IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

dokumen-dokumen yang mirip
I. PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Data-data yang dihasilkan selama penelitian adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN. Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh tumpahan minyak bumi akibat. kecerobohan manusia telah mengalami peningkatan dan

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Minyak bumi merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks, sebagai

SEMINAR TUGAS AKHIR KAJIAN PEMAKAIAN SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA UNTUK MASYARAKAT BERPENGHASILAN RENDAH SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS

Bioremediasi Lahan Terkontaminasi Minyak Bumi Dengan Menggunakan Bakteri Bacillus cereus Pada Slurry Bioreaktor

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BIODEGRADASI LIMBAH MINYAK BERAT (HEAVY OIL WASTE / HOW) DENGAN TEKNIK BIOSLURRY MENGGUNAKAN Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12

HASIL DA PEMBAHASA. Tabel 5. Analisis komposisi bahan baku kompos Bahan Baku Analisis

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. buangan sebagai limbah yang dapat mencemari lingkungan (Fahruddin, 2010). Berdasarkan Peraturan Pemerintah nomor 85 tahun 1999

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

TINJAUAN PUSTAKA Heavy Oil

Analisis Nitrit Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi dan Identifikasi Bakteri

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. uji, yaitu uji resistensi logam berat, uji TPC (Total Plate Count), dan uji AAS

HASIL DAN PEMBAHASAN. dicatat volume pemakaian larutan baku feroamonium sulfat. Pembuatan reagen dan perhitungan dapat dilihat pada lampiran 17.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pemanfaatan Limbah Cair Industri Tahu sebagai Energi Terbarukan. Limbah Cair Industri Tahu COD. Digester Anaerobik

PENDAHULUAN. padat (feses) dan limbah cair (urine). Feses sebagian besar terdiri atas bahan organik

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. Industri sawit merupakan salah satu agroindustri sangat potensial di Indonesia

4. HASIL DAN PEMBAHASAN. Kultur Chaetoceros sp. dilakukan skala laboratorium dengan kondisi

2. TINJAUAN PUSTAKA. berflagel. Selnya berbentuk bola berukuran kecil dengan diameter 4-6 µm.

I. PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Batik merupakan suatu seni dan cara menghias kain dengan penutup

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 PENELITIAN PENDAHULUAN

Pengukuran TPH padat (EPA 1998) Analisis Kekeruhan (29 Palm Laboratory 2003) Pengukuran TPH cair (EPA 1999) HASIL DAN PEMBAHASAN Tingkat Keasaman

TINJAUAN PUSTAKA. memiliki empat buah flagella. Flagella ini bergerak secara aktif seperti hewan. Inti

PERTUMBUHAN JASAD RENIK

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Pertumbuhan Total Bakteri Anaerob

Karakteristik Biologis Tanah

FOTOKATALISIS POLUTAN MINYAK BUMI DI AIR LAUT PADA SISTEM SINAR UV DENGAN KATALIS TiO 2

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Katalis CaO Terhadap Kuantitas Bio Oil

BAB I PENDAHULUAN. pembangunan instalasi pengolahan limbah dan operasionalnya. Adanya

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Desain & Pemantauan Kinerja Bioremediasi Hidrokarbon

HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG

Bab IV Data dan Hasil Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PEMBUATAN KOMPOS DARI LIMBAH PADAT ORGANIK YANG TIDAK TERPAKAI ( LIMBAH SAYURAN KANGKUNG, KOL, DAN KULIT PISANG )

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Macam macam mikroba pada biogas

PENENTUAN RASIO OPTIMUM C:N:P SEBAGAI NUTRISI PADA PROSES BIODEGRADASI BENZENA-TOLUENA DAN SCALE UP KOLOM BIOREGENERATOR

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. sejauh mana tingkat industrialisasi telah dicapai oleh satu negara. Bagi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA

II. Pertumbuhan dan aktivitas makhluk hidup

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.

II. TINJAUAN PUSTAKA

I PENDAHULUAN. Hal tersebut menjadi masalah yang perlu diupayakan melalui. terurai menjadi bahan anorganik yang siap diserap oleh tanaman.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah. Industri tahu mempunyai dampak positif yaitu sebagai sumber

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. tahun yang lalu, sebagai dekomposisi bahan-bahan organik dari hewan dan

PENDAHULUAN. terhadap produktivitas, kualitas produk, dan keuntungan. Usaha peternakan akan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab IV Hasil Dan Pembahasan

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Hasil dan Pembahasan

II. TINJAUAN PUSTAKA. utama MOL terdiri dari beberapa komponen yaitu karbohidrat, glukosa, dan sumber

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

SKRIPSI LOGO BIOREMEDIASI AIR LAUT TERKONTAMINASI MINYAK BUMI DENGAN MENGGUNAKAN BAKTERI PSEUDOMONAS AERUGINOSA

I. PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Peternakan puyuh merupakan suatu kegiatan usaha di bidang budidaya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

dari reaksi kimia. d. Sumber Aseptor Elektron

HASIL DAN PEMBAHASAN. Tabel 1 Pembagian kode sampel tanah Kode Keterangan

I. PENDAHULUAN. bidang preventif (pencegahan), kuratif (pengobatan), rehabilitatif maupun

penambahan nutrisi berupa lumpur sebanyak ± 200 ml yang diambil dari IPAL

HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Penelitian

BAB I PENDAHULUAN. Pesatnya pertumbuhan dan aktivitas masyarakat Bali di berbagai sektor

HASIL DAN PEMBAHASAN. ph 5,12 Total Volatile Solids (TVS) 0,425%

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. Penelitian ini dilaksanakan di Green House Jurusan Biologi Fakultas

HASIL DAN PEMBAHASAN. Tabel 5. Jumlah Bakteri Asam Laktat pada Media Susu Skim.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Pengaturan ph dan Pengaturan Operasional Dalam Produksi Biogas dari Sampah

HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH RASIO WAKTU PENGISIAN : REAKSI PADA REAKTOR BATCH DALAM KONDISI AEROB

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga BAB I PENDAHULUAN. merupakan limbah yang berbahaya, salah satunya adalah limbah oil sludge yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Calf starter merupakan susu pengganti (milk replacer) yang diberikan ke

PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG KECAMATAN JABON SIDOARJO

SIMULASI PROSES BIOREMEDIASI PADA LAHAN TERKONTAMINASI TOTAL PETROLEUM HIDROKARBON (TPH) MENGGUNAKAN SERABUT BUAH BINTARO DAN SEKAM PADI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. pemotongan hewan Pacar Keling, Surabaya. dengan waktu pengamatan setiap 4 jam

X. BIOREMEDIASI TANAH. Kompetensi: Menjelaskan rekayasa bioproses yang digunakan untuk bioremediasi tanah

ANALISIS PERAN LIMBAH CAIR TAHU DALAM PRODUKSI BIOGAS

II. TINJAUAN PUSTAKA. Tanaman kopi merupakan tanaman yang dapat mudah tumbuh di Indonesia. Kopi

Pemanfaatan Lindi sebagai Bahan EM4 dalam Proses Pengomposan

BAHAN DAN METODE. Tempat dan Waktu Penelitian. Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan mulai. Bahan dan Alat Penelitian

Transkripsi:

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Karakterisasi Tanah Tercemar HOW Minyak bumi jenis heavy oil mengandung perbandingan karbon dan hidrogen yang rendah, tinggi residu karbon dan tinggi kandungan heavy metal, sulfur dan nitrogen. Kecepatan menguraikan minyak mentah bergantung kepada kompiosisi minyak mentah tersebut dan faktor lingkungan (Atlas, 1981). Menurut Cookson (1995), salah satu faktor yang diperlukan untuk bioremediasi adalah tipe dan jumlah hidrokarbon pencemar. Tingkat degradasi hidrokarbon oleh mikroorganisme berbeda-beda tergantung dengan jenis hidrokarbon. Tingkat biodegradasi hidrokarbon ini semakin menurun dari urutan senyawa hidrokarbon ini yaitu: n-alkana > alkana bercabang > hidrokarbon aromatik yang mempunyai MR kecil > alkana siklik. Kondisi fisik hidrokarbon juga mempengaruhi biodegradasi. Biodegradasi mikrobial dapat diubah berdasarkan tingkat penyebaran bahan pencemar dan keheterogenitasan komposisi (Leahy dan Colwell, 199), dan dapat dalam bentuk ikatan hidrokarbon-air yang muncul dalam bentuk padatan (Atlas, 1981). Mikroba yang digunakan dalam penelitian ini adalah culture collection bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 yang diketahui memiliki kemampuan dalam mendegradasi HOW sebesar 6,13% selama 21 hari (Charlena, 21). Sebelum dilakukan proses bioremediasi terhadap tanah terkontaminasi Heavy Oil Waste (HOW), dilakukan analisis sifat fisik-kimia sampel yang meliputi kadar TPH, TS, PAH. Konsetrasi TPH pada sampel 38 %, TS 63%, dan hasil analisis PAHs yang terkandung pada sampel seperti yang terlihat pada Tabel 8 di bawah ini

28 Tabel 8 Hasil Analisis kandungan Poly Aromatik Hidrokarbon (PAH) pada sampel No. Polynuclear Aromatic Hydrocarbons mg/ Kg 1. Naphthalene 372 2. Acenaphthalene <.5 3. Acenaphthene 228 4. Fluorene 24 5. Phenanthrene 124 6. Anthracene 225 7. Fluoranthrene 91 8. Pyrene 18 9. Benz(a)anthracene 291 1. Chrysene 463 11. Benzo(b) & (k) fluoranthene 75 12. Benzo(a)pyrene 242 13. Indeno(1,2,3-cd)pyrene 18 14. Dibenz(a,h)acridine <.5 15. Benzo(g,h,i)perylene 164 Method reference : USEPA 827C 4.2. Persiapan starter bakteri yang digunakan Sebelum digunakan dalam proses biodegradasi HOW, dilakukan persiapan starter bakteri yaitu penyegaran isolat, kultivasi dan adaptasi. Gambar 7 menunjukkan hasil penyegaran bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus Altitudinis MY12 yang siap di propagasi pada media nutrient agar dan penambahan garam mineral dari media air laut.

29 Gambar 7 Penyegaran isolat bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12. Pada Gambar 8 bakteri di berikan HOW sebagai fase adaptasi dalam melakukan proses biodegradasi tanah yang tercemar HOW. Masa adaptasi dilakukan pada media minimum dan media kaya selama 7 hari dan penumbuhan bakteri pada media minimal dilakukan sebanyak 3 kali hingga siap diaplikasikan pada tanah tercemar. Dengan metode TPC diperoleh jumlah bakteri yang tumbuh berkisar antara 2,1x1 7 5x1 8 CFU/ml. a b c Gambar 8 Propagasi dan adaptasi bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12. a. Propagasi bakteri, b. Adaptasi dengan penambahan HOW, c. Adaptasi setelah 7 hari Isolat bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 mengalami fase pertumbuhan yang cepat hingga hari ke 7 kemudian pertumbuhan mulai perlahan hingga hari ke 14. Setelah itu pertumbuhan mikroba mengalami penurunan secara perlahan hingga hari ke 21. Menurut Charlena (21) bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 mulai mengalami penurunan jumlah sel pada hari ke 21 dan 28. Penurunan jumlah sel ini disebabkan oleh

3 jumlah nutrisi yang tidak lagi mencukupi bagi pertumbuhan mikroba dan telah melewati fase stasioner menuju fase kematiannya. Adapun grafik pertumbuhan isolat Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 dapat dilihat pada Gambar 9. 1 log TPC (cfu/ml) 8 6 4 2 L og TP C (c fu/ml) S alipiger s p. MY 7 log TP C (c fu/ml) B ac illus altitudinis MY 12 7 14 21 Waktu (hari) Gambar 9 Grafik pertumbuhan isolat Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 4.3. Penelitian Skala Laboratorium Penelitian skala laboratorium dilakukan selama 14 hari. Penelitian biodegradasi HOW dengan menggunakan starter campuran Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 pada skala lab (5ml) volume kerja 2ml dengan perlakuan kombinasi persen padatan dan cemaran (Tabel 6 dalam metoda). Pengamatan yang dilakukan adalah TPH, TPC, suhu, dan ph. Pemilihan waktu 14 hari didasarkan kepada penelitian Charlena (21) yang melakukan penelitian bioremediasi heavy oil waste (HOW) dengan menggunakan bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altutidinis MY12, dimana didapatkan waktu terbaik dalam proses bioremediasi HOW adalah 14 hari.

31 4.3.1. Pengaruh Tingkat Cemaran dalam Tanah dan Persen Padatan terhadap Degradasi Hidrokarbon Tingkat degradasi Total Petroleum Hidrokarbon (TPH) merupakan salah satu parameter dalam menentukan keberhasilan proses bioremediasi limbah hidrokarbon minyak bumi beserta turunannya dalam hal ini heavy oil waste (HOW). Pengujian data pengamatan degradasi TPH skala laboratorium dengan rancangan Respon Permukaan memberikan persamaan 1. sebagai berikut : Y 1 = 26,537 15,817X 1 + 3,246X 2,112X 2 1 4,761X 2 2 8,452X 1 X 2 (R 2 = 55,3%) Keterangan : Y1 = Respon terhadap degradasi TPH X 1 = Pesen Padatan X 2 = Tingkat Cemaran dalam tanah Surface Plot of % degradasi vs X2, X1 5 % degradasi 25-1 -1 X1 1 1 X2 Gambar 1 Permukaan respon degradasi TPH Dari persamaan di atas terlihat belum tercapai titik optimum bagi degradasi (HOW) dengan teknik bioslurry. Hal ini diduga karena proses biodegrdasi memerlukan waktu yang lebih lama, komposisi nutrisi dan perbandingan CNP

32 yang tepat serta kemampuan bakteri dalam mendegradasi rantai-rantai hidrokarbon. Namun dari penelitian skala laboratorium didapatkan persen degradasi tertinggi yaitu sebesar 8,16 % pada perlakuan campuran 15% TPH dan 1% padatan seperti yang terlihat pada Gambar 11. Degradasi TPH (%) 1 8 6 4 2 1,5 1,15 4,5 4,15 X1, X2 (K ombinasi % Padatan dan % TPH) Gambar 11 Persentase degradasi TPH setelah 14 hari dalam proses biodegradasi HOW skala laboratorium Tabel 9 Perlakuan persen padatan dan tingkat cemaran pada kombinasi perlakuan (+1/- 1) No. X1 (% padatan) X2 (% cemaran) % degradasi -1 1,5-1 48.84-1 1,15 1 8.16 1 4,5-1 29.19 1 4,15 1 4.37 Penelitian Eris (26) mendapatkan terjadi degradasi TPH optimum minyak diesel sebesar 85,29 % dari kombinasi perlakuan sebesar 32,62 % padatan dan 9,9 % cemaran. Heavy oil waste mempunyai kandungan PAH yang cukup tinggi sehingga diduga bakteri belum mendapatkan kondisi yang optimal dalam mendegradasi

33 hidrokarbon rantai panjang dan rantai karbon struktur cincin. Bakteri diduga juga kesulitan mendegradasi rantai-rantai hidrokarbon secara monokultur atau hanya dua species saja. Diduga dalam proses biodegaradasi HOW dibutuhkan konsorsium bakteri lain untuk membantu proses biodegrasi HOW lebih baik. Hasil penelitian Charlena (21) mendapatkan bahwa campuran 3 species bakteri mampu mendegradasi HOW lebih baik dari pada campuran 2 jenis species bakteri. Selain itu perlu penambahan substrat lain seperti serbuk gergaji dan pupuk untuk meningkatkan kinerja bakteri dalam mendegradasi HOW terutama fraksi aromatik dan alifatik. Hidrokarbon dengan struktur cincin lebih sulit didegradasi oleh mikroba dari pada hidrokarbon rantai lurus. HOW mempunyai kandungan PAH yang tinggi yang didominasi oleh pyrene sebesar 1.8 mg/kg dan phenanthrene sebesar 1.24 mg/kg. Struktur kimia pyrene dan phenanthrene yang mempunyai rantai carbón struktur cincin seperti yang disajikan pada Gambar 12. Pyrene (C16H1) Phenanthrene (C14H1) Gambar 12 Struktur Kimia Pyrene dan Phenanthrene 4.3.2. Pengaruh Tingkat Cemaran dalam Tanah dan Persen Padatan terhadap Pertumbuhan Populasi Bakteri Proses biodegradasi memerlukan adanya aktivitas mikroba yang merupakan organisme yang potensial digunakan untuk mendegradasi limbah minyak bumi, termasuk HOW. Beberapa mikroba, termasuk bakteri, telah lama diketahui mempunyai kemampuan dalam mendegradasi limbah minyak bumi. Dalam proses biodegradasi, mikroba akan memanfaatkan karbon dari HOW sebagai sumber energinya.

34 log TPC (cfu/ml) 1 8 6 4 2 1,5 1,15 4,5 4,15 X1,X2 (Kombinasi % padatan dan % TPH) Gambar 13 Pertumbuhan mikroba setelah 14 hari dalam proses biodegradasi HOW skala laboratorium Dari semua perlakuan perbandingan persentase tingkat cemaran dan padatan, dengan metode TPC, populasi bakteri yang tumbuh berkisar antara 4,1x1 7-1,6x1 9 CFU/ml. Kombinasi persentasi bahan pencemar dan padatan dengan nilai degradasi tertinggi, yaitu perlakuan 15% bahan pencemar dan 1 % padatan memiliki pertumbuhan populasi bakteri 3,8x1 8 CFU/ml. Pada HOW didapatkan PAH yang tinggi sehingga menyebabkan bakteri sulit mendegradasi hidrokarbon dengan rantai cincin apalagi PAH yang dominan didominasi oleh hidrokarbon dengan jumlah cincin 3 atau lebih. Senyawa PAH ini dapat bersifat toksik bagi bakteri. Namun dari penelitian Charlena (21) diketahui bahwa bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 mempunyai kemampuan untuk tumbuh dan mendegradasi PAH hidrokarbon cincin. 4.3.3. Pengaruh Tingkat Cemaran dalam Tanah dan Persen Padatan terhadap Perubahan ph Biodegradasi limbah minyak bumi dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan yang sangat penting dalam mengoptimalkan pertumbuhan mikroba dan kemampuannya dalam mendegradasi limbah hidrokarbon. Salah satu faktor yang mempengaruhi tersebut adalah ph.

35 Pada penelitian skala laboratorium, ph masing masing perlakuan berkisar ph 6-7. Selama proses biodegradasi berlangsung ph berada pada selang ph normal. Bakteri pada umumnya dapat tumbuh baik pada ph normal 6-8 yang merupakan selang ph yang kondusif bagi pertumbuhan bakteri dan proses metabolismenya dalam memanfaatkan HOW sebagai sumber karbonnya. Biodegradasi minyak bumi dipengaruhi oleh nilai ph yang terjadi pada lingkungan tersebut. Mayoritas mikroorganisme tanah akan tumbuh dengan subur pada ph antara 6 sampai 8. Ekstrimnya nilai ph pada beberapa tanah dapat memperlambat kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi hidrokarbon (Leahy dan Colwell, 199). Tingkat keasaman (ph) merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju pertumbuhan bakteri, kemampuan bakteri dalam membangun sel, transportasi melalui mebran sel dan keseimbangan reaksi katalis (Cookson, 1995). Tingkat keasaman (ph) dapat berubah selama pertumbuhan mikroba. Peningkatan ph dapat terjadi jika adanya proses reduksi nitrat membentuk ammonia atau gas nitrogen, sedangkan penurunan ph terjadi bila terbentuknya asam-asam organik sebagai hasil proses fermentasi (Tanner, 1997). Dari pembahasan hasil penelitian skala laboratorium diatas didapatkan kondisi terbaik proses degradasi HOW dengan teknik bioslurry menggunakan bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 yaitu pada kombinasi tingkat cemaran 15 % dan 1 % padatan dengan nilai degradasi HOW terbaik sebesar 8,16 % yang diterapkan pada penelitian dengan skala yang lebih besar yaitu skala 32 Liter. 4.4. Penelitian Skala 32 Liter Penelitian tahap skala 32 L ini merupakan lanjutan dari penelitian skala laboratoium dimana percobaan terdiri dari perlakuan kombinasi bahan pencemar dan persen padatan dengan penambahan mikroba Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altutidinis MY12 dengan dua ulangan dan tanpa penambahan mikroba(sebagai kontrol). Penelitian tahap skala 32 L dilakukan selama 28 hari dengan selang

36 pengamatan 7 hari. Penentuan lama waktu degradasi 28 hari ini berdasarkan penelitian Charlena (21) bahwa proses degradasi HOW mulai melambat dan bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altutidinis MY12 mulai mengalami penurunan pertumbuhan jumlah sel pada hari ke ke 21 dan 28. 4.4.1. Degradasi Hidrokarbon Selama 28 hari proses biodegradasi oleh bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 terhadap Heavy Oil Waste (HOW), diperoleh penurunan TPH sebesar 36,61% untuk perlakuan dengan penambahan bakteri. Sedangkan tanpa penambahan bakteri penurunan TPH terjadi sebesar 13,5 % (Gambar 14). 2 Kadar TPH (%) 15 1 5 7 14 21 28 Degradasi TPH perlakuan1 Degradasi TPH perlakuan2 Degradasi TPH kontrol Lama Proses Biodegradasi (hari) Gambar 14 Penurunan persentase TPH dalam proses biodegradasi HOW 5 Laju degradasi (% TPH/hari) 4 3 2 1 7 14 21 28 Lama Proses Biodegradasi (hari) Gambar 15 Laju degradasi HOW

37 Dari hasil proses biodegradasi HOW skala 32 L terlihat bahwa dua perlakuan mengalami penurunan nilai TPH yang lebih rendah dari kontrol. Trend proses degradasi pada minggu pertama berlangsung lambat atau cenderung datar. Ini memperlihatkan bahwa bakteri yang mempunyai kemampuan dalam degradasi HOW masih dalam masa adaptasi terhadap bahan pencemar dalam memanfaatkan HOW sebagai sumber karbon. Setelah satu minggu hingga minggu kedua nilai degradasi TPH dan proses degradasi berjalan lebih cepat dengan grafik yang menurun tajam. Hal ini memperlihatkan bahwa mikroba telah memanfaatkan HOW sebagai sumber karbon dalam proses metabolismenya. Pada minggu ke tiga hingga keempat penurunan nilai TPH kembali perlahan dan laju degradasi mulai menurun ditandai dengan grafik terlihat melandai. Hal ini memperlihatkan bahwa bakteri sudah berada pada fase stationer kehidupannya dan menuju pada fase kematian. Mariano et al. (27) dan Sook Oh et al. (21) menyatakan bahwa tingkat degradasi hidrokarbon juga dipengaruhi oleh keseimbangan nutrien yang dibutuhkan bakteri dalam proses pemanfaatan hidrokarbon untuk hidupnya. Kekurangan unsur N dan P dapat menghambat kerja bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon yang berakibat pada rendahnya tingkat degradasi bakteri terhadap sumber karbon yang tersedia yang berasal HOW. Perbedaan disain reaktor, metode dan disain agitator dan kecepatan agitasi diduga juga mempengaruhi proses biodegradasi oleh bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altutidinis MY12. Beberapa kondisi ini diduga mempengaruhi ketersediaan oksigen bagi mikroba. Mikroorganisme pendegradasi minyak bumi umumnya tergolong dalam mikroorganisme aerob, sehingga adanya oksigen sangat penting dalam proses degradasi. Ketersediaan oksigen pada tanah tergantung pada tingkat konsumsi oksigen oleh mikroorganisme, jenis tanah dan keberadaan substrat yang dapat digunakan untuk mengurangi oksigen. Keberadaan oksigen merupakan faktor pembatas laju degradasi hidrokarbon. Kebutuhan akan oksigen digunakan untuk mengkatabolisme senyawa hidrokarbon dengan cara mengoksidasi substrat dengan katalis enzim oksigenase. Hidrokarbon juga dapat didegradasi secara

38 anaerobik tetapi laju degradasi hidrokarbon tersebut lebih lambat jika di bandingkan dengan hidrokarbon yang didegradasi secara aerobik (Leahy dan Colwell, 199). Mikroorganisme dapat memperoleh oksigen dalam bentuk oksigen bebas yang terdapat di udara dan tanah, serta oksigen yang terlarut dalam air. Dalam studi laboratorium, penambahan oksigen dapat dilakukan dengan pengadukan dan aerasi. Pengadukan menyebabkan pecahnya lapisan minyak pada permukaan air sehingga berlangsung suplai oksigen dari udara. Dengan demikian kebutuhan mikroorganisme akan oksigen terpenuhi. Di samping itu, aerasi dan pengadukan menyebabkan terjadinya kontak yang lebih intensif antara mikroorganisme dengan senyawa hidrokarbon pencemar sehingga degradasi oleh mikroorganisme dapat berlangsung lebih cepat. Bioremediasi tanah terkontaminsai petroleum hydracarbon dengan proses Bioslurry pada skala pilot oleh Banerji et al. (1997) mendapatkan hasil bahwa degradasi kandungan TPH berlangsung cepat pada 7 hari pertama hingga minggu kedua, setelah itu penurunan TPH berlangsung lambat hingga hari ke 3. Setelah 48 hari proses biodegradasi dengan proses bioslurry, penurunan TPH mencapai 91%. Bioslurry reaktor dengan sirkulasi yang memadai dapat menurunkan TPH pada tanah lebih besar dari 9% dalam waktu 48 hari, Namun demikian untuk beberapa tanah yang terkontaminasi petroleum hidrokarbon jangka waktu ini mungkin tidak cukup dan membutuhkan proses bioremediasi lebih lanjut. 4.4.2. Pertumbuhan Mikroba Pertumbuhan mikroorganisme secara umum dapat dibagi menjadi empat fase, yakni fase lag (pertumbuhan lambat), fase pertumbuhan logaritmik, fase stasioner dan fase kematian. Keberadaan mikroorganisme ditentukan oleh kemampuan metabolisme tiap-tiap individu serta ketahanan terhadap metabolic toksik. Degradasi senyawa hidrokarbon berhubungan dengan populasi bakteri, pada tahap awal mikroorganisme beradaptasi di lingkungan minyak heavy oil, kemudian pada saat pertumbuhan sel bakteri berada pada fase pertumbuhan logaritmik maka senyawa hidrokarbon yang ada akan semakin berkurang akibat aktivitas mikroorganisme dan pada saat mikroorganisme tersebut sudah tidak

39 mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon yang ada maka pertumbuhannya akan terus menurun dan akhirnya sel bakteri tersebut akan mati. (MECHEA, 1991). 1 log TPC (cfu/ml) 8 6 4 2 7 14 21 28 Lama proses biodegradasi (hari) Gambar 16 Populasi bakteri dalam proses biodegradasi HOW Populasi bakteri pendegradasi HOW berlangsung cepat hingga hari ke 14, kemudian cenderung datar hingga hari ke 28. Dari gambar 16 terlihat bahwa jumlah populasi mikroba masih cukup tinggi pada hari ke 28 yang memungkinkan proses biodegradasi masih dapat terus berlajut dengan menjaga kondisi yang optimum bagi mikroba untuk tumbuh dan memanfaatkan HOW sebagai sumber energinya sehingga proses biodgradasi dapat terus berlanjut. Hasil penelitian Hidayati (29), bakteri pendegradsi PAH menunjukkan pertumbuhan yang tajam pada hari ke hingga hari ke 7 dan pertumbuhan mulai melambat estela hari ke 14 dan menurun secara perlahan hingga hari ke 28. Sementara Charlena (21) mendapati bahwa bakteri pendegradasi HOW megalami pertumbuhan yang pesat pada minggu pertama dan mulai melambat hingga minggu ke-2 dan menurun perlahan hingga hari ke 28. Jumlah pertumbuhan bakteri berkisar antara 1 6 hingga 1 9 CFU/ml yang merupakan kisaran jumlah bakteri yang optimum dalam mendegradsi hidrokarbon (Trinidad, 24).

4 4.4.3. Perubahan ph Biodegradasi minyak bumi dipengaruhi oleh nilai ph yang terjadi pada lingkungan tersebut. Mayoritas mikroorganisme tanah akan tumbuh dengan subur pada ph antara 6 sampai 8. Ekstrimnya nilai ph pada beberapa tanah dapat memperlambat kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi hidrokarbon (Leahy dan Colwell, 199). 1 8 ph 6 4 2 ph perlakuan ph kontrol 7 14 21 28 Lama proses biodegradasi (hari) Gambar 17 Nilai ph selama proses biodegradasi HOW Selama 28 hari proses biodegradasi HOW, terjadi perubahan ph baik pada bioreaktor dengan perlakuan penambahan bakteri maupun bioreaktor tanpa penambahan bakteri (kontrol). Pada perlakuan dengan penambahan bakteri, ph berkisar 7-9 sedangkan perlakuan tanpa penambahan bakteri ph berkisar 7-8. Kisaran ph ini merupakan kondisi lingkungan yang optimal untuk pertumbuhan bakteri dimana mikroba dapat tumbuh dengan baik dan optimal dalam melakukan proses degradasi bahan pencemar. Peningkatan ph selama proses biodegradasi dan cenderung basa ini memperlihatkan bahwa selama proses biodegradasi berlangsung terjadi reaksi yang menghasilkan amoniak Hasil penelitian Charlena (21), bakteri pendegradasi HOW tumbuh baik pada selang ph 6-8. Sedangkan pada penelitian Hidayati (29) selama proses biodegradasi PAH menggunakan bakteri Bacillus megaterium ph berkisar pada

41 selang 7-8. Dalam proses biodegardasi minyak diesel didapat nilai ph 7-9 (Eris, 26) 4.4.4. Perubahan Temperatur Temperatur mempengaruhi kondisi fisik hidrokarbon yang mencemari tanah dan mikroorganisme yang mengkonsumsinya. Pada temperatur yang rendah, viskositas dari minyak meningkat sehingga penguapan rantai pendek alkana terkurangi dan kelarutan air menurun sehingga menunda terjadinya biodegradasi. Temperatur yang semakin tinggi dapat meningkatkan tingkat metabolisme hidrokarbon menjadi maksimum yaitu antara 3 4 o C. Di atas temperatur ini, aktivitas enzim akan menurun dan toksisitas hidrokarbon pada membran sel akan semakin tinggi (Leahy dan Colwell, 199). Suhu oc 4 35 3 25 2 15 1 5 7 14 21 28 Suhu perlakuan Suhu kontrol Lama proses biodegradasi (hari) Gambar 18 Suhu selama proses biodergradasi HOW Dalam proses biodegradasi skala 32 L, suhu perlakuan berkisar antara 28 3 o C sedangkan suhu kontrol berkisar antara 29 34 o C. Suhu yang optimum untuk pertumbuhan bakteri dan proses degradasi adalah berada pada kisaran 3 4 o C. 4.5. Skala Laboratorium Vs Skala Lebih besar 32 L Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan peraturan tentang Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah

42 Terkontaminasi Oleh Minyak Bumi Secara Biologis yang tertuang dalam KepMen LH No.128 tahun 23, dimana dalam Kepmen ini salah satunya mensyaratkan hasil akhir proses bioremediasi dengan TPH sebesar 1% atau 1. ppm. Dalam proses biodegradasi HOW skala 32 L selama 28 hari didapatkan persentase degradasi HOW sebesar 36,69% dengan nilai TPH akhir 11,93 %. Nilai TPH ini masih jauh diatas nilai TPH yang disyaratkan oleh otoritas lingkungan hidup di Indonesia yaitu Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KMLH).