Biodegradasi Limbah

@E02-Elvi, @ProyekA08

Disusun Oleh Elvi Khairina

Biodegradasi didefinisikan sebagai suatu proses oksidasi senyawa organik oleh mikroorganisme, baik di tanah, perairan, atau pada instalasi pengolahan air limbah. Biodegradasi terjadi karena bakteri dapat melakukan metabolisme zat organik melalui sistem enzim untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi. Energi digunakan untuk sintesis, motilitas, dan respirasi(Paramita,2012).

 Menurut Feliatra (1996) dalam Dharmawibawa (2004) dalam Gede Darmayasa (2012) alasan metode biologi atau biodegradasi oleh mikroorganisme merupakan salah satu cara yang tepat, efektif dan hampir tidak ada pengaruh sampingannya pada lingkungan yaitu karena tidak menghasilkan racun atau blooming karena mikroba ini akan mati seiring dengan habisnya minyak.

Menurut MetCalf dan Eddy (1972) dalam Adiparna (2013), batasan air limbah dikemukakan sebagai kombinasi dari cairan dan sampah-sampah cair yang masuk dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, bersama-sama dengan airtanah, air permukaan, air hujan yang mungkin ada.

Biodegradasi merupakan salah satu alternatif pengolahan limbah yang dapat diaplikasikan dalam pengolahan secara biologi. Proses pengolahan biologi merupakan proses pengolahan air limbah dengan memanfaatkan aktivitas pertumbuhan mikroorganisme yang berkontak dengan air limbah, sehingga mikroorganisme tersebut dapat menggunakan bakteri organik pencemar yang ada sebagai bahan makanan dalam kondisi lingkungan tertentu dan mendegradasi atau menstabilisasinya menjadi bentuk yang lebih sederhana.

Proses pengolahan biologi juga dapat dibagi berdasarkan media pertumbuhan mikroorganismenya(Milasari,2010), yaitu :

a)      Suspended growth atau pertumbuhan tersuspensi :

Mikroorganisme berada dalam keadaan tersuspensi di air limbah seperti pada reaktor lumpur akif atau kolam oksidasi.

b)     Attached growth atau pertumbuhan terlekat :

Mikroorganisme tumbuh terlekat pada media pendukung yang berada di dalam air limbah. Media pendukung ini dapat berupa media pendukung yang bergerak (rotating biological contactor, fluidized bed, rotortogue), diam (trickling filter, baffled reactor), terendam (fluidized bed) maupun tidak terendam (trickling filter).

c)      Kombinasi dari suspended dan attached growth :

Secara keseluruhan, tujuan pengolahan limbah secara biologis pada limbah domestik ialah :

1.      Mengubah (mengoksidasi) unsur terlarut dan partikel biodegradable ke dalam bentuk akhir yang cocok.

2.      Menangkap dan menggabungkan padatan tersuspensi dan padatan koloid yang sulit diendapkan pada lapisan biofilm.

3.      Mengubah atau menghilngkan nutrien, seperti nitrogen dan fosfor.

4.      Pada beberapa kasus, menghilangkan unsur dan senyawa trace organik spesifik.

        

Macam-macam Biodegradasi :

1.      Biodegradasi Aerob

Proses dimana menggunakan O2. Dibutuhkan aerasi sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Proses aerob biasanya menghasilkan biomassa dalam jumlah besar (66%) dan menghasilkan air, gas, asam organik (34%) (Sutapa DAI, 1999).

Reaksi yang terjadi : 

 

1.      Biodegradasi Anaerob

Reaksi : Zatorganik   cell + CH + RSH + energi

Beberapa limbah Industri dengan kadar COD dan BOD tinggi lebih efektif diolah dengan menggunakan proses anaerob. Pengolahan limbah anaerob adalah sebuah metode biological untuk peruraian bahan organik atau anorganik tanpa kehadiran oksigen.Produk akhir dari degradasi anaerob adalah gas, paling banyakmetana (CH4), karbondioksida (CO2), dan sebagian kecil hidrogen sulfide (H2S) danhydrogen (H2). Proses yang terlibat adalah fermentasi asam dan fermentasi metana.

Dalam proses anaerob ini peruraian bahan organik dilakukan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut dibagi dalam dua kelompok yaitu kelompok 1 yang menghidrolisa dan memfermentasi komponen organik kompleks menjadi komponen organik sederhana seperti asam asetat dan asam propionat.Kelompok bakteri ini terdiri dari bakteri anaerob dan fakultatif yang disebut pembentuk asam. Kelompok II adalah mikroorganisme yang mengubah asam organik yang dibentuk oleh kelompok I menjadi gas methane dan gas CO2 . Bakteri ini disebut pembentuk methane. Beberapa kelompok bakteri anaerob dan fakultatif yang lain memenfaatkan macam-macam ion inorganik yang ada dalamlumpur seperti bakteri mereduksi ion sulfat (SO4^2-) menjadi ion sulfit (S^2-) dan mereduksi Nitrat (NO^3-) menjadi nitrogen (N₂).

2.      Biodegradasi  Fenol

Degradasi senyawa fenol dapat dilakukan lebih mudah dibandingkan dengan senyawa hasil sintetik derivat atau homolog aromatis. Hal ini lebih disebabkan karena senyawa ini telah lebih lama dikenali bakteri pendegradasi sehingga bakteri mampu mendegradasi jauh lebih baik dibandingkan dengan degradasi senyawa derivat sintetiknya. Fenol dan homolognya seperti klorofenol memerlukan suasana aerob dan anaerob agar dapat terdegradasi. Reduktif dehalogenasi dilakukan dalam suasana anaerob, namun tahap pembentukan katekol atau klorokatekol pada reaksi yang menggunakan ring-dioxygenase dan ringcleavage dioxygenase memerlukan oksigen. Meski tidak menyebutkan secara spesifik, Mohn and Kennedy (1992) melihat adanya beberapa mikroba anaerob yang mampu mendegradasi klorofenol dan mungkin dapat digunakan pada limbah yang mengandung klorofenol.

DAFTAR PUSTAKA :

Paramita P, Maya Shovitri dan N D Kuswytasari.2012. Biodegradasi Limbah Organik Pasar dengan Menggunakan Mikroorganisme Alami Tangki Septik. JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 1 (Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)). Dalam http://ejurnal2.its.ac.id/index.php/sains_seni/article/view/780 (Diunduh Tanggal 21 November 2017)

Milasari Ika , Nurita dan Budi Ariyani, Sukma. 2010. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR KADAR COD DAN FENOL TINGGI DENGAN PROSES ANAEROB DAN PENGARUH MIKRONUTRIENT Cu : KASUS LIMBAH INDUSTRI JAMU TRADISIONAL. Undergraduate thesis, Teknik Kimia UNDIP. Dalam http://eprints.undip.ac.id/11892/  (Diunduh Tanggal 21 November 2017)

GEDE DARMAYASA, I. B. G.. ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI LIPID (LEMAK) PADA BEBERAPA TEMPAT PEMBUANGAN LIMBAH DAN ESTUARI DAM DENPASAR. Jurnal Bumi Lestari, [S.l.], v. 8, n. 2, nov. 2012. ISSN 2527-6158. Dalam https://ojs.unud.ac.id/index.php/blje/article/view/2432. (Diunduh Tanggal 21 November 2017)

Adirpadana Muhammad Rio, Rijanta. 2013. HUBUNGAN ANTARA PENGETAHUAN DAN SIKAP TERHADAP PERILAKU MASYARAKAT DALAM PEMANFAATAN PRASARANA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DI WILAYAH KARTAMANTUL. Jurnal Bumi Indonesia Volume 2, Nomor 1, Tahun 2013. Dalam http://id.portalgaruda.org/?ref=browse&mod=viewarticle&article=123830 (Diunduh Tanggal 21 November 2017)