Karakteristik Bakteri Nitrobacter.docx

(1)

Karakteristik Bakteri Nitrobacter

Manusia selama hidupnya selalu

Manusia selama hidupnya selalu berdampingaberdampingan dengan n dengan mikroorgamikroorganisme seperti bakteri,nisme seperti bakteri, bahkan di tubu

bahkan di tubuh kita setiap hari dh kita setiap hari di tempeli hingga jutaai tempeli hingga jutaan bakteri. salah n bakteri. salah satu bakteri ysatu bakteri yangang menguntungkan bagi manusia adalah bakteri Nitrobacter. berikut penjelasannya:

menguntungkan bagi manusia adalah bakteri Nitrobacter. berikut penjelasannya:

Bakteri Nitrobacter Bakteri Nitrobacter

Unsur nitrogen di alam terdapat dalam bentuk gas

Unsur nitrogen di alam terdapat dalam bentuk gas , sedangkan di tanah jumlahnya sangat, sedangkan di tanah jumlahnya sangat sedikit,namun sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah

sedikit,namun sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah banyak. Nitrogen bersenyawabanyak. Nitrogen bersenyawa membentuk urea, protein, asam nukleat atau

membentuk urea, protein, asam nukleat atau sebagai senyawa anorgasebagai senyawa anorganik seperti amoniak,nik seperti amoniak, nitrit dan nitrat.

nitrit dan nitrat.

Meskipun kebutuhan N2 sangat penting, namun

Meskipun kebutuhan N2 sangat penting, namun hanya sedikit organisme yang dapathanya sedikit organisme yang dapat men

mengigikat Nkat N22 dari udara, yaitu jenis bakteri dan gangang bersel satu yang bersimbiosisdari udara, yaitu jenis bakteri dan gangang bersel satu yang bersimbiosis dengan tumbuhan tingkat tinggi melalui Fiksasi Nitrogen

dengan tumbuhan tingkat tinggi melalui Fiksasi Nitrogen..

Sedangkan tumbuhan lainnya memperoleh senyawa nitrogen melalui suplai N2

Sedangkan tumbuhan lainnya memperoleh senyawa nitrogen melalui suplai N2 atau dauratau daur nitrogen. N2 diserap oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat melalui

nitrogen. N2 diserap oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat melalui proses Nitriikasi yangproses Nitriikasi yang diba

dibantu olntu oleh bakteh bakterieri Nitrosomonas Nitrosomonas,, Nitrococus Nitrococus dan dan Nitrobacter Nitrobacter..

!akteri yang mengoksidasi ammonia menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat disebut bakteri !akteri yang mengoksidasi ammonia menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat disebut bakteri nitriikasi. Nitrobacter merupakan bakteri nitriikasi karena merupakan bakteri yang

nitriikasi. Nitrobacter merupakan bakteri nitriikasi karena merupakan bakteri yang mengubah nitrit menjadi nitrat.

mengubah nitrit menjadi nitrat. Nitrobacter termasuk amili Nitrobacteraceae. SpesiesNitrobacter termasuk amili Nitrobacteraceae. Spesies nitrobacter meliputi

nitrobacter meliputi Nitrobacter winog Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburadskyi, Nitrobacter hamburgensis,Nitrorgensis,Nitrobacterbacter vulgaris, Nitrobacter alkalicus

vulgaris, Nitrobacter alkalicus. Selain itu, nitrobacter juga merupakan sub"k. Selain itu, nitrobacter juga merupakan sub"kelas darielas dari #roteobacteria.

#roteobacteria.

Nitrobakter meng

Nitrobakter menggunakan enegunakan energirgi dari oksidasi ion nitrit $ N%2& ' menjadi ion nitrat $ dari oksidasi ion nitrit $ N%2& ' menjadi ion nitrat $ N%(& 'N%(& ' untuk memenuhi

untuk memenuhi kebutuhan karbonnya.kebutuhan karbonnya.

Nitrobacter mem

(2)

(3)

atau di bawah (2

atau di bawah (2 F $- 0'. Menurut 1rundman, Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu ( F $- 0'. Menurut 1rundman, Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu ( 00 dan p) *,/. 3kantetapi, )olt menyatakan bahwa Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu 2 dan p) *,/. 3kantetapi, )olt menyatakan bahwa Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu 2 0 dan ph

0 dan ph antara +,",+ dan memiliki p) optimal antara *,4"*, $1rundman et. al. antara +,",+ dan memiliki p) optimal antara *,4"*, $1rundman et. al. 2---, )olt,2---, )olt, //('. Nitrobakter termasuk bakteri aerob, pada umumnya berbentuk batang, seperti pir

//('. Nitrobakter termasuk bakteri aerob, pada umumnya berbentuk batang, seperti pir atauatau pleomorhic da

pleomorhic dan berkembann berkembang biak dengan g biak dengan budding.budding.

Karakteristik Bakteri Nitrobacter

Karakteristik Bakteri Nitrobacter Nitrobacter ada

Nitrobacter adalah terminologi baklah terminologi bakteri 5ithotrophic. Meteri 5ithotrophic. Mereka membutuhkreka membutuhkan oksigen daan oksigen dann makanan untuk hidup

makanan untuk hidup dan membangun koloni dimedia dengan permukaan yang dan membangun koloni dimedia dengan permukaan yang keras dankeras dan bersih. 6enis

bersih. 6enis bakteri tersebbakteri tersebut termasuk lama ut termasuk lama dalam replikasi dibdalam replikasi dibanding bakteranding bakteri lain yangi lain yang ada. #ada kolam air tawar, bakteri membutuhkan waktu setiap  jam untuk

ada. #ada kolam air tawar, bakteri membutuhkan waktu setiap  jam untuk bereplikabereplikasi,si, sedangkan untuk air laut lebih lama

sedangkan untuk air laut lebih lama lagi, sekitar 2 jam.lagi, sekitar 2 jam. #roses pengolahan air limbah secara biologis

#roses pengolahan air limbah secara biologis aerobic adalah dengan memanaatkan aktiitasaerobic adalah dengan memanaatkan aktiitas mikroba aerob, untuk menguraikan 7at organik yang terdapa

mikroba aerob, untuk menguraikan 7at organik yang terdapat dalam air t dalam air limbah, menjadi 7atlimbah, menjadi 7at norganik yang stabil dan tidak

norganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaramemberikan dampak pencemaran terhadapn terhadap lingkung

lingkungan. Mikroba aean. Mikroba aerob ini sebenarob ini sebenarnya sudah terdaprnya sudah terdapat di alamat di alam dalam jumlah yang tidakdalam jumlah yang tidak terbatas dan selalu dapat

terbatas dan selalu dapat diperoleh dengan sangat mudah.8alam kapasitas yang terbatas alamdiperoleh dengan sangat mudah.8alam kapasitas yang terbatas alam sendiri sudah mampu menetralisir 7at organik yang ada dalam air limbah. Sementara itu sendiri sudah mampu menetralisir 7at organik yang ada dalam air limbah. Sementara itu kemampuan air dalam menyerap oksigen di

kemampuan air dalam menyerap oksigen di udara sangat terbatas, walaupun keberadaanudara sangat terbatas, walaupun keberadaan oksigen di udara tidak

oksigen di udara tidak terbatas. #emenuhan oksigen dapat dibantu dengan peralatan mekanisterbatas. #emenuhan oksigen dapat dibantu dengan peralatan mekanis $aerator', aliran udara bertekanan atau pertumbuhan mikrobia itu sendiri

$aerator', aliran udara bertekanan atau pertumbuhan mikrobia itu sendiri $algae'.$algae'.

Pengolahan Limbah Pengolahan Limbah

!akteri aerob atau sering di sebut dengan Nitrobacter dapat memecah gula menjadi !akteri aerob atau sering di sebut dengan Nitrobacter dapat memecah gula menjadi air,

air, karbondiokskarbondioksida $0%2', dan ida $0%2', dan energi. %leh karena itu, saat energi. %leh karena itu, saat ini, bakteri aerob banyakini, bakteri aerob banyak dimanaatkan untuk pengolahan limbah"limbah cair

dimanaatkan untuk pengolahan limbah"limbah cair yang dihasilkan dari yang dihasilkan dari pabrik"pabrikpabrik"pabrik.. 8alam pengolahan limbah ini,

8alam pengolahan limbah ini, bakteri aerob memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut.bakteri aerob memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut.

9lustrasi, pengolahan limbah 9lustrasi, pengolahan limbah

(4)

(5)

.

. !akteri !akteri aerob aerob memerlukan memerlukan suhu suhu yang tingyang tinggi agar gi agar dapat bdapat bekerja ekerja maksimal. maksimal. 9a9a memerlukan temperatu

memerlukan temperatur lebih tinggi r lebih tinggi dari sebelumnya jika ingin sampai padadari sebelumnya jika ingin sampai pada reaksi yang diinginkan.

reaksi yang diinginkan. 2.

2. !akte!akteri ini akan eri ini akan eekti beekti bekerja pkerja pada kisada kisaran p) 4,aran p) 4,+ sampa+ sampai dengai dengan ,+. #adan ,+. #ada reaktor aerob, hal tesebut dikenal dengan istilah

reaktor aerob, hal tesebut dikenal dengan istilah Completely Mixed ActivatedCompletely Mixed Activated Sludge

Sludge $0M3S'. #ada proses $0M3S'. #ada proses tersebut, terjadi netralisasi asam dan basatersebut, terjadi netralisasi asam dan basa sehingga tidak diperlukan lagi tambahan bahan

sehingga tidak diperlukan lagi tambahan bahan kimia selama !%8"nya kurangkimia selama !%8"nya kurang dari 2+mgliter limbah.

dari 2+mgliter limbah. (.

(. MemilMemiliki kebuiki kebutuhatuhan enern energi yang tingi yang tinggi untuggi untuk prosek prosesnya desnya dengan tingan tingkatngkat pengolahan 4

pengolahan 4-"/- perse-"/- persen.n. .

. #rod#roduksi lumuksi lumpur yanpur yang akan dihasg akan dihasilkan untilkan untuk penguk pengolahaolahannya tinnnya tinggi. !egggi. !egitupuitupun,n, stabilitas proses terhadap racun dari limbah

stabilitas proses terhadap racun dari limbah dan perubahan bebannya daridan perubahan bebannya dari sedang sampai tinggi.

sedang sampai tinggi. +.

+. !akte!akteri aerori aerob memerlub memerlukan nutrkan nutrien yanien yang tinggi untuk beg tinggi untuk beberaberapa limbah indpa limbah industriustri.. 4.

4. ;i;idak addak ada bau yaa bau yang dihang dihasilkasilkan dari pen dari pengolangolahan limhan limbahnybahnya.a. ;ujuan utama pengolahan limbah air adalah untuk

;ujuan utama pengolahan limbah air adalah untuk menguraikan !%8menguraikan !%8, partikel tercampur srta, partikel tercampur srta membunuh organism

membunuh organisme pathogen. !erikut ini e pathogen. !erikut ini adalah beberapa kegiatan yang beasanyaadalah beberapa kegiatan yang beasanya dipergun

dipergunakan pada penglaman limbah air akan pada penglaman limbah air berikut beberapa tujuan dari kegiatan yangberikut beberapa tujuan dari kegiatan yang dilaksanakan

dilaksanakan

83F;3< #US;3=3 83F;3< #US;3=3 !lack, 6ac>uelyn 1. 2--2.

!lack, 6ac>uelyn 1. 2--2. Microbiology Microbiology. 6ohn ?iley @ Sons, 9nc.. 6ohn ?iley @ Sons, 9nc.

!rock. ;8. Madi>an. M;. //.

!rock. ;8. Madi>an. M;. //. Biology Biology of Microorganismsof Microorganisms. SiAth ed. #rentice". SiAth ed. #rentice" )all9nternational, 9nc.

)all9nternational, 9nc.

0appuccino, 61. @ Sherman, N. /*.

0appuccino, 61. @ Sherman, N. /*. Microbiology A Microbiology A !aboratory Manual !aboratory Manual . ;he. ;he !enjamin0ummings #ublishing 0ompany, 9nc. 0aliornia.

!enjamin0ummings #ublishing 0ompany, 9nc. 0aliornia.

0ase, 0.5. @ 6ohnson, ;.<. /.

0ase, 0.5. @ 6ohnson, ;.<. /. !aboratory "xperiments in Micro !aboratory "xperiments in Microbiologybiology.. !enjamin0ummings #ublishing 0ompany, 9nc. 0aliornia.

!enjamin0ummings #ublishing 0ompany, 9nc. 0aliornia.

Fardia7, S. /*.

Fardia7, S. /*. #isiologi #ermentasi #isiologi #ermentasi, #3U 9#!., #3U 9#!.

sumber:

sumber: http:chumairahhshttp:chumairahhsb.blogspot.comb.blogspot.com

 

(6)

(7)

Bakteri Nitrobacter sebagai Upaya

Bakteri Nitrobacter sebagai Upaya Biodegradasi Pengolahan Air

Biodegradasi Pengolahan Air

Limbah

Mikroba terdapat dimana"mana di sekitar kita

Mikroba terdapat dimana"mana di sekitar kita ada yang menghuni tanah, air, dan udara. Studiada yang menghuni tanah, air, dan udara. Studi tenta

tentang ng mikromikroba ba yang ada yang ada di di lingklingkungaungan n alamalamiahnyiahnya a disedisebut but ekolekologi ogi mikromikroba. ba. BkolBkologiogi merupakan bagian biologi yang berkenaan dengan studi mengenai hubungan organism atau merupakan bagian biologi yang berkenaan dengan studi mengenai hubungan organism atau kelompok organisme dengan

kelompok organisme dengan lingkungannylingkungannya.a.

Bkologi mikroba sangat berperan membantu memperbaiki kualitas lingkungan. !agian dari Bkologi mikroba sangat berperan membantu memperbaiki kualitas lingkungan. !agian dari mikrobiologi yang mempelajari tentang peranan mikroorganisme di dalam

mikrobiologi yang mempelajari tentang peranan mikroorganisme di dalam lingkungan adalahlingkungan adalah mikrobiologi lingkungan. 5ingkungan yang dimaksud terutama terdiri dari air, udara, dan mikrobiologi lingkungan. 5ingkungan yang dimaksud terutama terdiri dari air, udara, dan tan

tanah. ah. MikMikrobrobioliologi ogi air air adadalaalah h mikmikrobrobioliologi ogi yanyang g memmempelpelajaajari ri kehkehiduidupan pan dan dan peperanrananan mikroorganisme di dalam lingkungan air. #eranan mikroba dalam air dapat dipakai dalam mikroorganisme di dalam lingkungan air. #eranan mikroba dalam air dapat dipakai dalam bidang

bidang kesehatan, kesehatan, bidang bidang pertanian, pertanian, bidang bidang peternakanpeternakan, , bidang bidang industri, industri, bidang bidang pengairan,pengairan, bidang

bidang pengolahan pengolahan air. air. Mikrobiologi Mikrobiologi tanah tanah adalah adalah bagian bagian disiplin disiplin mikrobiologi mikrobiologi yangyang mempelajari kehidupan, aktiCitas, dan peranan mikroorganisme di dalam tanah.

mempelajari kehidupan, aktiCitas, dan peranan mikroorganisme di dalam tanah.

#erananan mikroba dalam lingkungan hidup pada saat sekarang adalah sebagai jasad yang #erananan mikroba dalam lingkungan hidup pada saat sekarang adalah sebagai jasad yang secara langsung atau secara tidak langsung mempengaruhi lingkunganD dan juga baik jasad secara langsung atau secara tidak langsung mempengaruhi lingkunganD dan juga baik jasad yang secara langsun

yang secara langsung maupun secara g maupun secara tidak langsung dipengartidak langsung dipengaruhi oleh lingkungan.uhi oleh lingkungan. NITROBACTR

NITROBACTR

Unsur nitrogen di alam terdapat dalam bentuk gas, sedangkan di tanah

Unsur nitrogen di alam terdapat dalam bentuk gas, sedangkan di tanah jumlahnya sangatjumlahnya sangat sedikit,namun sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah

sedikit,namun sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah banyak. Nitrogen bersenyawabanyak. Nitrogen bersenyawa membentuk urea, protein, asam nukleat atau

membentuk urea, protein, asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti amoniak,sebagai senyawa anorganik seperti amoniak, nitrit dan nitrat.

nitrit dan nitrat.

Meskipun kebutuhan N

Meskipun kebutuhan N22 sangat penting, namun sangat penting, namun hanya sedikit organisme yang dapat mengikathanya sedikit organisme yang dapat mengikat

N2 dari udara, yaitu jenis bakter

N2 dari udara, yaitu jenis bakteri dan gangang bersel satu yai dan gangang bersel satu yang bersimbiosis dengang bersimbiosis dengan tmbuhann tmbuhan tingkat tinggi melalui Fiksasi Nitrogen. Sedangkan tumbuhan lainnya memperoleh senyawa tingkat tinggi melalui Fiksasi Nitrogen. Sedangkan tumbuhan lainnya memperoleh senyawa nitrogen melalui suplai N2 atau daur nitrogen. N2 diserap oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat nitrogen melalui suplai N2 atau daur nitrogen. N2 diserap oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat mel

melalualui i proproses ses NitNitririikaikasi si yayang ng dibdibantantu u oleoleh h bakbakterteri i NitNitrosrosomoomonasnas, , NitNitrocrococuocus s dadann Nitrobacter

Nitrobacter..

!akteri yang mengoksidasi ammonia menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat disebut

!akteri yang mengoksidasi ammonia menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat disebut bakteribakteri nitrifikasi

nitrifikasi. Sedangkan. Sedangkan bakterbakteri i denitrdenitrifikasiifikasi adalah bakteri mampu mengubah nitrit menjadi adalah bakteri mampu mengubah nitrit menjadi gas nitrogen yang nantinya gas tersebut akan kembali lagi ke atmoser dan siap untuk gas nitrogen yang nantinya gas tersebut akan kembali lagi ke atmoser dan siap untuk memulai daur lagi.

memulai daur lagi. Nitrobacter mer

Nitrobacter merupakan bakteupakan bakteri nitriikasi kareri nitriikasi karena merupakana merupakan bakteri yang n bakteri yang mengubah nitritmengubah nitrit menjadi nitrat. Nitrobacter termasuk amili

menjadi nitrat. Nitrobacter termasuk amili Nitrobacteraceae Nitrobacteraceae. Spesies . Spesies nitrobacternitrobacter meliputi

meliputi Nitrobacter Nitrobacter winogradskyiwinogradskyi,, Nitrobacter hambu Nitrobacter hamburgensisrgensis,, Nitrobacter Nitrobacter vulgaris

vulgaris,, Nitrobacter alkalicus Nitrobacter alkalicus. Selain itu, nitrobacter juga merupakan sub"kelas. Selain itu, nitrobacter juga merupakan sub"kelas dari

dari $roteobacteria $roteobacteria.;ida.;idak seperti pada k seperti pada tumbuhan, ketika transer elektron pada otosintesistumbuhan, ketika transer elektron pada otosintesis menyedisaka

menyedisakan energi untuk iksasi n energi untuk iksasi karbon, Nitrobakter menggunakan enerkarbon, Nitrobakter menggunakan energi dari gi dari oksidasi ionoksidasi ion nitrit

nitrit $ $ N%N%22 & ' menjadi ion & ' menjadi ion nitrat $ N%nitrat $ N%(( & ' & ' untuk memenuuntuk memenuhi kebutuhan kahi kebutuhan karbonnya.rbonnya.

Nitrobacter mem

Nitrobacter memiliki p) optimum antara iliki p) optimum antara *,( dan *,+ se*,( dan *,+ serta akan mati parta akan mati pada suhu 2-Eda suhu 2-EF $/E0'F $/E0' atau di bawah (2EF $-E0'. Menurut 1rundman, Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu (E0 atau di bawah (2EF $-E0'. Menurut 1rundman, Nitrobacter tumbuh optimal pada suhu (E0 dan p) *,/. 3kantetapi, )olt

(8)

(9)

dan ph antara +,",+ dan memiliki p)

dan ph antara +,",+ dan memiliki p) optimal antara *,4"*, $1rundman et. al. 2---, )olt,optimal antara *,4"*, $1rundman et. al. 2---, )olt, //('.

//('. Nitrobakter termasuk bakNitrobakter termasuk bakteri aerob, pada umumnya berbeteri aerob, pada umumnya berbentuk batang, seperti pirntuk batang, seperti pir atau

atau pleomorfhic pleomorfhic dan dan berkembang biak denganberkembang biak dengan budding budding .. Nitrosomonas m

Nitrosomonas menguraikan ammenguraikan ammonia menjadi Nitrit, yaonia menjadi Nitrit, yang merupakan ng merupakan senyawa besenyawa beracun bagiracun bagi koi. Nitrit menjadi makanan bakteri Nitrobacter dan menghasilkan senyawa Nitrat. Melihat koi. Nitrit menjadi makanan bakteri Nitrobacter dan menghasilkan senyawa Nitrat. Melihat keterkaitanny

keterkaitannya, lumrah bila a, lumrah bila kita menemukan kedua bakteri itu kita menemukan kedua bakteri itu bersama dalam kolam.bersama dalam kolam. ?alaupun berbahaya, koi masih mampu bertahan dengan kadar Nitrit dua kali kadar ?alaupun berbahaya, koi masih mampu bertahan dengan kadar Nitrit dua kali kadar ammonia.

ammonia.

9nilah yang dimaksud siklus nitrogen atau la7im disebut proses nitriikasi. =oi melakukan 9nilah yang dimaksud siklus nitrogen atau la7im disebut proses nitriikasi. =oi melakukan respirasi dan bersekresi membuang kotoran yang mengandung ammonia. !egitu juga sisa respirasi dan bersekresi membuang kotoran yang mengandung ammonia. !egitu juga sisa pakan, kotora

pakan, kotoran di dasar kon di dasar kolam, atau koti mati ylam, atau koti mati yang lama tidak diaang lama tidak diangkat. Semuanyngkat. Semuanyaa memberikan kontribusi terhadap peningkatan kadar ammonia

memberikan kontribusi terhadap peningkatan kadar ammonia dalam kolam. 3mmoniadalam kolam. 3mmonia diuraikan nitrosomonas menjadi nitrit. Siklus

diuraikan nitrosomonas menjadi nitrit. Siklus berikutnya adalah nitrobacter yangberikutnya adalah nitrobacter yang mengkonCers

mengkonCersi nitrit i nitrit menjadi nitrat. #ada menjadi nitrat. #ada bagian akhir, nitrat diserap tumbuhan air ataubagian akhir, nitrat diserap tumbuhan air atau menguap setelah melalui

menguap setelah melalui proses oksidasi dipermukaan air.proses oksidasi dipermukaan air. Karakteristik

Karakteristik

Nitrosomonas dan nitro

Nitrosomonas dan nitrobacter adalah terminolobacter adalah terminologi bakteri 5ithotrophic. Mereka memgi bakteri 5ithotrophic. Mereka membutuhkanbutuhkan oksigen dan makanan untuk hidup dan membangun koloni dimedia dengan permukaan yang oksigen dan makanan untuk hidup dan membangun koloni dimedia dengan permukaan yang keras dan bersih. =edua jenis bakteri tersebut termasuk lama dalam replikasi dibanding keras dan bersih. =edua jenis bakteri tersebut termasuk lama dalam replikasi dibanding bakteri lain

bakteri lain yang ada. #ada yang ada. #ada kolam air kolam air tawar, bakteri membutuhkan waktu setiap  tawar, bakteri membutuhkan waktu setiap  jam untuk jam untuk bereplika, sed

bereplika, sedangkan untuk angkan untuk air laut lebih lama laair laut lebih lama lagi, sekitar 2 jamgi, sekitar 2 jam.. #roses pengolahan air limbah secara biologis

#roses pengolahan air limbah secara biologis aerobic adalah dengan memanaatkan aktiitasaerobic adalah dengan memanaatkan aktiitas mikroba aerob, untuk menguraikan 7at organik yang terdapa

mikroba aerob, untuk menguraikan 7at organik yang terdapat dalam air t dalam air limbah, menjadi 7atlimbah, menjadi 7at norganik yang stabil dan tidak

norganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaramemberikan dampak pencemaran terhadap lingkungan.n terhadap lingkungan. Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah yang tidak

Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah yang tidak terbatas danterbatas dan selalu dapat diperoleh dengan sangat mudah.8alam kapasitas yang

selalu dapat diperoleh dengan sangat mudah.8alam kapasitas yang terbatas alam sendiriterbatas alam sendiri sudah mampu menetralisir 7at organik yang ada dalam air limbah. Sementara itu kemampuan sudah mampu menetralisir 7at organik yang ada dalam air limbah. Sementara itu kemampuan air dalam menyerap oksigen di

air dalam menyerap oksigen di udara sangat terbatas, walaupun keberadaan oksigen di udaraudara sangat terbatas, walaupun keberadaan oksigen di udara tidak terbatas. #emenuhan oksigen dapat dibantu dengan

tidak terbatas. #emenuhan oksigen dapat dibantu dengan peralatan mekanis $aerator', aliranperalatan mekanis $aerator', aliran udara bertekanan atau pertumbuhan mikrobia itu sendiri

udara bertekanan atau pertumbuhan mikrobia itu sendiri $algae'.$algae'. Pengolahan Limbah

Pengolahan Limbah

!akteri aerob dapat memecah gula menjadi air, karbondioksida $0%2', dan energi. !akteri aerob dapat memecah gula menjadi air, karbondioksida $0%2', dan energi. %leh karena itu, saat ini, bakteri aerob banyak dimanaatkan untuk pengolahan limbah" %leh karena itu, saat ini, bakteri aerob banyak dimanaatkan untuk pengolahan limbah" limbah cair yang dihasilkan dari pabrik"pabrik. 8alam pengolahan limbah ini, bakteri aerob limbah cair yang dihasilkan dari pabrik"pabrik. 8alam pengolahan limbah ini, bakteri aerob memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut.

memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut.

. !akteri aerob memerlukan suhu yang tinggi agar dapat bekerja maksimal. 9a memerlukan . !akteri aerob memerlukan suhu yang tinggi agar dapat bekerja maksimal. 9a memerlukan temperatur lebih tinggi dari sebelumnya jika ingin sampai pada reaksi yang diinginkan. temperatur lebih tinggi dari sebelumnya jika ingin sampai pada reaksi yang diinginkan. 2. !akteri ini akan

2. !akteri ini akan eekti bekerja pada kisaran p) 4,+ sampai dengan ,+. #ada reaktoreekti bekerja pada kisaran p) 4,+ sampai dengan ,+. #ada reaktor aerob, hal tesebut dikenal

aerob, hal tesebut dikenal dengan istilah 0ompletely MiAed 3ctiCated Sludge $0M3S'. #adadengan istilah 0ompletely MiAed 3ctiCated Sludge $0M3S'. #ada proses ters

proses tersebut, terjadi netraebut, terjadi netralisasi asam dan lisasi asam dan basa sehingga basa sehingga tidak diperlukatidak diperlukan lagi tambahann lagi tambahan bahan kimia sela

bahan kimia selama !%8"nya kuma !%8"nya kurang dari 2+mrang dari 2+mgliter limbah.gliter limbah. (. Memiliki

(. Memiliki kebutuhan energi yang tinggi untuk prosesnya dengan tingkat kebutuhan energi yang tinggi untuk prosesnya dengan tingkat pengolahan 4-"/-pengolahan 4-"/- persen.

persen.

. #roduksi lumpur yang

(10)

(11)

proses terh

proses terhadap racun adap racun dari limbah dan pedari limbah dan perubahan berubahan bebannya dari sebannya dari sedang sampadang sampai tinggi.i tinggi. +. !akteri aerob memerlukan nutrien yang tinggi untuk beberapa limbah industri. +. !akteri aerob memerlukan nutrien yang tinggi untuk beberapa limbah industri. 4. ;idak ada bau yang dihasilkan dari pengolahan limbahnya.

4. ;idak ada bau yang dihasilkan dari pengolahan limbahnya. ;ujuan utama pengolahan limbah air adalah untuk

;ujuan utama pengolahan limbah air adalah untuk menguraikan !%8, partikel tercampur srtamenguraikan !%8, partikel tercampur srta membunuh organism

membunuh organisme pathogen. !erikut ini e pathogen. !erikut ini adalah beberapa kegiatan yang beasanyaadalah beberapa kegiatan yang beasanya dipergun

dipergunakan pada penglaman limbah air akan pada penglaman limbah air berikut beberapa tujuan dari kegiatan yangberikut beberapa tujuan dari kegiatan yang dilaksanakan

dilaksanakan

. =egiatan nitriikasi atau

. =egiatan nitriikasi atau denitriikasi bertujuan untuk menghilangkan nitrat secara biologis.denitriikasi bertujuan untuk menghilangkan nitrat secara biologis. 2. =egiatan air stripping tujuan untuk

2. =egiatan air stripping tujuan untuk amoniak.amoniak. (. 8esineksi tujuan

(. 8esineksi tujuan untuk membunuh mikroorganisme.untuk membunuh mikroorganisme. .%smosis atau elektro dianalisis tujuan

.%smosis atau elektro dianalisis tujuan untuk menghilangkan 7at terlarut.untuk menghilangkan 7at terlarut.

3dapun secara garis besar kegiatan pengolahanair limbah dapat dikelompokkan menjadi 4 3dapun secara garis besar kegiatan pengolahanair limbah dapat dikelompokkan menjadi 4 bagian antara

bagian antara lain:lain:

. #engolahan pendahuluan $pre treatment' . #engolahan pendahuluan $pre treatment' 2. #engolahan pertama $primainy treatment' 2. #engolahan pertama $primainy treatment' (. #engolahan kedua

(. #engolahan kedua $secoundary treatment'$secoundary treatment' . #engolahan ketiga $tertiary treatment' . #engolahan ketiga $tertiary treatment' +. pengolahan kuman

+. pengolahan kuman $desinektion treatment'$desinektion treatment' 4. pengolahan lanjutan $ultimate disposai' 4. pengolahan lanjutan $ultimate disposai' 0ara #engolahaan 5imbah 3ir

0ara #engolahaan 5imbah 3ir

!ahan padat yang mudah mengenda adalah bahan yang kurang begitu penting pada !ahan padat yang mudah mengenda adalah bahan yang kurang begitu penting pada pengolahan ini p

pengolahan ini pengurangan engurangan kebutuhan akakebutuhan akan oksigen dan oksigen dapat dilaksanakapat dilaksanakan dangan baikn dangan baik memulai pengendapan. #engendapan pada tangki pertama menyebabkan pertama memulai pengendapan. #engendapan pada tangki pertama menyebabkan pertama menyebabka

menyebabkan perubahan loktasa menjadi laktat n perubahan loktasa menjadi laktat secara cepat dan menyulitkan pengolahansecara cepat dan menyulitkan pengolahan terhadap keduanya.

terhadap keduanya.

#engolahan dengan penggunaa

#engolahan dengan penggunaan oksidasi mempunyai dua n oksidasi mempunyai dua ase yaitu:ase yaitu: . Fase asimilasi

. Fase asimilasi

#ada ase ini air buangan susu segar masih berada dalam tangki aerasi. #ada ase ini air buangan susu segar masih berada dalam tangki aerasi. 2. Fase endogen

2. Fase endogen

!akteri tidak mempunyai makanan baru tetapi

!akteri tidak mempunyai makanan baru tetapi mencerna makanan selama proses asimilasimencerna makanan selama proses asimilasi dan memerluukan oksigen dalam waktu yang lama

dan memerluukan oksigen dalam waktu yang lama

Langkah!langka

Langkah!langkah h Pengolahan Air LimbahPengolahan Air Limbah

5angkah awal proses pengolahan limbah adalah merubahnya menjadi air

5angkah awal proses pengolahan limbah adalah merubahnya menjadi air yang sudahyang sudah dikurangi pencemarannya. #roses ini akan menyebabkan terbentuknya lumpur, bau, serta dikurangi pencemarannya. #roses ini akan menyebabkan terbentuknya lumpur, bau, serta sedikit panas$energy'.

sedikit panas$energy'.

3ir 5imbah  3ir berkurang tercemarnya Glumpur G bau G panas 3ir 5imbah  3ir berkurang tercemarnya Glumpur G bau G panas

0ara pengolahannya : 0ara pengolahannya :  .. 33eerroobbiik k 2 2.. 33nnaaeerroobbiik k ( (.. FFaakkuullttaattii  

(12)

(13)

.

. Cara Cara Aerobik Aerobik 3ir limbah G udara $%

3ir limbah G udara $%22' '  3 3ir lebih aman G ir lebih aman G lumpur G bau G lumpur G bau G energy $sedikit'energy $sedikit'

•• !akteri aerob yang menguraikan air limbah.!akteri aerob yang menguraikan air limbah. •• !akteri aerob dapat hidup karena !akteri aerob dapat hidup karena ada udara.ada udara.

•• Sehingga diperlukan unit tambahan HaeratorI, atau kolam aerob.Sehingga diperlukan unit tambahan HaeratorI, atau kolam aerob. •• #rosesnya lebih cepat.#rosesnya lebih cepat.

•• !iaya lebih mahal karena harus mengoperasikan aerator.!iaya lebih mahal karena harus mengoperasikan aerator. •• 0ontohnya pada terjunanbending air 0ontohnya pada terjunanbending air sungai yang tercemar.sungai yang tercemar.

Fungsi aerator J mensuplai oksigen dari

Fungsi aerator J mensuplai oksigen dari luar, sehingga member hidup bagi bakteri untukluar, sehingga member hidup bagi bakteri untuk penguraian.

penguraian.

"# Cara anaerobic "# Cara anaerobic

3ir limbah  3ir limbah lebih aman G

3ir limbah  3ir limbah lebih aman G lumpur G bau G lumpur G bau G panaspanas

•• !akteri anaerob yang menguraika!akteri anaerob yang menguraikan air limbah, n air limbah, dalam kedaan tanpa udara atau sedikitdalam kedaan tanpa udara atau sedikit udara.

udara.

•• =elemahannya bau yang kuat.=elemahannya bau yang kuat. •• #roses pengolahannya lebih lama.#roses pengolahannya lebih lama.

•• =elebihanny=elebihannya , a , tanpa aerator sehingga lebih murah.tanpa aerator sehingga lebih murah.

•• !iasanya di limbah !iasanya di limbah yang berbentuk genangan atau kali yang yang berbentuk genangan atau kali yang relatiCe tidak bergerak.relatiCe tidak bergerak. •• 0ontohnya pada septic tank.0ontohnya pada septic tank.

.

. Cara Cara $ak%ltati$ $ak%ltati$

3ir limbah  air limbah lebih aman G lumpur G bau G panas 3ir limbah  air limbah lebih aman G lumpur G bau G panas Fakultati artinya sebagian waktu menggunakan cara aerob dan

Fakultati artinya sebagian waktu menggunakan cara aerob dan sebagian waktu lainsebagian waktu lain menggunakan ca

menggunakan cara anaerob. Misalnya pada pengora anaerob. Misalnya pada pengolahan cara aerob lahan cara aerob diperlukan waktu - jamdiperlukan waktu - jam untuk mengperasikan aerator, pada akultati mungkin aerator cukup dioperasikan

untuk mengperasikan aerator, pada akultati mungkin aerator cukup dioperasikan jamhari$aera

jamhari$aerator tidak hidup tor tidak hidup terus"meneterus"menerus' dan sisa waktu rus' dan sisa waktu yang lain menggunakan carayang lain menggunakan cara anaerob. Sehingga dicapai hasil yang optimum. 0ontohnya adalah 9#35 $9nstalasi pengolahan anaerob. Sehingga dicapai hasil yang optimum. 0ontohnya adalah 9#35 $9nstalasi pengolahan air limbah'

air limbah'

Aerasi &idalam Pengolahan Limbah Cair Aerasi &idalam Pengolahan Limbah Cair

Secara umum, aerasi merupakan proses yang bertujuan untuk meningkatkan kontak antara Secara umum, aerasi merupakan proses yang bertujuan untuk meningkatkan kontak antara udara dengan air. #ada prakteknya, proses aerasi terutama bertujuan untuk meningkatkan udara dengan air. #ada prakteknya, proses aerasi terutama bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi oksigen di dalam air limbah. #eningkatan konsentrasi oksigen di dalam air ini konsentrasi oksigen di dalam air limbah. #eningkatan konsentrasi oksigen di dalam air ini akan memberikan berbagai manaat dalam pengolahan limbah.

akan memberikan berbagai manaat dalam pengolahan limbah. #roses aerasi sangat penting terutama pada

#roses aerasi sangat penting terutama pada pengolahan limbah yang proses pengolahanpengolahan limbah yang proses pengolahan biologinya mema

biologinya memanaatkan baktenaatkan bakteri aerob. !akteri aerob. !akteri aerob adari aerob adalah kelompok balah kelompok bakteri yang mutlakkteri yang mutlak memerlukan oksigen bebas untuk

memerlukan oksigen bebas untuk proses metabolismenya. 8engan tersedianya oksigen yangproses metabolismenya. 8engan tersedianya oksigen yang mencukupi selama proses biologi, maka bakteri"bakteri tersebut dapat bekerja dengan

mencukupi selama proses biologi, maka bakteri"bakteri tersebut dapat bekerja dengan optimal. )al ini

(14)

(15)

limbah. Selain diperlukan untuk

limbah. Selain diperlukan untuk proses metabolisme bakteri aerob, kehadiran oksigen jugaproses metabolisme bakteri aerob, kehadiran oksigen juga bermanaa

bermanaat untuk proses ot untuk proses oksidasi senyksidasi senyawa"senyawa awa"senyawa kimia di dalam air limbkimia di dalam air limbah serta untukah serta untuk menghilangkan bau. 3e

menghilangkan bau. 3erasi dapat dilakukan secara alami, rasi dapat dilakukan secara alami, diusi, maupun mekanik.diusi, maupun mekanik. Aerasi alami

Aerasi alami merupakan kontak antara air merupakan kontak antara air dan udara yang terjadi dan udara yang terjadi karena pergerakarena pergerakan airkan air secara alami.

secara alami. !eberapa metode yan!eberapa metode yang cukup populer digunakan untuk meningg cukup populer digunakan untuk meningkatkan aerasikatkan aerasi alami antara lain

alami antara lain menggunakmenggunakanan cascade aerator cascade aerator ,,waterfallswaterfalls, maupun, maupun cone tray aerator cone tray aerator ..

Pada aerasi secara

Pada aerasi secara difusidifusi, sejumlah udara dialirkan ke dalam air limbah melalui, sejumlah udara dialirkan ke dalam air limbah melalui diffuser diffuser . Udara. Udara

yang masuk ke dalam air limbah nantinya akan berbentuk gelembung-gelembung (

yang masuk ke dalam air limbah nantinya akan berbentuk gelembung-gelembung (bubblesbubbles).).

Gelembung yang terbentuk dapat berupa gelembung halus (

Gelembung yang terbentuk dapat berupa gelembung halus ( fine bubbles fine bubbles) atau kasar () atau kasar (coarsecoarse

bubbles

bubbles). Hal ini tergantung dari jenis). Hal ini tergantung dari jenis diffuser diffuser yang digunakan. yang digunakan.

Aerasi secara

Aerasi secara mekanikmekanik atau dikenal juga dengan istilahatau dikenal juga dengan istilah mechanical agitationmechanical agitation menggunakan proses menggunakan proses

pengadukan dengan suatu alat sehingga memungkinkan terjadinya kontak antara air dengan udara.

.

. Metode Lumpur Metode Lumpur Aktif DaAktif Dalam Pelam Pengolahan ngolahan Air LiAir Limbahmbah

!erupakan proses pengolahan secara biologis aerobic dengan mempertahankan jumlah massa

mikroba dalam suatu reaktor dan dalam

mikroba dalam suatu reaktor dan dalam keadaan tercampur sempurna. "uplai oksigen adalahkeadaan tercampur sempurna. "uplai oksigen adalah

mutlak dari peralatan

mutlak dari peralatan mekanis, yaitu aerator dan mekanis, yaitu aerator dan blo#erblo#er, karena selain ber$ungsi untuk suplai, karena selain ber$ungsi untuk suplai

oksigen juga dibutuhkan pengadukan yang sempurna. Perlakuan untuk memperoleh massa mikroba

yang tetap adalah dengan melakukan

yang tetap adalah dengan melakukan resirkulasi lumpur dan pembuangan lumpur dalam jumlahresirkulasi lumpur dan pembuangan lumpur dalam jumlah

tertentu.

Pengaturan jumlah massa mikroba dalam sistem lumpur akti$ dapat dilakukan dengan b

Pengaturan jumlah massa mikroba dalam sistem lumpur akti$ dapat dilakukan dengan baik danaik dan

relati$ mudah karena pertumbuhan mikroba dalam kondisi tersuspensi sehingga dapat terukur

dengan baik melalui

dengan baik melalui analisa laboratorium. %analisa laboratorium. %etapi jika dibandingkan dengan sistem sebeletapi jika dibandingkan dengan sistem sebelumnyaumnya

operasi sistem ini jauh

operasi sistem ini jauh lebih rumit. &hususlebih rumit. &hususnya untuk limbah industri nya untuk limbah industri dengan karakteristik khususdengan karakteristik khusus..

Permasalahan dalam lumpur akti$ antara lain '

(16)

(17)



. . !!eemmbbuuttuuhhkkaan n eenneerrggi i yyaanng g bbeessaarr

.

. !e!embmbututuhuhkakan opn opereratoator yar yang teng terarampmpil dail dan disn disipiplilin dan dalalam menm mengagatutur jur jumlmlah mah masassa msa mikikrorobaba

dalam reaktor



. . !!emembubututuhkhkan an pepennanangagannan an lulumpmpuur lr lebebiih lh lananjujut.t.

Proses lumpur akti$ dalam pengolahan air limbah tergantung pada pembentukan $lok lumpur akti$

yang terbentuk oleh

yang terbentuk oleh mikroorganisme (terutama bakteri), partikel inorganik, dan mikroorganisme (terutama bakteri), partikel inorganik, dan polimer e*oselular.polimer e*oselular.

"elama pengendapan $lok, material yang terdispersi, seperti sel bakteri dan $lok kecil, menempel

pada permukaan $lok. Pembentukan $lok lumpur akti$ dan penjernihan dengan pengendapan $lok

akibat agregasi bakteri dan mekanisme adesi. "elanjutnya dinyatakan pula bah#a $lokulasi dan

sed

sedimeimentantasi si $lo$lok k tertergangantuntung g padpada a hyphypobiobisitsitas as ininterternal nal dan dan ekseksterternal nal dardari i $lo$lok k dan dan matmaterierialal

e*opolimer dalam $lok, dan tegangan permukaan larutan mempengaruhi hydropobisitas lumpur

granular dari reaktor lum

granular dari reaktor lumpur anaerobik. pur anaerobik. limbah padat yang berasal dari suatu limbah padat yang berasal dari suatu instalasi pengolah airinstalasi pengolah air

limbah industri tekstil dapat digolongkan ke dalam limbah berbahaya karena mengandung logam

berat.

+akter

+akteri i merupmerupakan unsur utama dalam akan unsur utama dalam $lok lumpur akti$. ebih $lok lumpur akti$. ebih dari  jenis dari  jenis bakterbakteri i yang dapatyang dapat

ditemukan dalam lumpur akti$. +akteri tersebut bertanggung ja#ab terhadap oksidasi material

organik dan tran$ormasi nutrien, dan bakteri menghasilkan polisakarida dan material polimer yang

mem

membabantntu u $l$lokokululasasi i bibiomomasassa sa mimikrkrobobioiolologigi. . GenGenus us yayang ng umumum um didijujumpmpai ai adadalalah ah '' Zooglea,Zooglea,

Pse

Pseudoudomonmonas, as, FlaFlavobvobactacterierium, um, AlAlcalcaligenigenes, es, BacBacillillus, us, AcAchrohromobmobactacterer, , CorCorynynebaebactecteriurium,m,

Com

Comomoomonasnas, , BreBrevibvibactacterierium, um, dan dan AcAcineinetobtobactacterer,,didisasampmpining g ititu u adada a pupula la mimikrkroooorgrgananisismeme

ber$ilamen, yaitu

ber$ilamen, yaitu SphaerotilusSphaerotilusdandan Beggiatoa, VitreoscillaBeggiatoa, Vitreoscilla yang dapat menyebabkan yang dapat menyebabkan sludge bulkingsludge bulking..

umlah total bakteri dalam lumpur akti$ standard adalah 

umlah total bakteri dalam lumpur akti$ standard adalah //_{01U2mg lumpur. "ebagian besar}_{01U2mg lumpur. "ebagian besar}

bakteri yang diisolasi diidenti$ikasi sebagai spesies-spesies

bakteri yang diisolasi diidenti$ikasi sebagai spesies-spesies ComamonasPsudomonas!ComamonasPsudomonas!

Caulobacter,

Caulobacter,bakteri bertangkai umumnya ditemukan dalam air yang bakteri bertangkai umumnya ditemukan dalam air yang miskin bahan organik, dapatmiskin bahan organik, dapat

diisolasi dari kebanyakan pengolahan limbah, khususnya lumpur akti$ .

Zoogloea

Zoogloea adalaadalah h bakterbakteri i yang menghasilkyang menghasilkan an e*opole*opolysaccysacchariharide de yang membentuk proyeksi yang membentuk proyeksi khaskhas

seperti jari tangan dan ditemukan dalam air limbah dan lingkungan yang kaya bahan organik .

3oogl

3oogloea oea diisodiisolasi dengan lasi dengan menggumenggunakan media nakan media yang mengandunyang mengandungg mm-butanol, pati, atau-butanol, pati, ataumm-toluate-toluate

sebagai sumber karbon. +akteri ini ditemukan dalam berbagai tahap pengolahan limbah tetapi

jumlahnya hanya ,-4 dari total bakteri dalam

jumlahnya hanya ,-4 dari total bakteri dalam mi"ed li#our mi"ed li#our (5illiams dan Un6, 7/). (5illiams dan Un6, 7/).

1lok lumpur akti$ juga merupakan tempat berkumpulnya bakteri autotro$ik seperti bakteri nitrit

(

($itrosomonas, $itrobacter $itrosomonas, $itrobacter ), yang dapat merubah amonia menjadi nitrat dan bakteri $ototro$ik), yang dapat merubah amonia menjadi nitrat dan bakteri $ototro$ik

seperti bakteri ungu non sul$ur (8hodospilrillaceae), yang dapat dideteksi pada konsentrasi sekitar



99_{sel2ml. +akteri ungu dan hijau ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil. +arangkali, bakteri}_{sel2ml. +akteri ungu dan hijau ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil. +arangkali, bakteri}

$ototro$ik hanya sedikit berperan dalam penurunan nilai +:; dalam

$ototro$ik hanya sedikit berperan dalam penurunan nilai +:; dalam lumpur akti$ .lumpur akti$ .

TEKNIK PEN!LA"AN AI# LIM$A" DENAN $I!#EMEDIA%I

+ioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di

+ioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan. "aatlingkungan. "aat

biorem

bioremediasediasi i terjaterjadi, di, en6imen6im-en6im -en6im yang yang diprodiproduksi duksi oleh oleh mikrmikroorgoorganismanisme e memodimemodi$ikasi $ikasi polutpolutanan

ber

beracuacun n dendengan gan menmengubgubah ah strstruktuktur ur kimkimia ia polpolutautan n tertersebsebut, ut, sebsebuah uah perperististi#a i#a yanyang g disdisebuebutt

biotrans$ormasi. Pada banyak kasus, biotrans$ormasi berujung pada biodegradasi, dimana polutan

beracun terdegradasi, strukturnya menjadi tidak kompleks, dan akhirnya menjadi metabolit yang

tidak berbahaya dan tidak

tidak berbahaya dan tidak beracun.beracun.

"aa

"aat t iniini, , biobioremremediediasi asi teltelah ah berberkemkembanbang g padpada a perpera#aa#atan tan limlimbah bah buabuangangan n yanyang g berberbahbahayaaya

(senya#a-senya#a kimia yang sulit untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan

indus

industri. <antri. <ang g termatermasuk suk dalam polutan-podalam polutan-polutan ini lutan ini antaantara ra lain lain logamlogam-logam berat, -logam berat, petropetroleumleum

hidrokarbon, dan senya#a-senya#a organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, dan lain-lain.

+anyak aplikasi-aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi polutan yang sedang

diu

diujicjicobaobakankan. . +id+idang ang biobioremremediediasi asi saasaat t ini ini telatelah h diddidukuukung ng oleoleh h penpengetgetahuahuan an yanyang g lebilebih h baibaikk

mengen

mengenai ai bagaibagaimana mana polutpolutan an dapat dapat didegrdidegradasi adasi oleh oleh mikromikroorganorganisme, isme, identidenti$ikai$ikasi si jenisjenis-jeni-jeniss

mikroba yang baru dan berman$aat, dan kemampuan untuk meningkatkan bioremediasi melalui

teknologi genetik. %eknologi genetik molekular sangat penting untuk mengidenti$ikasi gen-gen yang

(18)

(19)

mengkode en6im yang terkait pada bioremediasi. &arakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan

dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana mikroba-mikroba memodi$ikasi polutan

beracun menjadi tidak berbahaya.

"train atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di laboratorium dapat lebih e$isien dalam

mengu

mengurangrangi i polutapolutan. n. !ikr!ikroorgoorganismanisme e rekombrekombinan yang inan yang dicipdiciptakan takan dan dan pertampertama a kali kali dipatdipatenkanenkan

adalah bakteri =pemakan minyak>. +akteri

adalah bakteri =pemakan minyak>. +akteri ini dapat ini dapat mengomengoksidasksidasi i senya#senya#a a hidrhidrokarokarbon bon yangyang

umumnya ditemukan pada minyak bumi. +akteri tersebut tumbuh lebih cepat jika dibandingkan

bak

bakterteri-bi-baktakteri eri jenjenis is lailain n yanyang g alaalami mi ataatau u bukbukan an yanyang g dicdiciptiptakaakan n di di lablaboraoratortorium ium yanyang g telatelahh

diu

diujicjicobaobakankan. . AkAkan an tettetapiapi, , penpenemuemuan an tertersebsebut ut belubelum m berberhashasil il dikdikomeomersirsialkalkan an karkarena ena strstrainain

rekombinan ini hanya dapat mengurai komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. "train

inipun belum mampu untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang

cenderung bertahan di lingkungan.

&ara bioremediasi air

Wastew

Wastewater treatment ater treatment ( ( PengolahaPengolahan limbah n limbah 'air('air(

.

. Air dari Air dari rumah tangga rumah tangga yang masuk ke dalam yang masuk ke dalam saluran air saluran air dipompa menuju $asdipompa menuju $asilitas pengolahan diilitas pengolahan di

mana $eses dan produk kertas dibuang ke tanah dan disaring menjadi partikel yang lebih kecil

sehingga dihasilkan material berlumpur yang disebut sludge. "edangkan air

sehingga dihasilkan material berlumpur yang disebut sludge. "edangkan air yang mengalir keluaryang mengalir keluar

disebut e$$luent yang digunakan untuk aerasi tangki karena bakteri aerobik

disebut e$$luent yang digunakan untuk aerasi tangki karena bakteri aerobik dan mikroba lain akandan mikroba lain akan

mengkoksidasi bahan organik yang terdapat effluent!

.

. ;i dalam tangki ini, air d;i dalam tangki ini, air disemprotkan di atas batu atau plasisemprotkan di atas batu atau plastik yang ditutupi dengan bio$ilmtik yang ditutupi dengan bio$ilm

mikroba pendegradasi sampah yang secara akti$ mendegradasi bahan organik dalam

mikroba pendegradasi sampah yang secara akti$ mendegradasi bahan organik dalam airair..

.

. %ffluent%ffluent dialirkan melalui dialirkan melalui system sludgesystem sludge dengan menggunakan tangki yang mengandung dengan menggunakan tangki yang mengandung

sejumlah besar mikroba pendegradasi sampah yang tumbuh pada

sejumlah besar mikroba pendegradasi sampah yang tumbuh pada lingkungan yang dikontrollingkungan yang dikontrol

?.

?. %ffluent%ffluentdidesin$eksi dengan klorin sebelum air dialirkan ke didesin$eksi dengan klorin sebelum air dialirkan ke sungai atau laut.sungai atau laut.

9.

9. SludgeSludge dialirkan ke dalam tangki pengolah anaerob dialirkan ke dalam tangki pengolah anaerob yang mengandung bakteri anaerob yang akanyang mengandung bakteri anaerob yang akan

mendegradasi

mendegradasisludgesludge. +akteri ini menghasilkan gas karbon dioksida dan metana. . +akteri ini menghasilkan gas karbon dioksida dan metana. Gas metana yangGas metana yang

dihasilkan ini sering dikumpulkan dan digunakan sebagai bahan bakar untuk menjalankan peralatan

pada pengolahan sampah dengan menggunakan tanaman. 0acing-cacing kecil yang sering muncul

pada

pada sludge,sludge, juga membantu menghancurkan juga membantu menghancurkan sludgesludge menjadi partikel-partikel kecil. menjadi partikel-partikel kecil.

@.

@. SludgeSludge ini kemudian dikeringkan dan dapat digunakan sebagai l ini kemudian dikeringkan dan dapat digunakan sebagai lahan pertanian atau pupuk.ahan pertanian atau pupuk.

Groundwater clean-up

&asus yang biasanya terjadi adalah tumpahan gasolin, dimana tumpahan tersebut mencemari air

dalam tanah. Hal ini dapat d

dalam tanah. Hal ini dapat ditangani dengan mengkombinasikan antara bioremidiasiitangani dengan mengkombinasikan antara bioremidiasi e" situe" situ (bagian (bagian

atas permukaan tanah) dan bioremidiasi

atas permukaan tanah) dan bioremidiasi insituinsitu (di dalam tanah). (di dalam tanah).



.. ++iioorreemmiiddiiaassii e" situe" situ. !inyak dan gas dipompa . !inyak dan gas dipompa keluar ke permukaan tanah menggunakankeluar ke permukaan tanah menggunakan

bioreaktor  dalam bioreaktor terdapat bakteri yang tumbuh pada bio$ilm  bakteri ini

mendegradasi polutan  pupuk2 nutrien dan oksigen ditambahkan pada

(20)

(21)

. +ioremidiasi

. +ioremidiasi insituinsitu. Air bersih hasil dari bioreaktor yang terdiri atas pupuk, bakteri dan . Air bersih hasil dari bioreaktor yang terdiri atas pupuk, bakteri dan oksigen oksigen 

dikembalikan lagi di dalam

dikembalikan lagi di dalam tanah (sebagai air tanah).tanah (sebagai air tanah).

Turning wastes into energy Turning wastes into energy

#ada waktu proses bioremidiasi, bakteri anaerobik menghasilkan

#ada waktu proses bioremidiasi, bakteri anaerobik menghasilkan soil nutrients soil nutrients dan dan

metana. 1as metana yang

metana. 1as metana yang dihasilkan ini sering dikumpulkan dan dihasilkan ini sering dikumpulkan dan digunakan sebagai bahandigunakan sebagai bahan

bakar,

bakar, sedangkansedangkan soil nutrients soil nutrients digunakan sebagai pupuk. digunakan sebagai pupuk.

0ontoh. !akteri anaerobik

0ontoh. !akteri anaerobik %esulfuromona %esulfuromonas acetoxidanss acetoxidans merupakan bakteri anerobik merupakan bakteri anerobik

laut yang menggunakan sulur dan

laut yang menggunakan sulur dan besi sebagai penerima elektron untuk mengoksidasibesi sebagai penerima elektron untuk mengoksidasi

molekul organik dalam endapan dimana bisa

molekul organik dalam endapan dimana bisa menghasilkan energmenghasilkan energi. =arena bakteri inii. =arena bakteri ini

menggunakan reaksi redoks untuk mendegradasi molekul pada lapisan sedimen

menggunakan reaksi redoks untuk mendegradasi molekul pada lapisan sedimen  elektron elektron ditangkap oleh elektroda

ditangkap oleh elektroda  elektroda ini elektroda ini berungsi mentranseberungsi mentranser elektron ke r elektron ke generator generator  arus arus listrik.

listrik.

;eknik bioremediasi menciptakan lingkungan yang terkontrol untuk memproduksi

en7im yang sesuai bagi

en7im yang sesuai bagi reaksi terkatalisis yang diinginkan. =ebutuhan dasar dari reaksi terkatalisis yang diinginkan. =ebutuhan dasar dari prosesproses

biologis yaitu :

. =ehadiran mikroorganisme dengan kemampuan untuk mendegradasi senyawa target.

2. =eberadaan substrat yang dikenali dan

2. =eberadaan substrat yang dikenali dan dapat digunakan sebagai sumber energi dan karbon.dapat digunakan sebagai sumber energi dan karbon.

(. 3danya pengumpanan yang menyebabkan terjadinya sintesa spesiik untuk senyawa target.

(22)

(23)

. =eberadaan sistem

. =eberadaan sistem penerima"dopenerima"donor elektron yang nor elektron yang sesuai.sesuai.

+. =ondisi lingkungan yang

+. =ondisi lingkungan yang sesuai untuk reaksi terkatalisis en7im sesuai untuk reaksi terkatalisis en7im dengan kelembaban dandengan kelembaban dan

p) yang men

p) yang mendukung.dukung.

4. =etersediaan nutrien untuk mendukung pertumbuhan sel mikroba

4. =etersediaan nutrien untuk mendukung pertumbuhan sel mikroba dan produksi en7im.dan produksi en7im.

*. Suhu yang mendukung aktiCitas mikrobial dan reaksi terkatalisis.

. =etersediaan bahan atau

. =etersediaan bahan atau substansi beracun terhadap mikroorganismsubstansi beracun terhadap mikroorganisme tersebut.e tersebut.

/. =ehadiran organisme untuk

/. =ehadiran organisme untuk mendegradasmendegradasi produk i produk metabolit.metabolit.

-. =ehadiran organisme untuk mencegah timbulnya racun antara.

. =ondisi lingkungan yang

. =ondisi lingkungan yang meminimumkan organisme kompetiti bagi mikroorganismememinimumkan organisme kompetiti bagi mikroorganisme

pendegrada

pendegradasi.si.

;anpa adanya en7im yang mengkatalis reaksi degradasi, waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai keseimbangan lama. Bn7im

mencapai keseimbangan lama. Bn7im mempercepamempercepat t proses tersebut dengan cara proses tersebut dengan cara menurunkamenurunkann

energi aktiCasi, yaitu energi yang

energi aktiCasi, yaitu energi yang dibutuhkan untuk memulai suatu reaksi. dibutuhkan untuk memulai suatu reaksi. ;a;anpa adanyanpa adanya

mikroba, proses penguraian di lingkungan tidak akan

mikroba, proses penguraian di lingkungan tidak akan berlangsungberlangsung. =otoran, sampah, hewan,. =otoran, sampah, hewan,

dan tumbuhan yang mati akan menutupi permukaan bumi, suatu kondisi yang tidak

dan tumbuhan yang mati akan menutupi permukaan bumi, suatu kondisi yang tidak akanakan

pernah kita ha

pernah kita harapkan. Sebrapkan. Sebagai akibatnyaagai akibatnya, siklus nutrisi atau , siklus nutrisi atau rantai makanan rantai makanan akan terputuakan terputus.s.

5intasan biodegradasi berbagai senyawa kimia

5intasan biodegradasi berbagai senyawa kimia yang berbahaya dapat dimengertiyang berbahaya dapat dimengerti

berdasark

berdasarkan lintasan mekaan lintasan mekanisme dari bebenisme dari beberapa senyrapa senyawa kimia alami sepeawa kimia alami seperti hidrokarborti hidrokarbon,n,

lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Sebagian besar dari

lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Sebagian besar dari prosesnyaprosesnya, terutama tahap , terutama tahap akhirakhir

metabolisme, umumnya berlangsung melalui proses yang

metabolisme, umumnya berlangsung melalui proses yang sama.sama.

B# OPTI'ALI(A(I KON&I(I &ALA'

B# OPTI'ALI(A(I KON&I(I &ALA' BIOR'&IA(IBIOR'&IA(I =eberhasilan proses biodegra

=eberhasilan proses biodegradasi banyak ditentukan oleh dasi banyak ditentukan oleh aktiCitas en7im. 8engan demikianaktiCitas en7im. 8engan demikian

mikroorga

mikroorganisme yang nisme yang berpotensi menghasilkan en7im pendegradasi hidrokarbon, perluberpotensi menghasilkan en7im pendegradasi hidrokarbon, perlu

dioptimalkan aktiCitasnya dengan pengaturan kondisi

dioptimalkan aktiCitasnya dengan pengaturan kondisi dan penambahan suplemen yang dan penambahan suplemen yang sesuai.sesuai.

8alam hal ini

8alam hal ini perlu diperhatikan aktor"akperlu diperhatikan aktor"aktor lingkungan yang meliputi tor lingkungan yang meliputi kondisi lingkungan,kondisi lingkungan,

temperature, oksigen, dan nutrient yang tersedia.

. 5ingkungan

#roses biodegradas

#roses biodegradasi memerlukan tipe i memerlukan tipe tanah yang dapat mendukung kelancaran alirantanah yang dapat mendukung kelancaran aliran

nutrient, en7m"en7im mikrobial dan air. ;erhentinya aliran tersebut akan mengakibatkan

terbentukny

terbentuknya a kondisi anaerob sehingga proses biodegradasi aerobik menjadi kondisi anaerob sehingga proses biodegradasi aerobik menjadi tidak eekti.tidak eekti.

=arakteristik tanah yang cocok untuk bioremediasi in

=arakteristik tanah yang cocok untuk bioremediasi in situ adalah mengandung butiran pasirsitu adalah mengandung butiran pasir

ataupun kerikil kasar sehingga dispersi oksigen dan

ataupun kerikil kasar sehingga dispersi oksigen dan nutrient dapat berlangsung dengan baik.nutrient dapat berlangsung dengan baik.

=elembaban tanah juga penting untuk menjamin kelancaran sirkulasi nutrien dan substrat di

dalam tanah.

2. ;emperatur

;e

;emperatur yang optimal untuk mperatur yang optimal untuk degradasi hidrokardegradasi hidrokaron adalah (-"-o0. 5adislao, et. on adalah (-"-o0. 5adislao, et. al. $2--*'al. $2--*'

mengatakan bahwa temperatur yang digunakan pada suhu (o0 bukan

mengatakan bahwa temperatur yang digunakan pada suhu (o0 bukan pilihan yang Calidpilihan yang Calid

karena tidak sesuai dengan kondisi

karena tidak sesuai dengan kondisi di 9nggris untuk mengontrol mikroorganisme pathogen.di 9nggris untuk mengontrol mikroorganisme pathogen.

#ada temperatur yang rendah, Ciskositas minyak akan

#ada temperatur yang rendah, Ciskositas minyak akan meningkat mengakibatkan Colatilitasmeningkat mengakibatkan Colatilitas

alkana rantai pendek yang bersiat toksik menurun dan kelarutannya di air akan meningkat

sehingga proses biodegradasi akan terhambat. Suhu

sehingga proses biodegradasi akan terhambat. Suhu sangat berpengaruh terhadap lokasisangat berpengaruh terhadap lokasi

tempat dilaksanakannya bioremediasi.

(. %ksigen

5angkah awal katabolisme senyawa hidrokaron oleh bakteri maupun kapang adalah

oksidasi substrat dengan katalis en7im

oksidasi substrat dengan katalis en7im oksidase, dengan demikian tersedianya oksigenoksidase, dengan demikian tersedianya oksigen

merupakan syarat keberhasilan degradasi hidrokarbon minyak. =etersediaan oksigen di

(24)

(25)

tergantung pada $a' kecepatan konsumsi oleh mikroorganisme tanah, $b' tipe tanah dan $c'

kehadiran substrat lain yang juga bereaksi dengan oksigen. ;erbatasnya oksigen, merupakan

salah satu aktor pembatas dalam

salah satu aktor pembatas dalam biodegradabiodegradasi hidrokarbon minyak.si hidrokarbon minyak.

. Nutrien

Mikroorganisme memerlukan nutrisi sebagai sumber karbon, energy dan

keseimbanga

keseimbangan metabolism sel. n metabolism sel. 8alam penanganan limbah minyak bumi 8alam penanganan limbah minyak bumi biasanya dilakukanbiasanya dilakukan

penambahan n

penambahan nutrisi antara lain utrisi antara lain sumber nitrogesumber nitrogen dan oson dan osor sehingga prr sehingga proses degroses degradasi olehadasi oleh

mikroorga

mikroorganisme berlangsung lebih nisme berlangsung lebih cepat dan pertumbuhannya meningkat.cepat dan pertumbuhannya meningkat.

+. 9nteraksi antar #olusi

Fenomena lain yang juga

Fenomena lain yang juga perlu mendapatkan perhatian dalam mengoptimalkan aktiCitasperlu mendapatkan perhatian dalam mengoptimalkan aktiCitas

mikroorga

mikroorganisme untuk nisme untuk bioremediasi adalah interaksi antara bioremediasi adalah interaksi antara beberapa galur mikroorganismebeberapa galur mikroorganisme

di lingkungannya. Salah

di lingkungannya. Salah satu bentuknya adalah satu bentuknya adalah kometabolisme. =ometabolisme merupakankometabolisme. =ometabolisme merupakan

proses tran

proses transormasi senysormasi senyawa secara awa secara tidak langsung setidak langsung sehingga tidak adhingga tidak ada energy a energy yangyang

dihasilkan.

C# BIOAU)'NTA(I C# BIOAU)'NTA(I

!ioaugmentasi adalah penambahan organisme atau en7im pada suatu bahan untuk

men

menyiyingkngkirkirkan an bahbahan an kimkimia ia yayang ng tidtidak ak diidiinginginkankan. n. !io!ioaugaugmenmentastasi i digdigunaunakan kan untuntuk uk

menyingkirkan produk sampingan dari bahan mentah dan polutan potensial dari limbah.

%rganisme yang biasa digunakan dalam proses ini adalah bakteri. Namun banyak aplikasi

yang berhasil menggunakan tumbuhan untuk menyingkirkan kelebihan nutrien, logam dan

bakteri

bakteri pathogen. pathogen. #enggunaan #enggunaan tumbuhan tumbuhan ini ini biasa biasa dikenal dikenal dengan dengan istilah istilah phytoremephytoremediasi.diasi.

#emilihan metode bioremediasi yang cocok dengan kondisi lingkungan diharapkan akan

dap

dapat at memeninningkagkatkatkan n keckecepepataatan n biobiodedegragradasdasi. i. 8u8ua a metmetode ode yayang ng biabiasa sa dildilakuakukan kan untuntuk uk

bioremediasi

bioremediasi adalah adalah : : $' $' dengan dengan menstimulasi menstimulasi populasi populasi mikroorgamikroorganisme nisme eksogeneksogen

$bio

$biostimustimulasi' lasi' dan dan $2' $2' dengdengan an menamenambahmbahkan kan mikrmikrooroorganiganisme sme eksoeksogen gen $bio$bioaugmaugmentaentasi'.si'.

!ioaugmentasi dipilih apabila kontaminan membutuhkan waktu degradasi yang lama, bila

lingkungan yang tercemar sulit dimodiikasi dalam rangka mencapai kondisi optimal bagi

pertumbuhan

pertumbuhan mikroorganmikroorganisme, isme, atau atau bila bila tingginya tingginya konsentrasi konsentrasi kontaminan kontaminan menghambatmenghambat

pertumbuhan mikroorganisme

pertumbuhan mikroorganisme indogenus. !ioaugmentasi indogenus. !ioaugmentasi juga juga dilakukan dilakukan untuk untuk menurunkanmenurunkan

kera

keragamagaman n jalur jalur degrdegradasadasi i hidrhidrokarokarbon bon teruterutama tama untuuntuk k mempmemperceercepat pat proproses ses degrdegradasadasii

hidr

hidrokarokarbon bon poliapoliaromaromatik. tik. =ebe=eberhasrhasilan ilan aplikaplikasi asi bioabioaugmeugmentasi ntasi diukudiukur r dari dari penipeningkatngkatanan

jumlah

jumlah mikroorgamikroorganisme nisme yang yang berperan berperan dalam dalam proses proses degradasdegradasi i serta serta daya daya tahantahan

mikroorganisme eksogen pada lingkungan yang tercemar. ?alter $//*' menyatakan bahwa

untuk memperoleh strain mikroorganisme ataupun konsorsium mikroorganisme yang tepat

bagi aplikasi bioaugmentasi ada tiga

bagi aplikasi bioaugmentasi ada tiga pilihan metode yang bisa pilihan metode yang bisa dilakukan, yaitu : dilakukan, yaitu : pengkayapengkayaanan

selekti, penggunaan produk mikroorganisme komersial atau rekayasa genetika.

BIO TRNT LI'BA* BIO TRNT LI'BA*

(26)