Peran bakteri dalam pengolahan limbah
•Download as PPTX, PDF•
1 like•11,811 views
peran bakteri dalam pengolahan limbah
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to Peran bakteri dalam pengolahan limbah
Similar to Peran bakteri dalam pengolahan limbah (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (20)
Peran bakteri dalam pengolahan limbah
- 1. Peran Bakteri Dalam Pengolahan Limbah Disusun Oleh : Kelompok 2 1. Dzikri Imaduddin 2315100031 2. Muhammad Nuur Kharisma 2315100077 3. Kufana Dewi 2315100128
- 2. 1. Peran Bakteri di dalam Pengolahan Air Limbah (Limbah Cair) • Bakteri pengolahan limbah cair dalam pengolahan sawit Dalam pengolahan limbah cair, ada istilah biodegradasi, yaitu penguraian senyawa organik yang dibantu oleh mikroorganisme. Bakteri yang berperan aktif dalam pengolahan sawit adalah bakteri probiotik. • Bakteri Pengolahan limbah cair - Bakteri Aerob an Anaerob - Ecobact
- 3. 1. Peran Bakteri di dalam Pengolahan Air Limbah (Limbah Cair) - Bakteri nitrifikasi, yaitu bakteri-bakteri yang mengubah amonia menjadi nitrat. - Bakteri denitrifikasi, adalah bakteri-bakteri yang mengkonversi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2).
- 4. 1. Peran Bakteri di dalam Pengolahan Air Limbah (Limbah Cair) - Bakteri metanogen, yaitu bakteri-bakteri yang menghasilkan metan (CH4) dari senyawaan asetat. Bakteri metanogen dikelompokkan ke dalam empat ordo yaitu Methanobacteriales, Methanomicrobiales, Methanococcales, dan Methanosarcinales (Bitton, 2005).
- 5. 2. Peran Bakteri dalam penguraian Logam berat • Limbah penambangan emas dan tembaga (tailling) yang banyak mengandung logam berat terutama air raksa (Hg), industri logam dan penyamakan kulit banyak menghasilkan limbah logam berat terutama cadmium (Cd), serta penggunaan pupuk (misalnya pupuk fosfat) yang mengandung logam berat seperti Hg, Pb, dan Cd sekarang banyak menimbulkan masalah pencemaran logam berat. • Bakteria dapat menghasilkan senyawa pengkhelat logam yang berupa ligan berberat molekul rendah yang disebut siderofor. • Untuk mengambil logam berat yang sudah terakumulasi oleh bakteri, dapat dilakukan dengan beberapa macam cara. Logam dari limbah cair dapat dipisahkan dengan memanen mikroba.
- 6. 2. Peran Bakteri dalam penguraian Logam berat • Limbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh mikroorganismeyang dapat menggunakan logam berat sebagai nutrien atau hanya menjerab (imobilisasi) logam berat. • Mikroorganisme yang dapat digunakan diantaranya adalah Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus subtilis.
- 7. 3. Peran Bakteri dalam penguraian Limbah Organik • Penggunaan mikroba dalam mengolah limbah organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu menjadikannya pupuk organik dan menjadikannya biogas. • Bakteri yang berperan dalam perombakan bahan organik meliputi bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk gas metan.
- 8. 3. Peran Bakteri dalam penguraian Limbah Organik • Bakteri pembentuk asam merombak bahan organik dan menghasilkan asam lemak. Proses ini dilakukan oleh bakteri-bakteri Pseudomonas, Flavobacterium, Alkaligenes, Escherichia, dan Aerobacter.
- 9. 4. Penggunaan Bakteri untuk mengolah limbah PCP • Bakteri dari kelompok Coryneform dan Arthrobacter sp. Yang telah diaklimatisasi (telah terbiasa hidup di medium treatmen) juga telah digunakan untuk mengolah limbah yang mengandung PCP (parachlorophenol) dengan metode bioaugmentasi.
- 10. 5. Penggunaan Bakteri dalam menguraikan minyak bumi • Tumpahan minyak merupakan pencemar laut nomor satu.
- 11. 5. Penggunaan Bakteri dalam menguraikan minyak bumi • bakteri yang mampu mendegradasi senyawa yang terdapat di dalam hidrokarbon minyak bumi disebut bakteri hidrokarbonoklastik. • Bakteri ini mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon dengan memanfaatkan senyawa tersebut sebagai sumber karbon dan energi yang diperlukan bagi pertumbuhannya.
- 12. 5. Penggunaan Bakteri dalam menguraikan minyak bumi • Mikroorga-nisme ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor elektronnya.
- 13. • Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersihan tumpahan minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbon dioksida (CO2), bakteri pendegradasi minyak bumi akan menghasilkan bioproduk seperti asam lemak, gas, surfaktan, dan biopolimer yang dapat meningkatkan porositas dan permeabilitas batuan reservoir formasi klastik dan karbonat apabila bakteri ini menguraikan minyak bumi.
- 14. • Berikut adalah reaksi degradasi senyawa hidrokarbon fraksi aromatik oleh bakteri yang diawali dengan pembentukan Pro-to- ca-techua-te atau catechol atau senyawa yang secara struktur berhubung-an dengan senyawa ini. Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat.
- 15. • Bakteri hidrokarbonoklastik diantaranya adalah Pseudomonas, Arthrobac ter,Alcaligenes, Brevibacterium, Brevibacillus, dan Bacillus. Bakteri-bakteri tersebut banyak tersebar di alam, termasuk dalam perairan atau sedimen yang tercemar oleh minyak bumi atau hidrokarbon
Editor's Notes
- Penggunaan mikroba dalam mengolah limbah organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu menjadikannya pupuk organik dan menjadikannya biogas. a. Produksi pupuk organik Pupuk organik merupakan hasil penguraian bahan organik oleh jasad renik atau mikroorganisme yang berupa zat-zat makanan yang dibutuhkan oleh tanaman. Misal Kompos, pupuk kandang, dan pupuk hijau. Kompos atau pupuk kandang sudah cukup lama dikenal dan dipergunakan, tetapi baru sebatas menggunakan apa adanya, belum sampai pada usaha untuk meningkatkan kualitas dari kompos dan pupuk kandang tersebut. Rakitan teknologi pembuatan pupuk alternatif mulai membudaya di masyarakat kita, yaitu upaya pembuatan kompos. - Kompos Kompos adalah bahan organik hasil proses dekomposisi dan mempunyai susunan yang relatif stabil. Kompos banyak digunakan untuk memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. Secara alami kompos dapat terjadi dari peruraian sisa-sisa tumbuhan dan hewan. Pengomposan secara alami berlangsung dengan lambat, tetapi dengan berkembangnya bioteknologi maka proses pengomposan dapat dipercepat. Pada proses pengomposan terjadi proses biokonversi bahan organik oleh berbagai kelompok mikroba heterotrof. Mikroba yang berperan dalam proses tersebut adalah bakteri, jamur actynomycetes dan protozoa. Peranan mikroba yang bersifat selulolitik dan lignilolitik sangat besar pada proses dekomposisi sisa tanaman yang banyak mengandung lignoselulosa. Selama pengomposan terjadi proses oksidasi C-organik menjadi CO2 yang dapat membebaskan energi dalam bentuk panas. Dalam pengomposan tertutup, suhunya dapat mencapai 65-75oC. Pada suhu tersebut aktifitas mikroba pada umumnya turun, danproses perombakannya dilanjutkan oleh mikroba termofil yang mulai berkembang apabila suu meningkat sampai 50oC. Setelah suhu turun kembali akan ditumbuhi lagi oleh mikroba mesofil, dan merupakan pertanda bahwa kompos sudah mulai matang. Dari uraian di atas maka diketahui bahwa terdapat banyak faktor yang mempengaruhi proses pengomposan, seperti nisbah C/N bahan yang akan dikomposkan, ukuran bahan, kelembaban dan aerasi, suhu, kemasaman (pH), adanya mikroba, dan lain sebagainya. Nisbah C/N yang ideal untuk pengomposan adalah 30-40, apabila nisbah terlalu rendah banyak nitrogen yang hilang (tidak efisien) dan apabila terlalu tinggi proses pengomposan lambat. Ukuran bahan yang lebih kecil akan memperbesar luas permukaan, sehingga memperbesar kontak dengan mikroba. Ukuran yang terlalu halus dan kandungan lengasnya terlalu tinggi menyebabkan keadaan anaerob, sehingga sebaiknya dicampur dengan bahan kasar untuk menciptakan keadaan yang aerob. Kelembaban optimum yang baik antara 50-60%. Pengomposan akan berjalan baik jika pH awal sedikit asam (pH 6), dan selama pengomposan pada keadaan netral, setelah pH meningkat pH sedikit alkalis (pH 7,5-8,5).pengomposan dapat dipercepat dengan inokulasi mikroba seperti mikroba termofil, selulolotik, lignilolitik, dan sebagainya. Tanda-tanda kompos yang telah matang adalah berwarna coklat sampai kehitaman, tidak larut dalam air dan sebagian dapat tersuspensi kolodial, ekstrak dalam larutan basa berwarna gelap (mengandung asam humat, fulvat, dan humin), nisbah C/N antara 15-20, KPK dan kapasitas adsorpsi air besar. - Bokhasi Bokhasi adalah pupuk organik yang dibuat melalui proses fermentasi menggunakan bakteri (microorganisme). Sampah organik dengan proses fermentasi dapat menjadi pupuk organik yang bermanfaat meningkatkan kualitas tanah. b. Produksi biogas Limbah-limbah organik dan peternakan yang diuraikan oleh bakteri kelompok metanogen dapat menghasilkan biogas yang sebagian besar berupa metana. Biogas (metana) dapat terjadi dari penguraian limbah organik yang mengandung protein, lemak dan karbohidrat. Penguraian ini dilakukan untuk fermentasi oleh bakteri anaerob sehingga bejana yang digunakan untuk fermentasi limbah ini harus ditutup. Ada tiga tahap dalam pembuatan biogas, yaitu sebagai berikut: - Tahap pertama adalah reduksi senyawa organik yang komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh bakteri hidrolitik. Bakteri hidrolitik ini bekerja pada suhu antara 30-40oC untuk kelompok mesophilik dan antara 50-60oC untuk kelompok termophilik. Tahap pertama ini berlangsung dengan pH optimum antara 6 sampai 7. - Tahap kedua adalah perubahan senyawa sederhana menjadi asam organik yang mudah menguap seperti asam asetat, asam butirat, asam propionat dan lain-lain. dengan terbentuknya asam organik maka pH akan terus menurun, namun pada waktu yang bersamaan terbentuk buffer yang dapat menetralisir pH. Di sisi lain untuk mencegah penurunan pH yang drastis maka perlu ditambahkan kapur sebagai buffer sebelum tahap pertama berlangsung. Bakteri pembentuk asam-asam organik tersebut diantaranya adalah Pseudomonas, Flavobacterium, Escherichia danAerobacter. - Tahap ketiga adalah konversi asam organik menjadi metana, karbondioksida dan gas-gas lain seperti hidrogen sulfida, hidrogen dan nitrogen. Bahan organik CH4 + CO2 + H2S + H2 + N2 Konversi ini dilakukan oleh bakteri metan,seperti Methanobacterium omelianskii, Methanobacterium sohngenii, Methanobacterium suboxydans, Methanobacterium propionicum, Methanobacterium formicium, Methanobacterium ruminantium, Methanosarcina barkeril, Methanococcus vannielli dan Methanococcus mazei. Bakteri metana ini sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan pH, oleh karenanya kedua parameter ini harus dikendalikan dengan baik. PH optimum adalah antara 7, 0-7, 2, sedangkan pada pH 6,2 bakteri metana akan mengalami keracunan. Bakteri-bakteri yang terlibat dalam ketiga tahap tersebut pada umumnya telah terdapat dalam limbah bahan-bahan organik, tetapi untuk meningkatkan kinerja produksi biogas maka perlu ditambahkan bakteri metanogen yang telah direkayasa. Secara lebih ringkas, dapat dinyatakan bahwa bakteri yang berperan dalam perombakan bahan organik dalam produksi biogas ada dua macam, yaitu bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk gas metan. Bakteri pembentuk asam merombak bahan organik dan menghasilkan asam lemak. Proses ini dilakukan oleh bakteri-bakteri Pseudomonas, Flavobacterium, Alkaligenes, Escherichia, danAerobacter. Selanjutnya asam lemak ini akan dirombak oleh bakteri metan dan menghasilkan gas bio (sebagian besar menghasilkan gas metan). Bakteri-bakteri tersebut adalah Methanobacterium, Methanosarchina dan Methanococcus. Disamping itu juga ada bakteri lain yang memanfaatkan unsur sulfur (S) dan membentuk H2S yaitu bakteri Desulvovibrio. Proses produksi biogas biasanya dilakukan secara semi sinambung (substrat dimasukkan satu kali di dalam selang waktu tertentu), tetapi untuk mendapatkan kemungkinan metode produksi optimal, sistem banch (substrat hanya dimasukkan sekali saja) juga dapat digunakan. Kecepatan produksi biogas dalam sistem batch mula-mula akan naik sehingga mencapai kecepatan maksimum dan akhirnya akan turun lagi ketika sejumlah besar bahan telah dirombak. Fermentasi atau perombakan tersebut adalah proses mikrobiologik yang merupakan himpunan proses metabolisme sel. Fermentasi bahan organik ini dapat terjadi dalam keadaan aerobik maupun anaerobik. Untuk proses fermentasi aerobik akan menghasilkan gas-gas amonia (NH3) dan karbondioksida (CO2). Proses dekomposisi anaerobik dari bahan organik akan menghasilkan gas bio. Proses produksi gas bio ini juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, diantaranya adalah suhu, pH, total padatan, dan rasio C/N.
- Secara lebih ringkas, dapat dinyatakan bahwa bakteri yang berperan dalam perombakan bahan organik dalam produksi biogas ada dua macam, yaitu bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk gas metan. Bakteri pembentuk asam merombak bahan organik dan menghasilkan asam lemak. Proses ini dilakukan oleh bakteri-bakteri Pseudomonas, Flavobacterium, Alkaligenes, Escherichia, danAerobacter. Selanjutnya asam lemak ini akan dirombak oleh bakteri metan dan menghasilkan gas bio (sebagian besar menghasilkan gas metan). Bakteri-bakteri tersebut adalah Methanobacterium, Methanosarchina dan Methanococcus. Disamping itu juga ada bakteri lain yang memanfaatkan unsur sulfur (S) dan membentuk H2S yaitu bakteri Desulvovibrio. Proses produksi biogas biasanya dilakukan secara semi sinambung (substrat dimasukkan satu kali di dalam selang waktu tertentu), tetapi untuk mendapatkan kemungkinan metode produksi optimal, sistem banch (substrat hanya dimasukkan sekali saja) juga dapat digunakan. Kecepatan produksi biogas dalam sistem batch mula-mula akan naik sehingga mencapai kecepatan maksimum dan akhirnya akan turun lagi ketika sejumlah besar bahan telah dirombak. Fermentasi atau perombakan tersebut adalah proses mikrobiologik yang merupakan himpunan proses metabolisme sel. Fermentasi bahan organik ini dapat terjadi dalam keadaan aerobik maupun anaerobik. Untuk proses fermentasi aerobik akan menghasilkan gas-gas amonia (NH3) dan karbondioksida (CO2). Proses dekomposisi anaerobik dari bahan organik akan menghasilkan gas bio. Proses produksi gas bio ini juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, diantaranya adalah suhu, pH, total padatan, dan rasio C/N.