Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

31
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini masalah lingkungan terasa semakin memburuk. Akibat dan dampak dari berbagai aktivitas manusia banyak mengakibatkan degradasi lingkungan karena tidak diimbangi dengan langkah-langkah penyelamatan lingkungan. Dampak buruk ini rupanya memancing gerakan sosial berupa penyelamatan lingkungan semakin marak. Dampak negatif terhadap lingkungan yang dimaksud berupa sampah. Masalah sampah merupakan masalah yang dihadapi manusia dari jaman dahulu hingga sekarang. Sampah menurut jenisnya dapat dibedakan menjadi dua yakni sampah organik dan sampah non- organik. Sampah organik adalah sampah yang dapat diuraikan dekomposer, sehingga jika didiamkan saja akan menimbulkan bau yang tidak sedap, contohnya adalah sampah dapur dan sampah kebun. Dekomposisi bahan organik menghasilkan berbagai jenis gas, dan pencemaran air karena perlakuan yang tidak tepat. Sedangkan sampah anorganik adalah sampah yang tidak dapat diuraikan oleh mikroba saprofit, sehingga sering 1

Transcript of Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Page 1: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini masalah lingkungan terasa semakin memburuk. Akibat dan dampak dari

berbagai aktivitas manusia banyak mengakibatkan degradasi lingkungan karena tidak

diimbangi dengan langkah-langkah penyelamatan lingkungan. Dampak buruk ini

rupanya memancing gerakan sosial berupa penyelamatan lingkungan semakin marak.

Dampak negatif terhadap lingkungan yang dimaksud berupa sampah. Masalah sampah

merupakan masalah yang dihadapi manusia dari jaman dahulu hingga sekarang.

Sampah menurut jenisnya dapat dibedakan menjadi dua yakni sampah organik dan

sampah non-organik. Sampah organik adalah sampah yang dapat diuraikan

dekomposer, sehingga jika didiamkan saja akan menimbulkan bau yang tidak sedap,

contohnya adalah sampah dapur dan sampah kebun.

Dekomposisi bahan organik menghasilkan berbagai jenis gas, dan pencemaran air

karena perlakuan yang tidak tepat. Sedangkan sampah anorganik adalah sampah yang

tidak dapat diuraikan oleh mikroba saprofit, sehingga sering mengakibatkan

pencemaran pada lingkungan pada waktu yang lama. Sampah sering di buang begitu

saja, sehingga akan muncul TPA (Tempat Pembuangan Akhir) dimana-mana.

Timbunan sampah akan menimbulkan banyak permasalahan, sampah berdampak

menimbulkan wabah penyakit dan bau tidak sedap yang dapat mengganggu kesehatan

lingkungan. Padahal jika diolah dengan baik sampah dapat memberikan keuntungan

tersendiri. Pengelolaan sampah harus benar-benar direncanakan dan dikelola dengan

baik. Salah satu cara pengolahan sampah organik yang cukup efektif adalah cara

pengomposan.

1

Page 2: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

1.2 Tujuan

Tujuan yang hendak diambil dari penulisan analisis ilmiah ini adalah :

1. Memberikan pengertian mengenai mikroorganisme.

2. Mengetahui peranan mikroorganisme seperti dalam pengolahan sampah organik

dengan cara pengomposan.

3. Mengetahui bagaimana proses dekomposisi oleh mikroorganisme terjadi.

4. Mengetahui mengapa proses dekomposisi terjadi.

5. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi dekomposisi tersebut.

1.3 Metode Penulisan

Dalam penulisan makalah ini, digunakan teori kajian pustaka yang berasal dari

buku–buku yang menunjang pembahasan di dalamnya. Selain itu juga berasal dari

referensi-referensi di internet yang tentunya memberikan informasi-informasi tambahan

yang terbaru. Sumber–sumber tersebut kemudian dikumpulkan dan menjadi analisis

untuk pembahasan masalah.

2

Page 3: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sekilas Tentang Mikroorganisme

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil

(biasanya kurang dari 1 mm) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan.

(Kusnadi, dkk, 2003). Mikroorganisme biasanya dianggap mencakup semua prokariota,

protista dan alga renik. Fungi (jamur), terutama yang berukuran kecil dan tidak

membentuk hifa, dapat pula dianggap sebagai bagiannya meskipun banyak yang tidak

menyepakatinya. Kebanyakan orang beranggapan bahwa yang dapat dianggap

mikroorganisme adalah semua organisme sangat kecil yang dapat dibiakkan dalam

cawan petri atau inkubator di dalam laboratorium dan mampu memperbanyak diri

secara mitosis.

Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan

aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan

energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas

metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan

menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan

lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena

ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang

telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan

dalam bentuk persediaan. Enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk pengolahan

bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.

3

Page 4: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan

dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh

karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam

kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.

2.2 Peranan Mikroorganisme

Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian

yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam

bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme

yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas.

Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang

menguntungkan jauh lebih menonjol.

Beberapa peranan merugikan yang dimliki mikroorganisme antara lain seperti

penyebab penyakit baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan, penyebab kebusukan

makanan, penyebab keracunan makanan serta menimbulkan pencemaran.

Adapun peranan menguntungkan dari mikroorganisme antara lain seperti dalam

bidang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah

melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan. Selain itu, mikroorganisme ini

juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk alami, yang akan mendekomposisi

sampah-sampah organik menjadi materi inorganik sehingga dapat mengurangi kuantitas

sampah, menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan. Peran

lain mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam teknologi kompos bioaktif dan

dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer). Kompos

bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoslulotik unggul

yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali

penyakit tanaman. Teknologi kompos bioaktif ini menggunakan mikroba

biodekomposer yang mampu mempercepat proses pengomposan dari beberapa bulan

4

Page 5: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

menjadi beberapa minggu saja. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos,

dan ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk

mengendalikan organisme.

Masih banyak peranan menguntungkan mikroorganisme dalam berbagai bidang

antara lain sebagai berikut :

1. Bidang industri makanan

Mikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya, misalnya pembuatan bir dan

minuman anggur dengan menggunakan ragi, pembuatan roti dan produk air susu

dengan bantuana bakteri asam laktat, dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.

o Produksi bahan kimia farmasi

Produk yang paling terkenal adalah antibiotika, obat-obatan steroid, insulin, dan

interferon yang dihasilkan melalui bakteri hasil rekayasa genetika.

o Produksi bahan kimia bernilai komersial

Produk yang termasuk dalam kelompok ini adalah pelarut dan enzim serta berbagai

senyawa yang digunakan untuk bahan pemula (starting) untuk industri sintesis

senyawa lain.

o Produksi makanan tambahan

Produksi massa ragi, bakteri dan alga dari media murah mengandung garam

nitrogen anorganik , cepat saji, dan menyediakan sumber protein dan senyawa lain

yang sering digunakan sebagai makanan tambahan untuk manusia dan hewan.

o Produksi minuman alkohol

5

Page 6: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Pembuatan beer dan wine dan poduksi minuman alkohol lain yang merupakan

proses bioteknologi berskala besar paling tua.

o Produksi vaksin

Sel mikroorganisme maupun bagiannya atau produknya dihasilkan dalam jumlah

besar dan digunakan untuk produksi vaksin.

o Produksi mikroorganisme untuk digunakan sebagai insektisida (biosida)

Pengendalian hama tanaman dengan menggunakan mikroorganisme yang berperan

sebagai insektisida. Khususnya untuk spesies tertentu, misalnya Bacillus (B. Larvae,

B. Popilliae, dan B. Thurungiensis). Spesies tersebut menghasilkan protein kristalin

yang mematikan larva lepidoptera (ngengat, kupu-kupu, kutu loncat), misalnya ulat

kubis, ngengat gipsy, dan sarang ulat.

o Penggunaanya dalam industri perminyakan dan pertambangan

Sejumlah prosedur mikrobiologi digunakan untuk meningkatkan perolehan kembali

logam dari bijih berkadar rendah dan untuk perbaikan perolehan minyak dari

sumur-sumur bor.

2. Bidang kesehatan

Salah satu manfaat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah dalam

menghasilkan antibiotika. Bahan antibiotik dibuat dengan bantuan fungi, aktinomiset,

dan bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling manjur untuk memerangi

infeksi oleh bakteri. Beberapa mikroba menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat

bermanfaat sebagai obat untuk mengendalikan berbagai penyakit infeksi. Sejak dulu

dikenal jamur Penicillium yang pertama kali ditemukan oleh Alexander fleming (1928),

dapat menghasilkan antibiotika penisilin. Sekarang banyak diproduksi berbagai

6

Page 7: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

antibiotik dari berbagai jenis mikroba yang sangat berperan penting dalam mengobati

berbagai penyakit. Selain untuk antibiotik, dalam bidang kesehatan mikrorganisme juga

dapat digunakan sebagai agen pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut

membantu mencerna makanan di dalam saluran pencernaan.

3. Bidang lingkungan dan energi

Mikroorganisme ini banyak dimanfaatkan untuk bahan bakar hayati (metanol dan

etanol), bioremediasi, dan pertambangan. Selain itu, mikroorganisme yang ada di

lingkungan berperan dalam perputaran/siklus materi dan energi terutama dalam siklus

biogeokimia dan berperan sebagai pengurai (dekomposer). Mikroorganisme tanah

berfungsi merubah senyawa kimia di dalam tanah, terutama pengubahan senyawa

organik yang mengandung karbon, nitrogen, sulfu, dan fosfor menjadi senyawa

anorganik dan bisa menjadi nutrien bagi tumbuhan. Mikroorganisme pada lingkungan

alami juga dapat digunakan sebagai indikator baik buruknya kualitas lingkungan, baik

perairan ataupun terestrial.

4. Bidang bioteknologi

Kemajuan bioteknologi, tak terlepas dari peran mikroba.Karena materi genetika

mikroba sederhana, sehingga mudah dimanipulasi untuk disisipkan ke gen yang lain.

Disamping itu karena materi genetik mikroba dapat berperan sebagai vektor (plasmid)

yang dapat memindahkan suatu gen dari kromosom oganisme ke gen organisme lainnya

(Anonim b, 2007). Misalnya terapi gen pada penderita gangguan liver. Terapi ini dapat

dilakukan secara ex-vivo maupun in-vivo.

Pemanfaatan mikroorganisme sebagai bahan stimulan bagi pemanfaatan unsur hara

tanaman saat ini telah berkembang dengan pesat. Produk mikroorganisme yang telah

beredar di pasaran sudah banyak dijumpai di toko-toko pertanian dengan berbagai

merek. Peran mikroorganisme dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman yaitu

7

Page 8: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

mikroorganisme berfungsi sebagai pengurai dari bahan-bahan organik yang berada

dalam tanah sehingga berubah menjadi zat hara (Nitrogen, Phosfat, Kalium, dan unsur

hara makro dan mikro lainya) yang dapat dengan mudah diserap oleh tanaman. Unsur

hara yang dihasilkannya sangat tergantung pada bahan organik yang terdapat dalam

tanah tersebut. Selain itu, beberapa mikroorganisme dalam melakukan proses

penguraian dapat menghasilkan hormon tumbuhan  yang dapat dimanfaatkan langsung

oleh tanaman sebagai zat pengatur tumbuhan.

Pada prinsipnya, mikroorganisme tertentu hanya dapat berkembangbiak dengan

baik dalam media tertentu dan kondisi tertentu pula. Jadi, jenis mikroorganisme

tergantung dimana dia tumbuh dan berkembang, sedangkan jenis lainnya yang mungkin

ikut berkembang dalam media tersebut akan "tersaingi" sehingga tidak berkembang

atau mati. Dengan demikian, mikroorganisme dapat dibuat secara sederhana melalui

proses fermentasi biasa. Hanya saja, tanpa penyelidikan laboratorium, tidak diketahui

persis jenis mikroorganisme apa yang berkembang dalam media tertentu. Oleh karena

itu, mengembangkan mirkoorganisme secara sederhana hanya dapat dilakukan sesuai

dengan yang dicontohkan oleh orang lain yang berpengalaman akan hal tersebut.

Bahan-bahan organik yang baik untuk dijadikan media pengembangan

mikroorganisme secara sederhana diantaranya adalah sayuran, limbah buah-buahan,

bonggol pisang, dan banyak lagi. Hasil fermentasi dari bahan-bahan tersebut akan

menghasilkan mikroorganisme yang dapat langsung kita gunakan sebagai stimulator

penguraian bahan organik dalam media tanam atau dalam pembuatan kompos

(pengomposan) atau humus.

8

Page 9: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Studi Kasus

Sampah merupakan bahan padat sisa proses industri atau sebagai hasil sampingan

kegiatan rumah tangga. Sampah telah banyak menimbulkan masalah, utamanya di

negara berkembang. Masalah yang lazim muncul akibat keberadaan sampah misalnya

dampak pencemaran lingkungan, seperti timbulnya bau yang kurang sedap, sanitasi air

yang berbahaya dan yang dapat menimbulkan masalah kesehatan. Disamping itu dari

sudut pandang estetika, tidak baik (kumuh). Namun apabila dikelola dengan baik dan

benar maka sampah dapat dimanfaatkan sebagai sumber daya alam yang berguna.

Menurut Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Surakarta, bahwa timbunan sampah

yang dapat terangkut ke Tempat Pembuangan Sampah (TPA) rata-rata per hari tercatat

220.930 Ton yang terdiri dari :

1) Sampah domestik : 188.394 kg;

2) Sampah pasar 26.207 kg ;

3) Sampah industri / perdagangan : 5.757 kg.

Timbunan sampah domestik yang terangkut tersebut 83 % dari keseluruhan sampah

dihasilkan penduduk.Rata-rata sampah yang dihasilkan oleh penduduk mencapai 0,4 kg

per orang per hari, dari jumlah penduduk kota Surakarta, maka jumlah sampah yang

dihasilkan mencapai 231.994 kg per hari. Sampah pasar yang dihasilkan 0,4 kg /

meter2 / hari, sampah industri / perdagangan mencapai 0,03 kg / meter 2/ hari dan

sampah jalan 50 kg / km.2/ hari. Di daerah Kota Surakarta, terdapat tempat

penampungan sampah sementara (TPS) sebanyak 71 tempat, yang tersebar pada 5

Kecamatan. Setiap kecamatan 12-14 TPS, sampah diangkut oleh 30 truk, yang

beroperasi dari pagi sampai sore. Setiap harinya kurang labih 150 rit, atau kurang lebih

215 ton (Irma dkk, 1998). Sampah di tempat tersebut umumnya berupa sampah

anorganik dan organik.

9

Page 10: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Pada umumnya sampah dari TPS dikumpulkan di Tempat Pembuangan Akhir

(TPA). Selanjutnya sampah ditimbun tanah, dan sebagian sampah oleh masyarakat

disekitar lokasi TPA ada yang dimanfaatkan untuk pakan ternak (Aminah dkk, 1999).

Tetapi hal tersebut di atas belum menyelesaikan masalah sampah, oleh karena itu perlu

adanya pemikiran mengenai penyelesaiannya. Pada hakekatnya sampah organik dapat

dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan pupuk organik yang bernilai ekonomis. Proses

pembuatan pupuk organik secara konservatif membutuhkan waktu 8 - 12 minggu,

sedang apabila menggunakan sistem baru (penambahan inokulan) hanya memerlukan

waktu 4 sampai 8 minggu dan hasilnya lebih baik ( Sumardi, 1997). Menurut Anonim

(1998), perbedaan dari kedua proses pembuatan pupuk organik tersebut ternyata terletak

pada metode dan adanya bahan inokulan (EM-4, kotoran hewan, cacing dan starbio-

plus). Cara ini biasanya memerlukan waktu relatif lebih singkat sehingga lebih efisien.

Pembuatan pupuk organik (kompos) dengan cara baru, telah diuji cobakan pada tanaman

hortikultura, dan hasilnya lebih baik dibanding dengan menggunakan pupuk organik

hasil pemrosesan secara konservatif (Sumardi , 1997). Penanganan sampah menjadi

pupuk organik memberikan banyak keuntungan, misalnya dapat memberdayakan

ekonomi masyarakat,sebagai alternatif pengadaan lapangan kerja, bahannya melimpah

dan mudah diperoleh, serta peluang pasarnya sangat baik.

Dengan adanya cara yang baru, yaitu pemberian inokulan ( EM-4, Kotoran ayam

dan cacing) pada pengolahan pembuatan pupuk organik dapat mempercepat dan

meningkatkan kualitas pupuk organik. Dengan adanya beberapa keuntungan tersebut

maka dapat digunakansebagai salah satu alternatif pemecahan masalah lingkungan, juga

dapat digunakan sebagai bahan penyubur tanah. Pupuk organik sendiri bukanlah pupuk

utama tetapi apabila diberikan pada tanah dapat memperbaiki tekstur tanah, karena

pupuk organik dapat meningkatkan aktivitas biologis dalam tanah, yang menyebabkan

cacing tanah dapat hidup subur dan menyebabkan tanah lebih gembur sehingga tanaman

dapat tumbuh dengan baik. Struktur tanah dapat diperbaiki dengan meningkatnya

porositas tanah, sehingga tanah menjadi gembur.

10

Page 11: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

3.2 Pengertian Dekomposisi / Penguraian

Berjuta-juta ton senyawa organik dihasilkan oleh tanaman dari proses fotosintesis,

dan kemudian didegradasi oleh mikroorganisme. Hasil degradasi kemudian disimpan

dalam tanah dalam bentuk humus. Proses degradasi berjalan lambat baik secara aerobik

maupun non aerobik dengan memerlukan persyaratan lingkungan tertentu, dan secara

keseluruhan proses tersebut dinamakan dekomposisi. Bisa dikatakan dekomposisi atau

pembusukan adalah proses ketika makhluk-makhluk pembusuk seperti jamur dan

mikroorganisme mengurai tumbuhan dan hewan yang mati dan mendaur ulang material-

material serta nutrisi-nutrisi yang berguna.

Teknik baru dalam penanganan sampah dengan menggunakan inokulan berkaitan

dengan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi proses penguraian (dekomposisi)

bahan - bahan sampah, yaitu pengaturan aerasi, suhu, kelembaban, jenis jasad pengurai

(dekomposer), jenis sampahnya, kondisi sampah (utuh atau dipotong terlebih dahulu dan

ukuran potongan) serta adanya bahan - bahan tambahan seperti abu dan kapur. Untuk

jenis jasad pengurai dan metode pembuatan pupuk organik perlu dikaji lebih lanjut,

mengingat kedua hal tersebut cukup relevan dengan kualitas pupuk organik, yang pada

akhirnya akan berpengaruh pada peranan pupuk organic (Yanti dkk, 1995).

3.3 Pengomposan

Sampah dapat dijumpai dalam bentuk sampah anorganik dan organik. Sampah

anorganik merupakan sampah yang sulit diuraikan oleh mikroorganisme seperti kaleng,

plastik, besi dan kaca. Sampah ini masih dapat didaur ulang menjadi barang yang

bermanfaat lagi sehingga masyarakat masih memulungnya. Sampah organik merupakan

sampah yang mengandung senyawa-senyawa organik tersusun oleh unsur-unsur karbon,

hidrogen dan oksigen. Bahan-bahan ini mudah didegradasi oleh mikrobia misalnya

daun, kayu, kertas, dan sisa makanan.

Sampah merupakan permasalahan serius. Penanganan sampah yang tidak dikelola

dengan baik akan menimbulkan masalah bagi masyarakat, terutama yang bermukim di

sekitar penimbunan dan pembuangan sampah akhir, karena secara langsung dan tidak

11

Page 12: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

langsung (setelah mengalami dekomposisi) sampah dapat mencemari air, tanah maupun

udara. Selain itu timbulnya gas metan akan memperbesar kemungkinan terjadinya

kebakaran. Oleh karena itu perlu adanya pengolahan sampah yang tepat terutama

sampah organik. Salah satu pemanfaatan sampah-sampah organik adalah dengan cara

pengomposan., baik secara aerobik maupun secara non aerobik. Kedua cara tersebut

akan berjalan saling menunjang dengan menghasilkan pupuk organik yang disebut

kompos.

Proses pengomposan (composting) adalah proses dekomposisi yang dilakukan oleh

mikroorganisme terhadap buangan organik yang biodegradable. Pengomposan dapat

dipercepat dengan mengatur faktor-faktor yang mempengaruhinya sehingga berada

dalam kondisi yang optimum.

Kompos adalah pupuk alami (organik) yang terbuat dari bahan - bahan hijauan dan

bahan organik lain yang sengaja ditambahkan untuk mempercepat proses pembusukan,

misalnya kotoran ternak atau bila dipandang perlu, bisa ditambahkan pupuk buatan

pabrik, seperti urea (Wied, 2004). Kompos merupakan salah satu bahan organik yang

mengalami degradasi atau penguraian oleh mikroorganisme sehingga berubah bentuk

dan sudah tidak dikenal bentuk aslinya, berwarna kehitam-hitaman dan tidak berbau

(Indriana dkk, 2000). Manfaat dari pengelolaan sampah organik ini sangat banyak,

diantaranya memperbaiki sifat-sifat tanah baik sifat fisik, khemis, maupun biologis,

mempercepat dan mempermudah penyerapan unsur-unsur kimia oleh tanaman.

Berdasarkan studi kasus di atas, penanganan sampah perkotaan dengan

pengomposan atau menjadikannya pupuk organik (kompos) menggunakan cara baru

sangat menguntungkan, pemberian inokulan ( EM-4, Kotoran ayam dan cacing) pada

pengolahan pembuatan pupuk organik dapat mempercepat dan meningkatkan kualitas

pupuk organik. Hasil uji organoleptik dan analisis deskriptif kwalitatif menyimpulkan

bahwa pembuatan pupuk organik dengan menggunakan inokulan EM-4 menghasilkan

pupuk organik yang baik dan efisien bila dibanding dengan menggunakan inokulan

cacing dan kotoran ayam. Metode pengomposan yang paling baik dan efisien dengan

permukaan diberi tabung aerasi. Kualitas pengomposan yang terbaik adalah dengan

12

Page 13: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

menggunakan inokulan EM-4, dengan permukaan diberi tabung aerasi, dibanding

dengan menggunakan cacing dan kotoran ayam.

EM-4 adalah kultur campuran dari mikroorganisme bermanfaat dan hidup secara

alami serta digunakan sebagai inokulan sehingga terdapat keragaman mikroorganisme

tanah. Hal ini dapat meningkatkan kualitas tanah, kesehatan tanah, pertumbuhan serta

kualitas tanaman (Higa, 1983). EM-4 sangat efektif untuk menginokulasi sampah

seperti sampah organik, untuk mempercepat penguraian sampah organik.

Mikroorganisme yang terdapat dalam EM-4 adalah bakteri asam laktat, ragi,

Actinomycetes (aktinomisetes), dan bakteri fotosintesis, mampu bersimbiosis satu

dengan yang lain sehingga efektif dalam menguraikan sampah.

3.4 Manfaat dan Tujuan Pengomposan

Pengomposan mempunyai beberapa tujuan dan manfaat antara lain :

1. Membantu menghilangkan beban permasalahan sampah perkotaan (sampah pasar)

2. Mengurangi pencemaran lingkungan

3. Kompos matang bisa menyuburkan tanah

4. Untuk masyarakat tertentu bisa dijadikan sumber alternatif penghasilan keluarga

5. Mengurangi beban TPA

Manfaat

Aspek Ekonomi :

1. Menghemat biaya untuk transportasi dan penimbunan limbah

2. Mengurangi volume/ukuran limbah

3. Memiliki nilai jual yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya

Aspek Lingkungan :

1. Mengurangi polusi udara karena pembakaran limbah dan bau yang tidak sedap

2. Mengurangi kebutuhan lahan untuk penimbunan

13

Page 14: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Aspek bagi tanah/tanaman:

1. Meningkatkan kesuburan tanah

2. Memperbaiki struktur dan karakteristik tanah

3. Meningkatkan kapasitas serap air tanah

4. Meningkatkan aktivitas mikroba tanah

5. Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi, dan jumlah panen)

6. Menyediakan hormon dan vitamin bagi tanaman

7. Menekan pertumbuhan/serangan penyakit tanaman

8. Meningkatkan retensi/ketersediaan hara di dalam tanah

Kompos yang baik memiliki beberapa ciri sebagai berikut :

• Berwarna coklat tua hingga hitam mirip dengan warna tanah,

• Tidak larut dalam air, meski sebagian kompos dapat membentuk suspensi,

• Nisbah C/N sebesar 10 – 20, tergantung dari bahan baku dan derajat

humifikasinya,

• Berefek baik jika diaplikasikan pada tanah,

• Suhunya kurang lebih sama dengan suhu lingkungan, dan

• Tidak berbau

3.5 Proses Pengomposan

a. Proses Dasar Pengomposan

Proses dekomposisi senyawa organik oleh mikroorganisme merupakan proses

berantai. Senyawa organik yang bersifat heterogen bercampur dengan kumpulan

jasad renik yang berasal dari udara, tanah, air, dan sumber lainnya dalam proses

pengomposan proses yang terjadi adalah proses-proses mikrobiologis.

Proses dekomposisi senyawa organik berlangsung pada temperature di atas

37°C, serta perubahan pH yang berbeda, maka kandungan mikrobe di dalamnya

akan terdiri dari bakteri, aktinomycetes, protozoa, nematode, virus, dan sebagainya.

Pada umumnya baik pengurai atau pun microbe penghuni kompos, jasad-jasad renik

14

Page 15: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

di dalamnya banyak yang bersifat termofilik, yakni kadang-kadang masih dapat

hidup pada suhu sampai 85°C.

Bila sampah disebarkan di atas permukaan tanah, maka selain proses

dekomposisi akan berjalan lambat, maka kelompok mikroorganisme yang aktif di

dalamnya hanya kelompok mikrobe psikrofil dan mikrobe mesofilik saja. Berbeda

kalau sampah tersebut dimasukkan ke dalam lubang, maka kelompok

mikroorganisme yang aktif dalam proses pengomposan termasuk mikrobe

termofilik, dan mikrobe mesofilik, sehingga dengan cepat terjadi perubahan pH

dan temperature. Indikator jelas pada proses dekomposisi senyawa organic berjalan

lancer ditandai dengan adanya perubahan pH dan temperature.

b. Proses Selanjutnya Pengomposan

Proses pengomposan terjadi melalui 4 fase, yakni fase mesofilik, fase termofilik,

fase pendinginan, dan fase masak. Hubungan diantara keempat proses atau fase

biokimia yang terjadi adalah:

▪Proses Permulaan

Proses ini media mempunyai pH dan temperature sesuai dengan bahan dan

lingkungan yang ada, yakni pH ± 6 dan temperature antara 18 - 22 °C.

Sejalan dengan aktivitas mikroorganisme (khususnya bakteri indigenous/asli) di

dalam bahan, maka temperatut mulai naik, dan akhirnya dihasilkan asam organic.

Hal ini akan mengakibatkan nilai pH menurun atau menjadi asam.

▪Aktivitas Bakteri Termofilik

Pada kenaikan temperature di atas 40°C, aktivitas bakteri mesofilik terhenti, dan

kemudian diganti oleh kelompok bakteri termofilik. Bersamaan dengan pergantian

ini, maka amoniak dan gas nitrogen akan dihasilkan, sehingga pH akan berubah

basah lagi.

▪Aktivitas Mikrobe Termofilik (Aktinomisetes dan Bakteri)

Kelompok jamur termofilik yang terdapat dalam sampah akan mati akibat kenaikan

temperature di atas 60°C, dan selanjutnya diganti oleh kelompok aktinomisetes dan

bakteri termofilik sampai batas temperature sampai 85°C.

15

Page 16: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

▪Fase Pendinginan

Kalau temperature maksimum telah tercapai, serta hamper seluruh kehidupan di

dalamnya mengalami kematian, maka temperature akan turun kembali hingga

akhirnya berkisar seperti temperature awal. Pada fase ini hasil kompos siap untuk

digunakan

3.6 Populasi Mikroba dalam Kompos

Proses pengomposan atau membuat kompos adalah proses mikrobiologis. Selama

proses berlangsung, sejumlah jasad hidup yang dinamakan mikroba, seperti bakteri dan

jamur berperan aktif. Beberapa mikroba yang berperan aktif dalam proses pengomposan

adalah mikroorganisme dan mikrofauna. Mikroba dalam kompos bakteri, aktinomisetes,

jamur, microalgae, dan virus. Sedangkan mikrofaunanya terdiri dari protozoa, nematode,

cacing, dan serangga.

3.7 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengomposan

Proses pengomposan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. Kelembaban / kadar air

Kadar air yang diperbolehkan tumpukan limbah padat yang sedang dalam proses

pengkomposan adalah 50-60% sedangkan nilai optimalnya adalah 55% (Wahyono

dkk, 2003). Sedangkan menurut Murbandono (1993) kadar air yang dibutuhkan

untuk proses pengomposan awal adalah 40-60%.

2. Konsentrasi oksigen

Kadar oksigen yang ideal adalah 10 – 18% sedangkan kisaran yang dapat diterima

adalah 5 – 20% (Wahyono dkk, 2003). Konsentrasi oksigen yang diperlukan pada

saat proses pengomposan berlangsung adalah minimum 50% dan harus mencapai

seluruh bagian material yang dikomposkan (Tchobanoglous et al, 1993).

3. Temperatur

16

Page 17: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Temperatur ideal yang diperlukan pada saat awal proses pengomposan adalah 55-

60°C dan temperatur yang masih diperbolehkan untuk proses pengomposan adalah

40-70°C (Hadiwijaya, 1999).

4. Perbandingan C/N

Perbandingan C/N yang optimum untuk proses pengomposan adalah berkisar antara

25-50. Perbandingan ini masih optimum untuk sistem aerobik. Pada rasio yang lebih

rendah akan terbentuk amonia dan aktivitas biologi akan terhalang. Sedangkan pada

rasio yang lebih tinggi nitrogen menjadi faktor yang terbatas sehingga pengomposan

menjadi lebih lambat (Tchobanoglous et al, 1993).

5. Derajat Keasaman (pH)

Untuk mencapai dekomposisi secara aerobik yang optimal pada proses

pengomposan maka pH yang dibutuhkan adalah 7-7,5 (Tchobanoglous et al, 1993).

Rentang maksimum pH untuk kebanyakan bakteri adalah 6-7,5 sedangkan untuk

jamur 5-8. Berdasarkan uraian tersebut maka kondisi optimum pH adalah 7 atau

mulai dari 5 sampai 8 (Wahyono dkk, 2003) Kompos yang telah matang

mempunyai cirri-ciri: suhu tumpukan ±30 °C, rasio C/N 10-20, berbau tanah,

berwarna coklat tua sampai kehitaman dan berstruktur remah dan berkonsentrasi

gembur.

17

Page 18: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

BAB IV

KESIMPULAN

Seiring dengan dampak negatif yang ditimbulkan oleh sampah dan sudah menjadi

permasalahan di seluruh dunia sejak lama. Sampah mengakibatkan degradasi lingkungan

tanpa diimbangi dengan usaha penyelamatan lingkungan. Maka salah satu usaha

penyelamatan lingkungan adalah dengan menangani sampah organik dan anorganik. Salah

satu cara mengelola sampah organik adalah dengan cara pengomposan. Proses

pengomposan (composting) adalah proses dekomposisi yang dilakukan oleh

mikroorganisme terhadap buangan organik yang biodegradable. Faktor-faktor yang

mempengaruhi pengomposan antara lain kelembaban / kadar air, konsentrasi oksigen,

temperature, perbandingan C/N, & derajat keasaman (pH).

Bisa dikatakan dekomposisi atau pembusukan adalah proses ketika makhluk-makhluk

pembusuk seperti jamur dan mikroorganisme mengurai tumbuhan dan hewan yang mati

dan mendaur ulang material-material serta nutrisi-nutrisi yang berguna.

Kompos adalah pupuk alami (organik) yang terbuat dari bahan - bahan hijauan dan

bahan organik lain yang sengaja ditambahkan untuk mempercepat proses pembusukan,

misalnya kotoran ternak atau bila dipandang perlu, bisa ditambahkan pupuk buatan pabrik,

seperti urea.

Beberapa mikroba yang berperan aktif dalam proses pengomposan adalah

mikroorganisme dan mikrofauna. Mikroba dalam kompos bakteri, aktinomisetes, jamur,

microalgae, dan virus. Sedangkan mikrofaunanya terdiri dari protozoa, nematode, cacing,

dan serangga. Mikroorganisme sendiri merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran

sangat kecil (biasanya kurang dari 1 mm) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat

bantuan.

18

Page 19: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2009. Mikroorganisme Cair Sederhana.

(http://sukatani-banguntani.blogspot.com/2009/11/mikro-organisme-cair-

sederhana.html), diakses tanggal 25 Februari 2010.

Anonim2. 2009. Pembuatan Kompos Organik.

(http://tugala.blogspot.com/2009/09/pembuatan-kompos-organik.html), diakses

tanggal 25 Februari 2010.

Anonim3. 2007. Mikrobiologi Umum. Universitas Atma Jaya Yogya, Yogyakarta.

Anonim4. 2008. Dekomposisi.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Dekomposisi), diakses tanggal 25 Februari 2010.

Asngad, Aminah. 2005. Model Pengembangan

(http://eprints.ums.ac.id/499/1/2._2._AMINAH_ASNGAD.pdf), diakses tanggal 25

Februari 2010.

Dwidjoseputro, D. 1998. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Penerbit Djambatan, Jakarta.

Iqbal. 2008. Peran Mikroorganisme.

(http://iqbalali.com/2008/02/18/peran-mikroorganisme-dlm-kehidupan/), diakses

tanggal 25 Februari 2010.

Setyowati, Erva. 2008. Uji Mikrobiologis Kompos Organik dari Sampah Organik dengan

Penambahan Limbah Tomat dan Em-4.

(http://etd.eprints.ums.ac.id/2141/1/A420040080.pdf), diakses tanggal 25 Februari

2010.

19

Page 20: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

Suharmi, Theresia Tri. dkk. 2005. Mikrobiologi Lingkungan. Penerbit Universitas

Muhammadiyah Malang, Malang.

Sutedjo, Mulyani. dkk. 1991. Mikrobiologi Tanah. Penerbit Rineka Cipta, Jakarta.

20

Page 21: Makalah Mikrobiologi Lingkungan 1

LAMPIRAN

21