Optimization of Inoculum Ratio of Indigenous Hydrocarbonoclastic Bacteria from Suratmi Oil Reservoir, Seribu Island based on Gas Production and Petroleum Alteration
Student : Udi Jumhawan
Final Project (2010), Degree program in Microbiology, School of Life Sciences and Technology-ITB, email : [email protected]
Advisor : Dr. Dea Indriani Astuti1
School of Life Sciences and Technology-ITB, email : [email protected] Degree : Degree science (S.Si), Conferred in July 2010
Abstract
Gas is one of the bioproducts produced by hidrocarbonoclastic bacteria. The role of gas in microbial enhanced oil recovery is to reduce viscosity, “oil swelling”, and enhance oil mobility. Microbial isolation from Suratmi oil reservoir, Seribu Island has been done in previous research. Based on the research, isolates coded by MSD4 and MSD5 is the most potential isolates because have the ability to decrease the value of oil viscosity (Ardani, 2008). In this present study, research on optimization of the ratio inoculum ratio MSD4 : MSD5 (1:0; 2:1; 1:1; 1:2; 0:1) based on gas production and petroleum alteration has been conducted. The trial on gas production, gas analysis, and petroleum alteration analysis, was carried out by using SMSS media + 0.01% (w/v) yeast extract and 5% (v/v) crude oil. The selection of gas production was done by microrespirometer at 50°C (without agitation). The highest of gas production each for inoculum ratio is 0,040 mL/minute (day 5); 0,024 mL/minute (day 1); 0,042 mL/minute (day 7); 0,040 mL/minute (day 3); 0,023 mL/minute (day 7). It was unsignificantly different based on ANOVA one way test (P > 0.05). CO2, CO, CH4, H2, O2, and N2 were analysed by GC (Gas Chromatography). The results show only three gas were detected by GC i.e. CO2, O2, and N2. The concentration of CO2 and N2
gas increased while the concentration of O2 decreased over seventh day observation.
The concentration of CO2 for each of inoculum ratio at the end of cultivation time is 1,62%; 2,91%; 4,56%; 2,22%; 2,51%. Viscosity and interfacial tension was measured at the end of incubation time. After the microbial cultivation for 7 days, MSD4 and MSD5 were found to reduce the oil viscosity to 1,94 cP; 2,10 cP; 1,92 cP; 2,07 cP;
1,85 cP, respectively for each inoculum ratio, with the control is about 2,56 cP and to reduce surface tension of oil to 12,14 dyne/cm; 14,30 dyne/cm; 11,96 dyne/cm; 13,75 dyne/cm; 11,20 dyne/cm, respectively for each inoculum ratio, with the control is about 16,35 dyne/cm. Highest rate of growth for each of inoculum ratio is 0,040 h-1 at the interval 48-72 hours; 0,040 h-1 at 24-48 hours; 0,041 h-1 at 24-48 hours; 0,040 h-1 at 24-48 hours; 0,033 h-1 at 24-48 hours. Also, MSD4 and MSD5 were found to swell the oil volume to 4,167%; 12,5%; 16,67%; 4,167%; 4,167%. The best inoculum ratio is 1:1, giving the growth rate, rate of gas production, CO2 concentration, viscosity, and interfacial tension value, and oil swelling percentage of 0,041 h-1at 24-48 hours;
0.042 mL/minute; 4,56%; 1,92 cP; 11,96 dyne/cm; 16,67%, respectively.
Keyword : Gas, MEOR, “Oil Swelling”, CO2
Optimasi Rasio Inokulum Bakteri Hidrokarbonoklastik Indigen Reservoar Minyak Suratmi, Kepulauan Seribu Terhadap Produksi Gas Hasil Degradasi Minyak Bumi dan Perubahan Karakteristik Minyak Bumi
Mahasiswa : Udi Jumhawan
Skripsi (2010), Program Studi Sarjana Mikrobiologi, Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati-ITB, email : [email protected]
Pembimbing : Dr. Dea Indriani Astuti1
Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati-ITB, email : [email protected] Gelar : Sarjana Sains (S.Si), Wisuda Juli 2010
Abstrak
Gas merupakan salah satu bioproduk yang dihasilkan bakteri hidrokarbonoklastik. Peranan gas hasil metabolisme mikroorganisme dalam proses peningkatan perolehan minyak (MEOR) adalah menurunkan nilai viskositas dan tegangan antar muka minyak, “oil swelling” dan meningkatkan mobilitas minyak bumi. Pada penelitian sebelumnya, telah dilakukan isolasi mikroorganisme dari reservoar minyak Suratmi, Kepulauan Seribu. Berdasarkan penelitian tersebut, isolat yang memiliki potensi untuk digunakan dalam proses MEOR adalah MSD4 dan MSD5 karena kemampuannya dalam menurunkan nilai viskositas minyak bumi (Ardani, 2008). Penelitan tentang optimasi rasio inokulum MSD4 dan MSD5 (1:0; 2:1; 1:1; 1:2; 0:1) terhadap produksi gas dan perubahan minyak bumi telah dilakukan pada medium SMSS + 0.1% (b/v) ekstrak ragi + 5% (v/v) minyak bumi. Seleksi produksi gas dilakukan dengan menggunakan mikrorespirometer pada suhu 50°C (tanpa agitasi). Laju produksi gas tertinggi pada tiap rasio inokulum adalah 0,0403 mL/menit (hari 5); 0,0239 mL/menit (hari 1); 0,042 mL/menit (hari 7); 0,0404 mL/menit (hari 3); 0,023 mL/menit (hari 7). Rata-rata laju produksi gas tiap perlakuan tidak berbeda nyata berdasarkan analisis statistik ANOVA one way (P > 0.05). Pengujian terhadap jenis dan konsentrasi gas dilakukan dengan menggunakan kromatografi gas. Hasil pengujian menunjukkan hanya terdapat 3 jenis gas yang terdeteksi;
karbon dioksida (CO2), oksigen (O2) dan nitrogen (N2). Konsentrasi CO2 dan N2 meningkat seiring waktu inkubasi dan konsentrasi O2 sebaliknya. Konsentrasi CO2 untuk tiap rasio inokulum pada akhir masa inkubasi adalah 1,6225%; 2,9061%; 4,5648%; 2,2185%; 2,514%.
Viskositas dan tegangan antar muka diukur pada akhir masa inkubasi. Nilai viskositas masing-masing untuk perlakuan 1:0; 2:1; 1:1; 1:2; 0:1 adalah 1,94 cP; 2,10 cP; 1,92 cP; 2,07 cP; 1,85 cP dengan nilai kontrol 2,56 cP dan nilai tegangan antar muka masing-masing untuk perlakuan 1:0; 2:1; 1:1; 1:2; 0:1 adalah 12,14 dyne/cm; 14,30 dyne/cm; 11,96 dyne/cm; 13,75 dyne/cm; 11,20 dyne/cm dengan kontrol 16,35 dyne/cm. Laju pertumbuhan tiap rasio inokulum adalah 0,040 j-1 pada 48 jam; 0,040 j-1 pada 24 jam; 0,041 j-1 pada 24 jam; 0,040 j-1 pada 24 jam; 0,033 j-1 pada 24 jam. Persentase “Oil Swelling” masing-masing perlakuan adalah 4,167%; 12,5%; 16,67%; 4,167%; 4,167%. Hasil penelitian menunjukkan rasio inokulum 1:1 merupakan rasio terbaik dalam produksi gas, laju pertumbuhan, laju peningkatan produksi CO2, serta uji pengembangan minyak bumi.
Kata Kunci : Gas, MEOR, “Oil Swelling”, CO2
