PENGELOLAAN KUALITAS LINGKUNGAN

BIOREMEDIASI MINYAK BUMI

DISUSUN OLEH:

Ayu Azhar Wijhar Utami

H1E108027

PROGAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2010

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan karena berkat rahmat dan hidayah Nya,

penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah yang mengambil tema

bioremidiasi dengan mengambil studi kasus yang berhubungan dengan

bioremidiasi limbah minyak bumi.

Tiada gading yang tak retak, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik

dan saran yang membangun dalam makalah ini. Agar ke depannya, pembuatan

makalah lainnya dapat menjadi lebih baik dari sekarang. Penulis mengucapkan

kepada Ibu Rima Fitriani, ST dan ibu Nopi Stiyati S.Si selaku dosen pengajar dan

juga pembimbing dalam pembuatan makalah ini. Semoga isi makalah ini dapat

memberikan manfaat bagi lainnya.

Banjarbaru, Maret 2010

Penulis

2

Abstract

A research has been done on conventional bioremediation which has been modified in a way giving LAS surfactants and solvents of EM4 to improve the results of biodegradation process. Addition of LAS surfactants started 0%, 1.75%, 2% to 2.25% in this research and EM4 constant delivery of 250 ml. The results of this research indicate that the addition of LAS surfactants can function as an activator so as to facilitate the growth of microorganisms in the biodegradation process of improving the results that have occurred. Likewise with the addition of microorganisms to enhance biodegradation process that results can be indicated with decreased content of TPH (Total Petroleum Hydrocarbons) in accordance with the function of time.

Keywords: Bioremediation, waste oil, surfactants LAS, EM4

Abstrak

Suatu penelitian telah dilakukan mengenai bioremediasi konvensial yang telah dimodifikasi dengan cara pemberian surfaktan LAS dan larutan EM4 untuk meningkatkan hasil proses biodegradasi. Penambahan surfaktan pada penelitian ini mulai 0%, 1,75%, 2% hingga 2,25% dan pemberian EM4 konstan sebanyak 250 ml. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan surfaktan LAS dapat berfungsi sebagai aktivator pertumbuhan mikroorganisme sehingga memudahan dalam meningkatkan hasil proses biodegradasi yang telah terjadi. Begitu juga dengan penambahan mikroorganisme dapat meningkatkan hasil proses biodegradasi yang dapat diindikasikan dengan penurunan kandungan TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) sesuai dengan fungsi waktu.

Kata Kunci: bioremediasi, limbah minyak bumi, surfaktan LAS, EM4

3

1. JudulPengaruh Surfaktan Linear Alkylbenzena Sulfonat Dalam Mempercepat Bioremidiasi Minyak Bumi

2. Pendahuluan Latar belakang

Bioremidiasi merupakan suatu teknologi inovatif dalam pengolahan limbah, yang dapat menjadi teknologi alternatif dalam menangani pencemaran yang diakibatkan oleh berbagai proses kegiatan dengan biaya operasi yang relatif murah serta ramah dan aman bagi lingkungan. Dahulunya bioremidiasi hanya dilakukan pada limbah organik yang mudah dihilangkan. Namun pada tahun 1980an, bioremidiasi mulai dikembangkan penggunaannya pada limbah yang lebh sulit seperti pada kontaminasi tanah. Tujuan dari bioremidiasi adalah memineralisasi kontaminan, yaitu mengubah senyawa kimia berbahaya menjadi kurang berbahaya seperti karbon dioksida atau beberapa gas lain, senyawa anorganik, air dan materi yang dibutuhkan oleh mikroba pendegradasi (Eweis et al.1998). Salah satu contoh dari bioremidiasi adalah bioremidiasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Hal yang pertama dilakukan adalah dengan mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi di dalam tanah yang terkontaminasi. Selanjutnya bakteri ini akan menguraikan limbah minyak bumi dan dalam waktu yang cukup singkat maka kandungan minyak bumi akan berkurang hingga akhirnya hilang. Hal inilah yang disebut sistem bioremidiasi. Di dalam bioremediasi terdapat beberapa jenis bioremidiasi seperti bioaugmentasi, dimana mikrooganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar dan biostimulasi serta bioremidiasi intrinsik. Selain itu terdapat pula bioremidiasi in-situ dan ex-situ. Perbedaan di antara bioremidiasi in-situ dan ex-situ adalah pada proses dan biaya selama proses berlangsung. Di dalam proses bioremidiasi pun telah diatur sebuah hokum berupa Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.128 tahun 2003 tentang tatacara dan persyaratan teknis dan pengelolaan limbah minyak bumi dan tanah  terkontaminasi oleh minyak bumi secara biologis (Bioremediasi).

Batasan Masalah

Batasan masalah pada makalah mengenai bioremidiasi ini adalah membahas seluk beluk dari bioremidiasi yang antara lain pengertian bioremidiasi, jenis-jenis bioremidiasi hingga penggunaannya. Makalah ini juga disertai dengai jurnal yang membahas mengenai bioremidiasi dalam mengatasi masalah pencemaran minyak bumi.

Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini antara lain untuk mengetahui seluk beluk mengenai salah satu proses remidiasi yaitu bioremidiasi terutama pada bioremidiasi limbah minyak bumi.

4

Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan adalah kajian pustaka, di mana penulis mengambil materi- materi yang di bahas dari beberapa referensi yang di dapatkan dari buku-buku di perpustakaan maupun dari internet.

3.Tinjauan Pustaka

a. Bioremidiasi

Dari berbagai referensi dapat diketahui bahwa bioremidiasi memiliki banyak pengertian yang di antaranya adalah

a. Bioremidiasi dapat didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali dengan tujuan mengontrol, menreduksi atau bahkan mereduksi bahan pencemar dari lingkungan.

b. Bioremidiasi adalah penggunaan organisme hidup untuk detoksi, memulihkan/ mengurangi polusi dan kerusakan lingkungan.

c. Bioremidiasi merupakan pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi dalam mengendalikan pencemaran

d. Bioremidiasi merupakan proses biologis (bioproses) yang memanfaatkan bakteri mikrobiologis dalam proses kerjanya

Dari pengertian-pengertian di atas dapat di simpulkan bahwa bioremidiasi merupakan penggunaan mikroorganisme dalam mengurangi polutan di lingkungan. Pada saat bioremidiasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme untuk memodifikasi polutan di lingkungan dengan mengubah struktur kimia polutan yang disebut dengan biotransformasi. Dalam berbagai kasus biasanya biotransformasi biasanya berujung pada biodegradasi yang dimana polutan beracun terdegradasi, strukturnya menjadi tidak kompleks dan akhirnya menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun.

Biodegradasi sendiri adalah pemecahan cemaran organik oleh aktivitas mikroba yang melibatkan serangkaian reaksi enzimatik. Pada umumnya terjadi karena karena senyawa tersebut di manfaatkan sebagai sumber makanan. Biodegradasi lengkap disebut juga sebagai mineralisasi, dengan produk akhirnya berupa karbondioksida dan air. Proses ini dipakai dalam pengolahan limbah untuk menjadi karbondioksida dan air.

Ada beberapa pendekatan umum untuk meningkatkan kecepatan biotransformasi atau biodegradasi antara lain dengan

- Seeding, mengoptimalkan populasi dan aktivitas mikroba indidenous (bioremidiasi intrinsik) dan atau penambahan mikroorganisme exogenous (bioaugmentasi)

5

- Feeding, memodifikasi lingkungan dengan penambahan nutrisi (biostimulasi) dan aerasi (bioventing).

Bioremidiasi dapat terbagi menjadi dua buah kata yaitu bio dan remidiasi. Remidiasi dapat diartikan sebagai pemulihan yang bisa berarti kondisi lingkungan yang terdegradasi dapat diteruskan sampai kepada kondisi lingkungan seperti kondisi awal sebelum terkontaminasi. Sedangkan kata “bio” dalam bioremidiasi dapat berarti biologi yaitu organism yang hidup dan bergantung pada kondisi lingkungan. Dari pengertian dua kata tersebut, bioremidiasi dapat diartikan pemulihan yang bisa berarti kondisi awal sebelum kontaminasi ataupun pencemaran terjadi dengan menggunakan mikroorganisme.

Proses bioremidiasi ini telah dikembangkan dan diuji coba sejak tahun 1980-an khususnya di Amerika Serikat. Untuk Indonesia sendiri, aplikasi bioremidiasi masih dalam tahap pengembangan. Bioremidiasi bukan merupakan konsep baru dalam mikrobiologi terapan karena mikroba telah banyak digunakan selama bertahun-tahun dalam mengurangi senyawa organik dan bahan beracun baik yang berasal dari limbah rumah tangga maupun dari industri. Hal ini yang baru mengenai bioremidiasi ini adalah bahwa teknik ini sangat efektif dan murah dari sisi ekonomi untuk membersihkan tanah dan air yang terkontaminasi oleh senyawa-senywa kimia toksik atau beracun.

Sejak tahun 1900an, orang-orang telah menggunakan mikroorganisme untuk mengolah air pada saluran air. Pada saat ini, bioremidiasi telah berkembang pada perawatan limbah buangan yang berbahaya yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Contoh dari polutan-polutan ini antara lain adalah logam-logam berat, petroleum hidrokarbon dan senyawa-senyawa terhalogenasi seperti pestisida, herbisida dan lain-lain.

Bioremidiasi saat ini telah didukung oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan dapat didegradasi oleh mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba yang baru dan bermanfaat dan kemampuan untuk meningkatkan bioremidiasi melalui teknologi genetik. Teknologi genetik molekular sangat penting untuk mengidentifikasi gen-gen yang mengkode enzim yang terkait pada bioremidiasi. Karakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan dapat meningkatkan pemahaman mengenai bagaimana mikroba-mikroba memodifikasi polutan beracun menjadi tidak berbahaya. Contoh mikroba yang memodifikasi polutan menjadi tidak berbahaya adalah bakteri pemakan minyak yang merupakan mikroorganisme rekombinan yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan. Mikroorganisme rekombinan diciptakan agar dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan dan dapat tumbuh lebih cepat jika dibandingkan bakteri-bakteri jenis lain yang alami. Meskipun begitu, mikroba rekombinan belum berhasil dikomersialkan karena mikroba ini hanya dapat mengurai komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas dan juga belum mampu mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang cenderung bertahan di lingkungan.

Bioremidiasi memiliki keuntungan sekaligus kekurangan. Untuk keuntungan, bioremidiasi memiliki beberapa, antara lain adalah

6

- Bioremidiasi merupakan proses alami

- Hasil proses bioremidiasi bukan merupakan produk yang berbahaya

- Tanah yang terkontaminasi dapat kembali ditanami

- Relatif ramah lingkungan

Sementara itu, untuk kekurangan dari bioremediasi antara lain antara lain adalah

- Tidak seluruh polutan mampu didegradasikan oleh mikroba

- Akumulasi senyawa toksik yang merupakan metabolit sekunder selama proses bioremidiasi tidak dapat dihindari.

- Proses perombakan akan mengalami kesulitan apabila polutan logam berat bercampur dengan polutan organik.

b. Jenis-Jenis Bioremidiasi

Bioremidiasi dapat terbagi menjadi beberapa jenis, antara lain adalah

- Biostimulasi

Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, di tambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.

- Biougmentasi

Bioaumentasi dapat diartikan sebagai mikrooganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Penggunaan cara ini sering kali digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat meskipun terdapat beberapa hambatan dalam penggunaan cara ini seperti sulitnya mengontrol tempat yang tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang secara optimal.

- Bioremidiasi intrinsik

Bioremidiasi intrinsik terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar.

Selain jenis-jenis bioremidiasi di atas, bioremidiasi dapat dibedakan pula menjadi bioremidiasi in-situ (on-site) dan ex-situ (off-site). Bioremidiasi on-site adalah bioremidiasi di lokasi. Bioremidiasi ini lebih murah dan lebih mudah sementara bioremidiasi ex-situ dilakukan dengan cara tanah yamg tercemar digali dan dipindahkan ke dalam penampungan yang lebih dikontrol, kemudian diberi perlakuan khusus dengan menggunakan mikroba. Bioremidiasi ex-situ dapat berlangsung lebih cepat, mampu meremidiasi jenis kontaminan dan jenis tanah

7

yang lebih beragam dan lebih mudah dikontrol dibandingkan dengan bioremidiasi in-situ.

Bioremidiasi ex-situ biasanya terdiri dari penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah di daerah aman itu, tanah yang terkontaminasi dapat dibersihkan dari pencemar. Cara membersihkannya adalah tanah tersebut disimpan di bak atau tangki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak atau tangki tersebut. Untuk selanjutnya zat pencemar dapat dipompakan keluar dari bak dan kemudian diolah dengan instalansi pengolah air limbah. Kekurangan dari bioremidiasi ini adalah prosesnya lebih rumit dan mahal sementara kelebihannya adalah proses bisa lebih cepat dan mudah dikontrol, mampu meremediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.

c.Proses Bioremidiasi

Secara sederhana proses bioremidiasi bagi lingkungan dapat dilakukan dengan mengaktifkan bakteri alami pengurai limbah baik organik maupun anorganik yang akan ditangani. Bakteri-bakteri akan menguraikan limbah tersebut yang telah sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu tertentu, bakteri yang telah ditebarkan pada lingkungan yang terkontaminasi tersebut akan menunjukkan bahwa kandungan limbah di lingkungan tersebut mulai berkurang bahkan hilang. Faktor yang dapat membuat bioremidiasi menjadi berhasil adalah dilakukan karakterisasi lahan dan treatability study. Dalam karakterisasi lahan diperlukan data-data yang cukup banyak seperti sifat dan struktur geologis lapisan tanah, lokasi sumber pencemar dan perkiraan banyaknya hidrokarbon yang terlepas dalam tanah. Selain itu, sifat-sifat lingkungan dari tanah juga harus diketahui mulai dari derajat keasaman (pH), kelembaban hingga kandungan kimia yang sudah ada. Karakterisasi lahan berfungsi pula mengetahui keberadaan dan jenis mikroba yang ada dalam tanah.

Agar proses bioremidiasi dapat berlangsung maka memerlukan beberapa persyaratan, antara lain

- Mikroorganisme merupakan kunci pada kegiatan bioremidiasi sehingga organisme yang digunakan harus dapat merombak polutan secara lengkap dengan kecepatan yang reasonable sampat mencapai batas yang aman.

- Mikroorganisme memerlukan tambahan sumber C dalam melakukan proses degradasi polutan. Sehingga diperlukan penambahan elektron aseptor yang sesuai, tergantung pada spesies mikroba dan kondisi lingkungan setempat.

- Kondisi lingkungan setempat sangat penting dalam aktivitas degradasi oleh mikroorganisme. Hal ini meliputi ketersediaan oksigen, kelembaban, pH, bahan organik dan suhu.

- Proses metabolisme oleh mikroorganisme perombak, hasil metabolismenya tidak terakumulasi dan tidak menghasilkan metabolit yang lebih toksik dari polutan induknya.

8

- Bioavailability polutan menjadi faktor yang lebih penting untuk keberhasilan atau kegagalan proses bioremediasi.

- Faktor ekologi bagi mikroba sangat penting untuk diperhatikan. Sebaiknya mikroba tidak dalam kondisi berkompetisi dengan mikroba lainnya.

- Faktor yang tidak kalah pentingnya dalah faktor biaya. Jika bioremidiasi mahal maka masyarakat pengguna tidak akan menggunakannya. Oleh karena itu sebaiknya, bioremidiasi tidak lebih mahal dari pengolahan secara fisik atau kimia.

Bioremediasi yang berasal dari bakteri yang telah mengalami rekayasa genetik maupun tidak rekayasa genetik tidak akan memberikan dampak yang aman. Oleh karena itu, proses bioremidiasi juga diatur ketentuannya oleh Kementrian Lingkungan Hidup, misalnya pada saat ini telah dibuat sebuah hukum yang mengatur standar baku kegiatan bioremidiasi untuk mengatasi permasalahan lingkungan akibat kegiatan pertambangan dan perminyakan serta bentuk pencemaran lainnya (logam berat dan pestisida) yang disusun dan tertuang didalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.128 tahun 2003 tentang tatacara dan persyaratan teknis dan pengelolaan limbah minyak bumi dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi secara biologis (Bioremidiasi).

Proses dari bioremediasi dapat dikatakan aman. Hal ini dapat dilihat dari hasil akhir dari proses bioremidiasi dapat berupa air terproduksi yang sudah memenuhi baku mutu lingkungan dan padatan, produk yang dapat digunakan untuk bahan pembentuk batu beton untuk bahan bangunan dan pupuk.

d.Pengolahan Limbah dalam Minyak Bumi

Dari segi ekonomi dan fungsi, penggunaan teknik bioremidiasi harus dapat bersaing dengan teknologi remediasi lainnya seperti insinerasi atau perlakuan kimia. Sebelum suatu teknik bioremidiasi dapat dipergunakan, informasi tentang keadaan lokasi dan potensi mikroorganisme harus sudah diketahui. Sehingga perlu dilakukan suatu uji laboratorium untuk mengetahui kecepatan degradasi pada suatu fungsi lingkungan tertentu seperti pH, konsentrasi oksigen, nutrient, komposisi mikroba, ukuran partikel tanah dan suhu. Dibandingkan dengan teknik-teknik remediasi lainnya, aplikasi bioremidiasi jauh lebih murah biaya prosesnya.

Menurut Triatmodjo (1999) menyatakan bahwa tumpahan minyak mentah yang terjadi di perairan, mengakibatkan pencemaran di daerah lingkungan pantai. Hal ini karena daerah tersebut merupakan daerah di tepi laut yang masih mendapat pengaruh keadaan laut seperti pasang surut, angin laut dan perembesan laut. Menurut Pezeshki dkk (2000) menyatakan bahwa tumpahan minyak mentah yang terbawa arus pasang dapat terpenetrasi dan terakumulasi di dalam tanah. Menurut Wymer (1972) menyatakan bahwa minyak mentah adalah campuran senyawa hidrokarbon yang terbentuk berjuta tahun silam, yang berasal dari fosil tumbuhan, hewan atau plankton selama jutaan tahun di dalam tanah atau pun di dasar lautan.

9

Untuk penanggulangan limbah minyak bumi, dapat ditempuh berbagai metode seperti metode fisika, kimia maupun bioremediasi. Metode fisika dan kimia memiliki beberapa kelemahan seperti banyaknya tenaga manusia yang diperlukan dalam membuang limbah minyak, pembakaran polutan yang menyebabkan polusi udara dan matinya tumbuhan dalam aktivitas pengumpulan minyak dalam proses fisika dan kelemahan untuk proses kimia adalah zat-zat kimia yang digunakan untuk penanggulangan tumpahan minyak seringkali lebih beracun daripada minyak tersebut. Oleh karena itu, metode bioremidiasi merupakan cara penanggulangan limbah minyak yang paling aman untuk lingkungan dan metode ini dapat dipadukan dengan metode fisika dan kimia. Selain itu, metode ini merupakan metode yang cukup efektif dalam membersihkan tumpahan minyak di pinggiran pantai. Meskipun belum begitu efektif menangani pencemaran minyak di perairan terbuka.

Gambar 1.Tanah tercemar minyak bumi

Bioremediasi untuk penanggulangan cemaran minyak antara lain dilakukan dengan teknik biopile, yaitu dengan memanfaatkan mikroba untuk menguraikan bahan-bahan pencemar (dalam hal ini hidrokarbon minyak) yang terkandung di dalam tanah, lumpur, pasir, dan sebagainya, menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak berbahaya. Biopile juga dikenal sebagai biocells, bioheaps, biomounds, dan compost pile. Teknologi ini dilakukan dengan menumpuk tanah-tanah yang terkontaminasi dan menstimulasi aktivitas mikroba dengan memperhatikan aerasinya, menambahkan nutrisi-nutrisi, menjaga kelembaban, dan perlakukan-perlakuan yang lain untuk meningkatkan aktivitas mikroba dalam mendegradasi senyawa-senyawa pencemar hidrokarbon dari minyak. Teknik biopile ini memiliki beberapa keuntungan, antara lain

- Waktu proses biodegradasi lebih cepat dibanding beberapa teknik yang lain. Teknik biopile memerlukan waktu sekitar 1,5-2 bulan, lebih cepat dibandingkan dengan beberapa teknik yang lain yang memerlukan waktu 6 bulan.

- Lahan yang diperlukan untuk teknik ini lebih sedikit. Hal ini dikarenakan tanah yang tercemar setelah dicampur dengan bahan-bahan lain yang diperlukan dpat ditumpuk setinggi 1,5 hingga 3 meter. Hal ini

10

dimungkinkan karena dilengkapi sistem aerasi aktif. Sementara ketinggian maksimal tumpukan tanah pada teknik yang lain tanpa aerasi aktf hanya 30 cm.

- Proses bioremidiasi dengan teknik ini dapat lebih terkontrol dibandingkan dengan teknik lain.

Selain menggunakan teknik biopile dalam penerapan cara pengolahan limbah minyak bumi, terdapat beberapa cara dalam proses pengolahan minya bumi antara dengan cara landfarming dan composting. Landfarming adalah proses pengolahan limbah minyak dengan cara menyebarkan dan mengaduk limbah sampai merata di atas lahan dengan ketebalan tertentu (sekitar 20-50 cm) sehingga proses penguraian limbah minyak bumi secar mikrobiologis dapat terjadi. Cara landfarming merupakan salah satu teknik bioremidiasi yang dilakukan dipermukaan tanah. Prosesnya memerlukan memerlukan kondisi aerob, dapat dilakukan secara in-situ maupun ex-situ. Landfarming merupakan teknik bioremediasi yang telah lama digunak dan banyak digunakan karena tekniknya sederhana. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam melakukan teknik yaitu kondisi lingkungan, sarana pelaksanaan, sasaran dan biaya. Sedangkan composting merupakan adalah proses pengolahan limbah dengan menambahkan bahan organik seperti pupuk kandang, serpihan kayu, sisa tumbuhan atau serasah daun dengan tujuan untuk meningkatkan porositas dan aktifitas miokroorganisme pengurai.

4. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 16 April 2001 hingga 18 Juni 2001 di Minas Strategic Business Unit (SBU) PT Caltex Pacific Indonesia (PT CPI) dengan memberikan berbagai macam perlakuan terhadap variable yang diteliti secara langsung di lapangan. Pengujian sampel tersebut dilakukan dengan melakukan perbandingan antar sampel. Ada sampel dengan penambahan surfaktan LAS dan EM4, sampel dengan penambahan surfaktan LAS atau EM4 saja dan sampel tanpa penambahan surfaktan LAS maupun EM4.

Pengambilan sampel dalam penelitan ini dengan cara sistem komposit dan pengujiannya dilakukan di berbagai macam laboratorium seperti laboratorium Minas SBU, Duri SBU PT. CPI, Kimia Instrumentasi UNRI, PPPTMGB Lemigas dan Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor. Pengujian dilakukan agar dapat diketahui perbedaan penambahan surfaktan dan mikrooragnisme pada tiap sampel. Bahan yang dipergunakan antara lain limbah minyak bumi, tanah, surfaktan LAS, mikroorganisme eksogen (EM4), pupuk dan zat kapur. Pada penelitian ini terdapat tiga proses antara lain adalah tahap I dimana fase pencampuran tanah dan limbah minyak Duri dengan surfaktan LAS, tahap II dimana fase pengkondisian lingkungan tanah bioremidiasi dimana sebelum disemprotkan inokulan EM4, petak sel yang berisi campuran tanah dan limbah minyak akan diberi berbagai macam perlakuan seperti pemberian zat kapur untuk netralisasi pH tanah, pemberian pupuk urea dan super fosfat 36 untuk nutifikasi, pemberian surfaktan LAS dan dilakukan pengadukan petak sel untuk aerasi dan

11

tahap terakhir yaitu tahap III dimana fase percepatan biodegradasi dimana pada fase ini proses biodegradasi limbah minyak Duri diharapkan dapat berlangsung lebih cepat dengan dimasukkan inokulan EM4 ke dalam petak sel.

5. Hasil dan Pembahasan

Minyak bumi adalah hasil proses alami berupa hidrokarbon dalam kondisi tekanan dan temperature atmosfer berupa fasa cair maupun padat, termasuk aspal, lilin mineral Di dalam kegiatan produksi minyak bumi selain menghasilkan produksi minyak mentah juga menghasilkan limbah minyak bumi. Limbah minyak bumi adalah sisa atau residu minyak yang terbentuk dari proses pengumpulan dan pengendapan kontaminan minyak yang terdiri atas kontaminan yang sudah ada di dalam minyak mapupun kontaminan yang terkumpul dan terbemtuk dalam penanganan suatu proses dan tidak dapat digunakan kembali. Limbah minyak bumi tersebut mengandung kadar air hidrokarbion yang relative tinggi, beberapa senyawa Nitrogen (N), sulfur (S), oksigen (O), logam-logam termasuk unsur logam berat dan unsur lainnya.

Menurut Keputusan menteri Lingkungan Hidup (Kep Men LH) Nomor 128/2003 mengatakan bahwa limbah minyak bumi yang dihasilkan usaha atau kegiatan minyak, gas dan panas bumi atau kegiatan lain yang menghasilkan limbah minyak bumi merupakan limbah bahan berbahaya dan beracun yang memiliki potensi menimbulkan pencemaran dan atau kerusakan lingkungan. Oleh karena itu perlu pengelolaan yang baik. Apabila limbah tersebut tidak dikelola kurang baik, maka dapat berdampak terhadap lingkungan hidup seperti terjadinya pencemaran tanah, air permukaan, air tanah dangkal dan terganggunya kesehatan masyarakat serta makhluk hidup lainnya.

Pengolahan minyak bumi adalah proses untuk merubah karakteristik dan komposisi minyak bumi untuk menghilangkan dan atau mengurangi sifat bahaya dan atau sifat racun. Bioremidiasi merupakan salah satu cara untuk pengolahan limbah minyak bumi. Bioremidiasi adalah proses pengolahan minyak bumi yang sudah lama atau tumpahan/ceceran minyak bumi pada lahan terkontaminasi dengan memanfaatkan makhluk hidup termasuk mikroorganisme, tumbuhan atau organisme lain untuk mengurangi konsentrasi atau menghilangkan daya racun bahan pencemar. Di dalam pengolahan minyak bumi dapat juga dilakukan dengan cara fisika dan kimia akan tetapi cara yang paling aman untuk lingkungan adalah cara bioremidiasi. Kelebihan dari bioremidiasi jika dibandingkan dengan cara fisika dan kimia antara lain adalah biaya pengolahan limbah yang lebih murah karena menggunakan teknologi sederhana, dapat menghilangkan kontaminan tanpa merusak materi terkontaminasi, tidak menmbulkan dampak lanjutan dan aman bagi lingkungan. Walaupun begitu, cara ini memiliki kelemahan yaitu memerlukan waktu yang cukup lama dalam menjalankan proses bioremidiasi.

Salah satu perusahaan yang telah mengaplikasikan teknik bioremidiasi adalah PT Caltex. PT Caltex Pacific Indonesia (Caltex) merupakan perusahaan eksplorasi dan produksi migas yang mempelopori penerapan teknologi bioremidiasi di

12

Indonesia. Hal ini bermula dari partisipasi PT Caltex pada sebuah seminar internasional mengenai bioremidiasi tahun 1994.

PT Caltex adalah perusahaan Kontraktor Kontrak Kerja Sama (KKS) BPMIGAS yang beroperasi di Riau sejak tahun 1950-an. Sejak tahun 1994, PT Caltex mulai melakukan uji coba bioremidiasi pada tanah yang mengandung minyak di lapangan Minas yang memproduksi minyak ringan. Minas dipilih karena dalam kegiatan produksi di lapangan minyak itu, terbawa juga tanah yang mengandung minyak ke permukaan bumi.

Pada bioremidiasi ditekankan bagaimana mengupayakan kondisi lingkungan mikroorganisme agar mampu mendegradasi limbah minyak bumi seperti temperatur, oksigen, kelembaban tanah, pH, nutrisi dan lainnya. Keefektifan proses biodegradasi senyawa hidrokarbon minyak bumi dapat ditingkatkan dengan cara-cara lain seperti menggunakan surfaktan yang bersifat biodegradable sebagai agen pemecahan awal senyawa kontaminan tersebut. Surfaktan sendiri dapat diartikan sebagai bahan kimia aktif yang dapat mempercepat proses emulsi dan pelarutan bahan. Oleh karena itu, PT Caltex melakukan penelitian untuk penggunaan surfaktan didalam percepatan proses biodegradasi limbah minyak bumi dengan pengujian beberapa sampel.

Di dalam suatu proses bioremidiasi limbah minyak bumi, keberhasilannya dapat ditentukan berdasarkan kandungan akhir dari kadar minyak bumi (TPH). Nilai TPH .menunjukkan kandungan minyak dalam jumlah yang relative kecil atau dapat juga diartikan sebagai besarnya kandungan kadar hidrokarbon di dalam minyak bumi dan digunakan sebagai acuan utama untuk menilai berhasil atau tidaknya suatu proses degradasi senyawa hidrokarbon minyak bumi. Selain itu pada proses bioremidiasi limbah minyak bumi juga ditekankan bagaimana mengupayakan kondisi lingkungan bagi mikroorganisme pendegradasi limbah minyak bumi agar dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik. Sedangkan untuk limbah padat sisa bioremidiasi dapat ditimbun untuk landfill atau dimanfaatkan. Landfill harus sesuai dengan tata cara landfill yang diatur pemerintah. Landfill sendiri merupakan tempat penimbunan limbah dan hasil olahan yang dirancang sesuai persyaratan.

a. Biodegradasi Limbah Minyak Duri dengan Bantuan EM4

Menurut Ghazali (2001) dalam Sumastri menyatakan bahwa kultur campuran bakteri mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon alifatik, aromatic, asfaltin, dan senyawa fraksi nitrogen sulfur dan oksigen pada tanah yang tercemar minyak bumi dan lumpur minyak bumi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa biodegradasi dengan campuran bakteri memberikan hasil yang

lebih baik daripada kultur satu jenis bakteri, tetapi diperlukan kombinasi campuran bakteri yang dinamis dan sinergis. Oleh karena itu penerapan beragam jenis mikroorganisme merupakan salah satu yang mempengaruhi keefektifan proses biodegradasi limbah minyak bumi. Akan tetapi penggunaan mikroorganisme dalam proses bioremidiasi harus yang tidak bersifat pathogen terhadap mikroorganisme indigen sehingga diharapkan mikroorganisme yang digunakan mendukung aktivitas spesies yang lain. Menurut Jutono dkk (1975)

13

dalam Putu Suardana dkk (2002) menyatakan bahwa jika dua atau lebih jasad yang berbeda bersama-sama ditumbuhkan dalam satu medium, maka aktivitas metabolismenya secra kuantitatif dan kualitatif akan berbeda jika dibandingkan dengan jumlah aktifitas metabolisme masing-masing jasad yang ditumbuhkan di dalam medium yang sama secara terpisah.

Penggunaan bakteri perombak minyak bumi sebaiknya menggunakan bakteri local yang diisolasi dari lokasi atau tempat lain di Indonesia.Hal ini dikarenakan jika menggunakan bakteri impor maka bakteri tersebut harus termasuk GMO (Genetically Modified Microorganism) dan harus mendapat persetujuan dari Departemen Pertanian. Apabila ingin mempercepat proses bioremidiasi dan untuk menjaminyan terjadinya penurunan TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) maka mikroba atau bakteri perombak minyak bumi dapat ditambahkan ke dalam air pencampur yang telah diperkaya nutrient untuk pertumbuhan bakteri.

Di dalam penelitian ini, pemberian larutan EM4 sebanyak 250 ml dilakukan pada 4 petak dari 8 petak yang tersedia. Pemberian EM4 tanpa surfaktan mampu meningkatkan hasil biodegrdasi limbah minyak Duri dibandingkan dengan bioremidiasi tanpa pemberian EM4 maupun surfaktan. Selain itu pemberian dengan EM4 saja dapat mempercepat hasil biodegradasi dibandingkan tanpa pemberian EM4. Sehingga dapat disimpulkan dengan adanya pemberian EM4 dapat mempercepat proses biodegradasi.

Secara umum menunjukkan adanya peningkatan jumlah mikrooragnisme secara signifikan dari waktu ke waktu berkaitan dengan pemberian EM4 dan diupayakan kondisi lingkungannya agar dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik. Sehingga jika terjadi peningkatan jumlah populasi maka dapat meningkatkan hasil biodegradasi limbah minyak bumi. Hal ini juga dipicu dengan adanya penambahan surfaktan yang berfungsi sebagai activator pertumbuhan mikroorganisme yang ada lingkungan sehingga dapat membantu meningkatkan hasil proses biodegradasi.

b. Biodegrdasi Limbah Minyak Duri dengan Bantuan Surfaktan LAS

Surfaktan LAS merupakan surfaktan jenis anionic yang berasal dari sulfonat minyak bumi dengan beberapa karakteristik seperti larut dalam air, tidak volatile, pH berkisar 7-8, Spesific Gravity sebesar 1,036 (pada temperature 260 C) dan spesikasi lengkap bahan surfaktan LAS. Di dalam proses bioremidiasi minyak bumi terdapat syarat penting jika ingin menambahkan surfaktan di dalam proses yaitu bersifat biodegradable yang mana setelah fungsinya dapat dimanfaatkan maka surfaktan tersebut harus dapat pula didegradasi oleh mikroorganisme.

Penggunaan surfaktan di dalam proses berfungsi untuk meningkatkan hasil biodegrdasi limbah minyak bumi karena surfaktan mampu memperluas permukaan minyak buni dengan air melalui pembentukan mikroemulsi dan ketersediaan biologis untuk keperluan metabolisme mikroorganisme. Adanya peningkatan kontak antara minyak dan air, maka akan mempermudah masuknya suplai oksigen dan nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme pada permukaan senyawa hidrokarbon dimana kondisi ini sangat membantu mikroorganisme untuk lebih cepat dapat mendegradasikan limbah minyak tersebut.

14

Di dalam penelitian ini menggunakan konsentrasi surfaktan sebesar 1,75%, 2% dan 2,25% diman konsentrasi potimumnya diperkirakan pada konsentrasi 2%. Penggunaan surfaktan konsentrasi 2% diketahui mampu meningkatkan hasil biodegrdasi limbah minyak bumi dibandingkan jika tanpa pemnggunaan surfaktan LAS dan EM4. Adapun pula jika penambahan surfaktan LAS disertai dengan pemberian larutan EM4 konstan secara 250 ml maka dapat pula meningkatkan hasil biodegradsi limbah minyak Duri. Hal ini dapat diartikan bahwa penerapan bioremidiasi konvensional yang dimodifikasi dengan cara pemberioan surfaktan LAS dan larutan EM4 mampu meningkatkan hasil proses biodegrdasi limbah minyak Duri menjadi beberapa kalinya dari proses bioremidiasi tanpa surfaktan dan EM4.

Menurut Swisher (1987) dalam Putu Suardana dkk (2002) menyatakan bahwa pengaruh fisiologis dan fisika kimia surfaktan memainkankan peran penting didalam proses kehidupan mikroorganisme karena dapat membentyuk senyawa kompleks dengan protein membran sel di sekitar membrane sel. Menurut Putu Suardana dkk (2002) menyatakan bahwa membrane protein ini memegang peranan yang sangat penting didalam transportasi material melewati dinding sel. Dari interaksi surfaktan dengan mikroorganisme ini, surfaktan selanjutnya membentuk kompleks protein surfaktan yang dapat meningkatkan mekanisme transportasi material tersebut. Selain itu, pengaruh penurunan tegangan permukaan konyaminan senyawa organik hidrokarbon menjadi mikroemulsi akibat kerja surfaktan akan sangat membantu kerja enzim untuk memecah substrat agar mikroorganisme lebih mudah menyerap tersebut untuk keperluan metabolism tubuhnya. Fungsi surfaktan ini pada akhirnya dapat meningkatkan terjadinya degrdasi senyawa hidrokarbon tersebut oleh mikroorganisme didalam proses bioremidiasi.

6. Kesimpulan

- Bioremidiasi merupakan cara pengolahan limbah minyak bumi yang murah dan aman bagi lingkungan jika di bandingkan dengan metode fisika kimia yang memerlukan biaya yang mahal.

- Bioremidiasi memilik beberapa teknik dalam penerapannya antara lain composting, biopile dan landfarming.

- Salah satu cara untuk meningkatkan keefektifan proses biodegradasi dengan menggunakan surfaktan yang bersifat biodegradable sebagai agen pemecahan awal senyawa kontaminan.

- Penambahan surfaktan dan mikroorganisme terbukti dapat mempercepat hasil proses biodegradasi limbah minyak Duri dibandingkan dengan penerapan bioremidiasi konvensional.

- Penambahan surfaktan LAS mampu mempercepat proses biodegradsi limbah minyak Duri karena surfaktan mampu memperluas permukaan minyak bumi dengan air melalui pembentukan mikroemulsi.

15

- Pemberian EM4 pada proses menunjukkan peningkatan jumlah mikroorganisme secara signifikan dari waktu ke waktu dan diupayakan agar dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik. Dengan adanya peningkatan jumlah populasi maka dapat meningkatkan hasil biodegradasi yang dapat diindikasikan adanya penurunan kandungan TPH sesuai dengan fungsi waktu.

7. Daftar Pustaka

Anonim, 2010. Bioremidiasi

(http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremidiasi, Diakses 7 Maret 2010)

Anonim, 2010. Biodegradasi

(http://nurman20.wordpress.com/2007/07/26/biodegradasi/, Diakses 7 Maret 2010)

Anonim, 2010. Keputusam Menteri Lingkungan Hidup Nomor :128/2003

(http://menlh.go.id/i/art/pd.PDF, Diakses 7 Maret 2010)

Anonim. 2008. Bioremediasi Tanah (PDF)

(http://sumarsih07.files.wordpress.com/2008/09/x-bioremediasi-tanah.pdf, diakses pada tanggal 7 Maret 2010)

Kholiq, Abdul, 2010. Bioremidiasi Cemaran Minyak dengan Teknik Biopile

(http://abduh38.wordpress.com/, Diakses 7 Maret 2010)

Robertus, 2009. Ujian Bioremidiasi

(http://babyhoey.wordpress.com/2008/07/11/ujian-bioremediasi/, Diakses 7 Maret 2010)

Robertus, 2010. Penambahan Nutrisi pada Proses Bioremidiasi

(http://babyhoey.wordpress.com/, Diakses 7 Maret 2010)

Suardana, Putu dkk 2002. Pengaruh Surfaktan Linear Alkylbenzena Sulfonat dalam Mempercepat Bioremidiasi Limbah Minyak Bumi. (PDF).

(http://elib.iatmi.or.id/uploads/IATMI_1M12_FP_10_(Pengaruh_Surfaktan_Linear_Alkylbenzena_.pdf, di akses pada tanggal 7 Maret 2010)

16

LAMPIRAN

17