Download - Bioremediasi Senyawa Pencemar
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
1/51
BIOREMEDIASI
SENYAWA PENCEMAR
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
2/51
APA SAJA SENYAWA-SENYAWAPENCEMAR LINGKUNGAN?
Pencemar
Senyawa-senyawa yang
secara alami ditemukan
di alam tetapi jumlahnya(konsentrasinya) sangat
tinggi tidak alami.
Contoh:
Minyak mentah,minyak hasil
penyulingan
Fosfat
Logam berat
Senyawa xenobiotik
Senyawa kimia hasil
rekayasa manusia
yang sebelumnyatidak pernah
ditemukan di alam.
Contoh:
Pestisida
Herbisida
Plastik
Serat sintetis
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
3/51
REMEDIASI LINGKUNGAN
Remediasi: Proses perbaikan.
Proses perbaikan lingkungan yang
tercemar.
Pendekatan-pendekatan yang dilakukan
untuk menghilangkan pencemar dari
lingkungan.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
4/51
TEKNOLOGI YANG DIGUNAKANUNTUK MENGHILANGKAN
SENYAWA PENCEMAR ORGANIK
Ekstraksi uap tanah
Tekanan udara Serapan panas
Pencucian tanah
Dehalogenasi kimiawi
Ekstraksi tanah
Penggelontoran tanah in situ
Bioremediasi
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
5/51
BIOREMEDIASI SENYAWA
ORGANIK: Proses mengubah senyawa pencemar organik
yang berbahaya menjadi senyawa lain yanglebih aman dengan memanfaatkan organisme.
Melibatkan proses degradasi molekular melaluiaktifitas biologis.
Campur tangan manusia untuk mempercepatdegradasi senyawa pencemar yang berbahaya
agar turun konsentrasinya atau menjadisenyawa lain yang lebih tidak berbahayamelalui rekayasa proses alami atau prosesmikrobiologis dalam tanah, air dan udara.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
6/51
KEUNGGULAN BIOREMEDIASI
SENYAWA ORGANIK Proses alami.
Mengubah molekul senyawa pencemar
organik, bukan hanya memindahkan. Beaya paling murah dibandingkan cara
yang lain.
Hasil akhir degradasi adalah gas karbon
dioksida, air, dan senyawa-senyawasederhana yang ramah lingkungan.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
7/51
ALASAN PENGGUNAANPERLAKUAN BIOLOGIS
Murah, karena:
Dapat digunakan in-situsehinggamengurangi beaya pengangkutan dan
gangguan lingkungan.
Mikroba alami dapat digunakan.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
8/51
PELAKU UTAMA:
Mikroorganisme : Bakteria,
Sianobakteria, dan fungi > Remediasi
olehmikrobia Tanaman > Fitoremediasi
Mikroorganisme dan tanaman
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
9/51
PENERAPAN
BIOREMEDIASI
Situs-situs yang sulit dijangkau
Lingkungan di bawah permukaantanah
Air berminyak
Limbah Nuklir
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
10/51
BIDANG ILMU YANG DIBUTUHKANUNTUK KEBERHASILAN
BIOREMEDIASI
Ilmu tanah
Geokimia organikdan anorganik
Geofisika
Hidrologi
Rekayasa
bioproses
Modeling komputer
Mikrobiologi
dan/atau botani
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
11/51
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
12/51
PERTIMBANGAN KIMIA DANMIKROBIOLOGIS YANG PERLU
DIPERTIMBANGKAN: Apakah kontaminannya dapat
terdegradasi secara biologis?
hidrokarbon minyak bumi sederhana
hidrokarbon aromatik (hingga 3 cincin)
amina sederhana
ester
keton
eter
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
13/51
SENYAWA PENCEMAR ORGANIKYANG SECARA POTENSIAL
DAPAT DIBIOREMEDIASIMudah
didegradasi
____________
Sedikit
terdegradasi_____________
Sulit
terdegradasi_____________
Umumnya tidakterdegradasi
_____________
BBM,Minyak tanah
kreosot, tarsbatubara
Pelarut terkorinasi
(TCE)Dioxins
keton dan
alkohol
Pentakoro-
fenol (PCP)Beberapa
pestisida danherbisida
Bifenilterpoliklorinasi
(PCB)
Aromatikmonosiklik
Aromatik
bisiklik(naftalena)
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
14/51
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
15/51
Pengolahan lahan tercemar senyawaorganik dapat dikelompokkan ke
dalam: Ex situpengolahan dilakukan di tempat
lain sehingga perlu pemindahan.
In situ
pengolahan dilakukan di tempatpencemaran tanpa pemindahan.
PENGOLAHAN BIOLOGIS LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
16/51
BIOREMEDIATION
NATURAL ATTENUATION EX SITU IN SITU
LANDFARMING EX SITE REACTOR
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
17/51
BIOREMEDIASI EX-SITU
Tanah terkontaminasi diangkat ke dan diperlakukan di permukaan
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
18/51
CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
SECARA EX SITU(1)Slurry Phase: Bejana besar
digunakan sebagai bio-reactor yang
mengandung tanah, air, nutrisi dan
udara untuk membuat mikroba aktif
mendegradasi senyawa pencemar.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
19/51
BIOREAKTOR
Cairanterkontaminasi
Tanahterkontaminasi
Saluran keluar tanah
Pengatur suhu
PengadukUap keluar
Udaramasuk
Nutrien
Saluran keluar cairan
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
20/51
CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
SECARA EX SITU(2)Composting:
Limbah dicampur dengan jerami atau bahan
lain untuk mempermudah masuknya air,udara, dan nutrisi.
Tiga tipe pengomposan:
* Dalam Lubang
* Mechanically agitated in-vessel
*Tumpukan
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
21/51
CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA
ORGANIK SECARA EX SITU(3) Biopile: tanah tercemar tidak dipindahkan
namun diangkat ke permukaan, ditumpuk,
dan diberi perlakuan penambahan air,
udara, dan nutrien.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
22/51
BIOPILE
Tangki
Saringan/PompaUdara
Lapisan Gravel
Tanah
terkontaminasi
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
23/51
O O O
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
24/51
CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
SECARA EX SITU(4) Landfarming: Tanah terkontaminasi
dipindahkan dan disebar di permukaan
lapangan kemudian diperlakukan dengan
penambahan bakteri, air, udara, dan
nutrisi. Cara ini yang paling sering
digunakan.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
25/51
LANDFARMING
Nutrien/airLapisan
Gravel
PenampunganLeachate
Lapisan Kedap Air
Tanah terkontaminasi
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
26/51
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
27/51
BIOREMEDIATION
NATURAL ATTENUATION IN SITU EX SITU
BIOSTIMULATION BIOAUGMENTATION
CONTOH PENGOLAHAN TANAH
http://www.envirotools.org/factsheets/images/bioremediation2.gif -
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
28/51
CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
IN SITU(1)
Bio-venting: pemompaan udara dannutrisi melalui sumur injeksi.
Air Sparging: pemompaan udara
untuk meningkatkan aktifitasdegradasi oleh mikroba.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
29/51
AIR SPARGING
CONTOH PENGOLAHAN
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
30/51
CONTOH PENGOLAHANTANAH TERCEMAR SENYAWA
ORGANIK IN SITU(2)Injeksi Hidrogen Peroksida:
menggunakan sprinkler atau
pemipaan.
Sumur Ekstraksi: Untukmengeluarkan air tanah yang
kemudian ditambah nutrisi dan oksigendan dimasukkan kembali ke dalam
tanah melalui sumur injeksi.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
31/51
Zona terkontaminasi
Permukaanair tanah
yang lama
Permukaan airtanah yang
baru
PengolahanAir
PenambahanNutrien/Oksigen
SumurRecovery
SumurInjeksi
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
32/51
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
33/51
KOMBINASI BIOREMEDIASI EX-SITUDAN IN-SITU
Unsaturatedzone
Dalam cara ini aktifitas mikrobia penghuni tanah ditingkatkan
Aquifer
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
34/51
DIAGRAM BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
PenambahanOksigen
Bioventing Biosparging
PenambahanOksigen
dan Nutrien
Biostimulation
PenambahanOksigen,Nutrien
dan Bakteria
Bioaugmentation
Terekayasa Apa adanya
in situ
Landfarming Bioreactor
ex situ
Bioremediasi
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHAN
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
35/51
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
(1) Untuk mengoptimalkan dan
mempercepat biodegradasi senyawa
pencemar yang ada di dalam air dantanah dapat digunakan mikroba yang
telah beradaptasi dan digabungkan
dengan: Menjamin ketersediaan air (kadar air
antara 30-80%). Menambahkan nutrisi (nitrogen,
fosfor, sulfur).
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHAN
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
36/51
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
(2)
Menjamin ketersediaan oksigen.
(jika tipe degradasi aerobik) 2-3 kg oksigenper kg hidrokarbon yang didegradasi.
Menjamin pHmoderat Tidak terlalumasam maupun basa, antara 6-9.
Menjamin suhu yang moderat - 10o to40oC.
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHAN
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
37/51
OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK
(3)
Penambahan enzim, katalis
kimia untuk mendegradasisenyawa-senyawa limbah.
Penambahan surfaktan
(detergen).
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
38/51
KELEMAHAN PERLAKUAN
BIOLOGIS
Kadang-kadang tidak efektif di
beberapa lokasi karenatoksisitas pencemar:
Logam
Senyawa organik berkhlor
Garam-garam anorganik
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
39/51
WAKTU YANG DIPERLUKAN
in situ perlu waktu bervariasi
antara 1 - 6 tahun. ex situantara 1-7 bulan.
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
40/51
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
41/51
INTERAKSI LOGAM-MIKROBIA
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
42/51
LOGAM BERAT YANG DAPATDIPERLAKUKAN
Logam beracun
Uranium
Kromium
Selenium
Timbal (Pb)
Teknetium
Raksa
Logam lainnya
Vanadium
Molibdenum Tembaga
Emas
Perak
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
43/51
BIOLEACHING
Mekanisme mobilisasi logam
Produksi asam organik atau asam sulfat yang
dapat membentuk khelat logam Mikrobia heterotropik = asam organik
Thiobacillusspp. = asam sulfat
Meleachinglogam dari padatan limbah kotaZn, Cu, Cr, Pb, Ni, Al
Ada hubungan antara efisiensi penghilangan
dengan pH
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
44/51
BIOSORPSI
Biosorpsi merupakan salah satu
mekanisme imobilisasi logam Logam terserap di permukaan sel
oleh interaksi anion-kation
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
45/51
OVERVIEW FITOREMEDIASI
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
46/51
FITOREMEDIASI
Phyto-
extraction
Rhizo-
filtration
Phyto-
stabilization
Rhizo-
degradation
Phyto-
degradation
O
-
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
47/51
FITOREMEDIASI
Phyto-
volatilization
Hydraulic
Control
Vegetative
Cover
Riparian
Corridors
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt -
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
48/51
FITOEKSTRAKSI
Absorpsi logam berat oleh akar tanaman dantranslokasinya dalam tanaman
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt -
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
49/51
RHIZOFILTRASI
Penghilangan logam dari lingkunganperairan
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt -
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
50/51
FITOSTABILISASI
Imobilisasi logam dalam tanah olehpenjerapan, pengendapan dan kompleksasi.
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt -
7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar
51/51
Terima kasih