Bioremediasi Senyawa Pencemar

7/31/2019 Bioremediasi Senyawa Pencemar

1/51

BIOREMEDIASI

SENYAWA PENCEMAR


2/51

APA SAJA SENYAWA-SENYAWAPENCEMAR LINGKUNGAN?

Pencemar

Senyawa-senyawa yang

secara alami ditemukan

di alam tetapi jumlahnya(konsentrasinya) sangat

tinggi tidak alami.

Contoh:

Minyak mentah,minyak hasil

penyulingan

Fosfat

Logam berat

Senyawa xenobiotik

Senyawa kimia hasil

rekayasa manusia

yang sebelumnyatidak pernah

ditemukan di alam.

Contoh:

Pestisida

Herbisida

Plastik

Serat sintetis


3/51

REMEDIASI LINGKUNGAN

Remediasi: Proses perbaikan.

Proses perbaikan lingkungan yang

tercemar.

Pendekatan-pendekatan yang dilakukan

untuk menghilangkan pencemar dari

lingkungan.


4/51

TEKNOLOGI YANG DIGUNAKANUNTUK MENGHILANGKAN

SENYAWA PENCEMAR ORGANIK

Ekstraksi uap tanah

Tekanan udara Serapan panas

Pencucian tanah

Dehalogenasi kimiawi

Ekstraksi tanah

Penggelontoran tanah in situ

Bioremediasi


5/51

BIOREMEDIASI SENYAWA

ORGANIK: Proses mengubah senyawa pencemar organik

yang berbahaya menjadi senyawa lain yanglebih aman dengan memanfaatkan organisme.

Melibatkan proses degradasi molekular melaluiaktifitas biologis.

Campur tangan manusia untuk mempercepatdegradasi senyawa pencemar yang berbahaya

agar turun konsentrasinya atau menjadisenyawa lain yang lebih tidak berbahayamelalui rekayasa proses alami atau prosesmikrobiologis dalam tanah, air dan udara.


6/51

KEUNGGULAN BIOREMEDIASI

SENYAWA ORGANIK Proses alami.

Mengubah molekul senyawa pencemar

organik, bukan hanya memindahkan. Beaya paling murah dibandingkan cara

yang lain.

Hasil akhir degradasi adalah gas karbon

dioksida, air, dan senyawa-senyawasederhana yang ramah lingkungan.


7/51

ALASAN PENGGUNAANPERLAKUAN BIOLOGIS

Murah, karena:

Dapat digunakan in-situsehinggamengurangi beaya pengangkutan dan

gangguan lingkungan.

Mikroba alami dapat digunakan.


8/51

PELAKU UTAMA:

Mikroorganisme : Bakteria,

Sianobakteria, dan fungi > Remediasi

olehmikrobia Tanaman > Fitoremediasi

Mikroorganisme dan tanaman


9/51

PENERAPAN

BIOREMEDIASI

Situs-situs yang sulit dijangkau

Lingkungan di bawah permukaantanah

Air berminyak

Limbah Nuklir


10/51

BIDANG ILMU YANG DIBUTUHKANUNTUK KEBERHASILAN

BIOREMEDIASI

Ilmu tanah

Geokimia organikdan anorganik

Geofisika

Hidrologi

Rekayasa

bioproses

Modeling komputer

Mikrobiologi

dan/atau botani


11/51


12/51

PERTIMBANGAN KIMIA DANMIKROBIOLOGIS YANG PERLU

DIPERTIMBANGKAN: Apakah kontaminannya dapat

terdegradasi secara biologis?

hidrokarbon minyak bumi sederhana

hidrokarbon aromatik (hingga 3 cincin)

amina sederhana

ester

keton

eter


13/51

SENYAWA PENCEMAR ORGANIKYANG SECARA POTENSIAL

DAPAT DIBIOREMEDIASIMudah

didegradasi

____________

Sedikit

terdegradasi_____________

Sulit

terdegradasi_____________

Umumnya tidakterdegradasi

_____________

BBM,Minyak tanah

kreosot, tarsbatubara

Pelarut terkorinasi

(TCE)Dioxins

keton dan

alkohol

Pentakoro-

fenol (PCP)Beberapa

pestisida danherbisida

Bifenilterpoliklorinasi

(PCB)

Aromatikmonosiklik

Aromatik

bisiklik(naftalena)


14/51


15/51

Pengolahan lahan tercemar senyawaorganik dapat dikelompokkan ke

dalam: Ex situpengolahan dilakukan di tempat

lain sehingga perlu pemindahan.

In situ

pengolahan dilakukan di tempatpencemaran tanpa pemindahan.

PENGOLAHAN BIOLOGIS LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK


16/51

BIOREMEDIATION

NATURAL ATTENUATION EX SITU IN SITU

LANDFARMING EX SITE REACTOR


17/51

BIOREMEDIASI EX-SITU

Tanah terkontaminasi diangkat ke dan diperlakukan di permukaan


18/51

CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA ORGANIK

SECARA EX SITU(1)Slurry Phase: Bejana besar

digunakan sebagai bio-reactor yang

mengandung tanah, air, nutrisi dan

udara untuk membuat mikroba aktif

mendegradasi senyawa pencemar.


19/51

BIOREAKTOR

Cairanterkontaminasi

Tanahterkontaminasi

Saluran keluar tanah

Pengatur suhu

PengadukUap keluar

Udaramasuk

Nutrien

Saluran keluar cairan


20/51


SECARA EX SITU(2)Composting:

Limbah dicampur dengan jerami atau bahan

lain untuk mempermudah masuknya air,udara, dan nutrisi.

Tiga tipe pengomposan:

* Dalam Lubang

* Mechanically agitated in-vessel

*Tumpukan


21/51

CONTOH PENGOLAHAN TANAHTERCEMAR SENYAWA

ORGANIK SECARA EX SITU(3) Biopile: tanah tercemar tidak dipindahkan

namun diangkat ke permukaan, ditumpuk,

dan diberi perlakuan penambahan air,

udara, dan nutrien.


22/51

BIOPILE

Tangki

Saringan/PompaUdara

Lapisan Gravel

Tanah

terkontaminasi


23/51

O O O


24/51


SECARA EX SITU(4) Landfarming: Tanah terkontaminasi

dipindahkan dan disebar di permukaan

lapangan kemudian diperlakukan dengan

penambahan bakteri, air, udara, dan

nutrisi. Cara ini yang paling sering

digunakan.


25/51

LANDFARMING

Nutrien/airLapisan

Gravel

PenampunganLeachate

Lapisan Kedap Air

Tanah terkontaminasi


26/51


27/51

BIOREMEDIATION

NATURAL ATTENUATION IN SITU EX SITU

BIOSTIMULATION BIOAUGMENTATION

CONTOH PENGOLAHAN TANAH
http://www.envirotools.org/factsheets/images/bioremediation2.gif


28/51


IN SITU(1)

Bio-venting: pemompaan udara dannutrisi melalui sumur injeksi.

Air Sparging: pemompaan udara

untuk meningkatkan aktifitasdegradasi oleh mikroba.


29/51

AIR SPARGING

CONTOH PENGOLAHAN


30/51

CONTOH PENGOLAHANTANAH TERCEMAR SENYAWA

ORGANIK IN SITU(2)Injeksi Hidrogen Peroksida:

menggunakan sprinkler atau

pemipaan.

Sumur Ekstraksi: Untukmengeluarkan air tanah yang

kemudian ditambah nutrisi dan oksigendan dimasukkan kembali ke dalam

tanah melalui sumur injeksi.


31/51

Zona terkontaminasi

Permukaanair tanah

yang lama

Permukaan airtanah yang

baru

PengolahanAir

PenambahanNutrien/Oksigen

SumurRecovery

SumurInjeksi


32/51


33/51

KOMBINASI BIOREMEDIASI EX-SITUDAN IN-SITU

Unsaturatedzone

Dalam cara ini aktifitas mikrobia penghuni tanah ditingkatkan

Aquifer


34/51

DIAGRAM BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK

PenambahanOksigen

Bioventing Biosparging

PenambahanOksigen

dan Nutrien

Biostimulation

PenambahanOksigen,Nutrien

dan Bakteria

Bioaugmentation

Terekayasa Apa adanya

in situ

Landfarming Bioreactor

ex situ

Bioremediasi

OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHAN


35/51

OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHANTERCEMAR SENYAWA ORGANIK

(1) Untuk mengoptimalkan dan

mempercepat biodegradasi senyawa

pencemar yang ada di dalam air dantanah dapat digunakan mikroba yang

telah beradaptasi dan digabungkan

dengan: Menjamin ketersediaan air (kadar air

antara 30-80%). Menambahkan nutrisi (nitrogen,

fosfor, sulfur).



36/51


(2)

Menjamin ketersediaan oksigen.

(jika tipe degradasi aerobik) 2-3 kg oksigenper kg hidrokarbon yang didegradasi.

Menjamin pHmoderat Tidak terlalumasam maupun basa, antara 6-9.

Menjamin suhu yang moderat - 10o to40oC.



37/51


(3)

Penambahan enzim, katalis

kimia untuk mendegradasisenyawa-senyawa limbah.

Penambahan surfaktan

(detergen).


38/51

KELEMAHAN PERLAKUAN

BIOLOGIS

Kadang-kadang tidak efektif di

beberapa lokasi karenatoksisitas pencemar:

Logam

Senyawa organik berkhlor

Garam-garam anorganik


39/51

WAKTU YANG DIPERLUKAN

in situ perlu waktu bervariasi

antara 1 - 6 tahun. ex situantara 1-7 bulan.


40/51


41/51

INTERAKSI LOGAM-MIKROBIA


42/51

LOGAM BERAT YANG DAPATDIPERLAKUKAN

Logam beracun

Uranium

Kromium

Selenium

Timbal (Pb)

Teknetium

Raksa

Logam lainnya

Vanadium

Molibdenum Tembaga

Emas

Perak


43/51

BIOLEACHING

Mekanisme mobilisasi logam

Produksi asam organik atau asam sulfat yang

dapat membentuk khelat logam Mikrobia heterotropik = asam organik

Thiobacillusspp. = asam sulfat

Meleachinglogam dari padatan limbah kotaZn, Cu, Cr, Pb, Ni, Al

Ada hubungan antara efisiensi penghilangan

dengan pH


44/51

BIOSORPSI

Biosorpsi merupakan salah satu

mekanisme imobilisasi logam Logam terserap di permukaan sel

oleh interaksi anion-kation


45/51

OVERVIEW FITOREMEDIASI


46/51

FITOREMEDIASI

Phyto-

extraction

Rhizo-

filtration

Phyto-

stabilization

Rhizo-

degradation

Phyto-

degradation

O


47/51

FITOREMEDIASI

Phyto-

volatilization

Hydraulic

Control

Vegetative

Cover

Riparian

Corridors
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt


48/51

FITOEKSTRAKSI

Absorpsi logam berat oleh akar tanaman dantranslokasinya dalam tanaman
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt


49/51

RHIZOFILTRASI

Penghilangan logam dari lingkunganperairan
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt


50/51

FITOSTABILISASI

Imobilisasi logam dalam tanah olehpenjerapan, pengendapan dan kompleksasi.
http://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppthttp://d/My%20class/S3/Lingkungan/Bioremed1st2008.ppt


51/51

Terima kasih

Bioremediasi Senyawa Pencemar

Documents

Transcript of Bioremediasi Senyawa Pencemar