~'"'"I: 4 •

Knusus

Editor: Prlana Sudjono

Harun SukannadQaya Wldradjat Noesan

Jurnal Teknik Lingkungan Edisi khusus Oktober 2005

Edisi ini berisi makalah Seminar Nasional Penelitian Lingkungan di Perguruan Tinggi 2005 di Kampus Institut Teknologi Bandung. Editor: Priana Sudjono, Harun Sukarmadijaya, dan Widradjat Noesan

Dipublikasikan oleh Jurnal Teknik Lingkungan bekclja sama dcngan Departcmen Tcknik Lingkungan Institul Tcknologi Bandung . .1 alan Ganesha Bandung 40132 Indonesia www.tlilb.org

Jurnal Teknik Lingkungan adalah Publikasi llmiah Ikatan Ahli Teknik Penyehalan dan Lingkungan Indonesia (IATPI). ISSN 0854 - 1957

di

tut

Ian

Panitia

Seminar Nasiollal Pcnelitian Lillgkungan eli Pergnruan Tinggi 200S

Pelindung ~

Ketua IATPI Kelua Jurusan Teknik Lingkungan ITB

Ketua IATPI Jawa Barat

Komile Pelaksana

Ketua Dr.Priana Sudjono CITB)

Anggota Dr. Barti Setiani (lTB)

Deni Rusmaya, ST (UNP AS) Farhan Supangkat, ST (UNP AS)

DrIng. Marisa Handajani, ST.,MT (ITB) Mayrina Firdayati, Ssi., MT (ITB)

Iwan Juwana, ST., MEM (ITENAS) Ir. Tardan Setiawan (IATPI .labar) Ir. Taufik Kamil, MM (UNWlM)

Ir. Teddy Tedjakusuma, MT (lTB) Dr. Yonik Meilawali, ST., MT (UNPAS)

Komite Ilmiah

Ir.Aboejoewono Aboeprajilno (IATPI) Ir Achmad Setjadipradja, MM., MBA (lATPl)

Prof.Dr.IrAsis H. Djajadiningrat (ITB) Prof.Dr.Ir.Enri Damanhuri (ITB)

Ir Nana Terangna, Dipl EST (PUSAIR) Dr. F.Lucia Nugroho (UNP AS)

Prof.Dr.lr.Harun Sukarmadijaya (ITB) Prof.Dr. .l. Soemirat (lTENAS)

Ir.Ratnaningsih, MS (TRISAKTI) Dr.lr.Setyo Smwanto Moersidik (U!)

lr. Sulton Sahara, M.Eng. (lATP! Jabar) Prof.Dr.Ir.Soepangal Socmarto (ITB)

Prof.Dr.lr. Wahyono Hadi (ITS) Dr.Ir.Widradjal Nocsan CES (UNWlM)

Prof.Dr.lr. Wisjnuprapto (ITB)

AfifBudiyono Agus Sabdono A. Hamam A. Ign. Kristijanto Alfani Risman Nugraha Alfonds A. Maramis Alma Sina Andria Sukowati Andrisa Pramadityani Anwar Musadad Ardeniswan Arief Sudradjat Armi Susandi Arwin Sabar Asis H. Djajadiningrat Atie Trijuniati Ayu Shita Dewi Bach·us Zaman Bakhtiar Bm1i Setiani Benno Rahardyan Caroline Indriani Supatra Chandra 1. D. Delianis Pringgenies Dessy Gusnita Dcssy Ristiana Diah Endah T. Diana Pramanik Didin Suwardin Dina Saptiarini Indriana Dini Aprilia Murdeani Dyan Oktriani Dzahni El Mufaqih Halim Edward Eka Wardhani Eko Siswoyo Eko Winar Irianto Emcnda Scmbiring Enri Damanhuri E. Sutrisno Fadjari Lucia Nugroho

Indeks Nama Pemakalah

Farhan Supangkat Fasmi Ahmad Endang Windarsih Fifin Mellianti Fumi Maeda Hamidah Razak Hamn Sukarmadijaya Haryo Satriyo Tomo Haryono S. Huboyo Hcry Budianto LB. Ardhana P. [dds Maxdoni Kamil IGN. Merthayasa Indriati Indrihastuti Sulistianingtiyas !rfan Sudono Irma Adyarini Irzan Yuneizi Ivan Rasid Iwan P. Jecky Asmura Jcffray Marnaek Gultom lunaidi I Komang Budiasa Kasam Katharina Oginawati Kinichi Ohno Lania Rachmawati Maria Emilyana M. Arief Budiharjo Moh. Rangga Sumri Muhajir Marsaoli Mulyono Mustika Sari Nur Hariadi Novieta Olivia Tanujaya Pongky Arfryandita Prayatni Soewondo Priana Sud j one Quraisyin Adnan

Rara Sri Windhu Astuti R. Driejana Rika Herawati Roespenny R. Rachmawati Rudatin Windraswara Rudi Nugroho Sabitah ltwani S.B. Sasongko Sambodo Taliwongso Shanti Nata Artha Soenarto NotosoedamlO Sudamo Suharyanto Suprihanto Notodarmojo Syafmdin Toni Samiaji Topo Widodo Tri Padmi Damanhuri Tuti Budiwati Widiastuti Winardi Dwi Nugroho Wisjnuprapto Yuanita Tri Adityasari Yudit Tia Lestari Yulma Santi

Kata Pengalltar

Masalah lingkungan yang hams dipccahkan menjadi semakin bcragam. Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa kualitas sumbcr air sangat menurun karena buangan domestik dan industri. Demikian pula penccmaran uelara merupakan ancaman eli berbagai kota besar. Dalam l11cnghadapi permasalahan tersebut, berbagai pcrguruan tinggi mcngel11bangkan pcndidikan elan pcnelitian pada topik yang sangat beragam. Selain itu pula bcrbagai pusat penelitian atau lembaga pemerintah maupun swasta tidak ketinggalan dalam berkiprah pada berbagai penelitian lingkungan. Oleh karcna itu pcnting adanya pcrtcmuan ilmiah setiap tahun. Besamaan itu pula, intcraksi antar peneliti dapat l11cmacu perkembangan ilmu dan peningkatan mutu Satjana Lingkungan.

Tujuan seminar adalah tukar pikiran elan saling mengenal. akan kegiatan yang ada di setiap perguruan tinggi dan lel11baga pcnelitian. KCl11udian jaringan antar pcneliti dalam bidang lingkungan dapat terbentuk secara non [01111a1. Sehingga komunikasi dalam bidang pendidikan dan pcnclitian lingkungan dapat dilakukan !cbih baik. Dcmikian pula, keljasama penelitian atau pertukaran Dosen dapat pula elibahas.

lkatan Ahli Teknik Pcnychatan dan Lingkungan Indonesia (IA TPI) dapat me1akukan pcnilaian tcrhadap pcndidikan dan penelitian masalah Lingkungan eli suatu perguruan tinggi dan membcri usulan pcrbaikannya. Demikian pula tingkat kemampuan sescorang pada suatu bidang tcrtentu dapat dihargai melalui makalah yang dipresentasikannya sehingga suatu prcdikat dapat dilekatkan pada yang bersangkutan.

Seminar ini dapat terlaksana dcngan baik, teutu atas bantuan dan dukungan dosen Teknik Lingkungfan lnstitut Teknologi Bandung, p~;'a senior IATPI, elan para sponsor. Seminar ini diharapkan akan terus berlanjut seliap tahun scbagai salah satu kegiatan ilmiah dalam bidang lingkungan di Indonesia atas prakarsa IA TPI.

Priana Sudjono Kelua Panitia Pclaksana Seminar Nasional Pcnelitian Lingkungan di Perguruan Tinggi 2005

~an

ian all}

~an

tau gat un. tan

lap mg kan :lan

Llan dan Lalu Lalu

Daftar lsi

Panitia Indeks Nama Pemakaiah Kata Pengantar

Makalah

Modeling dan Komputasi

Optimasi Jumlah Keramba Jaring Apung di Waduk Saguling dengan Program Dinamik

Yudit Tia Lestari dan Primm Sudjono

Analisis Pengaruh Hidrolika Sungai Terhadap BOD dan DO Dengan menggunakan Sofware Qual2E (Sludi Kasus di Sungai Kaligarang Semarang) Winardi Dwi Nugroho, S.B Sasongko dan E Sutrisno .

Evaluasi Completely Mixed Activated Sludge dengan Simuiasi Variabel Umur Lumpur

Bakhtiar N dan Priana Sudjono

Pembuatan dan Simulasi Program Komputer Dispersi Pollutant dari Cerobong dengan Menggunakan Gaussian Plume Model Alfani Risman dan Priana Sudjono p

Pengembangan Basis Data Polutan N02 dari Sumber Titik Cerobong Api Sebagai Input Model Dispersi Pencemaran Udara

Fumi Maeda Harahap dan Haryo Satrio Tomo

Pengembangan Model System Interelasi Sebagai Alat Bantu Kajian Tarif Air dan Kebocoran Air Minum Pejompongan 1rzan Y dan Priana Sudjono

Penentuan Data Masukan Model Dispersi Peneemaran Udara ISCST3

Dzahni El Mufaqih Halim dan Haryo Salrio Tomo

Pemanfaatan Analisis Forier Untuk Model Prediksi Beban Limbah-Cair Domestik Komunal

Eko W. 1rianto dan 1rfan Sudono

Pemetaan Bising Berbasis Simulasi Komputer

1wan P, LB. Ardhana P, IGN. Merthayasa, dan Chandra J.D.

Halaman

1 . 10

11 - 12

13- 22

23 - 24

25 - 34

35 - 46

47- 56

57- 64

65 -66

Pemlckalan Model System Iterclasi unluk Konscrvasi Bulan Bakau di Taman Hulan

Raya J Gusti N gurah Rai J KOl11ang Budiasa dan Priana Sudjono

I'Cllgelolaall Lingkllllgall

Pola Dislribusi Spasial Konsenlrasi TSP dari Scklor Transporlasi di Jakarta Tahun

2003 dan 2013 Esrom Hal11onangan, I-Iaryono I-luboyo, dan Pongky Arfryandila

67-76

77 86

Pengaruh Pendekalan PHAST Terhadap Peningkatan Sanilasi Lingkungan 87 - 94

Anwar Musadad

Aplikasi Skcnario IPCC Unluk Proyeksi S02 di Indonesia 95 - 102 Yuanila Tri Adityasari dan Armi Susandi

Perkembangan Energi di Indonesia Sebagai Dal11pak Kebijakan Iklim Global 103 --110 Sabilah Irwani dan Armi Susandi

Proyeksi S02 di Indonesia Sebagai Implikasi Pcrubahan Iklim Global: Dampak dan III - 112

Biaya Kesehatan Ayu Shita Dewi dan Anni Susandi

Emisi Karbon dan Polensi CDM dari Seklor Energi dan Kehutanan Indonesia 113 - 120

Armi Susandi r

Studi Evaluasi Efek Kualitas Udara AmbienTerhadap Morlalilas di Kawasan 121- 128

Pemukiman Maria Emilyana Daisy Runggeary

Penurunan Konsenlrasi BOD, COD, TSS dan Sianida (en) Limbah Cair Tapioka 129 - 138 dengan Constructed Wetlands Menggunakan Tanaman Kangleung Air Eko Siswoyo dan Kasam

Seleksi Bakteri Karang Pendegradasi Senyawa Peslisida (Diazinon, Amelrin, dan 139 - 140 Diuron) dari Perairan Walu Dodol, Banyuwangi Endang Windarsih, Dclianis Pringgenies, Agus Sabdono

Status Pencemaran Air Sungai Kreo, yang menerima Buangan Lindi TPS Jatibarang, 141 - 150

Semarang Alfonds A. Maramis, A. Jgn. Krislijanlo, dan Soenarlo Notosoedarmo

Evaluasi Efele Pencemaran Udara di Kawasan Induslri Terhadap Angka Kematian 151-158 (Mortalilas) Indriali

- 76 Kajian Mcngcnai Imajery yang Dipcroleh Melalui Perbedaan Semantik dan Sikap 159 .. - 170 Terhadap Fasilitas Pengolahan Akhir Sampah (TP A) Dcssy Ristiana W dan Benno Rahardyan

Analisis dan Prediksi Ketergangguan Kegiatan Belajar Mengajar Akibat Kebisingan 171 - 180 yang Ditimbulkan dari Kegiaatan di Student Center ITB

- 86 Irma Adyarini, Suharyanto, dan Ardhana P

~ 94

102

110

112

120

128

138

140

ISO

158

Kontaminasi Logam Berat Pada Pakan Ilean dan Ilcan Nila Diah Endah T dan Katharina Oginawati

Test "Goodness of Fit" dari Adsorpsi Zat Warna Remazol Golden Yel10w 6 Oleh Kulit Kacang Tanah Terhadap Model Adsorbsi Isoterm Freundlich, Langmuir dan BET. . Fadjari Lucia Nugroho, Farhan Supangleat, dan Fifin Mellianti

Perilaku Ozon Troposferik Terhadap Prekursornya pada Daerah Rural dan Urban Bandung Andria Sukowati,. Asis I-I. Djajadiningrat,.dan R. Driejana

181 --190

191-198

199 - 210

Makrozoobenthos Sebagai Bioindikator Kualitas Air (Studi Kasus : Sungai Cipcles, 211 - 220 v

Kabupaten Sumedang) Alma Sina dan Barti Setiani Muntalif

Analisa Hujan Asam di Cekungan Bandung Tuti Budiwati, Afif Budiyono, Toni Samiaji, Dessy Gusnita, dan Mulyono

Pengaruh Bahaya Erosi Terhadap Kondisi Lahan dan Hydrologis Daerah Aliran Sungai (studi kasus sub DAS Cikapundung) Ivan Rasid dan HarLIn Sikannadijaya

Scbaran Logam Berat dan Beberapa Faktor Fisiko-Kimiawi dalam Air Lindi yang Diteruskan ke dalam Badan Air Sungai Alfonds A. Maramis, A. Ign. Kristijanto, dan Soenarto Notosoedal1110

Pemantauan Kandungan Loigam Berat dalam Sedimen di Perairan Selat Makassar Edward

Pengaruh Aliran Udara Terhadap Dcgradasi Timpahan Minyak Tanbah Pada Lapisan Tanah Rocspenny R. Rachmawati dan ldris Maxdoni Kamil

Studi Pcncemaran Udara olch Partiklliat di TPA Lcuwigajah (Stlldi Kasus : Desember 2004) Rika Herawati

Kondisi Ekologis Fitoplankton di Perairan Tcluk Quraisyin Adnan

221 - 222

223 - 232

233 - 240

241 ~- 256

257- 266

267 - 272

273 ~ 282

Ail' dan Pcngolahan

Evaluasi Sistem Pengendalian Banjir di Dacrah Pluit Jakarta Utara Atie Tri Juniati dan Dina Saptiarini Indriana

Pengcmbangan lndeks Kualitas Perairan di Kolam Pelabuhan Tanjung El11as Senlarang, Jawa Tcngah Baelms Zaman, Syafmdin, dan Nur Hariadi

283···292

293 302

Pcstisida Organoklorin dalam Air dan Seelil11cn di Perairan Teluk Jakarta 303 - 304 Hamidah Razak

Kontaminasi Hidrokarbon Total (Minyak) di Perairan Teluk Jakarta, Tahun 2003 305 .. 312 Hamidah Razak

Analisa Deposisi Logam Berat Krom dari Resuspensi Sedimen Sungai Citarum Hulu 313 .... 320 Dalam Skala Laboratoriul11 Eka Wardhani dan Suprihanto Notodarl11odjo

Evaluation an Characterization of Drinking Water Quality Before and After 321 .328 Treatment in Japan by Use of Statistical Data and GIS Kiniehi Ohno

Experimental Analysis of Solar Desalination under Natural Thermal Circulation 329 - 340 Rara Sri Winclhu Astuti, Suprihanto Notodarmojo, dan Abelurraehil11

Desain Sistem Penyaluran dan Pengolahan Limbal~ Cair Domestik eli Kelurahan 341 .. 350 Panggung Lor Kecamalan Semarang Utara Wicliastuti SU., Sudarno, dan Caroline Indriani Supalra

Pcnclitian Saluran Pcmbuang di Perkotaan 351·· 360 A. Hamam

Uap Air Dari Lautan Allanlik Ulara Tropis: Dimanakah Jatuhnya? 361 . 366 Arief Sudradjal

Red Tide (Harmful! Akgae) Bloom di Pcrairan Indonesia 367 .... 368 Quraisyin Adnan

Simulasi Model NUli1erikPemnahan Kondisi Balas Hilir Tcrgadap Aliran Permukaan 369 .... 378 Bebas pada Kanal Tunggal Arwin Sabar

Buaugall dan Pellgolahall

Pengaruh Rasio F/M (Food/Mass) dan Gradien Kecepatan Terhadap SVI (Sludge Volume Index) pada Sislem Lumpur Aklif Sudarno, Junaidi, dan Novieta WI

379 - 386

292

··302

. - 304

- 320

1 - 328

) - 340

I --

····360

Efek Pembcrian Ektrak Eucheuill sp Terhaclap Kepaclatan eh/orella ,SjJ pacla Skala Laboratoriul11 Inclrihastuti Sulistianingtiyas clan Delianis Pringgenies

Perolehan Kembali Merkuri dan Perak clari Lil11bah Cair Sisa Analisis COD Arclcniswan dan Tri Pacll11i

Stucli Evaluasi Sistem Pengomposan Skala TPS (StudiKasus TPS JI. Indramayu) Moh. Rangga Sururi

Pengaruh Flowrate Sumber Gas, Jenis Sumber Gas, Temperatur Limbah, Dan pH Limbah Terhaclap Proses Ozonasi Pad a Limbah Tckstil Rudatin Windraswara, Rudi Nugroho, Sudarno dan M, Arief Budiharjo C

Studi Pemilihan Sal11pah Berbasis Pengumpulan TCljadwal Terhadap Efektifitas Kegiatan Daur Ulang Dini Aprilia Murdeani, Emencla Sembiring, dan BennoRahardyan

lsolasi clan Identifikasi Mikroorganisme Dominan yang Berperan AktifDalam Penyisihan Kombinasi gas NH3 dan H2S Menggunakan Teknik Biofiltrasi dengan Media Filtcr Sabut Sawit dan Limbah Paclat Karet Lania Rachl11awati dan Barii Setiani M

Bcaya Lingkungan dalal11 Pcngclolaan Tempat PCl11buangan Akhir (TPAl Sal11pah, Studi kasus TPA Leuwigajah Diana Pral11anik dan Enri Dal11anhuri

Penyisihan Gas NIh dan I'hS dari Limbah Pabrik Karet Remah Dengan Menggunakan Biofilter Mustika Sari, Barti Setiani Muntalif, dan D. Suwardin

Kajian Landfill Mining dalam Pengembangan TP A Studi Kasus: TPA di Bandung Shanti Nata Artha dan Enri Damanhuri

Forecasting Long-tcrm Waste Stabilization Process Through the Use of Landfill Simulator Yasumasa Tojo

Kondiisi Eksisting Sistel11 Pengelolaan Persampahan di Kampus ITB dan Rekomendasi Perbaikannya Jem'ay Marnaek Gultom dan Tri Padmi Dal11anhuri

Kinetika Penyisishan Kromiul11 Menggunakan Lignin Sebagai Bahan Adsorben (Studi Kasus Lil11bah Cair Penyamakan Kulit) Sambodo Taliwongso dan Prayatni Soewondo

387··· 388

389- 390

391- 400

401 - 402

403 - 414

415 - 426 ,(

427 - 440

441 - 448 v

449 - 458

459 - 468

469 - 482

483 490

Kajian Proses Pcngolahan Lil11bah Cair lnduslri Tapioka dengan Proses Fisika dan 491· 498 Biologi Mcnggunakan DAF Tapa Widodo, Berry Budianlo, dan Wisjnuprapto

Studi Evaluasi Efek Kualitas Udara Tcrhadap Angka Kematian (Mortalitas) Pada 499 -- 504 Kawasan Padat Lalu Lintas (Studi Kasus : Kawasan Tcgalcga Bandung) Andrisa Pral11adityani

Model Sislcl11 Dinamik Pengclolaan Sampah Kota Padang Dengan Menerapkan 505 - 514 Konsep Reduksi Jecky Asmura dan Enri Damanhuri

Pcnerapan Program CDM dalam Pengelolaan Limbah Padat Pabrik Pensil 5 I 5 _. 522 Dyan Oktriani, Haryo Satrio Tomo, dan Olivia Tanujaya.

Analisa Penerapan Konsep Rcduksi Sampah di Sumber pada Sistem Pengelolaan 523 .. 530 Sampah Kota (Studi Kasus Kota Bukittinggi) Yulma Santi, Tri Padl11i Damanhuri, dan Haryo Satryo Tomo

Identifikasi Mikroorganisme Dominan pada Media Unggun Biofiller yang Berperan 531- 540 dalam Penyisihan Gas fhS dan NI-b

Poster

Didin Suwardin, Asis Djajacliningrat, Lania Rakhmawati, dan Barti Sctiani Muntalif

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Unit Painting PT. AAC Prama Pramudya D dan Asis H. Djajacliningrat

Evaluasi dan Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih R.S. Mata Cicendo Bandung Monica Carlettasari dan Suprihanto Notoclarmodjo

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Buangan Industri Karel Remah SIR 20 di Padallg, SUl11atera Barat Ruth Ekowati Rahayu dan Wisjnuprapto

Pcrencanaan Pengembangan Instalasi Pengolahan Air Lil11bah Industri Pupuk di Bontang, Kalimantan Timur Liza Surya clan Edwan Karclcna

Perencanaan Sistem Plal11billg Apartcl11en Sctiabudi Bandung Devy Friska dan Suprihanto Notodarmodjo

JlIr11al Teknfk Ling/wngall Edls; Khusus, Oktober 2005

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI MIKROORGANISME DOMINAN YANG BERPERAN DALAM PENYISIHAN GAS NH3 DAN GAS H2S

DALAM BIOFIL TER DENGAN MEDIA CAMPURAN LIMBAH PADAT KARET-TEMPURUNG SAWIT

DAN MEDIA SERABUT SA WIT

ISOLATION AND IDENTIFICATION OF DOMINANT MICROORGANISM WHICH HAVE MAIN ROLE IN REDUCING NH3 AND H2S IN BlOFILTER USING MIXTURE OF PALM OIL

SHELL AND SOLID RUBBER WASTE MEDIA AND PALM OIL FIBER MEDIA

Lania RakhmawaH, Didin Suwardin, dan Barti Setiani Muntalif Departemen Teknik Lingkungan ITB, JI. Ganeea 10 Bandung

Laneeara@yahoo.com

Abstrak " Industri karet remah merupakan illdustri berbasis bahan baku k0l110ditas pertanian yang mempunyai amli/ dahllll penCClI1al'on udara yang menimbulkan bau !wrang enak (malod01). Biojiltrqsi merupakafl salah satu teknik pengolahan gas buang secara biologis yang dapat menghilangkan bau dan senymva organik volatil. reknlk ini (iIjJilih karena alasan e/col1omis, mudah dalam pengoperasian dan memiliki tingkat ejisiensi yang tinggi untuk penyisihan gas. Keberhasilan dari proses biojiltrasi salah satullya dipengaruhi oleh peranan mikroorganisme dominan pada jilter. Pet/elitian tentang penyisihan gas NHJ dan H]S dengan teknik biofiltrasi ini di/akukan secm-a /continyu dengan menggunakall 2 media jilter, yang pertama menggrmakan campuran limbah padat karet-templlrung sawit dan' lainnya menggunakan

. p sera/Jl.lt sawit. Penelitian dUakukan dengal1 variasi pellgaliran gas kontmninan. Pengaliran pertama biojilter hallya dialirkan gas NIh sedangkan pengaliran kedua dialirkan campurall gas NH3 dan H2S Pengambilan sampel dilakukan setelah biojilter mencapai kondisi tunak. Mikroorganisme dari jenis bakteri dan jamur diisolasi dari sampel sampai diperoleh kultur murni untuk kemudian diidentifikasijenisnya. Hasil identijikasi dljJeroleh Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Trichosporon, dan Moniliella sebagai genus dominan par/a kedua reaktor. Efisiensi penyisihan untuk penyisihan gas NH3 mencapai 80-99,8 % untuk media campuran limbah padat karet dan 83-99,6 % untuk media serabut s{l)vit, sedangkan untuk gas H2S mencapai 84-100 % untuk media campuran limbah padat karet dan 90-JOO % ul1tuk media serabut sawit. Aktivitas bakteri nitrifikasi dapat terhambat karena konsentrasi H::S yang tinggi.

Kala kUllci: bio/ilter, H2S, NH3 ,media, mikroorganisme dominan

Abstract: Crumb rubber indust})' is an indllst})! base on raw material of agriculture commodity which having share in air pollution lvith bad odor (malodor). Biofiltration is a technique which removes odors and volatile organic compounds fi'om conlaminated air by biologically destroying the contaminants in the air stream. It's selected because 0/ economical reason, easy to operate and it is high efficiency for pollutant gas removal. Efficiency fi'om bio/iltration process is injluenced by dominant microorganism role at the filter. Simultaneous removal of NH3 and I-I]S was investigated using tlVO types of biojilters media, one pack l'vith mixture o/palm oil shell and solid rubber waste and other with palm ai/fibber packing. Biojilter conducted with variation of contaminant gas. First operation on~y conducted by NH3 gas, while second operation conducted by mixture of NH3 and fl2S Microorganism from bacteria and mold are isolated fi'om sample, obtained by pure clilture, then ident(fied by its type. Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Trichosporon, and MOt/iliella were idelltified fi'om this study and represent as dominant microorganism in both of reactor. The removal e.fficiency for NJ-l3 and li]S were 80-99.8 % with mixture of palm oil shell and solid rubber waste and 83-99.6 % with palm oil fibber packing,. 84-100 % lvith mixture o.(palm oil shell and solid rubber Waste and 90-100 % with palm oil fibber packing, respectively. The activi(y o/nitrifying bacteria was inhibited by high concentration o.(H2S.

Key words: Mo.filter, H]S, NIh media, dominant microorganism

415

,I

Jllrnal Tekllik Lillgkllllgan Edisi KIIIISIIS. Oktabe,. 2005

PENDAHULUAN

Salah satu industri yang memiliki andil dalam pencemara n udara berupa malodor (bau yang tidak enak) di Indonesia adalah industri pengolahan karet remah di daerah Palembang. Industri karet remah merupakan industri pengolahan koagulan karet menjadi karet remah. Karet remah biasanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan ban.

Permasalahan malodor di industri karet remah ini biasanya berasal dari lokasi penyimpanan bahan olah, proses pengeringan awal (pre-drying) dan dari uap bekas pengeringan. Komponen senyawa volati l yang terkandung dalam bahan olah karet remah dapat menyebabkan telj adinya bau (malodor) . Pada dasarnya komponen tersebut meliputi tiga kelompok : R-CO-NH-R, R-NH2-COOH dan R-NH2-. Bahan olah ini umumnya mengandung kadar air yang tinggi (berkisar 40-50%). Tingginya kadar air memudahkan timbulnya aktifitas mikrobiologis, yang kemudian dapat tnimghasi lkan bau yang kurang enak. Oleh karenanya, selama proses penyimpanan bahan olah dan proses pengolahannya, komponen senyawa volatil bahan olah karet mengalami proses penguraian. Dalam keadaan anaerobik, komponen senyawa volati l ini diturunkan ke pangkat molekul yang lebih sederhana dan berubah menj adi sen yaw a berbau, an tara lain dalam bentuk senyawa sulfida (H2S) dan amonia (NH3).

Berdasarkan hasil penelitian Suwardin (2002), anal isis senyawa vo latil di sekitar industri karet remah di daerah Palembang menunjukkan emisi dari industri melebihi baku mutu pencemaran udara yang berlaku (Kep.MenLH No. 50/MenLH/1996 tentang Baku Tingkat Kebauan), yaitu dapat mencapai konsentrasi 12 ppm untuk gas H2S (ambang batas 0,02 ppm) dan dapat mencapai konsentrasi 50 ppm untuk gas NH3 (ambang batas 2 ppm).

H2S dan NH3 merupakan gas hasil produk sampingan dari proses terurainya senyawa-senyawa volatil. Hidrogen sulfida, ga~ dengan bau telur busuk yang khas, terbukti menyebabkan beberapa penyakit' yang berhubungan dengan pernapasan dan sistem saraf manusia dan hewan (Mandavia, 200 I). Bau dari gas amonia dapat mengganggu manusia juga hew an dan bagi keduanya dapat berpotensi menyebabkan efek iritasi, sistem pernapasan akut, dan kebutaanjika terjadi akumulasi di suatu area (lssley, 2004).

Metode pengolahan gas yang tengah dikembangkan untuk mengurangi dampak malodor adalah dengan metode biofiltrasi, yaitu pengolahan gas dalam upaya penyisihan gas kontaminan berdasarkan kemampuan aktifitas mikroorganisme pada media filter. Proses penyisihan gas polutan dengan teknik biofiltrasi ini merupakan interaksi antara proses fis ik dan biologis. Proses fisik terjadi pada media filter dimana adanya adsorbsi dan absorbsi gas polutan oleh medi a. Proses biologis merupakan proses penyisihan gas sebagai reaksi dari aktivitas mikroorganisme. Pada prinsipnya pelaksanaan metode ini adalah dengan melewatkan gas polutan pada media filter dimana terlekat mikroorganisme. Mikroorganisme memiliki kemampuan mendegradasi sen yaw a telientu lewat proses oksidasi. Pada dasamya mikroorganisme mengoksidasi sen yaw a polutan tersebut sebagai substrat untuk memperoleh energi.

Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui kinerja biofilter ditinjau dari proses biokimia, yaitu interaksi mikroorganisme dalam media biofilter dengan gas polutan (gas NH3 dan H2S) yang melewatinya. Media filter yang digunakan terdiri dari dua media yang berbeda, yaitu media limbah padat karet dicampur dengan tempurung sawit (media A) dan media serabut saw it (media B). Oleh karenanya perlu diketahui pengaruh jenis media terhadap pertumbuhan dan keberadaan jenis mikroorganisme, serta hubungannya dengan efi siensi penyisihan gas H2S dan NH3. Iso lasi dan identifikasi mikroorganisme dominan dilakukan dalam masing-masing media filter yang berbeda. Dengan demikian dari

416

Jurnal Teknik Lil1gkungan Edisi Khusus, Oktober 2005

,roori(arLIsI11C yang teridentiflkasi dapa! diketahui mikroorganismc yang kemungkinan aktif dan dominan dalam pcnyisihan gas Nl-I) dan H2S di dalam biofilter.

Kegiatan peneJitian isolasi dan identifikasi mikroorganisme dalam media hiofilter dialirkan gas NIb dan campuran gas NI-h-F[zS ini melipu!i : percobaan mengenai

. penyisihan gas menggunakan unit biofilter sinambung dengan variasi pengaliran gas kontaminan (gas tunggal NIl) dan gas campuran NT-b-Il2S) yang dilakukan di

borat())"u· 1m PeneJitian Teknik Lingkungan ITB dan isolasi-identifikasi mikroorganisme media biofllter yang dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Lingkungan ITB. Media yang digunakan adalah media campuran limbah padat karet-tempurung sawit (media

serabu! sawit (media B).Pengambilan sampel dari masing-masing media biofllter, selanju!nya diisolasi dan diiden!ifikasi, dilakukan dua kali. Per!ama, se!elah reaktor

.lrlirkan gas tunggal NIl). Kedua, setclah reaktor dialirkan gas campuran NIl) dan Il2S. 'AO.~'''' pcngambilan sampel dilakukan jika operasi reaktor telah dalam keadaan tunak.

pst:ala:si Biofilter

Reaktor biofilter yang digunakan dalam peneJitian ini merupakan reak!or biofllter Terdapat dua reaktor biofilter yang masing-masing reaktor terbuat dari bahan

,K>J/!,J"" berbentuk siJinder dengan tinggi keseluruhan 40 cm dan diameter dalam II cm. dasar silinder dilengkapi dengan suatu plat yang dilubangi secar'a merata dan

Y"JJ~':" setinggi 10 cm. Padamasing-masing biofifter terdapat tiga titik untuk sampling jarak 5, IS, dan 25 cm dari plat di dasar biofilter. Pada reak!or A digunakan media padat karet yang dicampur dengan tempurung kelapa sawit, sedangkan reaktor B

!en!5gunal<~an media serabut sawit.

~i~tTiHk '.mpli",3

r.

Sampling :2

Titlk

1I,·mp,,"gJ

HUMIDIFIER MEDIA A MEDIA B

Gambar 1. Rangkaian Instalasi Biofllter.

417

JUrI1a/ Teknik Lingkungal1 Edisf Khusus, Oktabe,. 2005

Media Biofilter

Media biofilter pada penelitian ini menggunakan dua media yang berbeda, yaitu media limbah padat karet dicampur dengan tempurung sawit (media A) dan media serabut sawit (media B). Penggunaan media filter ini pada dasarnya memanfaatkan material yang ada dari industri karet remah itu sendiri. Perbandingan limbah padat karet dengan tempurung sawit pada media A adalah 7:3. Tujuan pencampuran adalah untuk mcndapatkan struktur media yang stabil, menciptakan struktur yang longgar agar gas mudah mengalir, serta mencegah teljadinya pemampatan dalam reaktor. Media dikondisikan memiliki kelembaban sekitar 40-80%.

Pengaliran Gas KOlltamillall

Reaktor biofilter dilewatkan gas kontaminan yang bervariasi. Pada pengaliran awal, gas yang disintesa hanya gas NIh Pengaliran kedua, gas yang disintesa merupakan campuran gas NH3 dan I{zS.

Untuk mensuplai kontaminan yang akan direduksi, dibuat sintesa NH3 dan I-bS. Sintesa gas kontaminan dirangkaikan dengan tabung yang berisi air yang dialirkan bolak­balik secara kontinyu, dengan tujuan menambah kelembaban dari kontaminan. Dalam tabung ini juga dialirkan udara dari kompresor, dengan tujuan mengencerkan konsentrasi kontaminan dan menambah tekanan dari aliran gas yang masuk kedalam biofilter. Gas yang sudah tercampur dialirkan secara paralel kedalam tabung dengan media A dan media B. Dengan mengatur tekanan dan flow meter yang dipasang sebelum aliran gas masuk kedalam tabung, diharapkan konsentrasi yang masuk kedalam tiap tabung sama.

Konsentrasi gas NH3 diukur dengan m~tode indofenol, sedangkan gas H2S diukur dengan metode metilen biru. Analisis selama proses pereobaan penyisihan gas NI-h dan I-{zS adalah analisis konsentrasi NH3 dan H2S, yang dihitung pada inlet dan outlet masing­masing, yang kemudian diukur dengan spektrofotometer.

IsoIasi SampeI

Pengambilan sampel dilaknkan dua kali. Peltama, setelah reaktor yang dialirkan gas tunggal NH3. Kedua, setelah reaktor dialirkan gas eampuran NHJ dan H2S_ Prosedur pengambilan sampel ini dilakukan jika operasi reaktor telah dalam keadaan tunak. Hal ini ditandai dengan stabilnya nilai efisiensi penyisihan gas kontaminan. Sampel dari masing­masing media filter diambil dari ketebalan 5 em, 15 em, dan 25 em dari permukaan dasar media filter.

Untuk isolasi awal, sampel yang diambil dari reaktor biofilter diencerkan dalam beberapa tingkat pengeneeran. Metode isolasi ini dinamakan metode pengeneeran dengan beberapa serio Prinsip dari metode ini adalah memungkinkan tumbuhnya semua mikroorganisme yang ada dan mampu mengembangkan koloni individualnya. Keseluruhan proses isolasi ini dilakukan dengan aseptik.

Sampel awal ditanarn pada media perturnbuhan agar darah kuda (blood agar base) untuk bakteri dan pada media agar kentang dekstrosa (Potato Dextrose Agm) untuk jamuL Sampel ditanam dengan menggunakan teknik menuang dalarn eawan petri yang telah disterilkan terlebih dahulu sebanyak 1 mL dari masing-masing variasi angka pengenceran. Media berisi sampel kemudian diinkubasikan dalam inkubator pada suhu 37°C. Dari koloni sampel yang tclah turnbuh dengan seri pengenceran yang berbeda, masing-masing

418

./urnal Teknik Lingkungan Edisi KhuSlIS, Oktober 2005

dilakukan penghitungan koloni dengan metodc Total Plate Count. Setiap dilakukan pemurnian, media Nlltrien Agar (NA) digunakan llntllk isolasi bakteri dan media agar kentang dektrosa untuk jamur dengan teknik gesek.

Idelltifikasi Mikl"Oorganisme

Sctelah diperoleh mikroorganismc kultur murni, maka dilakukan identiflkasi untuk dapat mengetahui jenis mikroorganisme yang terdapat dalam rcaktor biofiltcr. Identifikasi dilakukan dengan memeriksa karaktcristik morfologi koloni (maksroskopik) dan morfologi sel (mikroskopik), scrta sifat fisiologisnya dan dibandingkan dengan kunei determinasi.

Metodc identifikasi bakteri yang dilakukan adalah dengan eara manual merujuk lcepada kunci determinasi berdasarkan Cowan (1975) dan Bergey's Manual oleh Holt (1979). Untllk identifikasi jamur, kunei detenninasinya berdasarkan Onions (1981) dan Gillman (1959).

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Efisiensi Penyisihan Gas KOlltamillan

Reaktor dianggap tunak lewat parameter pengujian efisicnsi penyisihan gas kontaminan yang menunjukkan nilai cfisiensi penyisihan yang paling tinggi dan stabil untuk jangka waktu tertentll. Kondisi tunak dieapai setelah tahap aklimasi. Masa aklimasi dibutuhkan populasi mikroba untuk melakukan penyesuaian terhadap variasi jcnis kontaminan, penyesuaian terhadap sumber nlltrisi yang tersedia bagi pertumbllhannya, dan penyesllaian dengan kcbcraganuin mikroorganisme. f

Efisiensi Penyisihan Gas Tunggal NH3

Pada biofilter dengan media A (media limbah padat karct dan templlnmg sawit), llntuk meneapai nilai cfisiensi penyisihan gas NH3 > 85 %, waktu aklimasi biofilter adalah 2 jam. Kondisi ini bcrtahan selama 3 hari, dcngan konsentrasi 16,65-77 ppm. Pada media B (media serabut sawit), untuk penyisihan NH3 sampai meneapai efisiensi > 85 %, waktu aklimasi biofilter juga 2 jam. Namun kondisi ini lebih bertahan lama, yaitu sampai 8 hari.

Sejak awal penelitian, media A mcmiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan media B. Namun media B menunjukkan nilai efisiensi penyisihan yang lebih stabil dalam waktu yang lebih lama dibandingkan dengan media A. Penyisihan gas H2S dari penelitian Plltri dan Bilad dengan kedua media yang sama, untuk mendapatkan efisiensi penyisihan > 80%, diperlukan waktu dua hari (Sari, 2005).

Ejisiensi Penyisihan Campuran Gas NIh dan H2S

Media A mampu menyisihkan H2S dengan efisiensi penyisihan 84-100%, sedangkan NH3 dengan efisiensi 80-99,8%. Media B juga lebih mampu untuk mereduksi gas H2S dengan efisiensi 90-100%, sedangkan gas NIb berkisar antm'a 83-99.6%. Aklimasi balderi untuk kedua media hanya memerlukan waktu 2 jam, dengan konsentrasi gas yang cukup tinggi, yailu > 150 ppm untuk H2S dan >400 ppm untnk NH3. Untuk kedua media efisiensi penyisihan lerhadap gas H2S lebih besar dan stabil dibanding NH).

419

Jurnal Teknik Lingkungan Edisi Khusus, Oktober .

Scpanjang opcrasi pada kcdua media, efisiensi penyisihan gas NFh mcnurLin dan tidak stabil, terutama pada media limbah padat karel. Hal ini dikarenakan penyisihan NHJ tidak dapat berlaku dcngan baik jika pada saal bersamaan dialirkan gas I-bS. Konsentrasi H2S yang tinggi dalam reaktor dapat beracun bagi n>'O,"""

nitrifikasi (Kuenen, 1992). Hal ini dapat berangsur pulih jika penambahan H2S dihentikan. Dalam keseluruhan penelitian, mikroorganisme yang tumbuh secara alami dalam

media biofiltcr tergolong kultur campuran, yang perIu diisolasi dan identifikasi lebih lanjut. Reaktor tunak dalam waktu singka( menunjukkan penggunaan mikroorganisme kultur campuran mcmerlukan proses aklimasi yang lebih singkat dibandingkan penggunaan mikroorganisme kultur murni yang umumnya culmp lama.

Hasil Enumerasi Mikroorganisme dalam Masing-masing Media Biofilter

Penghitungan jumlah total mikroorganisme dalam biofilter dilakukan dengan metode Tolal Plate Count (TPC). Satu koloni yang tampale seCUl'a visual diasumsilean terbentuk dari satu sel bakteri (Atlas, 1981). Untuk asumsi yang valid, dibutuhkan bakteri yang disebarkan seeara merata pada media agar. Jumlah mikroorganisme dihitung secara visual dan hasilnya dikalilean dengan angka pengenceran. Peranan yang paling besar dalam proses mikrobiologi di dalam biofilter diberilean oleh bakteri, selanjutnya diberilean oleh jamur. Hasil enumerasi mikroorganisme saat sampling pada masing-masing media dengan pengaliran gas leon tam in an yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 2.

Jamur

Media Limbah Padat Karet dan Tcmpurung SawU (Media A)

o 0.1 0.2

Bakteri

0.3

Madia Umbah Padat Karat dan Tempurullg Sawlt (Media A)

s: 4,00808 _ ........ M' ...... --....... _.-1

j IlJ~al·~~=~~ .. _J ~.£. 1.00808 ~ ___ .~~_ .. ~ __ .. ________ " .... ,,_ . .., 5.00E+07 _'". __ .,, ___ ,, ___ .. __ ~ ~ 0.008-00 +-__

o 0.05 0.1 0,15 0.2 0.25 0.3

Tlnggl Bod (m)

[=---- .. ~.~-.-~--.-.... ~ --Konlarrinan : Nl-13 ...... -..•. !(ontaninan : NH3'H2S --.-'.------------.--------".--" .. --------""---.. ~~-----.-.,,_.-.-, ....

Total Mikroorganislile

Media Sarab.ut Saw It (Media 8)

E bOOE'06

E- -.- ~

~ 400E+06 _ ~~ __ _ ~ __ .

>. 3 00806 --- :::w---- --~-_ ... _ ~ 200B-06 _~ ____ ~ ____ ~""_ ~ 1 00E+06 - --------*=.. _ • --:::---_____ •

000800 .• . - .. - .•

o 0.1 0.2 0.3

Tlnggt Bad (",m:.c'---,==:o [- . +- ., Kon-tamnan NH3M~ Ko~t~nin~~._~

Madia Sera but Sawtt (Media B)

3,OOE+09

O.OOE+OO -1-_:::-._' ~_._._ -,,_-,,-,,_~_.~. -::C':':" ~~---'

o 0,05 0.1 0.15 0.2 0,25 0.3

Tln!)g! Media (m) r~-~---'-~'''-'--''u;;;;-] I---.tr-- Kontaninan : NH3 - . a-· Kontamlnan NH3.~~~ '-~.--.--... -.--.... ----~.-'''-.--

420

Media Llrnbah Padat Karet dan Tempufung Sawit (Modia A)

4.00Eion ._ .. __ ._ .. __ ._ '''''M ___ ..•.•....•. _ .. __ ""_._~ ___ ... '"._'" ••. ~ .. \

I~~~ O.OOE+OO .

o 0.05 0.1. 0,15 0,2 0.25 0.3

llnggl Bed (m)

E-------------~----------~----- ----]

---+--I<ontamnan : NH3 - .•. - Kontamllan NH3.H2S ----.-.~-.--- ------.. ~-.-.. , --.,,----------------------_ .... - ------------.-,,'-----------

Jurnal Teknik Lingkungan Edisi Khusus, Oktaber 2005

Media Sera but Saw it (Media 8)

o 0.05 0.1 0,15 0.2 0.25 0.3

Tlnggl Bed (m)

[-- -----~ --~~------

--+-Kontaninan : NH3 -----.----- Kontaninan NH3-H~ t ... ~_ .. ________ ._" ____ ~~_,,.'''._. __ ~ _________ •• __ •• ~_

Gambar 2. Total Enumerasi Mikroorganisme pada Masing-masing Media Biofilter pada Variasi Ketinggian.

Hubungan I'opulasi Mikroorganisme dengan pH Media

Berdasarkan nilai pH media, dengan pengaliran gas NH3 tunggal, pH kedua media berkisar antara pH 7-9. Pada pengaliran gas campuran NH3 dan FhS, pH kedua media berkisar pH 5-7. Saat awal operasi kedua ini, pH media A langsung mencapai nilai pH yang rendah (pH 5). Setelah beberapa hari operasi, pH media B juga mencapai pH 5.

Penurunan pH yang cukup drastis setelah operasi kedua dengan pengaliran gas call1puran NH3 dan H2S ini dapat l11enyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem biofilter. Kondisi keasaman yang tinggi ini dapat l11enghal11bat aktifitas l11ikrobial dan dapat l11enil11bulkan kel11atian bagi sejumlah l11ikroorganisl11e karena harus beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang baru. Hal inilah yang l11ungkin menyebabkan menurunnya jUl11lah populasi pada pengaliran gas call1puran NH3 dpn H2S.

Bakteri pengoksidasi hidrogcn sulfida berfungsi dengan baik pada kondisi pH yang rendah. Proses l11etabolisl11e dari l11ikroorganisme yang mengoksidasi senyawa sulfida lama kelamaan mcnyebabkan terakul11ulasinya asal11 sebagai produk antara ataupun produk akhir dari proses penyisihan gas H2S yang dapat l11enurunkan proses degradasi senyawa polutan. Berbeda dari bakteri pengoksidasi sulfida, bakteri nitrifikasi tidak dapat berfungsi dengan baik di bawah pH 6.5, sehingga penjagaan kestabilan pH untuk proses reduksi amonia perlu dilakukan (Suwardin, 2002). pH rendah sering dianggap sebagai faktor yang mel11batasi aktivitas bakteri nitrifikasi di ekosistem hutan (White & Gosz, 1987 dalam Abeliovich, 1992). J amur umumnya lebih toleran terhadap asam dibandingkan bakteri (Brock, 1997). Sebagian jamur memiliki pH optimum pada sekitar pH 5. Oleh karena itu, adanya penurunan pH tidak terlalu bcrpengaruh terhadap aktivitas jamur. Jumlah populasi jamur l11enunjukkan kecenderungan naik setelah pengaliran campuran gas H2S dan NH3, terutama pada media serabut sawit.

Dengan variasi jenis gas kontaminan yang berbeda, secara umum pH media masih berada pada rentang pH 6-8. Nilai pH optimum bagi pertumbuhan mikroorganisme dalam biofilter berada pada rentang tcrsebut, sehingga walau terjadi fluktuasi nilai pH, aktivitas l11ikroorganismc dalam biofilter tctap beljalan.

Hubullgall I'opulasi Mikroorgallismc dengan Temperatur Media

Temperatur media merupakan salah satu faktor fisik yang berpengaruh pada pertumbuhan mikroorganisme dalam biofiltcr. Peningkatan tcmpcratur tCljadi sctelah

421

JUnia! Teknik Lingkungan E(Uvi Khus1fs, Oktober 2005

masing-masing media dialirkan eampuran gas H2S dan NIh Media A yang awalnya memiliki tempcratllr rata-rata 24,So-2S,SoC l11cnjacli 26°_27°C setclah pencampllran gas kontal11inan. Sedangkan pacla media B yang pada awalnya l11emiliki tel11peratllr rata-rata 2So-26oC menjadi 2S,So-26,SoC, bahkan pernah mencapai temperatur 30,2oC.

Kenaikan tcmperatur dapat menandakan bahwa proses dalam rcaktor bersifat eksoterm dan adanya kcnaikan aktivitas l11ikroorganisme. Beban akihat variasi kontaminan dapat l11enyebabkan bertambahnya aktivitas l11ikroorganisme karena diperlllkan proses adaptasi dengan lingkungan ban!. Seeara lIm1ll11, peningkatan lemperatur pada kedua media dengan variasi gas kontaminan relatif keeil. Temperatur mungkin tidak termasuk faktor utama penyebab penurunan jumlah populasi mikroorganisme. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa mikroorganisme dalam reaktor merupakan jenis mikroorganisme mesofil, dimana mikroorganisme ini dapat tumbuh optimum pada rentang temperatur 20-40°C, sesuai dcngan kondisi reaktor yang berada pada rentang 23,9 -30,2 Dc.

Idclltifikasi Mikroorganismc Dominan

Aktivitas dan keberadaan mikroorganisme hasil identifikasi dalam biofilter sangat dipengaruhi oleh kondisi fisik, kimia, dan substrat yang terdapat dalam media filter. Adanya perubahan kondisi lingkungan biofilter dapat menyebabkan mikroorganisme yang tidak mampu beradaptasi dengan perubahan tersebut terhambat aktivitas dan metabolismenya bahkan dapat mati. Mikroorganisme yang mampu beradaptasi dan bertahan akan terus l11elakukan aktivitas dan metabolismenya.

Dalal11 kOl11unitas dengan kebcragaman spesies yang tinggi, tidak satupun populasi yang l11emiliki peran yang penting. J adi, walaupun suatu populasi dihilangkan, keseluruhan struktur komunitas tidak akan terganggu. ]{omunitas dengan keberagal11an spesies yang tinggi lebih mampu dalam menghadapi fluktuasi lingkungan dalal11 cakupan toleransi yang luas. Nal11un, keberagaman yang tinggi ini tidak berarti mampu mengatasi gangguan lingkungan yang buruk dan terus l11enerus (Atlas, 1981).

Identifikasi Bakteri Dominan

Setelah didapatkan kultur bakteri yang benar-benar murni, selanjulnya dilakukan identifikasi lewat pemeriksaan karakteristik morfologinya, baik makroskopik (morfologi koloni) maupun mikroskopik (morfologi sell, serta sifat fisiologisnya. Identifikasi Hasil identifikasi bakteri ditunjukkan pada Tabel 1 dan 2.

422

Jllrna/ Teknik Lhlgkungan Edisi Khusus, Oktober 2005

Tubel l.Hasil Idcntifikasi Bakteri pada Media Limbah Padat Kare! dan Tempurung Sawit.

Gas Kontaminan : NH3

Gas Kontaminan : NH3

Pseudomonas p~~.tic!.a Pseudomonas (limin~u~ta~_

. E}lferobacfer a'}1.~!~g!!'!"~.0~~_ .. __ J}i1ciJ 01.1' '\:,L'I',,-' ____ _

Streptococcus sp. SporoJ act obaciJ!"u",s "spcc' __ ~ Enterococcus seriolicida Desu!!otomaculum sp,

--'--'.---'----"--.-cc-~.,__~~_c"~-

Pseudomonas dchorii Gas Kontaminan : NH3+H,S

Bacillus pasteurii Bacillus brevis Xanthomonas (ragariae Pseudomonas pseudoalcalixenes

~ ______ ~-.Lr.::..:===:o=:.::"-..~_

Tabel 2, Hasil Identifikasi Bakteri pada Media Serabut Sawit.

Pseudomonas maida ~!c:aligenes (aecalis Pseudomonas stutzeri Pseudomonas alcaligenes Bacillus so' Desul(otomaculum sp,

Gas Kontaminan : NH3+H2S

Pseudomonas mallei ,,"~,::"-~~-

Alcalizenes eutroo"us Pseudomonas aureo(aciens Pseudomonas dim in uta Pseudomonas chlororaphis Pseudomonas mendocina

Dari penelitian ini, adanya variasi jenis kon!aminan yang dialirkan ke dalam biofilter menghasilkan kondisi lingkungan media yang berbeda, Seem'a umum bakteri yang teridentifikasi pada saa! pengambilan sampel pertama tidak terisolasi dan teridentifikasi lagi pada pengambilan sampel kedua, dimana muneul keberagaman spesies bakteri yang berbeda, Hal ini menunjukkan teljadinya kompetisi dan seleksi terhadap bakteri yang tcrdapat dalammedia biofilter sesuai dcngan kondisi ;yang memungkinkan'bakteri tcrsebut tumbuh, Keberagaman spesies dari suatu komunitas berhubungan langsung dengan stabilitas komunitas tersebut. Seeara umum keberagaman akan menurun ketika satu atau sejumlah keeil populasi meneapai kepadatan populasi yang tinggi (Atlas, 1981),

Bakteri yang dominan pada media limbah padat karet umumnya berasal dari genus Pseudomonas dan Bacillus, yang selalu hadir pada setiap sampling, walaupun dengan spesics yang berbeda. Hadir pula beberapa bakteri lain yang tidak mcndominasi sistem, Pada media serabut sawit bakteri yang mendominasi berasal dari genus Pseudomonas, hadir pula bakteri dari genus Bacillus dan Alcaligenes tetapi tidak mendominasi sistem, Proses nitrifikasi umumnya dilakukan oleh bakteri kemolitotrof sebagai sumbcr energi (Abeliovieh, 1992), Nitrifikasi seem'a heterotrof dapat dilakukan oleh golongan bakteri Alcaligenes jClCcalis dan juga golongan jamur(Abeliovieh, 1992),

Bakteri dari genus Pseudomonas mempunyai sifat kemoorganotrof, melakukan respirasi dan menggunakan hidrogen atau karbondioIcsida sebagai sumber energi, Beberapa spesies dapat mengubah mineral pada media dalam bentuIc senyawa organik sederhana sebagai sumber karbon dan sumber energi, Karakteristik media lim bah padat karet sangat memungkinkan bakteri dari genus ini hidup dan berkembang dengan dominan, karena senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam media sangat mcndukung bagi pertumbuhan bakteri tersebut, sehingga bakteri dari genus ini selalu hadir pada setiap pengaliran gas kontaminan yang berbeda pada kedua reaktor. Bakteri Pseudomonas dapat melakukan metabolisme pada hampir semua jenis zat organik dan dapat bertahan hidup hampir pacla semua jenis lingkungan (Mariana, 2004),

Pada umumnya bakteri dari genus Bacillus merupakan balderi kemoorganotrof yang l11emenuhi kebutuhan nutrisinya dari berbagai variasi sumber karbon dan energi yang

423

Jurna/ Teknik Lillgkullgan E(hs'i Khusus, Oktober

berasal dari senyawa nitrogen anorganik yang tcrdapat dalam media filter. Bakteri dari genus Bacillus umumnya hidup pada pH 5,5-8,5. pH media limbah padat karet dan oV'C<U'"' sawit berada pada rentang 5-9 pada pengoperasian biofilter. Hal ini memungkinkan bakf",'; dari genus Bacillus hadir pada setiap sampling dalam kedua reaktor biofilter.

ldentifikasi Jmllur Dominan

Setelah diperoleh kultur jamur murni, dilakukan pengamatan morfologi untuk idcntifikasi jamur. Morfologi jamur dapat dilihat dari morfologi koloni dan morfologi selnya. Perbedaan ukuran, bentuk, dan detail struktur dalam morfologi sel jamur dapat dilihat jelas lewat mikroskop dengan perbesaran 250-500x lewat metode microculture slide. Hasil identifikasi jamur dapat dilihat pada Tabel 3 dan 4.

Tabel3 Basil Identifikasi Jamur pada Media Limbah Padat Karet dan Tempurung Sawit. Gas Trichosporon sp. Kontaminan : Moniliella NH, Trichoderma

Gas Trichosporon sp. Kontaminan : Moniliella NH,+H,S Ihchoderma

Aspergillus niger Acremonium strictum

Asper)!.illus /lavipes

Curvularia sllhulata

Acremonium strictum

Acremoniurn sp,

Aspergillus niger Wallemia sp.

Tabel 4. Hasil Identifikasi J amur pada Media Serabut Sawit.

Gas 7hchosporon sp.

Kontaminan : Moniliella ~~~~-----------

NH3 7hc1wderma ~~~~~--------­

A:,pergillus niger

Curvularia geniculata

• Gas Kontaminan :

NH,+H2S

Trichosporon SIJ.

Moniliella

Ihchoderma

Acremoniurn strictum

Curvularia )!.elliculata

Dari hasil identifikasi jamur pada media limbah padat karet, jamur yang selalu hadir setiap isolasi pada dua kali pengambilan sampel adalah jamur dari genus Trichosporon, Moniliella, Trichoderma, dan Aspergillus. Jenis lainnya hadir dalam jumlah yang sangat kecil. Dari hasil identifikasi pada media serabut sawit, jamur yang dominan dan selalu hadir dalam setiap isolasi sampel adalah jamur dari Genus Ihchosporon dan Moniliella. Kehadiran jamur yang sama pada setiap isolasi dengan sampel yang dialiri gas kontaminan berbeda menunjukkan kemampuan adaptatif yang tinggi dari jamur-jamur itu terhadap perubahan lingkungan media biofilter dan mungkin memiliki peranan dalam penyisihan gas kontaminan.

Komunitas biologis biasanya dihidupi oleh sedikit jenis spesies dengan jumlah individu yang banyak (variasi spesies kecil, jumlah sel besar) a(au banyak spesies dengan masing-masing sedikit jumlah individu (variasi spesies besar, jumlah scI keeil) (Atlas, 1981). Dari hasil yang diperoleh ini menunjukkan bahwa pada media limbah padat karet memungkinkan tumbuhnya j enis jamur yang bervariasi. Karakteristik media (ersebut mungkin mendukung periumbuhan bermacam-macam jamur pendegradasi senyawa gas dengan kompetisi antar spesies yang tidak besar, sehingga memungkinkan tumbuhnya variasi spesies dengan masing-masing jumlah sel yang kecil. Pada media serabut sawit

424

lurna! Teknik Lingkungan Edisi Khusus, Oktaha 2005

yang lahan hidup di lingkungan tersebul didominasi penuh oleh golongan dan Moniliella. Keduanya haclir dalam jumlah yang sangat berlimpah.

pada setiap pengenceran sampel terdapat kedua jenis jamur lersebul. Hal ini iiienunJ'ukkan satu spesies dengan jumlah scI banyak akan menghambat pcrtumbuhan ~OtlSJ(,S lain, sehingga variasi spesiesjamur dalam media serabut sawit relatifkecil.

Dari hasil penelitian selama pengoperasian biofiller didapatkan pH media berkisar 7 -9 unlllk media campuran limbah padat karet dengan templlrung sawit dan serabut

saat pengaliran gas kontaminan tllnggal NIh Untuk pengaliran gas campuran NH3 H2S, kedua media menunjllkkan pH media yang berkisar antal'a 5-7. Temperatur . limbah padat karet dengan tampurung sawit yang awalnya memiliki temperatllr rata-24,5 0-25,SoC menjadi 26°_27°C setelah pencampllran gas kontaminan. Sedangkan

'ielnp,eraturpada media serabllt sawit yang pada awalnya memiliki temperatur rata-rata 25°-menjadi 25,5° -26,50C, bahkan pemah mencapai temperatllr 30,20C. Hal ini

bahwa mikroorganisme yang terdapat pada reaktor kemungkinan besar pe.ra""l dari golongan mesofilik. Meskipun variasi jenis gas kontaminan menyebabkan peTullatlan lingkungan hidup mikroorganisme, dimana pH media menllrun dan temperatur

mcningkal seiring dengan peningkatan pembebanan, tetapi kondisi lingkungan 'llW.>1l1 berada pada rentang kondisi optimum llntuk pertumbuhan mikroorganisme.

Aktifitas mikroorganisme mencapai puneak pada pengaliran gas NH3 tunggal dan U<Cll!$illdLll • penllrunan saat pengaliran gas campuran NH3 dan H2 S. Sementara efisiensi J'~."y'OIl"'H untuk penyisihan gas NH3 mencapai 80-99,8 % untuk media campuran limbah

karet dan 83-99,6 % untuk media serabut sawit, sedangkan untuk gas H2S mencapai 00 % untuk media campuran lim bah padat karet dan 90-100 % untuk media serabut

Penyisihan gas NH3 pada pengaliran gas campuran menunjukkan efisiensi yang tidak stabil dibandingkan pada pengaliran gas tungal NIh Aktivitas

na1ktpr; nitrifikasi dapat terhambat karen a konsentrasi H2S yang terlalu tinggi. Mikroorganisme dominan pada kedua reaktor biofilter seem'a umum adalah bakteri

genus Pseudomonas, Bacillus, dan Alcaligenes serta jamur dari genus Trichosporon Moniliella.

~beliclvich" Aharon. 1992. Transformations of Ammonia and The Environtmental Impact of Nitrifying Bacteria. Biodegradation Volume 3 : 255-264. Kluwer Academic Publisher.

R.M. and Richard Bartha. 1981. Micrgbial Ecology: Fundamentals and Applications. Addison-Wesley Publishing Company. Thomas D. 1997. Biology of Microomallisll1s. New Jersey: Prentice-Hall. and Steel's. 1975. !vIanual for the IdeI]jification of Medical Bacteria. Cambridge: Cambridge

University Press. Joseph C. 1959. A Manual of Soil Fungi. Iowa: The Iowa State University Press.

G. 1979. The Shortl~LEtergey's Manual ofJ;:l"tenninative Bacteriolog)'. Baltimore: The Williams & Wilkins Co. Steven. 2004. Ammonia: Agency for Toxic Substances and Disease Registry Division of Toxicology. McGilllTniversity : Department of Emergency Medicine.

J. G and L.A Roberlson. 1992. The Use of NatUI~al Bacteria Population for The Treatment of QUlphur-containing Wastewater. Biodegradation Volume 3 : 239-254. Kluwer Academic Publisher.

425

./Ur11a/ Teknik Lillgkungan !ie!;si Kilt/sus, Oktober 200,5

Mandavia, Sujal. 200L J1ydrogen Sulfide I~g"i&i!y. University of Southern California Medical Center' Department of Emergency Medicine. '

Mariana, Binbin. 2004. Isolas! dan Id~ntifikasi Mikroorganisme ])o111lna11 yang J3emeran Dalgm Pcnyisihan Qi!S Hz.s..l~Q .. ?- Biofilter dcngan M'edia Limbah raciat Kare! dan Sera but S.awit. Laporan Tugas A'kbi; S 1 : Dcpartcmcn Teknik Lingknngan ITB.

Onions, A.H.S, et a!. 1981. Smith's Introduction to illdustrial Mycology. London: Edward Arnold. Sari Mustika. 2005. Penyisihan NHJ danJi~;LPad<l.Jjmbah Gas dengan MenggunakaILBiQJilter. Laporan

Tugas Akhir S I : Departemen Teknik Lingkungan !TB. Suwardin, Didin. 2002. I'S'Jlerapan Teknik BiofiItrasi Untuk Pengendalian Limbah Gas (MalodOillada

PcUggful'@l1 Karet Remah. Pusat Penelitiun Karet Balai PeneIitian Scmbawa.

426