H2O
Apabila di dalam contoh terdapat kandungan klorida dalam jumlah yang dapat mengganggu, maka oksigen yang diperlukan dalam reaksi diatas tidak dapat ditentukan dengan benar. Seberapa jauh tingkat pencemaran oleh bahan buangan organik tidak dapat dapat diketahui secara benar.
Makin banyak kalium bikromat yang dipakai pada reaksi oksidasi, berarti makin banyak oksigen yang diperlukan. Ini berarti bahwa air lingkungan makin banyak tercemar oleh bahan buangan organik. Dengan demikian maka seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan dapat ditentukan.(Wardhana, 2004)
2.12 Kalium Bikromat (K2Cr2O7)
Kalium bikromat merupakan salah suatu oksidator kuat. Dalam keadaan asam akan mengalami reduksi menjadi Cr3+ menurut persamaan reaksi sebagai berikut : Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- 2Cr 3+ + 7H2O Eo = + 1,33 V
Daya oksidasi dari kalium bikromat lebih rendah dari kalium permanganat (KMnO4) Maupun ion serium (IV). Akan tetapi kalium bikromat berguna sekali karena
larutannya stabil dan juga mudah diperoleh serta harganya relatif murah. (Hardjadi, 1993)
2.13Lumpur Aktif
Lumpur aktif (activated sludge) adalah gumpalan partikel tersuspensi yang mengandung campuran mikroorganisme aerobik yang dihasilkan melalui proses aerasi. Massa mikroorganisme yang terflokusi terdiri atas bakteri, terutama bakteri gram negatif termasuk pengoksidasi karbon dan nitrogen, pembentuk flok dan bakteri aerobik. (Gumbira, 1996)
Fungsi dari aerasi adalah penambahan jumlah oksigen,penurunan jumlah CO2,menghilangkan H2S,metana (CH4) dan berbagai senyawa organik yang bersifat volatil (menguap).(Waluyo,2009)
aerasi agar tidak terkontaminasi dan tidak terjadi perubahan dan untuk perawatan kedepannya tergantung pada akhir penggunaan. Lumpur akan bermanfaat pada tangki pengendapan akhir dan menjadi bagian terbesar dalam daur ulang lumpur. Dimana fraksi kecil terbuang supaya menjaga sistem tetap berada. Fraksi yang terbuang bercampur lumpur utama umumnya tebal. (Arceivala, 1988)
BAB 3
METODE PERCOBAAN
3.1 Alat-alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
- Neraca Analitis Ohaus
- Gelas erlenmeyer Pyrex - Oven
- Tabung reaksi - Mikroskop
3.2 Bahan- bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :
- Media Nutrient Agar (NA) p.a (merck)
- Media Nutrient Broth (NB) p.a (merck)
- Media Briliant Green Lactose Broth (BGLB) p.a (merck)
- Hg2SO4 (E.Merck)
- K2Cr2O7 0,25 N
- Fe(NH4) 2(SO4) 2.6H2O
- Indikator Ferroin (E.Merck)
- Aquadest - H2SO4(p) - Etanol - Metanol
3.3 Prosedur Penelitian
3.3. 1 Pembuatan Media dan Larutan Pereaksi
3.3.1.1 Media Nutrient Agar (NA)
Sebanyak 28 gram serbuk nutrient agar dilarutkan dalam air suling steril sedikit demi sedikit kemudian volumenya dicukupkan hingga 1 L dengan bantuan pemanasan sampai semua bahan larut sempurna. Kemudian disterilkan di autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit (Difco Laboratories, 1977).
Sebanyak 13 gram serbuk nutrient broth dilarutkan dalam air suling steril sedikit demi sedikit kemudian volumenya dicukupkan hingga 1 L dengan bantuan pemanasan sampai semua bahan larut sempurna. Kemudian disterilkan di autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit (Difco Laboratories, 1997).
3.3.1.3Media Briliant Green Lactose Broth (BGLB)
Sebanyak 40 gram ditimbang serbuk BGLB dilarutkan dalam air suling sedikit demi sedikit kemudian volumenya dicukupkan hingga 1 L dengan bantuan pemanasan sampai semua bahan larut sempurna. Kemudian disterilkan di autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit (Difco Laboratories,1997).
Penanaman air limbah dengan metode gores : 1. Penanaman langsung dari limbah
Dituangkan 15 ml media nutrient agar ke dalam cawan petri steril kemudian dibiarkan hingga memadat. Disterilkan jarum ose dengan cara membakar pada bunsen hingga memijar, kemudian setelah suhu jarum ose turun dicelupkan jarum ose ke dalam air limbah. Digoreskan jarum ose pada permukaan media yang telah memadat.Diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 24 jam. Diamati pertumbuhan bakteri pada cawan.
2. Penanaman di dalam Media Briliant Green Lactose Broth terlebih dahulu
Disediakan 5 ml BGLB yang telah steril dalam tabung reaksi. Ditambahkan 0,1 ml air limbah ke dalam media tersebut. Kemudian diinkubasi selama 3 jam pada suhu 35-37oC. Dilakukan penggoresan dari media BGLB seperti cara 1.
3.3.2 Identifikasi Golongan Bakteri Dengan Pengecatan Gram
difiksasi. Ditambahkan 1 tetes gentian violet dan 1 tetes lugol, difiksasi. Dicuci objek gelas dengan menggunakan alkohol 70% hingga tetesan terakhir tidak berwarna, difiksasi. Ditambahkan 1 tetes safranin, dibiarkan selama 15-20 detik. Dicuci objek gelas dengan menggunakan akuades sterilhingga tetesan terakhir tidak berwarna, difiksasi. Ditambahkan 1 tetes imersi oil, diamati dengan mikroskop pada perbesaran 100 kali.
3.3.3 Pembuatan Agar Miring
Kedalam tabung reaksi steril dimasukkan 3 ml media nutrient agar steril, didiamkan pada temperatur kamar sampai sediaan memadat pada posisi miring kira-kira 45o, kemudian disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 5oC.
3.3.4 Perbanyakan Bakteri Pada Agar Miring
Disterilkan jarum ose, kemudian diambil koloni kuning dari permukaan media agar dari cawan sebelumnya. Digoreskan pada permukaan agar miring. Diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 24 jam. Dilakukan hal yang sama dengan bakteri koloni orange dan bakteri koloni krem.
3.3.5 Pembuatan Inokulum Bakteri
Koloni bakteri diambil dari stok kultur dengan jarum ose steril lalu disuspensikan ke dalam tabung reaksi yang berisi 10 ml larutan nutrient broth. Kemudian diukur kekeruhan larutan pada panjang gelombang 580 nm sampai diperoleh transmitan 25% (Ditjen POM, 1995).
3.3.6 Pengujian COD air limbah dengan menambahkan bakteri yang telah dipisahkan
3.3.7 Pembuatan Pereaksi 3.3.7.1 Larutan K2Cr2O7 0,25 N
Sebanyak 12,259 gram kristal K2Cr2O7yang telah diaktifkan (dikeringkan dalam oven pada suhu ±105oC selama 2 jam dan didinginkan di dalam desikator untuk menghilangkan kelembaban) ditimbang dalam botol timbang dan dimasukkan secara kuantitatif dalam labu takar 1000ml, dilarutkan dengan aquadest, lalu diencerkan sampai garis tanda.
3.3.7.2 Larutan Indikator Fenantrolin Fero Sulfat (Feroin)
Sebanyak 1,485 gram kristal 1,10-ortofenantrolin monohidrat dan 0,695 gr FeSO4.7H2O ditimbang dalam botol timbang dan dimasukkan secara kuantitatif dalam labu takar 100 ml, dilarutkan dengan aquadest lalu diencerkan sampai garis tanda.
3.3.7.3 Larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,1N
Dilarutkan sebanyak 40 gram Fe(NH4)2(SO4).6H2O dalam aquadest dan ditambahkan 20 ml H2SO4(p) lalu didinginkan dan diencerkan dengan aquadest sampai 1L.
Standarisasi Larutan Titran Ferro Ammonium Sulfat (FAS)
Sebanyak 10 ml larutan K2Cr2O70,25N dimasukkan kedalam erlenmeyer, ditambahkan aquadest sebanyak 50 ml, kemudian melalui dinding erlenmeyer ditambahkan secara perlahan 30 ml H2SO4(P) sambil diaduk dan didinginkan. Kemudian ditambahkan 2-3 tetes indikator Ferroin ke dalam larutan dan selanjutnya dititrasikan dengan larutan standar Ferro Ammonium Sulfat hingga warna larutan berubah dari hijau kebiru-biruan menjadi coklat kemerahan. Dicatat banyaknya volume standart FAS yang digunakan.
= 10 ml x 0,25 N
= 0,1002 N 24,95
3.3.8 Penentuan Nilai COD dari Larutan blanko
Sebanyak 0,5 gram Hg2SO4 ditimbang di dalam erlenmeyer 500 ml kemudian dipipet 10 ml K2Cr2O7, ditambahkan batu didih. Selanjutnya dipipet 25 ml aquadest. Ditambahkan 30 ml H2SO4(p) secara perlahan-lahan dan didiamkan sementara. Kemudian larutan direfluks selama ± 2 jam. Larutan didinginkan dan ditambahkan aquadest hingga garis tanda. Rangkaian alat refluks dilepas. Ditambahkan 2-3 tetes indikator Ferroin dan dititrasi dengan larutan standar Ferro Ammonium Sulfat 0,1002 N hingga warna larutan berubah dari hijau-kebiru biruan menjadi coklat kemerahan. Dicatat banyaknya volume larutan standart FAS yang digunakan.
3.3.9 Penentuan Nilai COD dari Larutan sampel
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Penentuan Nilai COD dari Larutan Blanko
Ditimbang 0,5 gram ke dalam erlenmeyer 500 ml Dipipet 10 ml K2Cr2O7 0,25N
Ditambahkan aquadest 25 ml
Ditambahkan 30 ml H2SO4 (p) secara perlahan Dipasang alat refluks
Direfluks selama ± 2 jam
Didiamkan
Ditambahkan aquadest secara perlahan Ditambahkan indikator Ferroin 2-3 tetes Dititrasi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,1002N
Dicatat volume larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,1002N Hg2SO4
Larutan Kuning
Larutan Coklat Kemerahan
3.4.2 Penentuan Nilai COD dari Larutan Sampel
Dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml lalu diencerkan dengan aquadest hingga garis tanda dan diaduk
Dipipet sebanyak 25 ml
Dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml yang telah berisi batu didih
Ditambahkan Hg2SO40,5 gram Ditambahkan 10 ml K2Cr2O7 0,25N
Ditambahkan 30 ml H2SO4(p) secara perlahan Dipasang alat refluks
Direfluks selama ± 2 jam
Didiamkan
Ditambahkan aquadest secara perlahan Ditambahkan indikator Ferroin 2-3 tetes
Dititrasi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,1002N 50 ml sampel
Larutan Kuning
Dicatat volume larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,1002N
3.4.3Isolasi Bakteri dengan penanaman langsung dari AirLimbah
Dituang ke cawan petri yang telah steril
Disterilkan jarum ose
Dicelupkan jarum ose ke dalam lumpur aktif Digoreskan jarum ose pada permukaan media Diinkubasi pada suhu 35-37ºC ± 24 jam Diamati pertumbuhan bakteri
3.4.4 Isolasi Bakteri padaMedia Briliant Green Lactose Broth (BGLB)
Dituang ke dalam tabung reaksi Ditambahkan 0,1 ml lumpur aktif Diinkubasi ± 3 jam pada suhu 35-37ºC Hasil
15 ml Media Nutrient Agar
Media padat
Hasil
Disterilkan jarum ose
Digoreskan jarum ose pada permukaan media NA Diinkubasi pada suhu 35-37ºC ± 24 jam
Diamati pertumbuhan bakteri
3.4.5 Pengukuran Nilai COD dari Air Limbah
Diukur nilai CODnya terlebih dahulu
Disterilkan pada autoklaf pada suhu 121ºC ± 30 menit
Dibuat perbandingan (v/v) antara air limbah dan inokulum bakteri
Diinkubasi pada suhu 35-37ºC ± 24 jam Diukur nilai CODnya
Air Limbah
Hasil
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Isolasi Bakteri dari Lumpur Aktif
Hasil Isolasi bakteri dari lumpur aktif yang berasal dari tempat pembuangan limbah akhir di PT. Socimas terdapat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1. Jenis dan Karakteristik Bakteri Hasil Isolasi dari Tempat
Pembuangan Limbah Akhir
sp1 sp2 sp3 sp4
Warna Kuning Orange Krem Krem
Bentuk Koloni Batang Circular Rantai Rantai Tepi Koloni Entire Entire Entire Entire
Elevasi Flat Flat Flat Flat
Jenis Bakteri Gram (-) Gram(-) Gram (-) Gram (-)
4.1.2 Data volume Ferro Ammonium Sulfat (FAS) 0,1002 N yang dibutuhkan dalam Penentuan Nilai COD dari Sampel
Hasil data volume FAS 0,1002 N yang dibutuhkan dalam penentuan nilai COD dari sampel terdapat pada tabel 4.2.
Catatan : fp = Faktor pengenceran Sp1 = Bakteri koloni Kuning
Sp2 = Bakteri koloni Orange Sp3 = Bakteri koloni Krem
Sp4 = Bakteri koloni Krem dari media BGLB
4.1.3 Penentuan dan % Penurunan Nilai COD
Penentuan Nilai COD dalam sampel dapat dihitung sebagai berikut: Nilai COD (mgO2/L) = (a-b) ml x N x8000 x fp
(Hammer, 1977)
ml sampel
Dimana: a= ml FAS yang digunakan untuk titrasi blanko b = ml FAS yang digunakan untuk titrasi sampel
N= Normalitas FAS standarisasi fp= Faktor pengenceran
Pengukuran sebelum penambahan bakteri
Nilai COD sampel =
25 ml
(24,95 – 10,21) ml x 0,1002 N x 8000 x 2
= 945 mg/L Pengukuran sesudah penambahan bakteri
Nilai COD sampel =
25 ml
(24,95 – 12,54) ml x 0,1002 N x 8000 x 2
Dan % penurunan Nilai COD diperoleh dari hasil perhitungan dengan rumus sebagai berikut:
Persen Penurunan = Nilai COD awal – Nilai COD akhirx 100 % Nilai COD awal
Hasil data penentuan nilai COD dan % penurunan nilai COD terdapat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Data Penentuan Nilai COD dan % Penurunan Nilai COD
No .
Perlakuan Nilai COD (mg O2/L)
4.2 Pembahasan
4.2.1 Isolasi Bakteri dari Lumpur Aktif Tempat Pembuangan Air Limbah Akhir
Dariproses isolasi bakteri dari lumpur aktif tempat pembuangan air limbah akhir, ditemukan 4 spesies bakteri yang berbedawarna, bentuk koloni dan bentuk bakterinya. Dimana 3 spesies bakteri berasal dari media Nutrient Agar (NA) yaitu bakteri koloni kuning, koloni orange dan koloni krem, dan 1 spesies bakteri berasal dari media Brilian Green Lactose Broth (BGLB) yaitu bakteri koloni krem.Keempat bakteri tersebut diberi nama spesies1(sp1), spesies2 (sp2), spesies 3 (sp3)dan spesies 4 (sp4). Hal ini dikarenakan tidak dapat diketahui nama spesifik bakteri tersebut dengan pegamatan terhadap wujudnya saja. Keempat spesies bakteri tersebut termasuk ke dalam jenis bakteri mesofil sehingga dikembangbiakkan pada suhu 30-40 oC.
Dari hasil uji pewarnaan gram, ditemukan bahwa bakteri sp1, sp2, sp3, dan sp4 menghasilkan warna merah. Pada pewarnaan gram ini, bakteri yang telah difiksasi dengan panas sehinggamembentuk noda pada kaca objek diwarnai dengan pewarna basa yaitu kristal violet, karna warna ungu mewarnai seluruh sel, maka pewarna ini disebut pewarna primer (primary stain). Selanjutnya pewarna dicuci dan pada noda spesimen ditetesi iodin yang merupakan mordan (penajam). Setelah iodin dicuci, bakteri gram positif maupun gram negatif tampak berwarna ungu. Selanjutnya noda spesimen dicuci dengan alkohol yang merupakan decolorizing agent (senyawa peluntur warna).(Pratiwi, 2008).Apabila jenis bakteri adalah bakteri gram positif, maka bakteri akan tetap berwarna ungu, hal ini dikarenakan dinding sel mengalami dehidrasi, pori-pori menciut, daya rembes dinding seldan membran menurun, warna kristal violet tak dapat keluar sehingga sel bakteri tetap berwarna ungu walaupun telah diberi penambahan zat warna safranin. Dan apabila bakteri berjenis gram negatif, maka lipid terekstraksi dari dinding sel, pori-pori mengembang, komplekskristal violet keluar dari sel sehingga sel menjadi tidak berwana, kemudian diberi penambahan warna safranin dan sel bakteri menjadi berwarna merah.(Pelczar, 1986)
Pada media NA dan media BGLB sama sama menghasilkan bakteri gram negatif, tetapi jumlah spesiesnya berbeda. Ini dikarenakan kandungan komposisi media NA dan media BGLB yang berbeda meskipun prosedur isolasi bakteri pada media BGLB selanjutnya dilakukan di media NA. Bakteri yang tumbuh dalam media BGLB mampu melakukan fermentasi laktosa (salah satu komposisi dalam media BGLB) sebagai sumber karbohidrat pada bakteri dan pada prosesnya, terbentuk asam dan gas. (www.slideshare.net/siskhakuroba/media-bglb)
4.2.2 Penggunaan Bakteri yang diisolasi dari Lumpur Aktif Tempat Pembua ngan Limbah Akhir untuk menurunkan Nilai COD Limbah Cair Industri OleokimiaPT.Socimas.
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh nilai COD di dalam sampel sebesar 945 mg/L dan dengan penambahan variasi bakteri sp1, sp2,sp3 dan sp4 ke dalam sampel tersebut terjadi penurunan nilai COD dari sampel yakni: penambahan bakteri sp1,sp2,sp3 dan sp4 masing masing ke dalam air limbah dengan variasi volume 1:10(v/v) dapat menyebabkan penurunan nilai CODberturut-turut sebesar 18,59%, 19,40%, 22,36% dan 23,14%,penambahan bakteri sp1,sp2,sp3 dan sp4 masing masing ke dalam air limbah dengan variasi volume 1:100 (v/v) dapat menyebabkan penurunan nilai COD berturut-turut sebesar 42,86%, 48,43%, %, 51,96 % dan 53,16% dan penambahan pencampuran 2 koloni bakteri ke dalam airlimbah sp1,sp2,sp3 dan sp4 masing masing dengan variasi volume 1:1:100 (v/v) dapat menyebabkan penurunan nilai COD berturut-turut sebesar 30,90%, 33,09%, 35,31%.
Dari hasil yang diperoleh bahwa semakin besar volume air limbah yang ditambahkan dengan volume bakteri maka akan semakin besar penurunan nilai COD air limbah, hal ini disebabkan karena bakteri memiliki banyak persediaan nutrisi atau makanan di dalam air limbah tersebut sehingga meningkatkan pertumbuhan bakteri dan berpengaruh pada penurunan nilai COD air limbah tersebut.
molekul yang lebih kecil. Hal ini tidak dapat dilakukan sendiri oleh bakteri tetapi dengan bantuan enzim sebagai katalis, substansi yang terdapat dalam sel jumlahnya amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang berkaitan dengan proses - proses selular (dan kehidupan). (Pelczar, 1986)
Bakteri dengan bantuan enzim menghidrolisis karbohidrat menjadi zat gula yang larut, protein menjadi asam amino dan lemak menjadi asam lemak rantai pendek. Selanjutnya proses metabolisme ini menghasilkan CO2, H2O dan energi. Dapat dilihat pada proses dibawah ini:
enzim
Bakteri aerobik : Organik + oksigen CO2 + H2O + Energi
Energi yang dihasilkan pada proses penguraian bahan organik oleh bakteri ini digunakan salah satunya untuk mensintesa sel yang baru dan sebagian energi hilang dalam bentu panas.
Sintesis : Energi + organik pertumbuhan sel baru
Pernafasan dan pergerakan
Panas hilang (Hammer, 1977)
Bakteri menimbulkan berbagai perubahan kimiawi pada substansi yang ditumbuhinya, menghancurkan banyak zat. Organisme ini amat penting untuk memelihara lingkungan kita yaitu dengan menghancurkan bahan yang tertumpuk di atau dalam daratan dan lautan. Kedaan lingkungan setempat menentukan ciri-ciri populasi mikroba.Bermanfaat dalam industri untuk membuat senyawa penting.Bakteri gram negatif mengandung lipid, lemak atau substansi seperti lemak dalam persentase lebih tinggi daripada yang dikandung bakteri gram positif. (Pelczar, 1986)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
- Setelah dilakukan isolasi bakteri dari lumpur aktif tempat pembuangan limbah cair industri oleokimia ditemukan 4 jenis bakteri dengan warna dan bentuk koloni yang berbeda dan diberi kode sp1, sp2, sp3 dan sp4.
- Setelah dilakukan uji potensial terhadap baketri sp1, sp2, sp3, dan sp4 ditemukan bahwa bakteri yang paling potensial untuk digunakan sebagai starter dalam menurunkan nilai COD yaitu bakteri sp3 dan sp4.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Agusnar, H. 2008. Analisa Pencemaran dan Pengendalian Lingkungan. Medan: USU Press.
Arceivala, S.J. 1988. Wastewater Treatment For Pollution Control.
Second Edition. New Delhi: Mc Graw-Hill, Inc. Buckle,K.A.,dkk. 1987. Ilmu Pangan. Cetakan Kedua. Jakarta: UI-Press.
Cappucino, G.J dan Sherman,N. 1996. Laboratory Manual of Microbiology.
Fourth Edition. California: Cummings Publishing Company,Inc. Cappucino, G.J dan Sherman,N. 2013. Manual Laboratorium Mikrobiologi.
Edisi Kedelapan. Jakarta: EGC.
Gintings, P. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Jakarta: Pustaka Sinar Harapan.
Gumbira, S. 1996. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit. Ungaran: Trubus Agriwidya.
Hammer, M.J. 1977. Water and Waste Water Technology. New York: John Wiley and Sonsl, Inc.
Hardjadi, W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Cetakan Ketiga. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Maulita, N.S. 2008. Isolasi Bakteri Dari Tanah Tempat Pembuangan Sampah Untuk Pembuatan Pupuk Organik Cair. Jurnal. Universitas Sumatera Utara. Pelczar,M.J dan E.C.S. Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI-Press. Pratiwi, S.T. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Yogyakarta: Erlangga.
