Download - AKL BIOLOGIS
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berbagai aktifitas yang dilakukan oleh manusia untuk memenuhi
kesejahteraan hidupnya dengan memproduksi makanan dan minuman serta
barang lain dari sumber daya alam. Selain menghasilkan barang-barang yang
akan dikonsumsi, aktifitas tersebut juga menghasilkan barang buangan yang
sudah tidak dibutuhkan oleh manusia. Bahan bangunan makin hari-makin
bertambah banyak. Hal ini erat hubungannya dengan makin bertambahnya
jumlah penduduk di satu pihak, dan pihak lain dengan ketersediaan ruangan
hidup manusia yang relative berkurang.
Sampah menurut definisi WHO, merupakan sesuatu yang tidak digunakan,
tidak di pakai, tidak disenangi, atau sesuatu yang dibuang yang berasal dari
kegiatan manusia dan tidak terjadi dengan sendirinya. Dengan, demikian
sampah dapat berasal dari kegiatan industry, pertambangan, pertanian,
perternakan, perikanan, transportasi, rumah tangga, perdagangan dan kegiatan
manusia lainnya.
Sampah sangat meresahkan kehidupan manusia jika tidak dikelola dengan
baik dan benar. Sampah dapat menimbulkan berbagai masalah kesehatan
terutama bagi mereka yang bermukiman di perkotaan karena tidak jarang
didaerah perkotaan, masalah utama yang mereka hadapi yaitu mengenai
masalah sampah. Masalah yang biasa di timbulkan akibat dari sampah yaitu bau
yang menyengat, kebanjiran, pencemaran, baik itu pencemaran pada udara, air
dan tanah, serta dapat di jadikan vector penyakit sebagai media untuk
berkembang biak.
Sampah sama halnya dengan limbah padat dan tidak dapat teratasi tanpa
adanya kesadaran dari individu untuk mengelolahnya secara baik dan benar,
mulai dari membuang sampah pada tempatnya, hingga pengolahan sampah di
tempat TPA yang terlaksanakan secara baik dan bermanfaat, sehingga tidak
menimbulkan pencemaran dan paling penting dapat di manfaatkan kembali.
1
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
B. Rumusan Masalah
1. Mendeskripsikan Definisi Dari Pegolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol.
2. Menjelaskan Mekanisme Pegolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol.
3. Menjelaskan Keuntungan Dari Pegolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol.
C. Tujuan
1. Tujuan Umum
Untuk melaksanakan tugas tentang Analisis Kualitas Lingkungan dari dosen
terkait.
2. Tujuan Khusus
Untuk mengatahui definisi dari pegolahan BMSW sebagai bio-etano.
Agar mampu menjelaskan mekanisme dari pegolahan BMSW sebagai
bio-etanol
Untuk mengetahui keuntungan dari pegolahan BMSW sebagai bio-etanol
2
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Pengolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol
Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme (Anonim, 2007).
Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat,
dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) dengan
beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara enzimatis.
Metode hidrolisis secara enzimatis lebih sering digunakan karena lebih ramah
lingkungan dibandingkan dengan katalis asam. Glukosa yang diperoleh
selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan
yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol sebagai sumber energi.
Pengolahan sampah, terutama di daerah perkotaan harus mendapat taktik
yang baik agar dalam pengolahan sampah tidak menimbulkan masalah baru
atau pencenaran baru bagi lingkungan. Pengolahan limbah padat perkotaan
(BMSW) menjadi Bio-etanol ini adalah tawaran yang bijaksana yang harus di
terapkan dalam pengolahan limbah padat (sampah) terutama di perkotaan
karena tidak menimbulkan pencemaran baru atau masalah baru akan tetapi
malah membantu kita untuk menghasilkan Bio-etanol. Hasil eksperimen
menunjukkan bahwa lebih dari 90% dari selulosa dari limbah yang dapat
dikonversi menjadi glukosa yang dapat dengan mudah fermentasi untuk produksi
etanol. Potensi dampak terhadap masalah-masalah lingkungan terkait, seperti
sebagai pengelolaan limbah yang berkelanjutan, perubahan iklim, isu air,
penggunaan lahan dan keanekaragaman hayati, adalah dibahas. solusi
pengelolaan sampah berkelanjutan juga dibahas di bawah berbeda lingkungan,
ekonomi, dan sosial skenario.
Dalam pengolahan BMSW menjadi bioetanol limbah padat yang dipilih dari
limbah biodegradable khas, seperti limbah Rumah Tangga, taman limbah dan
sampah kertas. Sampel terdiri dari wortel sebanyak 20%, kentang sebanyak
20%, rumput sebanyak 20%, Koran sebanyak 20%, dan kertas bekas sebanyak
3
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
20%. Limbah yang dipilih kemudian digiling untuk partikel kecil dengan ukuran
0.2mm-1.2mm, dan kemudian diikuti dengan pra-hidrolisis dengan asam sulfat
dan perawatan uap, dan kemudian hidrolisis enzimatis.
B. Mekanisme Pengolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol
Dalam pembuatan bioetanol, ada bahan yang dapat di jadi kan bahan dasar
dari Bioetanol. Substrat yang dapat difermentasikan menjadi alkohol :
a. Bahan bergula (sugary materials) : tebu dan sisa produknya (molase,
bagase), gula bit, tapioca, kentang manis, sorghum manis, dll. Molasses tebu
digunakan besar-besaran di beberapa negara untuk memproduksi alkohol.
b. Bahan-bahan berpati (starchy materials) : tapioka, maizena, barley, gandum,
padi, dan kentang. Jagung dan ubikayu adalah dua kelompok substrat yang
menarik perhatian. 11,7 kg tepung jagung dapat dikonversi menjadi 7 liter
etanol.
c. Bahan-bahan lignoselulosa (lignosellulosic material) : sumber selulosa dan
lignoselulosa berasal dari limbah pertanian dan kayu. Akan tetapi, hasil
etanol dari lignoselulosa sedikit karena kekurangan teknologi untuk
mengkonversi pentosa menjadi etanol. 409 liter etanol dapat diproduksi dari
1 ton lignoselulosa.
Mekanisme pengolahan limbah padat perkotaan (BMSW) menjadi bioetanol
memerlukan proses. Untuk BMSW yang digunakan merupakan pilihan dari
limbah biodegradable khas, seperti dapur limbah, taman limbah dan sampah
kertas. Sampel terdiri dari pembukaan wortel 20%, 20% kentang pembukaan,
20% rumput, 20% koran, dan kertas bekas 20%. Limbah yang dipilih adalah
digiling menjadi partikel kecil dengan ukuran 0.2mm-1.2mm, dan kemudian
diikuti dengan pra-hidrolisis dengan asam sulfat dan perawatan uap, dan
kemudian hidrolisis enzimatis. Penuh rincian eksperimental prosedur termasuk
persiapan sampel, pra-hidrolisis dan enzimatik hidrolisis diberikan dalam Li et al.
Mekanismenya dapat di lihat pada bagan di bawah:
4
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
Banyaknya massa dihitung untuk dua langkah utama: 1 - dari bahan baku
untuk pra-dihidrolisis biomassa, dan 2-untuk residu hidrolisis enzimatik, dengan
pertimbangan berat badan setiap langkah. Penilaian dampak lingkungan
didasarkan pada hasil dari pekerjaan laboratorium. Penilaian ini meliputi
sejumlah isu lingkungan seperti pengelolaan sampah, karbon emisi dioksida, isu
air, penggunaan lahan, dll keanekaragaman hayati, dengan membandingkan
dengan tradisional biomassa seperti tanaman jagung dan energi. Penilaian
5
BMSWCollection &
Delivery
Distribusi Produksi
8. Utilitas
7. Daya generasi
6. Air Limbah Pengobatan
3. hidrolisis
2. PretreatmentPre-hydrolysis
4. fermentasi
1. Bahan Baku
5. Produk Pemulihan
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
pengelolaan sampah yang berkelanjutan didasarkan pada keberlanjutan
penerapan teknologi ini, dengan mempertimbangkan keberlanjutan lingkungan,
ekonomi viablity dan penerimaan sosial.
Mekanisme pembuatan bioetanol adalah:
a. Isolasi Patin dari BMSW
b. Hidrolisis pati menjadi glukosa
c. Fermentasi glukosa menjadi bioetanol
d. Destilasi bioetanol
Secara sederhana dapat dilihat:
(C6H12O5)n N C6H12O6
pati glukosa
(C6H12O6)n 2 C2H5OH + 2 CO2
Glukosa etanol
C. Keuntungan Pengolahan BMSW Sebagai Bio-Etanol
Dalam pengolahan limbah padat perkotaan (BMSW) menjadi bioetanol ini
dapat di lihat dari keuntungan-keuntungan yang ditawarkan jika dibandingkan
dengan pembuatan etanol melaui bahan pertanian perkebunan, seperti:
a. Pengelolaan sampah
Menggunakan BMSW sebagai sumber daya untuk produksi bio-etanol
akan mengurangi biodegradable fraksi dari BMSW akan TPA yang
merupakan salah satu persyaratan Uni Eropa TPA Arahan. Menurut saldo
massa dari tanaman laboratorium, jumlah sampah akan menjadi massal
dikurangi dengan 80% dan komposisi utama dari residu padat dari hidrolisis
proses adalah lignin larut asam, kadar abu, protein diserap dan sel-sel mati,
yang dapat digunakan sebagai kompos. Teknologi ini dapat digunakan
6
Amilase & glukoamilase
yeast
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
sebagai solusi alternatif untuk limbah yang berkelanjutan manajemen dan
material / pemulihan energi.
b. Perubahan iklim
Etanol merupakan siklus karbon dioksida ditutup karena setelah
pembakaran etanol, karbon dioksida dilepaskan didaur ulang kembali ke
bahan tanaman karena tanaman menggunakan karbon Li dan Khraisheh:
Limbah Padat Kota Digunakan Sebagai Sumber Bioetanol Diproduksi oleh
Berkeley Electronic Press, Limbah Padat Kota Digunakan Sebagai Sumber
Bioetanol dioksida untuk mensintesis selulosa selama siklus fotosintesis
(Wyman, 1999; Chandel et al,.2007). proses produksi etanol hanya
menggunakan energi dari sumber energi terbarukan, tidak bersih
karbon dioksida yang ditambahkan ke atmosfer, membuat etanol sebuah
lingkungan yang menguntungkan sumber energi. Selain itu, toksisitas dari
emisi gas buang dari etanol lebih rendah dari bahwa sumber minyak bumi
(Wyman dan Hinman, 1990). Selain ini, dengan menggunakan BMSW
(sampah) sebagai sumber daya etanol akan menghindari fraksi
biodegradable akan pembuangan limbah tradisional tanaman seperti TPA
atau pembakaran yang sering menyebabkan emisi gas hijau.
c. Air isu
Sebuah jumlah besar air ini harus digunakan untuk menanam tanaman
energi yang menyebabkan masalah kekurangan air tetapi ada juga kasus
dimana terdapat banyak air. Salah satu keuntungan adalah bahwa irigasi
dapat meningkatkan produktivitas tanaman sekitarnya. Untuk etanol proses
itu sendiri dari kedua tanaman BMSW dan energi, untuk menghasilkan 1 liter
etanol, 4-8 liter air diperlukan (Lang, 2007). Dan 13 liter limbah cair yang
dihasilkan per 1 liter etanol yang dihasilkan karena air yang harus
ditambahkan ke biji jagung tanah untuk proses fermentasi (Geotimes, 2005).
Air tetap menjadi masalah besar bagi bio-ethanol proses.
d. Tata Guna Lahan
Tumbuh tanaman untuk tujuan energi bio-etanol diperlukan banyak
penggunaan lahan. Pemanenan jagung brangkasan dapat mengakibatkan
7
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
menurunkan kadar karbon organik tanah dan kandungan nitrogen tanah, dan
mungkin juga meningkatkan erosi tanah (Mann et al, 2002.). Jika harga
pertanian semakin terkait dengan harga energi maka dampak terhadap
keamanan pangan juga akan lebih volatilitas di pasar. Dunia harga biasanya
mencapai kurang dari 25% untuk setiap variasi di tingkat negara. Saat ini sulit
untuk model efek bio-bahan bakar (ODI, 2007). Menggunakan BMSW
sebagai biomassa dapat membebaskan tanah yang digunakan untuk TPA
dan tanaman energi berkembang.
e. Keanekaragaman Hayati
Energi input produksi tanaman intensif melibatkan gerakan agrichemicals,
terutama nitrogen, fosfor, dan pestisida dari pertanian ke habitat lain dan
akuifer. The penggunaan BMSW untuk tujuan bio-etanol dapat menghindari
masalah ini. Selain dampak lingkungan yang dibahas di atas, ini BMSW-ke
sistem-etanol memiliki manfaat ekonomi dan sosial. Produk akhir: bio-etanol
adalah pasar yang berharga produk, yang membawa manfaat ekonomi dari
sampah non-berharga dan memenuhi kebutuhan permintaan pasar energi
saat ini. Namun, proses ini membutuhkan fraksi limbah biodegradable untuk
dipisahkan dari limbah non-biodegradable dari rumah tangga. Manfaat
ekonomi dengan produk bio-bahan bakar akan mendorong pemisahan
sampah. Pengelolaan sampah bervariasi dari negara-negara berkembang ke
negara maju. Di bawah berbeda ekonomi dan lingkungan sosialnya, berbagai
jenis metode pengelolaan limbah digunakan kembali.
Sedangkan jika dibandingkan dengan bahan bakar bensin, bioetanol
memiliki kelebihan:
a. Bioetanol aman digunakan sebagai bahan bakar, titik nyala etanol tiga kali
lebih tinggi dibandingkan bensin.
b. Emisi hidokarbon lebih sedikit.
8
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme.
Alternative yang ditawarkan dalam pemusnahan sampah adalah dengan
mengolahnya menjadi Bio-etanol, selain memiliki keuntungan di bidang ekonomi
dan juga memiliki nilai plus dengan mengurangi pencemaran dalam pemusnahan
limbah padat perkotaan khususnya. Selain itu, pengolahan limbah padat menjadi
Bio-etanol ini lebih efisien dan lebih mengguntungkan dibandingkan
memproduksi Bio-etasnol dengan proses tradisional dengan produk pertanian.
Secara sederhana mekanismenya bioetanol adalah Isolasi Patin dari
BMSW, Hidrolisis pati menjadi glukosa, Fermentasi glukosa menjadi bioetanol,
dan Destilasi bioetanol.
Keuntungan daari bioetanol antara lain jika di bandingkan dengan bahan
bakar bensin adalah Bioetanol aman digunakan sebagai bahan bakar, titik nyala
etanol tiga kali lebih tinggi dibandingkan bensin dan Emisi hidokarbon lebih
sedikit.
Dalam penentuan kualitas lingkungan secara biologis maka, baik itu dari
tanah, udara dan air memiliki kriteria-kriteria yang harus di penuhi dalam
pemenuhannya.
B. Saran
Sebaiknya pemerintah lebih menekankan pengolahan sampah menjadi bioetanol
karena manfaatnya lebih banyak dan lebih ramah lingkungan.
Sebaiknya mahasiswa harus lebih memahami proses pembuatan bioetanol dari
sampah agar supayah dapat di amplikasikan kepada masyarakat.
9
Analisis Kualitas Lingkungan Biologis (Air, Tanah, dan Udarah)
DAFTAR PUSTAKA
http://www.doag.com/envirotment.health/
Municipal.Solid.Waste.Used.as.Bioethanol.Sources.and.its.Related.Environmental.Impa
cts.htm.
http://www .jurnal.kesehatan.lingkungan/
mikrobia.sebagai.indikator.kesehatan.tanah . htm.Visited .
http://www.google.com/jurnal.kesehatan.lingkuangan/
analisis.penerapan.metode.kaporitisasi.sederhana.terhadap.kualitas.bakteriologis.air.p
ma.htm.
10