TUGAS PLI B3 (PILIHAN KEAHLIAN 2 – C)

Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) mengandung bahan yang

dapat membahayakan manusia dan makhluk hidup lain. Limbah B3 perlu diolah,

baik secara fisik, biologi, maupun kimia sehingga menjadi tidak berbahaya atau

berkurang daya racunnya. Setelah diolah, limbah B3 masih memerlukan metode

pembuangan yang khusus untuk mencegah resiko terjadi pencemaran.

Proses pengolahan limbah B3 secara biologi yang telah berkembang yaitu

bioremedasi dan fitoremedasi.

A.Bioremediasi

Bioremedasi adalah penggunan bakteri dan mikroorganisme lain untuk

mendegradasi/mengurai limbah B3. Bioremediasi juga merupakan proses

pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme

(jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi

zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon

dioksida dan air).

Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi :

1. Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan

penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi ph, dsb

2. Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu

mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus

3. Penerapan immobilized enzymes

4. Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau

mengubah pencemar.

(http://syariefjazjaz.wordpress.com/2010/06/25/pengolahan-limbah-b3/)

Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi

polutan di lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi

oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah

struktur kimia polutan tersebut, sebuah peristiwa yang disebut

biotransformasi. Pada banyak kasus, biotransformasi berujung pada

biodegradasi, dimana polutan beracun terdegradasi, strukturnya menjadi tidak

kompleks, dan akhirnya menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak

beracun.

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

ALIYAH PURWANTI (2309100080)

Bioremediasi telah berkembang pada perawatan limbah buangan yang

berbahaya (senyawa-senyawa kimia yang sulit untuk didegradasi), yang

biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Polutan - polutan yang dapat

diatasi dengan metode ini antara lain logam-logam berat, petroleum

hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida,

herbisida, dan lain-lain. Banyak aplikasi-aplikasi baru menggunakan

mikroorganisme untuk mengurangi polutan yang sedang diujicobakan. Bidang

bioremediasi 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 bioremediasi melalui teknologi genetik. Teknologi genetik

molekular sangat penting untuk mengidentifikasi gen-gen yang mengkode

enzim yang terkait pada bioremediasi. Karakterisasi dari gen-gen yang

bersangkutan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana

mikroba-mikroba memodifikasi polutan beracun menjadi tidak berbahaya.

Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di laboratorium

dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan. Mikroorganisme rekombinan

yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan adalah bakteri "pemakan

minyak". Bakteri ini dapat mengoksidasi senyawa hidrokarbon yang umumnya

ditemukan pada minyak bumi. Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika

dibandingkan bakteri-bakteri jenis lain yang alami atau bukan yang diciptakan

di laboratorium yang telah diujicobakan. Akan tetapi, penemuan tersebut

belum berhasil dikomersialkan karena strain rekombinan ini hanya dapat

mengurai komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. Strain inipun

belum mampu untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang

lebih berat yang cenderung bertahan di lingkungan.

Jenis-jenis bioremediasi adalah sebagai berikut:

1. Biostimulasi

Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, ditambahkan ke

dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan

dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah

tersebut.

2. Bioaugmentasi

Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan

tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini

yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

suatu tempat. Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika

cara ini digunakan. Sangat sulit untuk mengontrol kondisi situs yang

tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang dengan optimal.

Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang

terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke

lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.

3. Bioremediasi Intrinsik

Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah

yang tercemar.

Di masa yang akan datang, mikroorganisme rekombinan dapat

menyediakan cara yang efektif untuk mengurangi senyawa-senyawa kimiawi

yang berbahaya di lingkungan kita. Bagaimanapun, pendekatan itu

membutuhkan penelitian yang hati-hati berkaitan dengan mikroorganisme

rekombinan tersebut, apakah efektif dalam mengurangi polutan, dan apakah

aman saat mikroorganisme itu dilepaskan ke lingkungan.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi)

Sebagai contoh penerapan metode bioremediasi adalah pada berbagai

kasus pencemaran limbah berbahaya dan beracun (B3) dari kegiatan

penambangan minyak bumi yang terjadi di Indonesia yang memerlukan

perhatian yang lebih serius, seperti kasus pencemaran yang terjadi di Tarakan

(Kalimantan Timur), Riau, Sorong (Papua), Indramayu serta terakhir kasus

pencemaran di Bojonegoro (Jawa Timur. Pencemaran lingkungan oleh minyak

telah menimbulkan masalah serius.

Tanah yang terkontaminasi minyak tersebut dapat merusak lingkungan

serta menurunkan estetika. Lebih dari itu tanah yang terkontaminasi limbah

minyak dikategorikan sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun (B3)

sesuai dengan Kep. MenLH 128 Tahun 2003. Oleh karena itu, perlu dilakukan

pengelolaan dan pengolahan terhadap tanah yang terkontaminasi minyak. Hal

ini dilakukan untuk mencegah penyebaran dan penyerapan minyak ke dalam

tanah.

Dalam kasus ini, teknik bioremediasi dapat dilaksanakan secara in-situ

maupun cara ex-situ. Teknik bioremediasi in-situ umumnya diaplikasikan pada

lokasi tercemar ringan, lokasi yang tidak dapat dipindahkan, atau karakteristik

kontaminan yang volatil. Bioremediasi ex-situ merupakan teknik bioremediasi

dimana lahan atau air yang terkontaminasi diangkat, kemudian diolah dan

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

diproses pada lahan khusus yang disiapkan untuk proses bioremediasi.

Penanganan lahan tercemar minyak bumi dilakukan dengan cara

memanfatkan mikroorganisme untuk menurunkan konsentrasi atau daya

racun bahan pencemar. Penanganan semacam ini lebih aman terhadap

lingkungan karena agen pendegradasi yang dipergunakan adalah

mikroorganisme yang dapat terurai secara alami.

Ruang lingkup pelaksanaan proses bioremediasi lahan/tanah

terkontaminasi minyak bumi meliputi beberapa tahap yaitu: treatibility study

yaitu studi pendahuluan terhadap kemampuan jenis mikroorganisme

pendegradasi dalam menguraikan minyak bumi yang terdapat di lokasi tanah

terkontaminasi; site characteristic yaitu studi untuk mengetahui kondisi

lingkungan awal di lokasi tanah terkontaminasi minyak bumi yang meliputi

kondisi kualitas fisik, kimia dan biologi; persiapan proses bioremediasi yang

meliputi persiapan alat, bahan, administrasi serta tenaga manusia; proses

bioremediasi yang meliputi serangkaian proses penggalian tanah tercemar,

pencampuran dengan tanah segar, penambahan bulking agent, penambahan

inert material, penambahan bakteri dan nutrisi serta proses pencampuran

semua bahan; sampling dan monitoring meliputi pengambilan cuplikan tanah

dan air selama proses bioremediasi. Cuplikan kemudian dibawa ke

laboratorium independent untuk dianalisa konsentrasi TPH dan TCLP;

revegetasi yaitu pemerataan, penutupan kembali drainase dan perapihan

lahan sehingga lahan kembali seperti semula.

Seluruh prosedur kerja serta pelaksanaan Bioremediasi mengacu pada

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup nomor 128 Tahun 2003 tentang Tata

cara dan Persyaratan teknik Pengelolaan Limbah minyak dan Tanah

Terkontaminasi oleh Minyak Bumi secara biologis.

(http://www.iec.co.id/artikel/perbaikan-lahan-terkontaminasi-minyak-bumi-

secara-bioremediasi)

B.Fitoremediasi

Menurut Cunningham et al. (1996) fitoremediasi adalah penggunaan

tanaman dan mikroorganisma terkait, untuk mendegradasi, menyerap atau

membuat kontaminan pada tanah dan/atau air tanah menjadi tidak berbahaya.

Pada dasarnya fitoremediasi memanfaatkan inisiatif manusia untuk

mempercepat proses peluruhan secara alamiah sebuah area yang

terkontaminasi, dan dengan demikian merupakan penghubung antara sebuah

teknologi buatan manusia dengan proses alamiah. Oleh karena fitoremediasi

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

tergantung pada hubungan yang sinergis, dan alamiah antara tanaman,

mikroorganisma dan lingkungannya, maka dia tidak membutuhkan teknologi

yang sangat intensif, atau drastis, seperti pengerukan tanah. Dalam hal ini

intervensi manusia masih diperbolehkan, hanya sebatas untuk menciptakan

sebuah komunitas tanaman dan mikroba yang sesuai pada area tertentu,

sebagai contoh penggunaan tehnik agronomi, seperti pengolahan lahan dan

pemupukan, untuk mempercepat proses peluruhan secara alamiah atau

proses pengendapannya.

Fitoremediasi telah terbukti secara efektif memperbaiki dan

mengembalikan kondisi tanah dan air tanah yang terkontaminasi dengan

bahan organik maupun anorganik. Barbagai macam tanaman, termasuk canola

(Brassica napus L.), oat (Avena sativa) dan barley (Hordeum vulgare)

mempunyai toleransi dan dapat menyerap logam seperti selenium, tembaga,

cadmium dan seng. Sejenis rumput Alamo (Panicum virginatum) dapat

menyerap bahan radioaktif Cesium-137 (137Cs) dan Strontium-90 (90Sr) yang

sering tumpah pada tempat uji-coba senjata ataupun akibat kerusakan reaktor

nuklir). Tanaman poplar hibrida (hasil persilangan Populus deltoides x P. nigra)

dapat mengurangi konsentrasi nitrat (sebuah hara tanaman, namun juga

kontaminan pada air) pada aliran permukaan air tanah dan mendegradasi

herbisida atrazine pada tanah yang terkontaminasi. Sejenis rumput makanan

ternak yang diinokulasi dengan bakteri dapat mendegradasi asam bensoat

yang terkhlorinasi, yang merupakan residu dari degradasi PCB (polychlorinated

biphenyls) dan herbisida yang terchkhlorinasi. Yang sangat menarik di sini

adalah kenyataan bahwa berbagai tanaman bersama dengan mikroorganisma

yang terkait, ternyata dapat meningkatkan pembersihan minyak hidrokarbon

dari tanah yang terkontaminasi dengannya (Aprill dan Sims, 1990; Gunther et

al., 1996; Pradhan et al., 1998; Qiu et al., 1997; Reilley et al., 1996; Reynolds

and Wolf, 1999; Schwab et al., 1995).

(http://www.biotrop.org/specpub.php)

Sebagai contoh proses fitoremediasi mulai diterapkan pada limbah cair

industri kecil laundry yang mengandung phospat yang sangat tinggi yaitu

253,03 mg/l sebagai P total, sedangkan menurut Perda Jateng No.10 Th 2004

tentang baku mutu air limbah kandungan phospat yang diijinkan adalah 2 mg/l

dan 0,2 mg/l sebagai P menurut PP No.82 Th.2001 untuk air golongan II.

Fitoremediasi phospat dengan menggunakan tanaman enceng gondok dapat

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3

menyerap phospat (sebagai P total) dalam limbah laundry dalam jumlah yang

cukup banyak

(http://eprints.undip.ac.id/529/1/

halaman_2833__Nurandani__Suparni_S_Rahayu pdf)

Tugas PLI B3_Pemanfaatan Mikrobiologi sebagai Pengolah Limbah B3