proposal penelitian bioremediasi bakteri selulotik pada limbah industri kertas

8/17/2019 Proposal penelitian bioremediasi bakteri selulotik pada limbah industri kertas

1/36

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk,

bertambah pula kebutuhan manusia terhadap barang keperluan

sehari – hari termasuk diantaranya kertas. Kertas diperlukan

tidak hanya sebagai alat tulis dan buku atau majalah tetapi juga

sebagai tissu, pembungkus rokok, pembungkus makanan dan

minuman dan sebagainya.

Peningkatan kebutuhan kertas ini terlihat dari peningkatan

konsumsi kertas di Indonesia. Pada tahun 1996 konsumsi kertas

di Indonesia sebesar 3.119.9! ton per tahun, meningkat terus

menjadi ",3 juta ton per tahun pada tahun #!!# dengan produksi

sebesar ,6 juta ton per tahun. Permintaan kertas yang paling

besar adalah jenis kertas $%S atau kertas tulis, dibanding kertas

lainnya, yaitu sekitar 6! & dari produksi kertas. 'Kompas, #!!#(.

Pabrik kertas )ahaya *ali +embrana merupakan pabrik

kertas satusatunya yang beroprasi di kabupaten +embrana

propinsi *ali. Pabrik ini beroprasi mulai tahun #!!3. Produksi

kertas yang dihasilkan utamanya merupakan produk kertas

pembungkus makanan. Pabrik ini elah mampu memenuhi

kebutuhan produksi untuk sekala lo-al, regional dan nasional.

engan tenaga pekerja yang diambil dari masyarakat sekitar,


2/36

#

sehingga memberikan lapangan pekerjaan kepada masyarakat di

sekitar pabrik.

/kan tetapi pendirian industri pulp dan kertas ternyata

tidak saja memba0a keuntungan nansial yang sangat besar

tetapi memba0a dampak negati2 yaitu berupa limbah industri

yang semakin banyak. Industri pulp dan kertas dianggap sebagai

salah satu industri yang paling polusi di dunia 'hompson et al,

#!!14. Sumathi 5 $ung, #!!6(. imbah industry pulp dan kertas

dapat berupa gas, -air maupun padat. imbah tersebut se-ara

langsung atau tidak berdampak negati2 terhadap organisme

terutama manusia.

/ir limbah yang dihasilkan dari proses produksi industri ini

termasuk tinggi konsentrasi bahan kimia seperti natrium

hidroksida, natrium karbonat, natrium sulda,bisultes klorin,

unsur atau klorin dioksida, oksida kalsium, asam klorida, dll

'Sumathi 5 $ung, #!!6(. Pada setiap tahap pemerosesannya

dimulai dari tahap kra2t, serpihan kayu akan dimasak dalam

-airan natrium hidroksida '7a8$( dan sodium sulda '7aS#(.

Pada proses sulda -ampuran asam belerang '$#S83( dan

bisulde ion '$S83( digunakan. Sedangkan selama pengolahan

pulp, sekitar "1!& dari limbah berasal dari lignin, selulosa dan

hemi selulosa, sebagai bahan baku yang tidak dapat dihapus

yang bertanggung ja0ab dalam pe0arnaan produk kertas.

Pemutihan kertas putih 'pulp blea-hing( meliputi enam lima atau

I


3/36

3

opsional dengan penggunaan bahan kimia se-ara berurutan

meliputi klorin ')1(, alkali '1(, hipoklorit opsional '$( tahap,

klorin dioksida '1(, alkali '#(, dan klorin dioksida '#(.

*eberapa senya0a yang digunakan dalam pemerosesan kertas

tersebut akan terlepas sebagai limbah dan berpotensi merusak

pada lingkungan.

/pabila limbah -air tersebut dibuang ke perairan akan

mengakibatkan kematian ikan, biota air serta tanaman di

sekitarnya. Selain itu limbah -air industri kertas menimbulkan

bau busuk, sedangkan bahan kimia yang terikut dalam limbah

-air tersebut menimbulkan gangguan perna2asan bagi penduduk

yang tinggal di sekitar saluran pembuangan limbah, bahkan

ter-ium sampai beratus – ratus meter dari tempat tersebut ':ini,

#!!#(.

Industri kertas dapat dikategorikan sebagai salah satu

penyebab kerusakan lingkungan karena karakteristik limbahnya

yang memiliki nilai *8; )8 'kebutuhan oksigen dalam

menguraikan senya0a biologi dan kimia( yang sangat tinggi.

engan angka 1!! juta kg polutan bera-un dilepaskan setiap

tahunnya dari industri di seluruh dunia ')heremisino< 5

:osen2eld, #!1!(.

*erdasarkan 0a0an-ara peneliti dengan masyarakat

sekitar, biasanya pabrik membuang -airan limbah ke areal

persa0ahan dan kali ke-il serta saluran air di sekitar pemukiman


4/36

=

0arga. /dapun -airan yang dibuang menurut keterangan 0arga

yakni -airan ber0arna putih dengan aroma yang menyengat,

terlebih ketika musim hujan.

ari 0a0an-ara yang dilakukan oleh peneliti kepada tenaga

pabrik yang bersangkutan, diperoleh in2ormasi bah0a pihak

perusahaan telah melakukan manajemen limbah, yakni dengan

daur ulang limbah -air pada bak penampungan, untuk

diman2aatkan kembali air tersebut pada prduksi produk lainnya.

/kan tetapi pada bak penampungan akhir masih belum

diupayakan se-ara maksimal untuk mengurangi kadar pen-emar

yang ada pada limbah -air tersebut agar aman apabila dibuang

ke luar pabrik.

eknik bioremediasi merupakan pengembangan dari

bioteknologi lingkungan yang menggunaan agen hayati baik

tanaman, jamur, maupun mikroorganisme untuk membersihkan

limbah pada lingkungan yang telah terkontaminasi.

>ikrorganisme seperti bakteri hidup se-ara alami di lingkungan.

*ioremediasi merangsang pertumbuhan mikroba tertentu yang

menggunakan limbah atau kontaminan sebagai sumber pangan

dan energy, dalam hal ini yakni senya0a selulose pada limbah

-air. eknik bioremediasi ini tergolong aman, karena

menggunakan mikroorganisme indigenous yakni mikroorganisme

yang memang hidup dan diambil dari limbah -air tersebut. aju

pengolahan limbah pun dapat diper-epat agar lebih e2ekti2 dan


5/36

"

esien dengan memanipulasi lingkungan bakteri indigenous yang

menunjang pertumbuhannya, sehingga metabolisme yang

dilakukan dalam mendegradasi polutan dapat terjadi dengan

optimal dalam jangka 0aktu yang lebih singkat.

engan menggunakan teknik bioremediasi yang

menggunakan bakteri indigenous sebagai agen pelaksana, maka

pengendalian limbah akan dirasakan lebih e2ekti2 dan esien,

baik dari segi 0aktu, biaya serta tingkat keamanan bagi

lingkungan sekitar.

*erdasarkan hal tersebut peneliti melakukan penelitian

untuk menguji apakah limbah -air produksi kertas P )ahaya *ali

terdapat bakteri indigenous yang bersi2at selulotik sehingga

ber2ungsi dalam menanggulangi pen-emaran dari limbah -air

yang dihasilkan.

Komik merupakan serangkaian gambar yang memuat suatu

-erita atau kejadian yang disertai oleh keterangan kalimat.

>engetahui beberapa keunggulan komik yakni menarik dan

komunikati2 membuat banyak pihak yang mulai melirik komik

sebagai media komunikasi yang e2ekti2. Komik dalam

perkembangannya saat ini tidak hanya sebagai media hiburan

dan ksi semata. Saat ini banyak beredar komik yang

mengkomunikasikan sains, sosial, dan beberapa in2ormasi serta

pemberitaan lainnya. Komik edukasi sendiri merupakan komik


6/36

6

yang mem?isualisasikan sejumlah 2akta edukasi atau langsung

kepada konten materi pembelajaran.

*eberapa penelitian menunjukkan bah0a komik mampu

memberikan hasil yang maksimal dalam penggunaannya sebagai

media pembelajaran bagi sis0a 'Jumariyati, 2008(. >engetahui

kee2ekti2an komik sebagai media komunikasi dan edukasi,

peneliti men-oba mengembangkan hasil penelitian ini nantinya

dalam bentuk media komik ilmiah. engan harapan bah0a komik

yang akan dikembangkan selain memberikan in2ormasi terkini

terkait penelitian kepada masyarakat pada umumnya.

Peran-angan komik ilmiah ini juga dimaksudkan untuk dapat

menjelaskan beberapa aspek sains se-ara kontekstual dan

aplikati2 terkait mata pelajaran yang sedang dipelajari oleh sis0a

'*ab mikrobiologi dan *ioteknologi lingkungan(.

Dari latar belakang yang telah dijelaskan diatas, peneliti tertarik untuk

mengkaji permasalahan tersebut dengan judul @Daya Hidrolisis Selulosa oleh

Bakteri Indigenous Limbah Cair Pabrik ertas dalam Penyusunan omik

Ilmiah Berbasis Penelitian!

B. "u#uan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan seperti berikut:

1. Mengetahui pesies bakteri indigen dari limbah !air p"rduksi kertas yang

berp"tensi memiliki si#at selul"tik

2. Mengetahui karakteristik dari bakteri selul"tik indigen yang ada pada

limbah !air pr"duksi kertas.

$. Mengetahui perbedaan kemampuan hidr"lisis selul"sa antar bakteri

indigen is"lat dari limbah !air pr"duksi kertas.


7/36

%. Mengetahui pengaruh interaksi antar berbagai ma!am is"lat terhadap

kemampuan hidr"lisis bakteri selul"tik indigen pada limbah !air pr"duksi

kertas.&. Meran!ang k"mik ilmiah p"pular berbasis penelitian sebagai k"ntribusi

dari penelitian kepada khalayak umum dan dunia pendidikan.

C. egunaan Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan man2aat kepada

beberapa pihak yakni A

1. Kepada para akademisi dan intelektual yang mempelajari

disiplin ilmu mikrobiologi, bioteknologi, ekologi, serta ilmu

lingkungan yang berkaitan dengan upaya pengendalian

limbah melalui bioremediasi. Selain itu diharapkan akan

mkebijakan di daerah setempat untuk menentukan baku

mutu limbah,2. Kepada pihak perusahaan agar mengupayakan -ara

pengolahan limbah dengan meman2aatkan bakeri

indegenus pada limbah -air produksi kertas yang tentunya

memiliki keuntungan baik dari segi keamanan lingkungan

maupun segi biaya.$. >emberikan 0a0asan kepada masyarakat luas terkait

potensi yang masih terdapat pada limbah dalam

mendegradasi senya0a berbahaya pada limbah tersebut

yakni bakteri indigenous. Selain itu pengolahan limbah

dengan teknik bioremediasi tentunya memberikan


8/36

B

keuntungan seperti yang telah disebutkan pada poin ke

dua.%. Sebagai bahan kepada para peneliti lainnya dalam

melakukan penelitian yang lebih lanjut terkait

bioremediasi.&. Sebagai media in2ormasi kepada >asyarakat umum, Pro2esi

Pendidik, dan Peserta idik, terkait penelitian yang telah

dilakukan oleh peneliti dalam bentuk Komik Ilmiah Popular

*erbasis Penelitian.


9/36

9

BAB II

A$IAN PUS"AA

A. a#ian %engenai ertas

a. Pengertian Kertas

Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan

dengan kompresi

serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan biasanya

adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa.

Sebelum ditemukan kertas, bangsabangsa dahulu

menggunakan tablet dari tanah lempung yang dibakar. $al ini

bisa dijumpai dari peradaban bangsa Sumeria, prasasti dari

batu, kayu, bambu, kulit atau tulang binatang, sutra, bahkan

daun lontar yang dirangkai seperti dijumpai pada naskah

naskah 7usantara beberapa abad lampau.

Peradaban >esir Kuno menyumbangkan papirus sebagai

media tulis menulis yaitu pada masa 0angsa Ciraun kemudian

menyebar ke seluruh imur


10/36

1!

engah sampai :oma0i di aut engah dan menyebar ke

seantero ropa,

meskipun penggunaan papirus masih dirasakan sangat mahal.

ari kata papyrus ' papyrus( itulah dikenal sebagai paper dalam

bahasa Inggris, papier dalam bahasa *elanda, bahasa +erman,

bahasa Peran-is misalnya atau papel dalam bahasa Spanyol

yang berarti kertas.

er-atat dalam sejarah adalah peradaban )hina yang

menyumbangkan kertas bagi dunia. /dalah sai un yang

menemukan kertas dari bahan bambu

yang mudah didapat di seantero )hina pada tahun 1!1

>asehi. Penemuan ini

akhirnya menyebar ke +epang dan Korea seiring menyebarnya

bangsabangsa

)hina ke timur dan berkembangnya peradaban di ka0asan

itu. Pada akhirnya,

teknik pembuatan kertas tersebut jatuh ke tangan orang

orang /rab pada masa

/bbasiyah terutama setelah kalahnya pasukan inasti ang

serta ke seluruh dunia.

b. Proses Pembuatan Kertas

1. *ahan baku untuk pembuatan pulp*ahan baku untuk pembuatan pulp antara lain kayu pinus

merkusii,


11/36

11

bambu, jerami, bagase, kertas bekas dan lainlain. >enurut

:ini '#!!#(,

kayu sebagai bahan baku dalam industri kertas mengandung

beberapa komponen antara lain A

a( SelulosaSelulosa merupakan komponen yang paling dikehendaki

dalam pembuatan kertas karena bersi2at panjang dan kuat.

>enurut Stanley '#!!1( dalam kayu mengandung sekitar "!

& komponen selulosa.b( $emiselulosa$emiselulosa lebih mudah larut dalam air dan biasanya

dihilangkan dalam proses pulping .-( igninignin ber2ungsi merekatkan serat – serat selulosa sehingga

menjadi kaku. Pada proses pulping se-ara kimia dan proses

pemutihan akan menghilangkan komponen lignin tanpa

mengurangi serat selulosa. >enurut Stanley '#!!1( komponen

lignin dalam kayu adalah sekitar 3! &.d( *ahan ekstrakti2

Komponen ini meliputi hormon tumbuhan, resin, asam

lemak dan unsur lain. Komponen ini sangat bera-un bagi

kehidupan perairan dan men-apai jumlah toksik akut dalam

limbah industri kertas. >enurut Stanley '#!!1(, jumlah

komponen hemiselulosa dan hidrokarbon dalam kayu adalah

sekitar #!&.


12/36

1#

#. Proses produksi kertas terdiri dari beberapa tahap yang

pada intinya adalah sebagai berikut A

a( Pembuburan kayu ' pulping (

>enurut Stanley '#!!1(, proses pembuatan pulp ' pulping (

pada prinsipnya terbagi atas A

1. Proses Kimia

Proses pembuatan pulp se-ara kimia terdiri dari dua jenis

proses yaitu A

1(. Proses Sul2at 'kraft (

Proses ini merupakan proses industri pulp yang

dominan di dunia dengan menghasilkan kekuatan yang

tinggi, serat panjang, dan kandungan lignin dalam pulp

sangat rendah. Proses ini dilakukan dengan memasak

potongan kayu dalam sodium hidroksida; soda kaustik dan

-airan sodium 'disebut larutan putih 'white liquor ( yaitu

-ampuran sodium hidroksida dan sodium sulda(. engan

proses ini lignin dan resin kayu akan dilepaskan dari serat

selulosa pulp kemudian di-u-i dan diputihkan. Pada proses

ini umumnya dilakukan dengan proses tertutup sehingga

9" – 9B & bahan kimia yang digunakan dapat digunakan

kembali.

#( Proses Sult

Proses ini menggunakan peralatan yang serupa

dengan proses kraft tetapi menggunakan bahan kimia yang


13/36

13

berbeda. Karakteristik pulp yang dihasilkan adalah kuat,

lembut dan lebih terang 0arnanya daripada proses

kraft sehingga dapat mengurangi tahap pemutih. *ahan

kimia yang digunakan adalah asam sul2at atau hydrogen

sult untuk memasak bahan baku sehingga dihasilkan

asam sult atau pulp bisult. Dmumnya rata – rata recovery

bahan kimia tidak setinggi proses kraft .

#. Proses >ekanik

Proses pembuatan pulp se-ara kimia terdiri dari dua

jenis proses yaitu A

a( Penggilingan kayu

Proses ini merupakan proses yang paling dasar dari proses

pulping dan penggilingan kayu atau potongan kayu yang

bertujuan untuk memisahkan serat. Kualitas pulp pada

proses ini rendah karena masih mengandung

lignin sehingga kertas yang dihasilkan mudah robek dan

agak kusam. /kibatnya kertas tersebut banyak digunakan

untuk kertas koran dan kertas yang memerlukan sedikit

kekuatan sobek.

b( Proses thermomechanical atau chemo-thermomechanical

ua ?ariasi proses mekanik tersebut digunakan

se-ara luas di industri pulp untuk mengurangi konsumsi

energi. Pada proses thermomechanical hanya digunakan kayu


14/36

1=

lunak yang direbus sebelum digiling. Sedangkan pada

proses chemothermomechanical potongan kayu direndam

dengan bahan kimia berbasis sul2ur untuk mengekstrak

resin dan lignin.

>enurut Kompas '#!!3(, salah satu akibat proses ini

adalah menghasilkan gas berbau berupa senya0a hidrogen

sulda '$#S(, metil merkaptan, dimetilsuld, dimetil disuld

dan komponen gas sul2ur yang sangat berdampak negati2

terhadap kesehatan manusia.

-( Pen-u-ian 'washing (

$asil pemasakan merupakan serat yang masih

ber0arna -oklat dan mengandung sisa -airan pemasak.

Serat ini masih mengandung serat – serat yang tidak

dikehendaki. Proses pen-u-ian pulp dilakukan untuk

menghilangkan materi yang tidak diinginkan yang akan

mempengaruhi dosis Eat pemutih. $asil samping dari

proses ini berupa black liquor , debu

dan lignin. Setelah di-u-i pulp dihilangkan lignin yang

tersisa 'delignikasi( menggunkan oksigen dalam larutan

putih sehingga menghasilkan bubur kayu yang lebih putih.

Proses ini akan mengurangi jumlah klorin yang dibutuhkan

dalam proses pemutihan 'bleaching (.

d( Pemutihan 'bleaching (


15/36

1"

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan lignin

tanpa merusak selulosa. Proses ini biasanya melibatkan

beberapa tahap. >enurut Kompas '#!!3(, proses

pemutihan menggunakan Eat kimia utamanya )l8# dan

-airan yang masih tertinggal berubah menjadi limbah

dengan kandungan berbagai bahan kimia berupa

organoklorin yang umumnya bera-un. >enurut P/ '199(,

udara yang keluar dari tangki bleaching mengandung

polutan berbahaya seperti kloro2orm, metanol, 2ormaldehid

dan metil etil keton. Sedangkan bahan kimia yang

menggunakan senya0a klorin organik sebagai bahan

bleaching dapat membentuk beberapa senya0a toksik

seperti dioksin, 2uran dan klorin organik 'kloro2orm(.

-. Pembentukan kertas

Pulp yang dihasilkan dari tahap sebelumnya

selanjutnya dilakukan penggilingan, pengempaan ' pressing (

untuk mengurangi kadar air dan diikuti dengan

pengeringan 'drying ( dengan menggunakan uap. Dntuk

mendapatkan permukaan yang halus 'pada kertas

-etak;tulis( dilakukan proses calendering sesudah

pengeringan, sedangkan untuk membuat permukaan yang

mengkilat dan ber0arna, sesudah calendering dilakukan

proses pelapisan 'coating ( untuk produk kertas -etak.

>enurut :ini '#!!#(, kadang kadang juga dilapisi dengan


16/36

16

kaolin untuk memutihkan permukaan atau diberi pengikat

yang mengandung 2ormaldehide, ammonia atau poli?inil

alkohol agar lebih kuat.

B. Pengertian Limbah Cair ertas

Pada proses pembuatan kertas terdapat Eat yang

berpotensi men-emari lingkungan. >enurut :ini '#!!#(, limbah

proses pembuatan kertas yang berpotensi men-emari lingkungan

tersebut dibagi menjadi = kelompok yaitu A

a. limbah -air, yang terdiri dari A

1( padatan tersuspensi yang mengandung partikel kayu, serat

dan pigmen,

#( senya0a organik koloid terlarut seperti hemiselulosa, gula,

alkohol, lignin, terpentin, Eat pengurai serat, perekat pati dan Eat

sintetis yang menghasilkan *8 ' Biological Oxygen Demand ( tinggi,

3( limbah -air ber0arna pekat yang berasal dari lignin dan

pe0arna kertas,

=( bahan anorganik seperti 7a8$, 7a#S8= dan klorin,

"( limbah panas,

6( mikroba seperti golongan bakteri koli2orm.

>enurut +>/I '1999(, industri pulp dan kertas mempunyai

karakteristik limbah -air yang mengandung *8, )8 'Chemical

Oxygen Demand (, padatan terlarut, 2enol, 0arna dan bau dalam

jumlah besar, namun biasanya tidak mengandung bahan toksik


17/36

1

'bera-un(. /kan tetapi menurut /risandi '#!!=(, selain memiliki

karakteristik tersebut, nilai *8; )8 yang sangat tinggi

mengakibatkan degradasi kualitas air yang ditandai dengan

matinya ikan dan biota air. Pada beberapa limbah -air industri

kertas didapatkan unsur Pb 'timbal( yang sangat berbahaya bagi

lingkungan. Sedangkan menurut Sunoko '#!!"(, limbah

pembuatan pulp dan kertas sebagian besar mengandung serat

dan padatan

tersuspensi, resin dan asam lemah, 2enol terklorinasi, asam

organi- terklorinasi dan senya0a terklorinasi netral.

ebih lanjut Sunoko '#!!"( mengatakan bah0a limbah pulp

juga mengandung logam seperti Fn 'seng(, )d 'kadmium(, )r

'kromium(, )u 'tembaga(, Pb 'timah hitam( dan $g 'air raksa(.

ari hasil analisis sampel limbah pulp dari *oat $arbour, Kanada

pada bulan 8ktober 199!, kandungan logam arsen total sebesar

!,13 mg;l, kadmium total sebesar !,!1 mg;l, kromium total

sebesar !,!1 mg;l, tembaga total sebesar !,!1 mg;l, Pb total

sebesar !,!# mg;l, $g total sebesar !,!!!1" mg;l, seng total

sebesar !,! mg;l, nikel total sebesar !,!1 mg;l dan kobalt

sebesar !,!1 mg;l

abel 1. *aku mutu limbah -air industri pulp dan kertas


18/36

1B

Sumber A a( >enteri ingkungan $idup '199"(

b( Keputusan Gubernur +a0a imur tanggal 1 +uni #!!#

Keterangan A

A tidak diatur

Pb A khusus untuk industri yang melakukan proses deinking

dalam

pembuatan pulp untuk memenuhi sebagian atau seluruh

kebutuhan

pulpnya

C. Selulosa

elul"sa adalah p"limer alam yang terdiri atas subunit'subunit D'gluk"sa yang

ditautkan satu sama lain dengan ikatan ('Dgluk"sa berbentuk seperti serabut, liat,

tidak larut dalam air, dan ditemukan dalam dinding sel pelindung tumbuhan, terutama

pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu jaringan tumbuhan )*engel +

egener 1-8-.


19/36

19

elul"sa pada kayu umumnya berkisar %0'&0/, sedangkan pada kapas hampir

men!apai -8/. elul"sa terdiri atas rantai panjang unit'unit gluk"sa yang terikat

dengan ikatan 1' %b'gluk"sida.

truktur kimia p"limer yang paling melimpah di alam ini disajikan pada

ambar 1. elul"sa dalam tumbuhan terdiri atas bagian yang memiliki struktur

kristalin yang teratur, dan bagian dengan struktur am"r# yang tidak terlalu teratur

dengan baik. alur'galur selul"sa tergabung bersama dan membentuk #ibril'#ibril

selul"sa. entuk ini sebagian besar bebas dan berinteraksi satu sama lain melalui

ikatan hidr"gen )"bleter 1--%.

etiap tahunnya terkumpul sejumlah limbah selul"sa baik itu berupa limbah

pertanian, hutan, sampah "rganik, dan industri. )ehninger, 1-82: $23

4emiselul"sa adalah p"limer p"lisakarida heter"gen tersusun dari unit

Dgluk"sa, D'man"sa, 'arabi"sa dan D'5il"sa. 4emiselul"sa pada kayu berkisar

antara 20'$0/. Dilihat dari strukturnya, selul"sa dan hemiselul"sa mempunyai

p"tensi yang !ukup besar untuk dijadikan sebagai penjerap karena gugus 64 yang

terikat dapat berinteraksi dengan k"mp"nen ads"rbat. 7danya gugus 64, pada

selul"sa dan hemiselul"sa menyebabkan terjadinya si#at p"lar pada ads"rben tersebut.

Dengan demikian selul"sa dan hemiselul"sa lebih kuat menjerap at yang bersi#at

p"lar dari pada at yang kurang p"lar.


20/36

#!

D. Bakteri Indigonous Limbah Cair

akteri selul"litik adalah bakteri yang memiliki kemampuan menguraikan

selul"sa menjadi m"n"mer gluk"sa dan menjadikannya sebagai sumber karb"n dan

sumber energi )4ardj" et al., 1--%: 1&. Peman#aatan bakteri selul"litik yaitu sebagai

penghasil enim selulase yang digunakan untuk menghidr"lisis selul"sa. Menurut

7nja Meryandini, et al. )200-: $%, setiap bakteri selul"litik menghasilkan k"mpleks

enim selulase berbeda, tergantung gen yang dimiliki dan sumber karb"n yang

digunakan. Peman#aatan bakteri sebagai penghasil enim dipilih karena mempunyai

beberapa keuntungan antara lain: biaya pr"duksi murah, dapat dipr"duksi dalam

9aktu singkat, mempunyai ke!epatan tumbuh tinggi serta mudah dik"ntr"l )*"rgaty

dan esh"##, 1-8$ dalam 7thitya, 200: 1'2.

akteri selul"litik diis"lasi dari k"lam penampungan akhir limbah !air kertas.

Is"lasi bakteri selul"litik dilakukan dengan !ara membuat serangkaian pengen!eran

sampel tanah dan disebar pada media agar'agar !arb"5ymethyl !ellul"se );M;.


21/36


22/36

##

*ioremediasi adalah penggunaan mikroba untuk

membersihkan terkontaminasi tanah dan air tanah. >ikroba

sangat ke-il organisme, seperti bakteri, yang hidup se-ara alami

di lingkungan. *ioremediasi merangsang pertumbuhan mikroba

tertentu yang menggunakan kontaminan sebagai sumber pangan

dan energi. kontaminan diperlakukan menggunakan bioremediasi

meliputi minyak dan minyak bumi lainnya produk, pelarut, dan

pestisida.

*eberapa jenis mikroba makan dan men-erna kontaminan,

biasanya mengubah mereka menjadi sejumlah ke-il air dan

berbahaya gas seperti karbon dioksida dan etena. +ika tanah dan

air tanah tidak memiliki -ukup dari mikroba yang tepat, mereka

dapat ditambahkan dalam proses yang disebut

Hbioaugmentation.H Dntuk bioremediasi menjadi e2ekti2, suhu

yang tepat, nutrisi, dan makanan juga harus hadir. epat Kondisi

ini memungkinkan mikroba yang tepat untuk tumbuh dan biak

dan makankontaminan lainnya. +ika kondisi tidak benar, mikroba

tumbuh terlalu lambat atau mati, dan kontaminan tidak

dibersihkan.

*ioremediasi bergantung pada mikroba yang hidup se-ara

alami di dalam tanah dan air tanah. >ikroba ini tidak

menimbulkan an-aman bagi orangorang di situs atau di

masyarakat. >ikroba ditambahkan ke situs untuk

bioaugmentation biasanya mati setelah kontaminasi dan kondisi


23/36


24/36

#=

ter-emar banyak dan telah dipilih atau sedang digunakan di lebih

dari 1!! situs Super2und di seluruh negeri.

&. omik Ilmiah Berbasis Penelitian

elain sebagai media hiburan tekstual dan =isual k"mik merupakan

media yang e#ekti# sebagai sarana dalam penyampaian in#"rmasi. >lemen =isual

pada k"mik dapat ber#ungsi dalam memperkuat penjelasan dan in#"rmasi tekstual

yang disampaikan. ;erita yang dibuat dalam alur menarik serta karakter t"k"h

yang kuat dan memikat menjadikan k"mik sebagai media hiburan dan in#"rmasi

yang diminati para pelajar dari g"l"ngan anak'anak hingga de9asa.

Menurut ie )


25/36

#"

kenyataan di lingkungan sekitar sangat perlu dalam mempelajari berbagai

#en"mena alam yang berkaitan dengan hal'hal yang bersi#at s!ienti#i! dan ilmiah.

4al yang bersi#at ilmiah dan s!ienti#i! masih memiliki stigma yang

berkaitan langsung dengan materi pelajaran yang dirasa berat dan terpisah

dengan kehidupan di luar akademik sis9a dan masyarakat pada umumnya.

edangkan sains merupakan pr"ses dan #en"mena yang terjadi setiap hari dan

dekat dan lekat pada kehidupan sis9a dan masarakat. @ntuk itu sains harus di

kan kepada masyarakat sejak dini.

Memasyaraktkan hal yang bersi#at ilmiah memang kurang menarik bagi

masyarakat pada umumnya. 4al tersebut dapat diatasi dengan mengemas pesan

dan in#"rmasi s!ienti#i! dalam bentuk yang menarik dan ringan, akan tetapi tetap

berb"b"t pada k"nten materi. ehingga diharapkan dengan mudah dapat mem

kan dunia sains dalam kehidupan dan paradigma masyarakat sejak dini.

Dengan menggunakan k"mik sebagai media in#"rmasi yang memiliki

kelebihan seperti yang disebutkan sebelumnya akan membantu sis9a dan

masyarakat yang mengk"nsumsinya untuk memahami pesan serta k"nsep materi

yang disampaikan dengan lebih baik dan menarik.


26/36

#6

'. Asumsi

elul"sa merupakan salah satu senya9a yang terdapat pada limbah !air

kertas dan sulit untuk terdegradasi dan membutuhkan 9aktu yang lama melalui

reaksi #isika dan kimia se!ara alami di alam. Melalui identi#ikasi pada is"lat

bakteri yang diambil dari limbah !air pr"duksi kertas akan diper"leh beberapa

bakteri indigen yang mampu mendegradasikan selul"sa se!ara enimatis pada

medium perlakuan. Dari beberapa is"lat tersebut nantinya akan dibandingkan

kualitasnya dalam mendegradasi selul"sa, sehingga diper"leh spesies bakteri yang

memiliki si#at dan kemampuan yang terbaik.

H. erangka Ber(ikir

I. )umusan %asalah

1. agaimanakah pesies bakteri indigen dari limbah !air p"rduksi kertas yang

berp"tensi memiliki si#at selul"tikA

2. agaimanakah karakteristik dari bakteri selul"tik indigen yang ada pada

limbah !air pr"duksi kertasA

$. agaimanakah perbedaan kemampuan hidr"lisis selul"sa antar bakteri

indigen is"lat dari limbah !air pr"duksi kertasA

%. agaimanakah pengaruh interaksi antar berbagai ma!am is"lat terhadap

kemampuan hidr"lisis bakteri selul"tik indigen pada limbah !air pr"duksi

kertasA&. agaimana k"ntribusi dari penelitian sehingga dapat dijadikan k"mik ilmiah

p"pular berbasis penelitianA

$. De(inisi *+rasional ,ariabel

a. imbah !air

7dalah at sisa atau residu dari pr"ses peng"lahan industry kertas yang

kemudian dibuang dalam bentuk substrat !air.

b. akteri Indigen"us


27/36

#

>ikroorganisme indigenous yakni mikroorganisme yang

memang hidup dan diambil dari limbah -air tersebut.

!. elul"saelul"sa adalah p"limer alam yang terdiri atas subunit'subunit D'gluk"sa

yang ditautkan satu sama lain dengan ikatan ('Dgluk"sa berbentuk seperti

serabut, liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan dalam dinding sel pelindung

tumbuhan, terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu

jaringan tumbuhan.

d. akteri elul"tik akteri selul"litik adalah bakteri yang memiliki kemampuan menguraikan

selul"sa menjadi m"n"mer gluk"sa dan menjadikannya sebagai sumber

karb"n dan sumber energy

e. i"remediasi

eknik bioremediasi merupakan pengembangan dari

bioteknologi lingkungan yang menggunaan agen hayati

baik tanaman, jamur, maupun mikroorganisme untuk

membersihkan limbah pada lingkungan yang telah

terkontaminasi.

#. */$ )/I: P:8DKSI

K:/S


28/36

#B

BAB III

%E"*DE PENELI"IAN

F/F/ P7)>/: */K:I I7IG78DS

SDI :G://SI

IS8/ */K:I

>enimblkan masalah

ingkungan danP7GD+I/7 SIC/

SD8IK

*/K:I SD8IK

:*/IK

I7ICIK/SI SPSIS

*I8:>I/SI Komik ilmiah

Popular

*erbasis

Penelitian


29/36

#9

A. )an-angan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian deskripti# k"mparati# dengan teknik

"bser=asi. Penelitian ini mendeskripsikan !iri m"r"#l"gi setiap bakteri yang

ditemukan pada is"lat. Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

eksperimental untuk mengetahui perbedaan ="lume biakan bakteri selul"tik

terhadap kemampuan hidr"lisis selul"se, selain itu untuk mengetahi jenis bakteri

yang memiliki kemampuan selul"tik terbaik dari is"lat, serta interaksi antar

berbagai ma!am is"lat terhadap kemampuan hidr"lisis bakteri selul"tik indigen

pada limbah !air pr"duksi kertas. 7dapun ran!angan penelitian yang digunakan

adalah ran!angan a!ak lengkap dengan tiga kali ulangan.

Penelitian ini menggunakan tiga =ariable yang meliputi )1 =ariable

bebas, yakni is"lat bakteri selul"tik indigen"us, )2 =ariable terikat, yakni

kemampuan hidr"lisis, )$ =ariable k"ntr"l, yang meliputi: suhu, lama 9aktu

inkubasi, umr biakan murni, 9aktu k"ntak dengan medium B;, ke!epatan

shaker.

B. *b#ek Penelitian

6bjek dalam penelitian ini limbah !air pr"duksi kertas. P"pulasi yang

diamati dalam penelitian ini adalah bakteri selul"tik indigen"us dari is"lat limbah

!air pr"duksi kertas. edangkan sampel yang digunakan is"lat yang dibatasi

dengan k"nsentrasi 10/'20/, yang pengambilanny dengan menggunakan b"t"l

steril.

C. )uang Lingku+ Penelitian

?uang lingkup Penelitian dijabarkan dalam table berikut ini

,ariabel ub Cariabel Indikat"r empirik Jenis data

ebas k"ntr"l 0 ml

III


30/36

3!

?asi"Is"late

7, ,;,D,>

10 ml, 1& ml, 20

ml

erikat


31/36

31

pengamatan !iri m"r#"l"gi dan #isil"gi akan dilaksanakan di lab"ratrium

mikr"bi"l"gi @ni=ersitas Begeri Malang. edangkan untuk pendeskripsian si#at

#isi"l"gis dan identi#ikasi spesi#ik bakteri pada setiap is"lat dilaksanakan di

lab"rat"rium mikr"bi"l"gi #akultas ked"kteran uni=ersitas bra9ijaya malang.

&. Instrumen Penelitian

a. embar pengamatan hidrlisis selul"sa se!ara kualitati#, kuantitati#, lembar

"bser#asi m"r#"l"gi k"l"ni mikr"sk"pis, lembar "bser=asi untuk

mendeskripsikan si#at sit"l"gi dan #isi"l"gi. 7dapun lembar "bser=asi

yang dibuat sebelumnya dibuat dengan memperhatikan kesesuaian isi dan

hal'hal yang akn diin#"rmasikan serta melalui pr"ses =alidasi.

b. embar "bser=asi untuk k"mik sains p"pular berbasis penelitian dibuat

dengan memperhartikan isi dan materi yang akan dijelaskan dan telah

melalui pr"ses =alidasi dari ahli media k"munikasi dan ahli dalam bidang

atau materi yang dikaji dalam hal ini mikr"bi"l"gi lingkungan.

'. "eknik Pengum+ulan Data

Penelitian ini dibantu "leh beberapa tenaga ahli yang terkuali#ikasi, dalam

pr"ses is"lasi, perbanyakan dan peremajaan is"lat peneliti akan dibantu tim

lab"ran dari uni=ersitas negeri malang dengan kuali#ikasi jenjang pendidikan

telah menempuh strata satu. Pada pr"ses penentuan kadar hidr"lisis selul"sa

peneliti akan dibantu "leh tenaga lab"ran dengan kuali#ikasi yakni strata satu

dan magister di @ni=ersitas Muhammadiyah Malang. Pada pengamatan si#at

#isi"l"gis dan identi#ikasi jenis spesi#ik is"lat peneliti akan dibantu "leh tim

lab"ran dengan kuali#ikasi tingkat pendidikan strata datu dan magister di

@ni=ersitas ra9ijaya Malang.


32/36

3#

Jenis data yang diambil untuk dianalisis meliputi:

1. Jenis bakteri selul"tik indigen"us pada is"lat limbah !air pr"duksi kertas

pada bak penampungan akhir.

2.


33/36

33

7 10 /

1&/

20/

10 /

1&/20/

; 10 /

1&/

20/

b. ?an!angan pembuatan k"mik

Dalam penyusunan k"mik sains p"pular berbasis penelitian, peneliti akan

mengajukan dra# pembuatan k"mik yang isinya memuat beberapa aspek

yang akan di=alidasi "leh =alidat"r. 4al tersebut meliputi naskah !erita

pada k"mik, !"nt"h karakter, dial"g, dan materi yang akan di masukkan

dalam !erita k"mik.

%. Pengamatan

Perhitungan kadar selul"se

&. Identi#ikasi dan Pemilihan akteri Eang erp"tensi elul"tik

' Identi#ikasi m"r#"l"gi : 9arna k"l"ni, bentuk k"l"ni, tepian, diameter,

bentuk pertumbuhannya' it"l"gi : pe9arnaan gram, bentuk dan ukuran sel, sp"ra, kapsula, gerak.

' *isi"l"gi : dengan menggunakan mikr"bath

3. eknik 7nalisis Data

a. 7nalisis kuantitati#

7nalisis penurunan kadar selul"sa pada is"lat yang dihitung se!ara

kuantitati# dengan melalui met"de statistik dengan menggunakan teknik

analisis ana=a ganda, dengan tara# signi#ikasi &/.

b. Identi#ikasi spesi#ik is"lat bakteri

Determinasi yang dilakukan sampai tingkatan spesies yang di identi#ikasi

berdasarkan karakteristik si#at penghidr"lisis pada setiap is"lat yang

didasarkan pada sumber rujukan dari beberapa pustaka dan jurnal

internasi"nal.

DA&"A) )U$UAN


34/36

3=

7rti uri 4akeem and mita hatnagar 2010. Heavy Metal Reduction of Pulp

and Paper Mill Effluent by Indigenous Microbes. Department "#

i"s!ien!es, IP>;, haiabad )@.P. ASIAN J. EXP. BIOL. SCI., VOL 1 (1)2010:201-203

iradar et al., 2012. Bioremediation of Chromium in Pulp and Paper Processing

Industrial Effluents by Indigenous Microbes. J i"remed i"deg 2012.

d"i:10.%12F21&&'31--.100011.

4asrul satria et l . !""# . Pemanfaatan Bakteri elulolitik dan !ilanolitik yang

Potensial untuk "ekomposisi #erami Padi. $urnal %anah trop.& vol. '(& no. '&

!"")* +'-#". ,ssn "#!-!+x.

?a!hman !ahy"n", 200. "ampak $imbah Cair Pt %ertas Basuki Rachmat&

Banyu'angi (erhadap %esehatan Masyarakat. esis. pr"gram magister ilmulingkungan Pr"gram pas!asarjana @ni=ersitas dip"neg"r" emarang

P)*P*SAL USULAN PENELI"IAN "ESIS

DA/A HID)*LISIS SELUL*SA *LEH BA"E)I I)"I*E)+,

LI%BAH CAI) PAB)I E)"AS DALA% PEN/USUNAN


35/36

3"

*%I IL%IAH BE)BASIS PENELI"IAN

@ntuk Memenuhi ugas Pr"p"san Penelitian esis

Eang Dibina 6leh

Dr. Ibr"him. M.i

Dr. 7bdul h"#ur. MPd

6leh :


36/36

36

I.

II.

III.

I,.

,.,I.

proposal penelitian bioremediasi bakteri selulotik pada limbah industri kertas

Documents