Pengaruh Kelembapan, Temperatur, Dan Ph Pada Proses Bioremediasi Menggunakan Bakteri Bacillus Sp. Bulking Agent Serabut Buah Bintaro

PENGARUH KELEMBAPAN, TEMPERATUR, DAN PH PADA PROSES BIOREMEDIASI MENGGUNAKAN BAKTERI BACILLUS SP. BULKING AGENT SERABUT BUAH BINTARO 1

2

3

Cindhy Ade Hapsari , Lutfhi Adhytia Putra , Ratu Rima Novia Rahma , 4 Riandy Surya Irawan

Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus IPB, Dramaga, Bogor, 16680 1 2 Email: [email protected] , [email protected] , 3 4 [email protected] , [email protected]

Abstrak:

Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah struktur kimia polutan tersebut, dari senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi bahan yang beracun menjadi bahan yang kurang atau tidak beracun. Mikroorganisme yang berpengaruh dalam proses bioremediasi umumnya seperti bakteri, fungi, dan lain sebagainya. Proses bioremediasi yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai komponen utamanya, memiliki banyak faktor yang mempengaruhi laju bioremediasi tersebut. Mikroorganisme memiliki fase-fase dan laju kehidupan yang dapat dipengaruhi oleh suhu, kadar hara, oksigen, serta pH. Untuk mengetahui pengaruh kelembaban atau pH serta suhu dalam proses bioremediasi, dilakukan percobaan dengan menggunakan bakteri jenis Bacillus sp. dan menggunakan konsentrasi oil and grease sebagai indikator berhasil atau tidaknya proses bioremediasi tersebut. Pengecekan konsentrasi TPH dilakukan sebanyak 3 kali setiap minggu untuk bulan pertama. Pada saat pengecekan konsentrasi TPH, dilakukan pula pengecekan pH, temperatur, dan kelembapan tanah. Percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kelembapan, temperatur atau suhu, dan pH sangat berpengaruh terhadap proses bioremediasi. Faktor-faktor tersebut mempengaruhi kehidupan bakteri Bacillus sp . yang digunakan dalam percobaan kali ini, yang berarti mempengaruhi konsentrasi oil and grease yang merupakan indikator berhasil atau tidaknya proses bioremediasi. Kata kunci: Bioremediasi, Kelembapan, Mikroorganisme, pH, Suhu

PENDAHULUAN Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah struktur kimia polutan tersebut, dari senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi bahan yang beracun menjadi bahan yang kurang atau tidak beracun (karbon dioksida dan air). Mikroorganisme yang berpengaruh dalam proses bioremediasi umumnya seperti bakteri, fungi, dan lain sebagainya. Proses bioremediasi yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai komponen utamanya, memiliki banyak faktor yang mempengaruhi laju bioremediasi tersebut. Mikroorganisme memiliki fase-fase dan laju kehidupan yang dapat dipengaruhi oleh suhu, kadar hara, oksigen, serta pH. Suhu sangat berpengaruh terhadap sifat fisik, laju metabolisme hidrokarbon oleh mikroorganisme, dan komponen kuminitas mikroorganisme. Jika suhu tinggi maka viskositas akan meningkat, yang dapat menyebabkan bioremediasi menjadi lambat. Pengaruh kadar hara, seperti keterbatasan nitrogen akan membatasi laju bioremediasi. Kadar oksigen berpengaruh pada tahap awal

Jurnal Polusi Tanah dan Air Tanah ( 2012 ) Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





proses bioremediasi, jika kadar oksigen rendah maka proses awal tidak akan berjalan sehingga bioremediasi menjadi terhambat. Serta umumnya bakteri hidup dalam pH yang normal. Laju kehidupan mikroorganisme dan faktor-faktor yang mempengaruhinya juga tergantung dari jenis mikroorganisme tersebut. Untuk mengetahui pengaruh kelembaban atau pH serta suhu dalam proses bioremediasi, dilakukan percobaan dengan menggunakan bakteri jenis Bacillus sp. dan menggunakan menggunakan konsentrasi oil and grease sebagai indikator berhasil atau tidaknya proses bioremediasi itu terjadi.

METODE PRAKTIKUM Mengecek konsentrasi TPH, untuk bulan pertama dilakukan 3 kali seminggu. Pada saat pengecekan konsentrasi TPH, dilakukan pula pengecekan pH, temperatur, dan kelembapan tanah. Mengukur pH dilakukan menggunakan pH meter dengan cara mengambil sampel tanah sebanyak 25 gr dan mencampurkannya dengan air, lalu memasukkan atau mencelupkan pH meter kedalam sampel tanah tersebut dan pH meter akan menunjukkan angka dalam bentuk digital. Tunggu selama ± 1-2 menit sampai angka digital stabil, setelah stabil, angka digital tersebutlah yang digunakan sebagai pH yang terukur. Mengukur temperatur tanah menggunakan termometer dengan cara memasukkan termometer ke dalam wadah yang berisi tanah yang akan diukur temperaturnya, kemudian membaca temperatur yang terukur. Mengukur kelembapan tanah dengan cara memasukkan alat ukur kelembapan ke dalam sampel tanah dan membaca kelembapan yang terukur, lakukan hal yang sama pada delapan titik berbeda dalam dalam tanah. Dari data yang diperoleh, dibuat grafik hubungan hubungan antara laju konsentrasi TPH terhadap temperatur, kelembapan, dan pH. Dimana waktu (hari) sebagai sumbu x dan konsentrasi oil and grease sebagai sumbu y satu dan sumbu y dua berupa temperatur, kelembapan, dan pH. Langkah-langkah praktikum yang dilakukan adalah sebagai berikut: Pertama, tanah percobaan yang akan digunakan sebaiknya disaring terlebih dahulu agar ukuran diameter butiran tanah tersebut homogeny (tidak ada kerikil batu). Kemudian, tanah yang sudah disaring, dimasukkan ke dalam masing-masing wadah plastik dengan ketinggian hingga 10 cm. Wadah plastik tersebut terdiri dari 4 buah. Setelah itu, oli bekas ditumpahkan sebanyak 15% dari total tanah tiap 2 reaktor ke dalam 4 wadah plastik, dan diaduk secara merata dengan menggunakan sarung tangan. Agar tidak tertukar, masing-masing 4 wadah plastik diberi nama sesuai di lembar kertas praktikum. Wadah plastik pertama sebagai reaktor pertama (kontrol), wadah plastik kedua sebagai reaktor 2, wadah plastik ketiga sebagai reaktor 3, dan wadah plastik keempat sebagai reaktor 4. Kedua, konsentrasi dicek untuk bulan pertama yang dilakukan 3 kali seminggu. Selanjutnya, pH dengan pH meter diukur di 5 titik yang berbeda, dengan cara mengambil sampel tanah sebanyak 25 gr dan dicampurkan dengan air. Kemudian pH meter dimasukkan ke dalam sampel tanah tersebut, dan akan menunjukkan angka secara digital. Apabila angkanya masih menunjukkan 0, aduk tanah tersebut dengan menggunakan sarung tangan. Setelah itu, tunggu sekitar 2 menit sampai nilai angka yang stabil keluar. Setelah stabil, catat pH yang terukur.





Kemudian, kelembapan tanah diukur di 5 titik dengan cara alat ukur kelembapan dimasukkan ke dalam sampel tanah. Setelah dimasukkan, baca kelembapan yang terukur. Terakhir, setelah semua prosedur selesai dan data yang didapatkan lengkap, grafik dibuat antara hubungan laju konsentrasi terhadap temperatur, kelembapan, dan pH. Dimana sumbu x sebagai waktu (hari) dan sumbu y satu sebagai konsentrasi oil and grease. Sedangkan sumbu y dua sebagai temperatur, kelembapan, kelembapan, dan pH.

HASIL DAN PEMBAHASAN 

HASIL PERCOBAAN Tabel 1. Konsentrasi Oil and Grease Reaktor Bioremediasi Konsentrasi Oil and Grease Hari Kontrol 1% Kea1 b % OG a1 b % OG 0 36.88 37.73 8.5 36 37.59 15.9 2 38.4 39.348 9.48 36.56 38.872 23.12 7 38.2 39.22 10.4 36.6 37.72 11.2 9 37.4572 38.0622 6.05 36.7533 37.611 8.577 14 37.23443 38.21698 9.8255 36.2051 37.2319 10.268 21 36.6255 37.568 9.425 36.7954 37.9263 11.309 28 37.45 38.38 9.3 37.50 38.58 10.815 10 .815 30 36.4123 37.381 9.687 36.5362 37.65 11.138 35 36.41 37.4 9.9 36.62 37.71 10.9 37 36.7991 37.8207 10.216 37.4535 38.4092 9.557 42 38.42 39.28 8.6 36.88 37.91 10.3 10 .3 44 37.106 38.008 9.02 37.847 38.9295 38.929 5 10.825 49 37.84 38.76 9.2 36.56 37.62 10.6 10 .6 51 37.8356 38.8516 10.16 35.5573 36.8192 12.619 Konsentrasi Oil and Grease Hari 2% 3% Kea1 b % OG a1 b % OG 0 37.10 37.59 4.9 37.42 38.06 6.4 2 36.9 37.874 9.74 36.62 37.449 8.29 7 37.35 38.01 6.6 37.63 38.11 4.8 9 36.253 37.1765 9.235 36.9147 37.8821 9.674 14 37.4613 38.5363 10.75 37.1804 38.1078 9.274 21 36.6577 37.4549 7.972 37.1815 38.4776 12.961 28 36.55 37.77 12.2 36.21 37.5 12.9 30 36.889 37.7698 8.808 37.8258 38.8418 10.16 35 36.54 37.81 12.7 37.18 38.34 11.6 37 37.5014 38.5872 10.858 36.5834 37.7013 11.179 42 36.21 37.29 10.8 37.46 38.33 8.7





Tabel 2. Kelembapan Kelembapan Reaktor Bioremediasi Kelembapan Hari Ke- kontrol 1% 2% 3% 0 7.32 23.62 26.67 24.74 2 7.48 18.68 17.38 21.72 7 10.3 16.2 18.5 19.36 9 8.47 12.72 13.97 15.15 14 7.48 13.02 14.18 15.94 21 7.58 11.02 14 15.5 28 7.3 11.3 12.8 11.8 30 7.1 9.9 12.3 16.5 35 1.2 3.8 9.3 10.7 37 1.42 8.2 9.1 8.7 42 0.66 8.6 10.74 10.9 44 3.46 3.24 5.72 7.78 49 0 6.74 7.4 7.46 51 8.28 2.54 8.92 8.14

Hari Ke0 2

7 9 14 21 28 30 35 37 42 44 49 51

Tabel 3. Temperatur Reaktor Bioremediasi Temperatur (°C) Hari Ke- kontrol 1% 2% 3% 0 27.96 27.66 27 27 2 28 28 28.08 28.24 7 30 30 30 30 9 29 29 29 29 14 27 27 27 27 21 28.5 28.5 28.5 28.5 28 31 29.5 29.5 30 30 28.5 28.5 28 28 35 29 29 28.9 29.5 37 27.94 27.9 27.94 27.92 42 27 27 28 28 44 28.62 28.48 28.54 28.46 49 28 28 27.5 28 51 28.96 29.14 28.5 28.86

Tabel 4. pH Reaktor Bioremediasi pH kontrol 1% 2% 3% 7.41 10.96 11.38 11.41 8.34 11.31 11.41 11.54

8.83 7.58 8.2 8.01 8.09 8.13 8.2 7.85 8.17 8.23 8.37 8.89

11.4 11.37 11.37 11.35 11.14 11.09 11.21 11 11.34 11 11.22 11.17

11.34 11.48 11.52 11.45 11.32 11.11 11.37 11.14 11.5 11.08 11.29 11.21

11.37 11.49 11.55 11.46 11.39 11.19 11.33 11.2 11.45 11.05 11.31 11.25





Gambar 1. Hubungan Laju Konsentrasi Gambar 2. Hubungan Laju Konsentrasi Oil and Grease terhadap Temperatur Oil and Grease terhadap Temperatur pada Reaktor Bioremediasi (Kontrol) pada Reaktor Bioremediasi (1%)

Gambar 3. Hubungan Laju Konsentrasi Gambar 4. Hubungan Laju Konsentrasi Oil and Grease terhadap Temperatur Oil and Grease terhadap Temperatur pada Reaktor Bioremediasi (2%) pada Reaktor Bioremediasi (3%)





Gambar 7. Hubungan Laju Konsentrasi Gambar 8. Hubungan Laju Konsentrasi Oil and Grease terhadap Kelembapan Oil and Grease terhadap Kelembapan pada Reaktor Bioremediasi (2%) pada Reaktor Bioremediasi (3%)

Gambar 10. Hubungan Laju Gambar 9. Hubungan Laju Konsentrasi Konsentrasi Oil and Grease terhadap pH Oil and Grease terhadap pH pada pada Reaktor Bioremediasi (1%) Reaktor Bioremediasi (Kontrol)









PEMBAHASAN Bioremediasi adalah proses penyehatan atau pemulihan secara biologis terhadap komponen lingkungan tanah dan air yang telah tercemar oleh kegiatan manusia. Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air) ( Putra, 2008). Menurut Irawati (2005) dalam Putra (2008), dalam melakukan bioremediasi harus memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan mikroorganisme. Faktor-faktor tersebut antara lain suhu, kadar hara, kadar oksigen, dan pH. Suhu sangat berpengaruh terhadap sifat fisik dan komposisi minyak bumi, laju metabolisme hidrokarbon oleh mikroorganisme, dan komponen kuminitas mikroorganisme. Jika suhu tinggi maka viskositas akan meningkat, volatisasi rantai alkana pendek, dan kelarutan dalam air tinggi. Hal ini menyebabkan bioremediasi menjadi lambat. Pengaruh kadar hara dalam proses bioremediasi adalah keterbatasan unsur Nitrogen (N) dan Fosfor (P) akan membatasi laju bioremediasi. Sementara itu kadar oksigen berpengaruh pada tahap awal proses bioremediasi, jika kadar oksigen rendah maka proses awal tidak akan berjalan sehingga bioremediasi menjadi terhambat. Pengaruh pH adalah umumnya mikroorganisme hidup pada pH mendekati netral. Pada praktikum kali ini akan diidentifikasi pengaruh kelembapan, suhu atau temperatur, dan pH terhadap proses bioremediasi yang dilakukan. Tanah yang dilakukan bioremediasi merupakan tanah sampel yang disimulasikan tercemar dengan menambahkan tanah tersebut dengan campuran oli baru dan oli bekas sebagai bahan pencemarnya. Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil seperti pada tabel 1, tabel 2, tabel 3, tabel 4, dan d an gambar 1 sampai gambar 12. Tabel 1 menunjukkan konsentrasi oil and grease atau konsentrasi minyak bumi pada reaktor bioremediasi, dimana baik reaktor kontrol, reaktor dengan jumlah bakteri 1%, 2% maupun 3%, nilai konsentrasi oil and grease-nya cenderung fluktuatif. Pada reaktor kontrol, konsentrasi oil and grease awalnya mengalami kenaikan namun kemudian menurun secara perlahan. Demikian pula pada reaktor dengan bakteri 1% mengalami hal yang sama, awalnya mengalami kenaikan kemudian mengalami penurunan. Pada reaktor dengan bakteri 2% dan 3% konsentrasinya naik turun (tidak stabil) dan mengalami kenaikan pada akhirnya. Konsentrasi oil and grease sangat dipengaruhi oleh jumlah bakteri yang ada dalam tanah yang dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu atau





dalam tanah akan menurun, kadar oksigen yang menurun akan menghambat atau memperlambat proses bioremediasi, sehingga kadar oil and grease-nya bisa meningkat. Kadar air tanah yang tinggi ini terjadi karena kurangnya pengadukan tanah. Sementara itu, kelembapan yang turun, disebabkan kadar airnya juga menurun. Kadar air yang menurun menyebabkan kadar oksigen dalam tanah mengalami kenaikan, akibatnya bioremediasi bisa berjalan lancar yang ditunjukkan dengan menurunnya konsentrasi oil and grease dalam tanah tersebut. Namun, tanah yang kering atau kelembapannya kurang akan menyebabkan kecepatan degradasi akan berkurang (Kurniawan, 2010). Penambahan bulking agent dapat mempengaruhi tingkat kelembapan campuran yang relatif stabil (Budiharjo, 2007). Penyebab lain kelembapannya naik turun adalah hasil metabolisme dari bakteri yang berupa H 2O dan CO2. Semakin banyak bakteri, maka akan semakin banyak hasil metabolisme yang berarti makin banyak pula air yang terkandung dalam tanah. Oleh karerna itu dilakukan pengadukan agar tanah bagian bawah yang mengandung banyak air bisa tercampur rata dengan tanah bagian atasnya. Pada tabel 3. menunjukkan temperarur atau suhu dari reaktor bioremediasi. Menurut Sim et al. (1990) dalam Sulistyowati (2001) dalam Budiharjo (2007), suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri berkisar 31-33°C. Dapat dilihat di tabel 3, pada reaktor kontrol suhunya antara 27-31°C, pada reaktor dengan bakteri 1% suhunya antara 27-30°C, pada reaktor dengan bakteri 2% suhunya antara 2730°C, dan pada reaktor dengan bakteri 3% suhunya juga berkisar 27-30°C. Dari grafik pada gambar 5 sampai gambar 8, terlihat suhunya tidak terus menerus naik atau turun, tetapi cenderung fluktuatif atau naik turun. Turunnya suhu disebabkan karena oil sludge dicampur dengan pupuk NPK, bulking agent , dan diaduk secara rutin. Kondisi tersebut meningkatkan porositas campuran yang menyebabkan cepat hilangnya panas yang terbentuk. Sedangkan pembalikan yang terlalu sering akan mempercepat penguapan air yang menyebabkan tumpukan menjadi sulit mengisolasi panas (Budiharjo, 2007). Suhu yang tinggi akan menyebabkan viskositas meningkat, volatilisasi rantai alkana pendek, dan kelarutan dalam air menjadi tinggi. Hal ini akan menyebabkan menyebabkan bioremediasi menjadi lambat (Putra, 2008), sehingga konsentrasi oil and grease-nya meningkat. Pada tabel 4 menunjukkan pH dari reaktor bioremediasi. Menurut KEPMENLH No. 128/2003 tentang “Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak





2+

2+

dapat menyebabkan penguraian dan pelepasan ion Ca dan Mg dari mikroorganisme, ion-ion metal dari mineral dan bahan organik (Sudyastuti, 2007 dalam Setiyo, 2011). pH yang terlalu asam atau terlalu basa bisa menyebabkan bakteri mati, karena bakteri tumbuh dalam kondisi pH mendekati netral. Hubungan penurunan oil and grease terhadap nilai kelembapan, kelembapan, temperatur dan pH dapat dilihat dalam grafik di gambar 1 sampai gambar 12. Semakin tinggi kelembapan dan konsentrasi oil and grease-nya, akan tidak mengalami penurunan, karena pada kelembapan tinggi pertumbuhan bakteri akan terhambat sehingga minyak yang terdegradasi akan berkurang, begitupun sebaliknya. Semakin tinggi temperatur atau suhu maka viskositas akan meningkat, volatilisasi rantai alkana pendek dan kelarutan dalam air ti nggi. Hal ini menyebabkan bioremediasi menjadi lambat atau dengan kata lain konsentrasi oil and grease-nya tidak mengalami penurunan. Semakin tinggi perbedaan pH dari pH netral maka akan semakin sedikit konsentrasi oil and grease yang terdegradasi, karena pada pH yang terlalu asam atau terlalu basa bakteri tidak dapat hidup sehingga bakteri yang melakukan proses degradasi jumlahnya tidak banyak.

KESIMPULAN Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kelembapan, temperatur atau suhu, dan pH sangat berpengaruh terhadap proses bioremediasi. Kelembapan, temperatur, dan pH mempengaruhi kehidupan bakteri Bacillus sp. yang digunakan dalam percobaan kali ini, yang berarti mempengaruhi konsentrasi oil and grease yang merupakan indikator berhasil atau tidaknya proses bioremediasi.

Daftar Pustaka Budiharjo, Muchamad Arief. 2007. Studi Pengaruh Bulking Agents pada Proses Bioremediasi Lumpur Minyak . Semarang : Universitas Diponegoro. KEPMENLH No. 128/2003 tentang “Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi Secara Biologis” Kurniawan, Allen. 2010. Prinsip Dasar Proses Bioremediasi. Bogor : Institut Pertanian Bogor. Putra, Ridwan Satria. 2008. Bioremediasi Tanah Terkontaminasi Minyak Bumi

Pengaruh Kelembapan, Temperatur, Dan Ph Pada Proses Bioremediasi Menggunakan Bakteri Bacillus Sp. Bulking Agent Serabut Buah Bintaro

Recommend Documents