Bioteknologi Bioremediasi Limbah Cair.docx

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Lingkungan kita sedang terancam. Secara mengejutkan udara yang kita hirup, air yang kita minum dan tanah yang kita andalkan untuk menanam bahan makanan telah terkontaminasi secara langsung oleh hasil aktivitas manusia. Polusi dari sampah industri seperti tumpahan bahan kimia, produk rumah tangga dan peptisida telah menyebabkan kontaminasi pada lingkungan. Bertambahnya jumlah bahan kimia beracun menyebabkan ancaman bagi kesehatan lingkungan dan organisme hidup yang ada di dalamnya. Perkembangan pembangunan di Indonesia khususnya bidang industri, senantiasa meningkatkan kemakmuran dan dapat menambah lapangan pekerjaan bagi masyarakat kita. Namun di lain pihak, perkembangan industri memiliki dampak terhadap meningkatnya kuantitas dan kualitas limbah yang dihasilkan termasuk di dalamnya adalah limbah bahan berbahaya dan beracun (B3). Bila tidak ditangani dengan baik dan benar, limbah B3 akan menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan. Pencemaran atau polusi bukanlah merupakan hal baru, bahkan tidak sedikit dari kita yang sudah memahami pengaruh yang ditimbulkan oleh pencemaran atau polusi lingkungan terhadap kelangsungan dan keseimbangan ekosistem.

1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan Bioremediasi ? 2. Apa tujuan dari Bioremediasi ? 3. Apa saja jenis-jenis Bioremediasi ? 4. Apa yang dimaksud dengan Limbah Cair ? 5. Apa saja karateristik dari Limbah Cair ? 6. Bagaimana Cara Pengolahan Air Limbah ? 7. Apa yang dimaksud dengan Biotrent Limbah ?

1

1.3 Tujuan Penulisan 1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Bioremediasi. 2. Untuk mengetahui tujuan dari Bioremediasi. 3. Untuk mengetahui jenis-jenis dari Bioremediasi. 4. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Limbah Cair. 5. Untuk mengetahui Karakteristik dari Limbah Cair. 6. Untuk mengetahui cara pengolahan Air Limbah. 7. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Biotrent Limbah.

2

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Bioremediasi Bioremediasi berasal dari dua kata yaitu bio dan remediasi yang dapat diartikan sebagai proses dalam menyelesaikan masalah. Menurut Munir (2006), bioremediasi merupakan pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi dalam mengendalikan pencemaran. Menurut Sunarko (2001), bioremediasi mempunyai potensi untuk menjadi salah satu teknologi lingkungan yang bersih, alami, dan paling murah untuk mengantisipasi masalah-masalah lingkungan.

Menurut Ciroreksoko(1996), bioremediasi diartikan sebagai proses pendegradasian bahan organik berbahaya secara biologis menjadi senyawa lain seperti karbondioksida (CO2), metan, dan air. Sedangkan menurut Craword (1996), bioremediasi merujuk pada penggunaan secara produktif proses biodegradatif untuk menghilangkan atau mendetoksi polutan (biasanya kontaminan tanah, air dan sedimen) yang mencemari lingkungan dan mengancam kesehatan masyarakat.

Jadi bioremediasi adalah salah satu teknologi alternatif untuk mengatasi masalah lingkungan dengan memanfaatkan bantuan mikroorganisme. Mikroorganisme yang dimaksud adalah khamir, fungi (mycoremediasi), yeast, alga dan bakteri yang berfungsi sebagai agen bioremediator. Selain dengan memanfaatkan mikroorganisme, bioremediasi juga dapat pula memanfaatkan tanaman air. Tanaman air memiliki kemampuan secara umum untuk menetralisir komponen-komponen tertentu di dalam perairan dan sangat bermanfaat dalam proses pengolahan limbah cair ( misalnya menyingkirkan kelebihan nutrien, logam dan bakteri patogen). Penggunaan tumbuhan ini biasa dikenal dengan istilah fitoremediasi.

Bioremediasi juga dapat dikatakan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali.

3

2.2 Tujuan Bioremediasi Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air) atau dengan kata lain mengontrol, mereduksi atau bahkan mereduksi bahan pencemar dari lingkungan.

2.3 Jenis-jenis Bioremediasi

A. Bioremediasi yang melibatkan mikroba terdapat 3 macam yaitu : 1. Biostimulasi Biostimulasi adalah memperbanyak dan mempercepat pertumbuhan mikroba yang sudah ada di daerah tercemar dengan cara memberikan lingkungan pertumbuhan yang diperlukan, yaitu penambahan nutrien dan oksigen. Jika jumlah mikroba yang ada dalam jumlah sedikit, maka harus ditambahkan mikroba dalam konsentrasi yang tinggi sehingga bioproses dapat terjadi. Mikroba yang ditambahkan adalah mikroba yang sebelumnya diisolasi dari lahan tercemar kemudian setelah melalui proses penyesuaian di laboratorium di perbanyak dan dikembalikan ke tempat asalnya untuk memulai bioproses. Namun sebaliknya, jika kondisi yang dibutuhkan tidak terpenuhi, mikroba akan tumbuh dengan lambat atau mati. Secara umum kondisi yang diperlukan ini tidak dapat ditemukan di area yang tercemar (Suhardi, 2010).

2. Bioaugmentasi Bioaugmentasi merupakan penambahan produk mikroba komersial ke dalam limbah cair untuk meningkatkan efisiensi dalam pengolahan limbah secara biologi. Cara ini paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat. Hambatan mekanisme ini yaitu sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroba dapat berkembang dengan optimal. Selain itu mikroba perlu beradaptasi dengan lingkungan tersebut (Uwityangyoyo, 2011). Menurut Munir (2006), dalam beberapa hal, teknik bioaugmentasi juga diikuti dengan penambahan nutrien tertentu. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.

4

3. Bioremediasi Intrinsik Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar.

B. Bioremediasi berdasarkan lokasi terdapat 2 macam yaitu: 1. In situ, yaitu dapat dilakukan langsung di lokasi tanah tercemar ( proses bioremediasi yang digunakan berada pada tempat lokasi limbah tersebut). Proses bioremadiasi in situ pada lapisan surface juga ditentukan oleh faktor bio-kimiawi dan hidrogeologi 2. Ex situ, yaitu bioremediasi yang dilakukan dengan mengambil limbah tersebut lalu ditreatment ditempat lain, setelah itu baru dikembalikan ke tempat asal. Lalu diberi perlakuan khusus dengan memakai mikroba. Bioremediasi ini bisa lebih cepat dan mudah dikontrol dibanding in-situ, ia pun mampu me-remediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.

2.4 Pengertian Limbah Cair Menurut Undang-undang Republik Indonesia (UU RI) No. 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan Dan Pengelolaan Lingkungan Hidup (PPLH), definisi limbah adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan. Definisi secara umum, limbah adalah bahan sisa atau buangan yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala rumahtangga, industri, pertambangan, dan sebagainya. Limbah Cair adalah sisa dari proses usaha dan/atau kegiatan yang berwujud cair. Contohnya antara lain : Limbah dari pabrik tahu dan tempe yang banyak mengandung protein, limbah dari industri pengolahan susu.

2.5 Karakteristik Limbah Cair Secara umum karakteristik air buangan dapat digolongkan atas sifat fisika, kimia dan biologi. Akan tetapi, air buangan industri biaasanya hanya terdiri dari karakteristik kimia dan fisika. Parameter yag digunakan untuk menunjukkan karakter air buangan industri pangan adalah: 1. Parameter fisika, seperti kekeruhan, suhu, zat padat, bau,dan lain-lain. 2. Parameter Kimia. Parameter kimia dibedakan atas : a.

Kimia Organik : kandungan organik (BOD, COD, TOC), oksigen terlarut (DO),

minyak/lemak, Nitrogen-Total (N-Total), dan lain-lain. b. Kimia anorganik: pH, Ca, Pb, Fe, Cu, Na, sulfur, H2S , dan lain-lain. 5

Beberapa karakteristik limbah cair industri tahu yang penting anatara lain: 1. Padatan tersuspensi, yaitu bahan-bahan yang melayang dan tidak larut dalam air. Padatan tersuspensi sangat berhubungan erat dengan tingkat kekeruhan air, semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi tersebut, maka air akan semakin keruh. 2.

Biochemical Oxygen Demand (BOD), merupakan parameter untuk menilai jumlah zat organik yang terlarut serta menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan oleh aktivitas mikroba dalam menguraikan zat organik secara biologis di dalam limbah cair. Limbah cair industri tahu mengandung bahan-bahan organik terlarut yang tinggi.

3.

Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh oksidator (misal kalium dikhormat) untuk mengoksidasi seluruh material baik organik maupun anorganik yang terdapat dalam air. Jika kandungan senawa organik dan anorganik cukup besar, maka oksigen terlarut di dalam air dapat mencapai nol sehingga tumbuhan, air, ikan-ikan dan hewan air lainnya yang membutuhkan oksigen tidak memungkinkan hidup.

4. Nitrogen-Total (N-Total) yaitu fraksi bahan-bahan organaik campuran senyawa kompleks antara lain asam-asam amino, dan protein (polimer asam amino). Dalam analisis limbah cair, N-Total terdiri dari campuran N-organik, N-amonia, nitrat dan nitrit. Nitrogen organik dan nitrogen amonia dapat ditentukan secara analitik menggunakan metode Kjeldahl, sehingga lebih lanjut konsentrasi total keduanya dapat dinyatakan sebagai Total Kjeldahl Nitrogen (TKN). Senyawan-senyawa N-Total adalah senyawa-senyawa yang mudah terkonversi menjadi amonium (NH4+) melalui aksi mikroorganisme dalam lingkungan air atau tanah. 5. Derajat Keasaman (pH). Air limbah industri tahu sifatnya cenderung asam, pada keadaan asam ini akan terlepas zat-zat yang mudah menguap. Hal ini mengakibatkan limbah cair industri tahu mengeluarkan bau busuk.

6

2.6 Cara Pengolahan Air Limbah Dengan Bioremediasi

1.

Wastewater treatment (Pengolahan limbah cair)

a. Air dari rumah tangga yang masuk ke dalam saluran air dipompa menuju fasilitas pengolahan di mana feses dan produk kertas dibuang ke tanah dan disaring menjadi partikel yang lebih kecil sehingga dihasilkan material berlumpur yang disebut sludge. Sedangkan air yang mengalir keluar disebut effluent yang digunakan untuk aerasi tangki karena bakteri aerobik dan mikroba lain akan mengkoksidasi bahan organik yang terdapat effluent. b. Di dalam tangki ini, air disemprotkan di atas batu atau plastik yang ditutupi dengan biofilm mikroba pendegradasi sampah yang secara aktif mendegradasi bahan organik dalam air. c. Effluent dialirkan melalui system sludge dengan menggunakan tangki yang mengandung sejumlah besar mikroba pendegradasi sampah yang tumbuh pada lingkungan yang dikontrol d. Effluent didesinfeksi dengan klorin sebelum air dialirkan ke sungai atau laut. e. Sludge dialirkan ke dalam tangki pengolah anaerob yang mengandung bakteri anaerob yang akan mendegradasi sludge. Bakteri ini menghasilkan gas karbon dioksida dan metana. Gas metana yang dihasilkan ini sering dikumpulkan dan digunakan sebagai bahan bakar untuk menjalankan peralatan pada pengolahan sampah dengan menggunakan tanaman. Cacing-cacing kecil yang sering muncul pada sludge, juga membantu menghancurkan sludge menjadi partikel-partikel kecil. Sludge ini kemudian dikeringkan dan dapat digunakan sebagai lahan pertanian atau pupuk.

7

2.

Groundwater clean-up Kasus yang biasanya terjadi adalah tumpahan gasolin, dimana tumpahan tersebut

mencemari

air

dalam

tanah.

Hal

ini

dapat

ditangani

dengan

mengkombinasikan antara bioremidiasi ex situ (bagian atas permukaan tanah) dan bioremidiasi in-situ (di dalam tanah). a. Bioremidiasi ex situ. Minyak dan gas dipompa keluar ke permukaan tanah menggunakan bioreaktor dalam bioreaktor terdapat bakteri yang tumbuh pada biofilm. Bakteri ini mendegradasi polutan pupuk/ nutrien dan oksigen ditambahkan pada bioreaktor.

b. Bioremidiasi in-situ. Air bersih hasil dari bioreaktor yang terdiri atas pupuk, bakteri dan oksigen dikembalikan lagi di dalam tanah (sebagai air tanah).

2.7 Bio Trent Limbah Bio Trent Limbah adalah kultur campuran berbagai mikroorganisme yang mampu mengurai berbagai senyawa organik di dalam air limbah. Kandungan Bio-Trent adalah : Mikroorganisme seperti Lactobacillus, Actinomycetes, Bakteri Nitrifikasi, Bakteri Pelarut Fosfat, Bakteri Fotosintetik, Zat Penghilang Bau dan Jamur Fermentasi. Di samping itu, BioTrent juga dilengkapi dengan nutrisi seperti Glukosa, Fruktosa dan lainnya. 8

Keunggulan Bio Trent :

1. Lebih cepat mengurai bahan-bahan organik Bakteri Bio-Trent adalah bakteri pengurai yang dapat bekerja sendiri-sendiri atau bersama-sama. Sifat bakteri yang mampu hidup dalam keadaan ekstrim, membuat bakteri Bio-Trent lebih cepat mengurai dibanding bakteri alami yang ada di air limbah. Setiap bakteri mengurai dengan bantuan zat (enzim) yang dihasilkan. Bakteri Bio-Trent yang beragam (kompleks) akan menghasilkan enzim pengurai yang beragam pula, sehingga kemampuan penguraiannya lebih tinggi dibanding bakteri lain.

2. Mencegah bau Actinomycetes adalah bakteri yang mampu menghasilkan zat penghilang bau tak sedap. Dengan tumbuhnya bakteri ini di dalam sistem sudah dipastikan bau tak sedap dapat dicegah. Instalasi air limbah banyak menggunakan bahan terbuat dari logam. Seperti pompa dan blower. Logam bersifat mudah terkorosi, apalagi terkena H2S dan CO2 agresif. H2S dalam bentuk tak terionisasi bersifat sangat toksik dan korosif. H2S dan CO2 dapat berasal dari dekomposisi

bahan organik

oleh bakteri

tertentu.

Kerugian

yang diderita

perusahaan/instansi dengan kerusakan tersebut sangatlah besar. Untuk mencegah korosi atau karat pada instalasi pengolahan air limbah, dibutuhkan bakteri yang mampu mencegah terjadinya proses penguraian yang menghasilkan H2S dan CO2 agresif. Bakteri tersebut ada di dalam produk Bio- Trent.

3. Menghambat pertumbuhan bakteri patogen Bakteri patogen (penyebab penyakit) diantaranya E. coil (penyebab penyakit diare), Legionella pneumophilla (penyebab penyakit pernapasan akut), Leptospira (penyebab penyakit leptospirosis), Shigella (penyebab penyakit disentri) Vibrio cholerae (penyebab penyakit kolera). Dan bakteri penyebab penyakit lainnya. Untuk menghambat tumbuhnya bakteri-bakteri tersebut di dalam air limbah, maka perlu kita hidupkan bakteri Bio-Trent di dalam system. Bakteri Lactobacillus di dalam Bio-Trent mampu menghasilkan antibiotik alami (zat) pembunuh bakteri patogen.

9

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).

Jenis-jenis bioremediasi meliputi : A. Bioremediasi yang melibatkan mikroba terdapat 3 macam yaitu : 1. Biostimulasi, yaitu memperbanyak dan mempercepat pertumbuhan mikroba yang sudah ada di daerah tercemar dengan cara memberikan lingkungan pertumbuhan yang diperlukan, yaitu penambahan nutrien dan oksigen. 2. Bioaugmentasi, yaitu penambahan produk mikroba komersial ke dalam limbah cair untuk meningkatkan efisiensi dalam pengolahan limbah secara biologi. 3. Bioremediasi Intrinsik, terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar. B. Bioremediasi berdasarkan lokasi, meliputi : 1. In situ, yaitu dapat dilakukan langsung di lokasi tanah tercemar ( proses bioremediasi yang digunakan berada pada tempat lokasi limbah tersebut). 2. Ex situ, yaitu bioremediasi yang dilakukan dengan mengambil limbah tersebut lalu ditreatment ditempat lain, setelah itu baru dikembalikan ke tempat asal.

3.2 Saran Lingkungan merupakan tempat makhluk hidup yang harus dilestarikan dan dijaga. Bioremediasi memberikan solusi baru bagi kualitas hidup lingkungan. Oleh karena itu, penerapan bioremediasi baik skala kecil dan skala besar dapat diterapkan didalam lingkungan hidup.

10

DAFTAR PUSTAKA Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case.- 10th ed, 2010, Microbiology: an introduction. Great Lakes Bio Systems, Inc. Mara, Duncan and Horan,N.J, 2003 Handbook of water and wastewater microbiology, ISBN 0-12- 470100-0. Elsevier Nurhidayati. 2013. Penuntun Praktikum Analisis Dampak Lingkungan. Universitas Islam Malang. Malang. Undang-Undang Tahun 2009 No 32 Tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup. Black, Jacquelyn G. 2002. Microbiology. John Wiley & Sons, Inc. Brock. TD. Madiqan. MT. 1991. Biology of Microorganisms. Sixth ed. PrenticeFardiaz, S. 1987. Fisiologi Fermentasi, PAU IPB. Kusnadi, dkk. 2003. Mikrobiologi (Common Teksbook). Biologi FPMIPA UPI, IMSTEP.

11