BAB III

BIOREMEDIASI TANAH TERCEMAR LIMBAH MINYAK BERAT MENGGUNAKAN KONSORSIUM BAKTERI

DENGAN TEKNIK BIOSLURRY DAN LANDFARMING

ABSTRAK

Bioremediasi limbah minyak berat telah dilakukan dengan menggunakan konsorsium bakteri dengan teknik bioslurry dan landfarming. Teknik bioslurry dilakukan dengan mencampurkan limbah minyak berat dan air pada perbandingan 4:25, ditambahkan starter konsorsium bakteri (bioaugmentasi) sebanyak 10% (v/v). Parameter yang diamati adalah pertumbuhan bakteri, pH, TPH pada fasa padat dan TPH pada fasa cair setiap 3 hari sekali selama 1 bulan. Teknik landfarming dilakukan dengan mencampurkan limbah minyak berat, tanah liat dan kompos dengan berbagai perbandingan dan menambahkan 10% (v/v) konsorsium bakteri. Setiap minggu selama 4 bulan dilakukan pengamatan kadar air, pH, populasi bakteri, TPH fasa padat dan cair serta produksi gas yang dihasilkan selama proses biodegradasi berlangsung. Komposisi hidrokarbon pada limbah minyak berat sebelum dan sesudah bioremediasi ditetapkan dengan menggunakan peralatan GC-MS. Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan teknik bioslurry, bakteri dapat tumbuh dengan baik mencapai 3.47 x 1010 CFU/mL, pada kondisi pH yang berkisar diantara 7.5 sampai 8.5. Selama 1 bulan pengamatan persentasi TPH turun sampai mencapai 0.11% berada jauh dibawah ambang batas yang ditetapkan oleh Keputusan MenLH no. 128 Tahun 2003 yaitu sebesar 10000 ppm atau 1 %. Sebaliknya dengan teknik landfarming sampai 4 bulan pengamatan, persentase TPH masih cukup tinggi yaitu 5.58%. Hal ini mengindikasikan bahwa proses biodegradasi berjalan lambat sejalan dengan perkembangan bakteri yang tidak tumbuh dengan baik, pH yang tidak optimal serta kadar air yang rendah. Akan tetapi walaupun lambat, proses biodegradasi tetap berlangsung dengan ditunjukkan oleh produksi gas CO2 dan NH3

selama pengamatan. Keberlangsungan proses biodegradasi juga didukung oleh data GC-MS yang menunjukkan bahwa setelah 4 bulan proses bioremediasi, teridentifikasi senyawa hidrokarbon dari C-6 sampai C-12 yang pada awalnya terdiri dari senyawa hidrokarbon dari C-6 sampai C-35.

57

PENDAHULUAN

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 dengan cara lahan atau air

yang terkontaminasi diangkat, kemudian diolah dan diproses pada lahan khusus

yang disiapkan untuk proses bioremediasi. Penanganan semacam ini lebih aman

terhadap lingkungan karena agen pendegradasi yang dipergunakan adalah

mikroba yang dapat terurai secara alami (Budianto 2008).

Bioremediasi secara ex-situ dapat dilakukan dengan teknik landfarming dan

bioslurry. Landfarming merupakan salah satu kategori jenis bioremediasi ex-situ

dimana dapat mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk pembersihan lahan

yang terkontaminasi dibandingkan dengan secara fisika, kimia, dan biologi.

Teknik landfarming ini membutuhkan penggalian dan penempatan pada

tumpukan-tumpukan. Tumpukan-tumpukan itu secara berkala dipindahkan untuk

dicampur dan diatur kelembabannya. Pengaturan pH tanah dan penambahan

nutrisi dibutuhkan untuk meningkatkan aktivitas biologi (Poon 1996). Menurut

Garcia et al. (2005), teknik landfarming merupakan metode yang seringkali

dipilih untuk tanah yang terkontaminasi hidrokarbon, karena relatif lebih murah,

dan berpotensi tinggi berhasil. Bioremediasi dengan teknik landfarming telah

dilakukan untuk mengatasi tanah tercemar limbah minyak berat pada industri

minyak PT CPI. Menggunakan mikroba indigen dibutuhkan waktu ± 8 bulan

untuk menurunkan TPH sampai sekitar 4%, yang selanjutnya mikroba ini tidak

mampu lagi untuk menurunkan TPH sampai 1%, sesuai Keputusan MenLH no.

128 Tahun 2003. Untuk itu dilakukan penelitian yang bertujuan mendapatkan

teknik bioremediasi yang efektif dengan modifikasi yang dilakukan untuk

mengatasi limbah minyak berat yang semakin lama semakin menumpuk dengan

menggunakan konsorsium bakteri yang diperoleh dari limbah minyak berat dan

kotoran hewan.

Kotoran hewan merupakan bahan aktif, yang banyak mengandung mikroba.

Selain kaya akan mikroba perombak, kotoran hewan juga memiliki kandungan

58

nutrisi yang cukup bagi pertumbuhan mikroba. Secara umum, kotoran segar

hewan mengandung 70 – 80% air, 0.3 – 0.6% nitrogen, 0.1 – 0.4% fosfor dalam

bentuk P2O5, 0.3 – 1.0% kalium dalam bentuk K2

Teknik bioslurry menggunakan bioreaktor berupa bejana (container) atau

reaktor yang digunakan untuk perlakuan terhadap cairan atau bubur (slurry)

Slurry bioreaktor tidak hanya digunakan untuk mendegradasi limbah berbentuk

fase cairan dan slurry namun juga limbah padat/tanah. Menurut Banerji (1997)

fase slurry dapat diperoleh dari limbah padat/tanah yang dicampurkan air

sehingga slurry memiliki tingkat kepadatan 10-40%. Slurry ini kemudian

disimpan dalam bioreaktor. Dalam bioreaktor slurry akan diberikan nutrisi dalam

kondisi lingkungan yang terkontrol agar mikroba dapat melakukan proses

degradasi dengan baik. Selain penambahan nutrisi, ke dalam reaktor diberikan

suplai udara atau oksigen untuk menjaga agar kondisi aerobik pada bioreaktor

tetap terjaga. Selain itu juga dilakukan pengadukan secara mekanik atau

pneumatik. Keuntungan proses bioremediasi dengan menggunakan slurry

bioreaktor adalah mempercepat proses transfer massa antara fase padat dan cair;

kontrol lingkungan seperti nutrisi, pH, dan suhu dapat berlangsung dengan baik;

mudah dalam memelihara tingkat penerimaan elektron dalam reaktor; dan

berpotensial dalam mencegah kontaminasi oleh mikroba pengganggu.

O (Waksman 1957 dalam

Anggraeni 2003). Beberapa spesies bakteri yang terkandung dalam limbah

kotoran sapi (Bawono 1988 dalam Srimulyati 2000) antara lain Escherichia coli,

Citrobacter freundii, Pseudomonas putrefasciens, Enterobacter cloacae, Proteus

morganii, Salmonella spp, Enterobacter aerogenes, Flavobacterium,

Pseudomonas fluorescens, dan Providencia alcalifasciens. Menurut Norman

(1985), mikroba yang terkandung di dalam sekum, kolon, dan tinja ternak kuda

antara lain Entamoeba caprae, Calismatix equi, dan Entamoeba equi. Bahan

organik penting dalam meningkatkan produktivitas tanah dan merupakan sumber

kehidupan bagi bermacam-macam mikroba. Komposisi kimia kotoran kuda,

ditemukan kandungan protein dalam jumlah rendah namun kandungan selulosa

dan hemiselulosanya tinggi. Berbeda dengan kotoran sapi yang cenderung

memiliki komposisi kandungan hemiselulosa, selulosa, lignin, total protein, dan

kadar abu yang seimbang (Waksman 1957 dalam Anggraeni 2003).

59

Landfarming dan slurry bioreaktor merupakan salah satu teknologi

bioremediasi yang terus dikembangkan hingga saat ini. Metode landfarming

maupun slurry bioreaktor dapat mereduksi dampak pencemaran limbah minyak

bumi karena bioremediasi merupakan metode alternatif yang aman dimana

polutan (hidrokarbon) dapat diuraikan oleh mikroba menjadi bahan yang tidak

berbahaya seperti CO2 dan H2

O. Baik landfarming maupun slurry bioreaktor

memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Untuk itu perlu dikaji

metoda mana yang lebih efektif dalam menangani limbah minyak bumi ini.

Seberapa efektif bioremediasi dalam merombak hidrokarbon dari limbah minyak

bumi pada fase slurry dan fase padat merupakan permasalahan yang perlu

diketahui dan dikembangkan.

METODOLOGI PENELITIAN

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah tanah tercemar

limbah minyak berat yang diperoleh dari industri perminyakan, konsorsium

mikroba yang berasal dari limbah minyak berat dan kotoran hewan (sapi dan

kuda) yang diambil dari Fakultas Peternakan IPB, urea, SP36, glukosa, NaOH,

CaCO3 teknis, air laut, marine agar, nutrient broth, heksana, Na2SO4

Prosedur Analisis

, silika gel,

dan akuades. Peralatan yang digunakan meliputi rotary evaporator, seperangkat

alat Soxhlet, oven, sentrifus, autoclave, inkubator, cawan petri, mikropipet,

tabung ulir, erlemeyer 500 mL, spektrofotometer, GC-MS dan peralatan gelas

lainnya.

Pengembangan Konsorsium Bakteri

Pengembangan konsorsium bakteri menggunakan kotoran sapi dan kuda

(segar) dilakukan dalam media kaya dan media minimal. Sebanyak 400 g contoh

kotoran sapi dan kuda dilarutkan dalam 4 L air laut dalam ember dan ke dalamnya

ditambahkan 200 g gula, 20 g urea, 2 g SP36. Contoh disimpan di laboratorium

pada temperatur ruang (25-27 oC) dan diaerasi selama 1 minggu. Setiap hari

60

dilakukan pengukuran pH contoh, bila pH terlalu asam atau terlalu basa

ditambahkan H2SO4

Bioremediasi dengan teknik bioslurry

6 N atau NaOH 6 N sampai pH normal. Konsorsium segar

ini dimasukkan kedalam media minimal yang terdiri dari air laut sebanyak 4 liter

dan ditambahkan dengan solar 5 % (v/v), 8 g urea, 0.8 g SP36 dan diaerasi selama

3 minggu. Setiap hari diamati pH dan setiap minggu diamati TPC. Konsorsium

bakteri dari kotoran sapi dan kuda (stater) ini digunakan pada proses bioremediasi

dengan teknik bioslurry dan landfarming.

Bioremediasi dengan teknik bioslurry dilakukan dengan mencampurkan

limbah minyak berat dan air dengan perbandingan 4 : 25 pada bioreaktor yang

bervolume 50 liter. Sebanyak 10% konsorsium bakteri dan 0.04% surfaktan LAS

dimasukkan ke dalam reaktor dan dilakukan pengadukan (K5). Hal yang sama

juga dilakukan untuk kontrol (D5), tanpa penambahan konsorsium bakteri. Aerasi

diberikan dengan menggunakan aerator. Bahan lain yang turut dicampurkan pada

bioslurry tersebut yaitu urea dan SP 36. Setiap 3 hari selama 1 bulan dilakukan

penyamplingan dan dianalisa jumlah koloni (TPC), pH, TPH fasa padat dan TPH

fasa cair.

Bioremediasi dengan teknik landfarming

Konsorsium bakteri yang telah digunakan dalam mendegradasi limbah

minyak berat dengan teknik bioslurry diuji juga kemampuannya dengan

menggunakan teknik landfarming. Landfarming yang dilakukan adalah dengan

sistem tertutup menggunakan wadah plastik tertutup. Pengerjaan dilakukan secara

duplo dan waktu pengambilan sampel dilakukan sekali seminggu selama 4 bulan

pengamatan. Perlakuan penelitian dengan teknik landfarming bertujuan untuk

mendapat media pencampur yang efisien dengan komposisi yang terdapat pada

Tabel 3.1.

61

Tabel 3.1 Komposisi bioremediasi dengan teknik landfarming

Kode Komposisi (kg) Keterangan LMB Tanah Liat Kompos K 10 0 0 Tanpa penambahan bakteri A 10 0 0 Dengan penambahan bakteri B 5 0 5 Dengan penambahan bakteri C 5 5 0 Dengan penambahan bakteri D 5 2.5 2.5 Dengan penambahan bakteri

Keterangan: K = Kontrol B = LMB + Kompos LMB = Limbah Minyak Berat C = LMB + Tanah liat A = LMB D = LMB + Kompos +Tanah liat Tanah liat yang digunakan adalah tanah yang tidak tercemar limbah minyak

berat yang berasal dari sekitar ladang minyak Duri PT CPI. Sedangkan kompos

yang digunakan adalah kompos yang memiliki komposisi: pupuk kandang,

kotoran cacing, tanah humus, jerami, sekam, dan fermentasi EM4. Aerasi

dilakukan dengan menggunakan aerator. Sampling tanah (padatan) dan udara

dilakukan setiap minggu. Terhadap sampel tanah di analisa pH, kadar air, TPC,

TPH, dan komposisi senyawa hidrokarbon. Sedangkan sampel udara dilakukan

analisa kandungan CO2 dan NH3

.

Pencuplikan Gas

Peralatan pencuplikan disiapkan, tabung impinger diisi dengan larutan

penjerapnya masing-masing sebanyak 10 mL. Laju alirnya ditentukan dengan alat

flow meter sebesar 0.2 L/menit. Pencuplikan dilakukan selama 1 jam, dan setelah

itu larutan penjerap yang telah berisi gas dimasukkan ke dalam botol film, lalu

impinger dibilas dengan akuades. Pencuplikan gas seperti ditunjukkan pada

Gambar 3.1.

62

Gambar 3.1 Pencuplikan gas CO2 dan NH3 bioremediasi dengan teknik landfarming

selama proses

Analisis Gas CO2

Sampel yang berupa larutan penjerap berisi gas dimasukkan ke dalam

erlenmeyer dan ditambahkan indikator PP, kemudian dititrasi dengan HCl 0.025

N yang telah distandardisasi terlebih dahulu. Larutan penjerap CO

(Eaton et al. 2005)

2 diambil

sebanyak 10 mL dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian ditambahkan

indikator PP dan dititrasi dengan HCl 0.025 N. Larutan penjerap CO2 yaitu

larutan Na2CO3

Keterangan: A = mL HCl yang terpakai (blanko)

0,0245% (b/v) digunakan sebagai blanko.

B = mL HCl yang terpakai (sampel) V = Volume dalam liter [Laju alir x t (menit)]

= mg sampel yang didapat Analisis Gas NH3

Gas NH

(Lodge 1989)

3 ditentukan dengan metode indofenol, prinsipnya ialah

mereaksikan gas NH3 dengan senyawa fenol dan alkalin sitrat yang akan

memproduksi senyawa kompleks biru indofenol yang akan diukur serapannya

dengan spektrofotometer pada λ 635.5 nm. Deret standar dibuat dengan

memasukkan 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.8, dan 1. 2 mL larutan induk standar

63

dengan konsentrasi 2 mg/L ke dalam labu takar 25 mL. Larutan penjerap NH3

(H2SO4 0.1N) ditambahkan sebanyak 5 mL, natrium fenolat sebanyak 1 mL,

larutan nitroprussida sebanyak 1 mL dan larutan pengoksidasi sebanyak 2.5 mL

kemudian ditera dengan akuades. Sampel dimasukkan ke dalam labu takar 25 mL

dan diperlakukan sama seperti standar. Larutan standar dan sampel dibiarkan

selama 1 jam dan dibaca nilai serapannya pada λ 635.5 nm dengan peralatan

spektrofotometer UV. Nilai NH3

dihitung dengan rumus:

Keterangan V = Volume dalam liter [laju alir x t (menit)] = µg sampel yang didapat dari kurva kalibrasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bioremediasi dengan Teknik Bioslurry

Aplikasi biodegradasi limbah minyak berat menggunakan metode bioslurry

dilakukan selama 1 (satu) bulan. Selama dalam jangka waktu 1 bulan setiap 3 hari

sekali dilakukan penyamplingan dan diamati : pH, pertumbuhan bakteri, dan TPH

(baik padat maupun cair). Penambahan LMB 5 % (b/v) pada K5 dan D5

didasarkan pada penelitian yang dilakukan Wulandari (2010). Penggunaan

Konsorsium mikroba kotoran sapi dan kuda pada penambahan LMB 5 % (b/v)

lebih baik dibandingkan dengan dengan 10%. Persen degradasi TPH pada

penambahan LMB 5% lebih tinggi dibandingkan dengan LMB 10%. Hal ini

karena toksisitas yang rendah pada LMB 5 %. Eris (2006) juga menyatakan bahwa

penambahan limbah minyak diesel yang optimum pada teknik bioslurry didapat

pada kandungan 9.09%, karena limbah minyak diesel mengandung minyak bumi

fraksi ringan.

Bioremediasi dengan teknik bioslurry dilakukan dengan mencampurkan

limbah minyak berat dan air dengan perbandingan 4 : 25. Banerji (1997)

menyatakan bahwa fase slurry dapat diperoleh dari limbah padat/tanah yang

dicampurkan air sehingga slurry memiliki tingkat kepadatan 10-40%. Degradasi

hidrokarbon pada persen padatan kurang dari 10% dan lebih dari 40% mengalami

penurunan, hal ini disebabkan karena pada persen padatan kurang dari 10% tidak

64

dapat dikatakan sebagai fase slurry namun berupa fase cair sedangkan persen

padatan lebih dari 40% sifatnya cenderung kental sehingga sulit untuk dilakukan

agitasi menggunakan shaker akibatnya kandungan oksigen pada keadaan ini

sangat rendah. Berikut ini merupakan aplikasi bioslurry setelah pencampuran

limbah minyak berat dengan air.

Gambar 3.2 Proses bioremediasi dengan teknik bioslurry dari limbah

minyak berat pada hari ke-3

Bioslurry yang telah ditambahkan konsorsium menampakkan butiran-

butiran minyak pada permukaan slurry sedangkan pada kontrol tidak terlihat

sama sekali minyak yang keluar dari limbah minyak berat (Gambar 3.2).

Keluarnya minyak dari limbah minyak berat merupakan kontribusi dari bakteri

yang telah dicampurkan sebelumnya. Bakteri menghasilkan biosurfaktan yang

dapat membuat minyak bumi fraksi berat yang terdapat dalam limbah terdispersi

ke dalam air, hal ini akan mempermudah kerja bakteri untuk mendegradasi

senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi fraksi berat tersebut.

Penambahan surfaktan mempercepat limbah minyak berat untuk terdispersi ke

dalam air. Rosenberg dan Ron (1996) mengemukakan bahwa biodegradasi

hidrokarbon minyak bumi terjadi bila mikroba menempel di permukaan butiran-

butiran minyak karena enzim oksigenase dibutuhkan untuk memecah rantai

karbon sifatnya terikat pada membran sel.

Keterangan : K5 = Bioslurry tanpa penambahan konsorsium bakteri (kontrol) D5 = Bioslurry dengan penambahan konsorsium bakteri

K5

minyak

D5

65

Pertumbuhan Bakteri

Bakteri merupakan faktor penting dalam proses biodegradasi, baik itu

bakteri indigen maupun bakteri yang telah dikembangkan sendiri. Konsorsium

bakteri yang berasal dari starter (bakteri yang dikembangkan sendiri) dan bakteri

indigen yang terdapat dalam limbah minyak berat sangat berperan dalam proses

biodegradasi. Pertumbuhan konsorsium bakteri lebih tinggi dibandingkan dengan

kontrol sebagaimana yang terlihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Pertumbuhan populasi bakteri selama proses bioremediasi dengan teknik bioslurry.

Pada Gambar 3.3 populasi bakteri per ml menunjukkan peningkatan

pertumbuhan bakteri. Peningkatan jumlah sel ini merupakan indikasi bahwa

bakteri tumbuh dengan mengkonsumsi sumber karbon dari hidrokarbon.

Sedangkan adanya peningkatan jumlah sel bakteri pada kontrol dikarenakan

adanya bakteri yang dapat hidup namun tidak secara efektif menggunakan

hidrokarbon sebagai sumber makanannya.

Pengontrolan pH

Selama proses aplikasi bioslurry berlangsung, dilakukan pengontrolan pH

untuk mempertahankan kondisi optimum bakteri dalam mendegradasi

hidrokarbon. Bakteri dapat optimum mendegradasi senyawa hidrokarbon pada pH

6-8. Jika pH pada bioslurry bernilai di bawah 6 maka ditambahkan NaOH

sehingga pH naik menjadi 7 atau 8. Pada bioslurry dengan menggunakan

0

2

4

6

8

10

12

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Popu

lai B

akte

ri (l

og C

FU/m

L)

Waktu (hari)

K5

D5

66

konsorsium bakteri, pH menunjukkan nilai yang relatif stabil yaitu sekitar 8.

Dari Gambar 3.4 yang disajikan terlihat bahwa bakteri pendegradasi hidrokarbon

pada aplikasi biodegradasi senyawa hidrokarbon dengan penambahan konsorsium

bakteri (D5) bekerja pada kondisi basa yaitu pada pH sekitar 7.5 sampai 8.5.

Gambar 3.4 Perubahan pH selama proses bioremediasi dengan teknik

bioslurry Penurunan TPH

Jumlah hidrokarbon yang ada pada cairan dan padatan dari slurry tersebut

dapat dilihat dari nilai TPH yang diukur pada jangka waktu tertentu dari aplikasi

bioslurry. Nilai TPH pada padatan dapat menunjukkan kecepatan degradasi

hidrokarbon pada limbah minyak berat. Pada Gambar 3.6, terlihat bahwa sampel

D5 mengalami penurunan sebanyak 99.46 % selama 1 bulan yaitu dari TPH

sebesar 207139.87 ppm atau 20.71% menjadi 1108.55 ppm atau 0.11% dan

kontrol (K5) sendiri mempunyai nilai TPH yang relatif stabil sampai hari ke 21.

Dengan waktu inkubasi yang semakin meningkat, nilai TPH pada kontrol

menunjukkan penurunan sampai pada nilai 60792.23 ppm atau 6.08%.

Nilai TPH pada hari ke 28 pada D5 yang disajikan mempunyai nilai

1108.55 ppm atau 0.11 % yang berarti jauh dibawah ambang batas yang

ditetapkan pada Keputusan MenLH no. 128 Tahun 2003 yaitu sebesar 10000 ppm

0123456789

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

pH

Waktu (hari)

K5

D5

67

atau 1 %. Untuk TPH pada fasa cair berada pada kisaran nilai yang kecil (kurang

dari 2100 ppm), hal ini diduga senyawa hidrokarbon yang berasal dari limbah

minyak berat tersebut langsung terdegradasi ketika senyawa hidrokarbon tersebut

lepas dari limbah minyak berat ke fasa cair.

Hasil penelitian Eris (2006) pada skala laboratorium dengan menggunakan

slurry bioreaktor 500 ml menunjukkan bahwa hidrokarbon pada limbah minyak

diesel dapat terdegradasi secara optimal hingga sebesar 85.29% pada kombinasi

perlakuan 9.09% tingkat cemaran dalam tanah dan 32.62% padatan. Perlakuan

optimal dari hasil penelitian skala laboratorium yang dikembangkan pada skala 16

liter diperoleh hasil bahwa dengan penambahan konsorsium bakteri Pseudomodas

pseudomallei dan Enterobacter agglomerans serta kotoran hewan, hidrokarbon

dalam limbah minyak diesel mampu terdegradasi hingga 91.6% (dari 13964 ppm

menjadi 1167 ppm) selama 20 hari.

Gambar 3.5 Perubahan nilai TPH fasa cair selama proses bioremediasi dengan teknik bioslurry

0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

TPH

Fas

a C

air (

ppm

)

Waktu (hari)

K5

D5

68

. Gambar 3.6 Penurunan TPH fasa padat selama proses bioremediasi dengan teknik bioslurry

Bioremediasi dengan Teknik Landfarming

Perubahan pH

Nilai pH mempengaruhi kemampuan bakteri dalam menjaga kelangsungan

aktivitas-aktivitas seluler, transpor membran sel, dan kesetimbangan reaksi yang

dikatalis enzim-enzimnya. Berdasarkan pengukuran pH yang dilakukan setiap

minggu, pH yang terukur berkisar antara 4 sampai 7 (Gambar 3.7).

Gambar 3.7 Perubahan pH selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming pada perlakuan LMB (o), LMB + Kompos (■), LMB + Tanah liat (▲), LMB + Kompos + Tanah liat (●), dan Kontrol (♦)

0

5

10

15

20

25

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

TPH

Fas

a Pa

dat (

%)

Waktu (hari)

K5

D5

012345678

0 2 4 6 8 10 12 14 16

pH

Waktu (minggu)

69

Menurut Cookson (1995) pH yang optimum bagi pertumbuhan bakteri

adalah 7 dan memiliki rentang pH antara 4 sampai 10 sedangkan untuk oksidasi

nitrogen berkisar antara 6 sampai 8. Degradasi hidrokarbon lebih cepat bila

dilakukan pada kondisi pH di atas 7 dibandingkan dengan pH di bawah 5. Dengan

demikian, apabila dalam larutan media terkandung bahan organik dengan

konsentrasi tinggi sehingga menurunkan alkalinitas larutan, maka ke dalam

larutan tersebut perlu ditambahkan CaCO3

Kecenderungan penurunan pH teramati pada setiap sampel dengan nilai

penurunan yang hampir sama. Penurunan tersebut menunjukkan bahwa akumulasi

asam-asam organik sebagai hasil akhir metabolisme meningkat seiring dengan

bertambahnya waktu inkubasi. Nilai pH yang tinggi kemungkinan disebabkan

oleh pelepasan amonia dari substrat atau efek kation yang tersisa setelah

metabolisme asam-asam organik.

atau basa lainnya sampai pH larutan

kembali normal.

Perubahan Kadar Air

Kelembaban sangat penting untuk hidup, tumbuh dan aktivitas metabolik

mikroba. Berdasarkan pengukuran yang dilakukan setiap minggu, kadar air yang

terukur berkisar antara 10.10–32.67% seperti yang tertera pada Gambar 3.8 dan

Lampiran 3.2.

Gambar 3.8 Perubahan kadar air selama proses bioremediasi teknik landfarming pada perlakuan LMB (o), LMB + Kompos (■), LMB + Tanah liat (▲), LMB + Kompos + Tanah liat (●), dan Kontrol (♦)

05

10152025303540

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Kad

ar A

ir (%

)

Waktu (minggu)

70

Nilai yang bervariasi ini diakibatkan karena perbedaan perlakuan pada tiap

sampel. Setiap minggunya dilakukan penambahan air pada sampel secara teratur.

Menurut Fletcher (1992) selama bioremediasi, jika kandungan air terlalu tinggi

akan berakibat sulitnya oksigen untuk masuk kedalam tanah sedangkan tanpa air

mikroba tidak dapat hidup dalam limbah minyak. Menurut Dibble dan Bartha

(1979) kadar air yang dibutuhkan bakteri untuk metabolisme dalam mendegradasi

hidrokarbon berkisar antara 30–90%.

Perubahan Suhu

Suatu proses degradasi, temperatur akan berpengaruh terhadap sifat fisik

dan kimia komponen-komponen minyak, kecepatan degradasi oleh mikroba, dan

komposisi komunitas mikroba. Berdasarkan pengukuran suhu yang dilakukan

setiap minggu, suhu yang terukur berkisar antara 27–51°C (Gambar 3.9).

Gambar 3.9 Perubahan suhu selama proses bioremediasi dengan teknik

landfarming pada perlakuan LMB (o), LMB + Kompos (■), LMB + Tanah liat (▲), LMB + Kompos + Tanah liat (●), dan Kontrol (♦)

Menurut Leahly dan Colwell (1990) temperatur yang optimal untuk

degradasi hidrokarbon adalah 30–40°C. Pada penelitian ini didapatkan suhu yang

berfluktuasi (Gambar 3.9 dan Lampiran 3.3), karena pada proses biodegradasi

terjadi pemutusan rantai hidrokarbon yang akan menghasilkan energi sehingga

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12 14 16

SuhuoC

Waktu(minggu)

71

suhu menjadi naik, kemudian suhu kembali turun ke suhu ruang jika proses

biodegradasi terhenti atau berjalan sangat lambat. Pada temperatur rendah,

viskositas minyak akan meningkat mengakibatkan volatilitas alkana rantai

pendek yang bersifat toksik menurun dan kelarutannya di air akan meningkat

sehingga proses biodegradasi akan terhambat. Efek penghambatan tersebut juga

disebabkan oleh penurunan aktivitas enzim mikrobial.

Perubahan TPH

TPH merupakan parameter penting yang menunjukkan keberhasilan proses

biodegradasi hidrokarbon minyak bumi. Pengukuran dilakukan setiap 2 minggu

sekali selama 4 bulan pengamatan. Pada perlakuan penambahan konsorsium

bakteri terhadap limbah minyak berat (LMB), nilai TPH awal yang terukur adalah

sebesar 15.32% dan diakhir pengukuran sebesar 12.61%. Untuk perlakuan tanpa

penambahan konsorsium bakteri (kontrol), persen TPH awal yang terukur adalah

sebesar 15.84% dan diakhir pengukuran sebesar 13.43%.

Perlakuan limbah minyak berat dengan pencampuran kompos dan

penambahan konsorsium bakteri dapat menurunkan nilai TPH dari 11.96%

menjadi 5.58%. Adanya penambahan kompos dapat meningkatkan proses

biodegradasi. Sedangkan untuk perlakuan limbah minyak berat yang dicampur

dengan tanah liat dan penambahan konsorsium bakteri memiliki nilai TPH awal

sebesar 8.73% dan diakhir pengukuran sebesar 5.78%. Perlakuan limbah minyak

berat dengan pencampuran tanah liat dan penambahan konsorsium bakteri

menghasilkan persen TPH awal yang terukur sebesar 6.52% dan diakhir

pengukuran 4.87%. Hasil pengukuran TPH secara keseluruhan dapat dilihat pada

Gambar 3.10 dan Lampiran 3.4.

72

Gambar 3.10 Perubahan nilai TPH selama Proses bioremediasi pada perlakuan LMB (o), LMB + Kompos (■), LMB + Tanah liat (▲), LMB + Kompos + Tanah liat (●), dan Kontrol (♦)

TPH yang terukur pada semua perlakuan menunjukkan grafik turun naik.

Penurunan nilai TPH karena dalam proses biodegradasi menghasilkan senyawa

hidrokarbon rantai pendek yang bersifat volatil, sedangkan peningkatan nilai TPH

diduga terjadi karena adanya insersi O2 dan H2

O kedalam senyawa organik

sehingga dihasilkan senyawa organik yang memiliki berat molekul yang lebih

tinggi. Fluktuasi nilai TPH disebabkan oleh kerja mikroba yang berbeda-beda.

Biodegradasi minyak bumi oleh mikroba bisa terjadi di bawah kondisi aerobik

maupun anaerobik, dan aktivitas degradasi tersebut merupakan reaksi yang umum

terjadi di alam. Kondisi lingkungan yang berbeda akan mempengaruhi perbedaan

aktivitas mikroba dalam mendegradasi senyawa polutan. Terdapat perbedaan

antara hasil perlakuan dengan penambahan bakteri dan kontrol, hal ini dapat

ditunjukkan dengan slope yang dihasilkan pada persamaan regresi (Tabel 3.2).

Walaupun perbedaan tidak terlalu signifikan, tapi terbukti pada hasil akhir TPH

pada penambahan konsorsium bakteri lebih kecil dibandingkan dengan tanpa

penambahan konsorsium bakteri. Hal ini terjadi pada semua perlakuan, slope yang

dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut ini.

02468

1012141618

0 2 4 6 8 10 12 14 16

TPH (%)

Waktu (minggu)

73

Tabel 3.2 Persamaan regresi penurunan TPH dari berbagai perlakuan dengan teknik landfarming

Perlakuan Persamaan Regresi Slope Kontrol y= -0.124x + 15.21 -0.124

LMB y= -0.162x + 15.68 -0.162

LMB + Kompos y= -0.277x + 9.748 -0.277

LMB + Tanah liat y= -0.143x + 7.897 -0.143

LMB + Tanah liat + Kompos y= -0.179x + 6.773 -0.179

Dari slope yang dihasilkan, perlakuan campuran LMB dan kompos

memiliki kemiringan garis yang lebih curam dibandingkan dengan perlakuan

lainnya, hal ini mengindikasikan perubahan TPH diawal dan diakhir cukup besar

sehingga persen degradasi yang dihasilkan cukup tinggi.

Besarnya persen degradasi yang dihasilkan dari perlakuan campuran limbah

minyak berat dengan penambahan kompos yaitu sebesar 53.35%, disebabkan

kerja bakteri yang lebih baik. Pada perlakuan menggunakan campuran kompos,

kompos dapat dijadikan sebagai media yang baik untuk pertumbuhan bakteri

karena terdapat nutrien yang bisa digunakan sebagai bahan makanan oleh bakteri.

Hasil pengukuran menunjukkan bahwa perlakuan dengan penambahan kompos

paling baik dalam menyimpan kadar air (Gambar 3.10).

Menurut Daubaras dan Chakrabarty (1992) menyatakan bahwa perubahan

kondisi lingkungan juga akan mempengaruhi aktivitas mikroba di dalamnya.

Aktivitas tersebut meningkat karena adanya ekspresi gen-gen tertentu untuk

memproduksi enzim-enzim yang sesuai. Dengan demikian, pada degradasi

minyak , di mana 90% komponennya tersusun atas hidrokarbon, maka enzim yang

banyak berperan adalah enzim-enzim oksigenase.

Terdapat 2 macam enzim oksigenase yaitu monooksigenase dan

dioksigenase. Enzim monooksigenase banyak berperan dalam degradasi

hidrokarbon alifatik sementara enzim dioksigenase pada hidrokarbon siklik.

Keduanya berfungsi pada tahap awal degradasi, yaitu pada saat insersi molekul

oksigen ke dalam struktur hidrokarbon. Pada n-alkana insersi molekul oksigen ke

1/2O2

CH3COOHasam asetat

CO2reaksi

-oksidasiβCH3(CH2)nCOOH

asam lemak

CH3(CH2)nCHO

aldehid

CH3(CH2)nCH2OH

alkohol primer

CH3(CH2)nCH3alkana

1/2O2

H2

+energi

74

dalam struktur hidrokarbon terjadi pada gugus metil terminal maupun

subterminal. n-alkana dioksigenasi menjadi alkohol kemudian menjadi asam

karboksilat, yang selanjutnya akan dilakukan pemisahan dua unit karbon secara

berkesinambungan dan dikenal dengan sekuen beta oksidasi (Cookson 1995)

seperti yang reaksi yang dijelaskan oleh Hurtig dan Wagner (1992) (Gambar 3.11

dan Gambar 3.12).

1/2O2

CH3COOHasam asetat

CO2reaksi

-oksidasiβCH3(CH2)nCOOH

asam lemak

CH3(CH2)nCHO

aldehid

CH3(CH2)nCH2OH

alkohol primer

CH3(CH2)nCH3alkana

1/2O2

H2

+energi

Gambar 3.11 Degradasi hidrokarbon alkana melalui oksidasi Terminal (Hurtig dan Wagner 1992)

alkana

-2H+

+H2O

O2+2H+

-H2OR-CH2-O-C-CH3

O

asetil esterR-CH2-C-CH3

O

metil keton

-2H+

R-CH2-CH-CH3

OH

alkohol sekunder-H2O

O2+2H+R-CH2-CH2-CH3

-oksidasiβ

asam karboksilataldehidR-COOH

-2H+-H2O

R-CHO

R-CH2-OH + CH3-COOHalkohol primer asam asetat CO2

energi+

Gambar 3.12 Degradasi hidrokarbon alkana melalui oksidasi Subterminal (Hurtig dan Wagner 1992)

75

Mekanisme degradasi hidrokarbon alkana melalui oksidasi terminal

akan mengalami tahapan perubahan berturut-turut menjadi alkohol primer,

aldehid, dan asam lemak. Pada tahapan terakhir asam lemak melalui reaksi β-

oksidasi diubah menjadi asam asetat (asam lemak dengan dua atom karbon) yang

akan didegradasi lebih lanjut di dalam sel menghasilkan karbon dioksida dan

energi. Oksidasi alkana subterminal akan mengalami tahapan perubahan berturut-

turut menjadi alkohol sekunder, metilketon, asetilester, alkohol primer, aldehid

dan asam lemak atau asam karboksilat. Asam lemak ini melalui reaksi β-oksidasi

akan didegradasi menghasilkan karbon dioksida dan energi (Atlas and Bartha,

1998). Rantai panjang dari asam lemak akan dikonversi oleh acyl coenzyme A

membentuk asetil-CoA dan rantai pendek asam lemak yang telah berkurang dua

unit gugus karbonnya sebagai CO2

Proses degradasi senyawa aromatik yang terdapat pada minyak bumi fraksi

berat sangat ditentukan oleh tipe, jumlah dan posisi gugus yang tersubtitusi pada

cincin aromatik tersebut. Gugus yang biasanya tersubtitusi pada cincin aromatik

seperti benzen adalah :-OH, -CH

melalui siklus tricarboxylic acid (TCA) secara

berulang-ulang (Atlas dan Bartha 1998; Bailey dan Ollis 1988).

3, -COOH, -CH2OH, -NH2, dan -SO3

H. Pada

proses degradasi senyawa aromatik akan dihasilkan senyawa antara, yang

jenisnya tergantung dari senyawa asal yang didegradasi. Namun demikian,

secara umum senyawa antara yang terbentuk dapat dikelompokan

menjadi tiga yaitu : katekol, asam protokatekuat , dan asam gentisat. Beberapa

reaksi degradasi senyawa aromatik dengan satu, dua dan tiga cincin, secara

berurutan benzen, naftalen, dan fenantren akan menghasilkan senyawa antara

berupa katekol (Alexander 1977). Mekanisme benzen, naftalen, dan fenantren

menjadi senyawa antara katekol dapat dilihat pada Gambar 3.13, 3.14 dan 3.15.

HOH

OHH

C

CH2O2OH

3,5 sikloheksadiena1,2 diolbenzena katekol

OH

Gambar 3.13 Degradasi benzen menjadi katekol melalui reaksi hidroksilasi aromatik (Alexander 1977) A

76

Katekol dikatabolisme melalui pemecahan cincin, yang menyebabkan cincin

aromatik pecah. Pemecahan cincin dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu : jalur

pemecahan orto dimana cincin aromatik terbagi diantara dua atom karbon yang

menghasilkan kelompok hidroksil, jalur kedua adalah jalur pemecahan meta

dimana cincin benzena diputus diantara atom karbon terhidroksilasi dan atom

karbon yang berdekatan atau pembukaan cincin benzena terjadi pada posisi meta.

Gambar 3.15 Degradasi senyawa aromatik 3 cincin (fenantren) menjadi katekol (Alexander 1977)

Fe nantrena

OH

COOH

OH

OH

OH

OH

1- Hidroksi-2-asam naftoat 1,2-Dihidroksinaftalena

Ka te kol

COOH

OH

asam salisila t

Gambar 3.14 Degradasi senyawa aromatik dua cincin (naftalen) menjadi katekol (Alexander 1977)

naftalena

OH

OH

OH

OH

1,2-Dihidroksinaftalena

Katekol

COOH

OH

asam salisilat

77

Gambar 3.16 Jalur pemecahan orto untuk katabolisme katekol.

Gambar 3.16 Jalur pemecahan orto untuk katabolisme katekol (Doelle 1994)

Gambar 3.17 Jalur pemecahan meta untuk katabolisme katekol (Doelle 1994)

78

Masing-masing reaksi pemecahan cincin dikatalisis oleh enzim

dioksigenase. Jalur metabolik selanjutnya sangat berbeda tapi keduanya menuju

ke intermediat sklus TCA (asetat dan suksinat) atau ke subsrat yang dapat dengan

mudah dikonversi menjadi intermediat siklus TCA (piruvat dan asetaldehid). Jalur

pemecahan orto (juga disebut jalur ketoadipat) ditunjukkan pada Gambar 3.16

dan jalur pemecahan meta ditunjukkan pada Gambar 3.17. Higgins et al. (1984)

dalam Pritchard et al. (1993) menyatakan bahwa berbagai spesies bakteri yang

mengoksidasi hidrokarbon rantai pendek (metana, etana, propana, butana, etilen,

propilen, dan asetilen) tidak mengoksidasi alkana rantai panjang. Kondisi tersebut

terutama berlaku pada kelompok bakteri metanotrop. Degradasi hidrokarbon

rantai pendek lainnya bisa terlaksana melalui proses kometabolisme. Cookson

(1995) memberikan contoh mikroba yang mampu melakukan kometabolisme

hidrokarbon rantai pendek yaitu Pseudomonas methanic. Pseudomonas methanic

menggunakan metan sebagai substrat primer, di samping itu juga mengoksidasi

substrat-substrat sekunder seperti etana, propana, dan butana menjadi alkohol,

aldehid, dan asam.

Senyawa-senyawa nitrogen juga mengalami perubahan selama proses

pengayaan. Menurut Chayabutra dan Ju (2000), senyawa nitrogen yang berasal

dari sisa-sisa protein dan asam amino dalam kotoran hewan dan pupuk yang

ditambahkan, juga mengalami perubahan. Di mana reaksi berlangsung secara

anaerobik, ion amoniak akan dimanfaatkan oleh populasi anaerobik, namun bila

jumlah ion-ion amoniak tersebut terlalu banyak maka akan menghambat asam

organik, produksi asam lemak dan metanogenesis.

Walaupun variasi populasi mikroba dalam kotoran hewan relatif tinggi,

banyak diantara mikroba tersebut yang mati selama proses dekomposisi

berlangsung yang kemudian akan digantikan oleh mikroba lain yang lebih sesuai

dengan komposisi kimia yang ada pada lingkungan tersebut (Waksman 1957).

Perubahan Senyawa Hidrokarbon

Berdasarkan data kromatogram hasil GC-MS dapat dilihat perubahan

senyawa hidrokarbon dari luas area yang terukur. Penentuan senyawa hidrokarbon

berdasarkan data yang terdapat pada library menggunakan CAS Number. Hasil

79

identifikasi sampel senyawa dari library dipilih yang memiliki kemiripan lebih

dari 90. Perubahan senyawa hidrokarbon pada keseluruhan sampel dapat dilihat

pada Lampiran 3.8.

Gambar 3.18 Kromatogram GC-MS dari limbah minyak berat pada awal perlakuan

Kromatogram GCMS pada awal perlakuan (Gambar 3.18) memperlihatkan

banyaknya senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam limbah minyak berat,

baik senyawa hidrokarbon alifatik maupun aromatik. Menurut Lestari (2003),

minyak bumi mengandung ratusan komponen yang bervariasi bergantung daerah

asalnya: alifatik, alisiklik, aromatic dan senyawa non hidrokarbon seperti naftenat,

fenol, tiol dan senyawa sulfur. Suardana (2002) menyatakan bahwa fraksi minyak

berat Duri mengandung senyawa aromatik, paraffin, naftenik, dan aspaltena serta

senyawa non aromatik seperti Senyawa N, S dan O. Pada pengukuran awal

teridentifikasi senyawa hirdrokarbon dari C-6 sampai C-35. Pada semua sampel

proses biodegradasinya cukup beragam (Komatogram pada Lampiran 3.5).

Kromatogram GCMS pada diakhir perlakuan pada penambahan kompos (Gambar

3.19) memperlihatkan banyaknya senyawa hidrokarbon yang hilang dengan

berkurangnya peak yang dihasilkan. Adanya penambahan kompos akan

mempercepat proses biodegradasi.

80

Gambar 3.19 Kromatogram GCMS dari limbah minyak berat + kompos pada

akhir perlakuan

Setelah pengukuran pada minggu ke-16 atau akhir banyak senyawa yang

hilang. Pada data kromatogram Lampiran 34 dapat dilihat penurunan kelimpahan

atau abundance. Hal ini menunjukkan terjadinya proses degradasi senyawa

hidrokarbon. Pada degradasi n-alkana insersi molekul oksigen ke dalam struktur

hidrokarbon terjadi pada gugus metil terminal maupun subterminal. n-alkana

dioksigenasi menjadi alkohol kemudian menjadi asam karboksilat, yang

selanjutnya akan dilakukan pemisahan dua unit karbon secara berkesinambungan

dan dikenal dengan sekuen beta oksidasi (Cookson 1995). Rantai panjang dari

asam lemak akan dikonversi oleh acyl coenzyme A membentuk asetil-CoA dan

rantai pendek asam lemak yang telah berkurang dua unit gugus karbonnya sebagai

CO2

Perubahan senyawa hidrokarbon pada perlakuan penambahan konsorsium

terhadap limbah minyak berat (LMB) saja hampir sama dengan perlakuan

campuran LMB dengan tanah liat, begitu juga dengan perlakuan campuran LMB

dengan kompos mirip dengan perlakuan campuran LMB dengan tanah liat dan

kompos. Dari semua sampel yang paling rendah mengalami perubahan yaitu

perlakuan LMB tanpa campuran. Hal ini dapat dilihat dari hasil akhir pengukuran.

Pada Lampiran 3.8 masih terdapat hidrokarbon rantai panjang, contohnya

dokosana (C-22) dengan luas puncak 0.25%.

melalui siklus tricarboxylic acid (TCA) secara berulang-ulang (Atlas dan

Bartha 1998; Bailey dan Ollis 1988).

81

Tabel 3.3 Senyawa yang hilang pada akhir pengukuran selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming

LMB LMB + Kompos LMB + Tanah Liat LMB + Kompos + Tanah Liat

tetrahydro 2-5 dimetil furan

tetrahydro 2-5 dimetil furan

tetrahydro 2-5 dimetil furan

dodekametil sikloheksasiloksan

oktametil Siklotetra siloksan

oktametil siklotetra siloksan

dekametil siklopentasiloksan

tetradekana

pentatriacontana tetradekana tetradekana pentadekana metil heksadekanoat pentadekana pentadekana heksadekana heksadekana heksadekana heptadekana heptadekana pentatriacontana oktadekana oktadekana dokosana pentatriakontana pentatriakontana 1-nonadekana nonadekana nonadekana metil heksadekanoat metil heksadekanoat eikosana Eikosana heneikosana heneikosana dokosana dokosana

Pengukuran pada minggu akhir banyak senyawa yang hilang. Walaupun

pada perlakuan LMB tanpa campuran dan pada perlakuan campuran LMB

dengan tanah liat terjadi perubahan luas area, tetapi tidak terlalu signifikan.

Sedangkan pada perlakuan campuran LMB dengan kompos dan perlakuan

campuran LMB dengan tanah liat dan kompos terjadi perubahan luas area yang

signifikan (Lampiran 3.8). Hilangnya senyawa-senyawa pada akhir pengukuran

dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Hilangnya senyawa tersebut karena terjadi proses degradasi. Pada

perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap limbah minyak berat dan

penambahan konsorsium bakteri terhadap pencampuran LMB dan kompos tidak

terlalu banyak senyawa yang hilang. Pada perlakuan perlakuan penambahan

konsorsium bakteri terhadap LMB saja hanya 4 senyawa yang hilang dan 8

senyawa pada perlakuan LMB + Tanah liat. Pada perlakuan LMB + kompos yang

merupakan penurunan TPH paling baik ditemukan banyak senyawa yang hilang

(13 senyawa), hal ini disebabkan bakteri bekerja lebih baik dan bakteri yang ada

dalam kompos juga ikut mendegradasi hidrokarbon. Senyawa-senyawa yang

masih terdapat pada akhir pengukuran dapat dikatakan sebagai hidrokarbon yang

sulit didegradasi oleh bakteri. Sebagai contoh pada perlakuan LMB + kompos

82

senyawa hidrokarbon aromatik yaitu dodekametil sikloheksasiloksan dengan luas

puncak 0.20%, pada perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap LMB

saja dengan contoh senyawa yang sama masih memiliki luas puncak yang cukup

besar yaitu 1.61% (Tabel 3.3).

Tabel 3.4 Perubahan luas puncak (%) senyawa yang terdeteksi dengan GCMS di

awal dan di akhir pengukuran pada perlakuan campuan LMB dengan kompos

Senyawa hidrokarbon C ke-n Waktu retensi

Area (%)

LMB awal

LMB Akhir

LMB + Kompos

akhir Tetrahidro 2-5 dimetil furan C-6 7.585 0.39 td td Toluene C-7 8.716 td td 0.20 Heksametil siklotrisiloksana C-6 9.453 td 0.62 1.77 Oktametil siklotetrasiloksana C-8 12.565 0.15 td td Dekametil siklopentasiloksana C-10 15.165 0.33 0.25 0.18 Dodekana C-12 16.455 td 0.08 0.8 Dodekametil sikloheksasiloksana C-12 17.781 0.82 1.61 td Tetradekana C-14 19.438 0.57 0.04 td Pentadekana C-15 20.721 1.11 0.32 td Heksadekana C-16 21.964 1.28 0.26 td Heptadekana C-17 23.138 1.49 0.15 td Oktadekana C-18 24.249 0.43 0.34 td Pentatriakontana C-35 24.459 0.18 td td Nonadekana C-19 25.324 1.8 0.62 td Metil heksadekanoat C-16 25.764 0.32 td td Eikosana C-20 26.325 1.66 0.49 td Heneikosana C-21 27.493 1.83 0.59 td Dokosana C-22 28.217 0.56 0.25 td

Diakhir perlakuan (minggu ke-16) pada campuran LMB dan kompos

didapatkan 4 senyawa hidrokarbon dengan luas puncak berkisar antara 0.18% -

1.77%.

Analisa Gas Selama Proses Biodegradasi

Produksi Gas CO

Pembentukan gas CO

2

2 disebabkan terjadinya proses aerobik di dalam

biodegradasi limbah tanah yang tercemar minyak bumi ini. Proses ini terutama

dilakukan oleh bakteri aerob. Menurut Atlas dan Bartha (1987) dalam proses

biodegradasi rantai alkana dioksidasi membentuk alkohol, aldehida dan asam

83

lemak, setelah terbentuk asam lemak proses katabolisme terjadi secara β oksidasi.

Rantai panjang dari asam lemak dikonversi oleh asil koenzim A yang merupakan

enzim membentuk asetil koenzim A dan rantai pendek asam lemak yang telah

berkurang dua unit gugus karbonnya yang berlangsung secara berulang-ulang.

Asetil koenzim A diubah menjadi CO2

melalui siklus tricarboxylic acid.

Gambar 3.20 Produksi gas CO2

LMB + Tanah liat (C), LMB + Kompos + Tanah liat (D), dan

selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming pada perlakuan LMB (A), LMB + Kompos (B),

Kontrol (K) . Berdasarkan penelitian Eris (2006), terbentuknya gas CO2 ini merupakan

akibat adanya aktivitas bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon. Gambar 3.20

menunjukkan hasil produksi gas CO2 dari minggu ke-0 sampai dengan minggu

ke-16. Dari hasil pengamatan, dapat dilihat pada Gambar 3.20 terjadi peningkatan

dan penurunan produksi gas CO2 dari setiap minggunya. Pada kontrol dan

perlakuan LMB tanpa campuran didapat kadar CO2 tidak begitu tinggi. Secara

umum dari setiap perlakuakn, tiga minggu pertama produksi gas CO2 mengalami

peningkatan, tetapi mulai menurun pada minggu ke-4, kemudian meningkat lagi

pada minggu ke-6 sampai minggu ke-9, dan minggu selanjutnya kembali

mengalami fluktuasi.

0500

10001500200025003000350040004500

K A B C D

CO

2 (m

g/m

3 )

Perlakuan

84

Penurunan produksi gas CO2 menunjukkan bahwa proses aerobik

mengalami penurunan. Pada perlakuan kontrol, terlihat bahwa setiap minggu

terjadi fluktuasi dari produksi CO2

Perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap limbah minyak berat

yang dicampur dengan kompos menghasilkan gas CO

, hampir sama dengan yang terjadi pada

perlakuan dengan penambahan konsorsium bakteri terhadap limbah minyak

minyak berat tanpa pencampur. Penelitian Ramos et al. (2009) menerangkan

bahwa adanya produksi gas pada tanah tercemar hidrokarbon yang mengandung

PAH, tidak mengalami peningkatan secara signifikan.

2

Gas CO

yang cukup tinggi, hal ini

dimungkinkan karena adanya penambahan kompos. Adanya kompos ini dapat

menjadi faktor yang sangat mendukung untuk berlangsungnya proses degradasi

oleh bakteri, karena pada kompos terdapat nutrien yang dapat dijadikan bahan

makanan bagi mikroba. Selain nutrien, pada kompos juga terdapat bakteri yang

dapat menambah populasi mikroba di dalamnya.

2 yang dihasilkan dari perlakuan campuran limbah minyak berat

dengan tanah liat tidak begitu tinggi, Hal ini dimungkinkan karena tanah liat

tingkat porositasnya lebih kecil daripada kompos, sehingga penyebaran nutrien

tidak dapat secara mudah terjadi. Perlakuan campuran limbah minyak berat

dengan tanah liat dan kompos tidak terlalu berbeda dengan perlakuan campuran

limbah minyak berat dengan tanah liat. Nilai rata-rata gas CO2

Dari keseluruhan data yang didapatkan, produksi gas CO

yang dihasilkan

tidak jauh berbeda untuk kedua perlakuan.

2 yang paling

tinggi terdapat pada perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap

campuran limbah minyak berat dan kompos yaitu sebesar 4156.3 mg/m3. Baptista

et al. (2005) menerangkan bahwa adanya produksi CO2 merupakan penunjuk dari

adanya tingkat respirasi pada mikroba, yang diproduksi selama proses

bioremediasi. Kao dan Wang (2000) juga mengungkapkan demikian, dan

menerangkan bahwa gas CO2 merupakan hasil dari semua proses bioremediasi

intrinsik. Tingginya produksi gas yang dihasilkan bisa menjadi petunjuk proses

bahwa proses bioremediasi intrinsik ini berlangsung. Peningkatan kelarutan CO2

pada air dalam tanah menunjukkan adanya proses biodegradasi. Degradasi pada

85

hidrokarbon berhubungan dengan respirasi dari mikroba dan hasilnya ditunjukkan

dengan terbentuknya gas CO2

Produksi Gas NH

ini.

Gas NH

3

3 dihasilkan dari adanya proses degradasi hidrokarbon yang

mengandung gugus N, karena seperti yang diketahui bahwa minyak bumi tidak

hanya mengandung unsur karbon dan hidrogen, tetapi juga mengandung unsur

nitrogen sekitar 0.11–1.70%. Terdeteksinya gas NH3 ini menunjukkan bahwa

terjadi proses anaerobik pada proses biodegradasi tersebut. Penelitian ini

sebenarnya berjalan secara aerobik, akan tetapi gas-gas yang dihasilkan melalui

proses anaerobik, seperti H2S dan NH3 ikut terdeteksi, dan hal ini

Gas NH

menunjukkan

terjadinya juga proses anaerobik. Diperlukan adanya inlet oksigen yang lebih

banyak untuk menjaga agar proses aerobik tetap berlangsung, karena oksigen juga

merupakan salah satu faktor yang mendukung proses biodegradasi ini.

3 yang dihasilkan mengalami fluktuasi dan secara umum grafik

yang dihasilkan berbentuk sinusoidal seperti halnya pada produksi gas CO2. Pada

kontrol, gas yang dihasilkan cukup tinggi dilihat dari kumulatifnya, yaitu sebesar

1.9404 mg/m3. Produksi gas yang cukup tinggi dapat menandakan bahwa pada

limbah minyak berat yang didegradasi mengandung jumlah N yang cukup tinggi.

Gambar 3.9 menunjukkan grafik dari produksi gas yang dihasilkan untuk gas NH3

Gas yang dihasilkan pada perlakuan penambahan konsorsium bakteri pada

limbah minyak berat tanpa pencampuran lebih tinggi dibandingkan dengan

kontrol yaitu sebesar 2.5658 mg/m

ini.

3. Sama seperti pada kontrol, kemungkinan

kandungan nitrogen pada limbah minyak berat cukup tinggi, kemudian juga

ditambah adanya aktivitas dari bakteri, yang menjadikan keluaran gas NH3 pada

perlakuan penambahan konsorsium bakteri pada limbah minyak berat tanpa

pencampuran menjadi lebih tinggi. Grafiknya disajikan pada Gambar 3.21.

86

Gambar 3.21 Produksi gas NH3

.

selama Proses bioremediasi pada perlakuan LMB (A), LMB + Kompos (B), LMB + Tanah liat (C), LMB + Kompos + Tanah liat (D), dan Kontrol (K)

Kumulatif gas NH3 yang dihasilkan pada perlakuan penambahan

konsorsium bakteri terhadap campuran limbah minyak berat dan kompos lebih

rendah dibandingkan dengan perlakuan lainnya yaitu dengan rerata sebesar 1426.8

μg/m3. Hal ini dapat dijelaskan karena adanya penambahan kompos, aerasi

berjalan dengan baik sehingga biodegradasi terjadi secara aerobik, ditunjukkan

dengan tingginya gas CO2 yang dihasilkan (Gambar 3.20), sehingga gas NH3

yang dihasilkan menjadi lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan yang

lainnya. Grafik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.21.

Produksi kumulatif gas NH3 pada perlakuan pencampuran limbah minyak

berat dengan kompos dan tanah liat adalah sebesar 1.7764 mg/m3, lebih tinggi

dibandingkan dengan perlakuan campuran limbah minyak berat dan kompos.

Begitu juga dengan gas NH3 yang dihasilkan pada perlakuan pencampuran limbah

minyak berat dengan tanah liat, lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan

limbah minyak berat tanpa campuran yaitu sebesar 2.5824 mg/m3. Hal ini

disebabkan karena aerasi tidak sempurna, sehingga biodegradasi berjalan secara

anaerobik menyebabkan gas NH3

yang dihasilkan lebih tinggi.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

K A B C D

NH

3(m

g/m

3 )

Perlakuan

87

SIMPULAN

Dari hasil penelitian yang dilakukan pada teknik bioslurry, bakteri dapat

tumbuh dengan baik dengan populasi mencapai 3.47 x 1010, pada kondisi pH yang

berkisar diantara 7.5 sampai 8.5. Selama 1 bulan pengamatan persentasi TPH

turun sampai mencapai 0.11% berada jauh dibawah ambang batas yang

ditetapkan oleh Keputusan MenLH no. 128 Tahun 2003 yaitu sebesar 10000 ppm

atau 1 %. Teknik bioslurry lebih efektif dibandingkan dengan teknik landfarming.

Menggunakan teknik landfarming pada 4 bulan pengamatan didapat persentase

TPH yang masih cukup tinggi yaitu 5.58%, hal ini mengindikasikan bahwa proses

biodegradasi berjalan lambat sejalan dengan perkembangan bakteri yang tidak

tumbuh dengan baik, didukung juga dengan kadar pH yang tidak optimal serta

kadar air yang rendah. Akan tetapi walaupun lambat, proses biodegradasi tetap

berlangsung dengan adanya gas CO2 dan NH3

yang dihasilkan selama

pengamatan. Keberlangsungan proses biodegradasi juga didukung oleh data GC-

MS yang menunjukkan bahwa setelah 4 bulan proses bioremediasi, teridentifikasi

senyawa hidrokarbon dari C-6 sampai C-12 yang pada awalnya terdiri dari

senyawa hidrokarbon dari C-6 sampai C-35.

DAFTAR PUSTAKA

Alexander M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. John Willey and Sons. New York

Angraeni D.2002. Isolasi dan Karakterisasi Mikroba Pendegradasi Diesel dari Kotoran Hewan. [Skripsi]. Fateta IPB.

Atlas MR, Bartha R. 1987. Transport and Transformation of Petroleum Biological

Processes. Washington DC: United States Enviromental Protection Agency.

Atlas MR, Bartha R. 1998. Microbial Ecology: Fundamentals And Applications. 4th

Baptista JS, Cammarota MC, Dias D. 2005. Production of CO

edition. Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.

2

Bailey JE, Ollis DF. 1988. Dasar-Dasar Rekayasa Biokimia. (terjemahan). PAU IPB.

in crude oil bioremediation in clay soil. Braz Arch Biol Technol 48:249-255.

88

Banerji SK. 1997. Bioreactor for Soil and Sediment Remediation dalam Bajpai RK dan Zappi ME (Eds). Bioremediation of Surface and Subsurface Contamination. New York. The New York Academy of Sciences.

Budianto H. 2008. Perbaikan Lahan Terkontaminasi Minyak Bumi Secara Bioremediasi. Jakarta: Indonesia Environment Consultant.

Chayabutra C, Ju LK. 2000. Degradation of n-Hexadecane and Its Intermediates by Pseudomonas aeruginosa under Microaerobic and Anaerobic Denitrifying Condotion. Aplied and Environmental Microbiology. Feb 2000. P.493-498

Citroreksoko P. 1996. Pengantar Bioremediasi Prosiding Pelatihan dan Lokakarya Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan. Cibinong 24-28 Juni 1996. LIPI-BPPT-HSF.

Cookson JT. 1995. Bioremediation Engineering : Design and Application. USA :

McGraw-Hill Companies, Inc.

Daubaras D, Chakrabarty AM. 1992. The Environment, Microbes and Bioremediation: Microbial Activities Modulated by the Environment. J Biodegradation 3: 125-135. Kluwer Academic Publisher. Netherland.

Dibble JT, Bartha R. 1979. Effect of Environmental Parameters on The Biodegradation of Oil Sludge. Applied Environ. Microbiol. 37:729-739.

Doelle HW. 1994. Microbial Process Development. World Scientific. Hongkong. pp. 170 – 175.

Eaton AD, Aesceri LS, Rice EW, Greenberg AE. 2005. Standar Methods For the

Examination of Water and Wastewater. Washington DC: American Public Health Association.

Eris FR. 2006. Pengembangan Teknik Bioremediasi dengan Slurry Bioreaktor untuk Tanah Tercemar Minyak Diesel. Pascasarjana IPB

Fletcher RD. 1991. Practical Consideration During Bioremediation. dalam Wise DL, Trantolo DJ. 1992. Remediation of Hazardous Waste Contaminated Soils. Marcel Dekker, Inc. New York. Hong Kong

Garcia C, Marin JA, Hernandez T. 2005. Bioremediation of oil refinery sludge by landfarming in semiarid conditions: Influence on soil microbial activity. Environ Res 98:185–195.

Higgins IJ, Gilbert PD. 1978. The Biodegradation of Hydrocarbons. The Oil Industry and Microbial Ecosystem. Proceedings of the Meeting Organized

89

by the Institute of Petroleum and Held at the University of Warwick England. Hyden and Son Limited, London.

Hurtig RM, Wagner F. 1992. Microbial Degradation of Aliphatic Hydrocarbons

and its Environmental Importance. Dalam

Kao CM, Wang CC. 2000. Control of BTEX migration by intrinsic bioremediation at a gasoline spill site. Wat Res 34 (13):3413-3423.

R.K. Finn, P. Prave, M. Schlingmann, W. Crueger, K. Esser, R. Thauer dan F. Wagner (Eds.). Biotechnology Focus 3 Fundamentals Applications Information. Hanser Publisher. Barcelona. Hal. 318 – 327.

Kementrian Lingkungan Hidup Republik Indonesia. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 128 Tahun 2003 tentang Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi Limbah Minyak Bumi secara Biologis. Jakarta: Departemen Lingkungan Hidup.

Leahly JG, Colwell RR. 1990. Microbial Degradation of Hydrocarbon in The Environment. Microbiological Reviews. 54 (3): 305-315.

Lodge JP. 1989. Methods of Air Sampling and Analysis. New York: Lewis.

Poon CP. 1996. Completion Report : Landfarming Technology For On-Site Bioremediation Of Hydrocarbon-Contaminated Soils : Laboratory And Field-Scale Evaluation. University of Rhode Island : Water Resources Centre.

Lestari Y. 2003. Bioremediasi Lahan terkontaminasi Senyawa Hidrokarbon. Prosiding Seminar Bioremediasi dan Rehabilitasi Lahan Sekitar Perminyakan dan Pertambangan. Forum Bioremediasi IPB.

Pritchard PH, Muller JQ, Lantz SE, Santavy DL. 1993. The Potential Importance

of Biodiversity in Environmental Biotechnology Application: Bioremediation of PAH-Contaminated Soil and Sediments. Paper in Alsopp, D., R.R. Colwell dan D.C. Hawksworth (editor). 1993. Microbial Diversity and Ecosystem Function, CAB International in Association With UNEP, UK.

Ramos SM, Bernal DA, Molina JA, Cleemput OW, Dendooven L. 2009. Emission of nitrous oxide from hydrocarbon contaminated soil amended with waste water sludge and earthworms. Appl Soil Ecol 4:69-76.

90

Rosenberg E, Ron EZ. 1998. Bioremediation of Petroleum Contamination. dalam Crawford, R.L. and D.L. Crawford (ed.). Bioremediation Principles and Application. Cambridge University Press. Cambridge.

Saputra H. 2006. Penerapan biofilter untuk penghilangan NH3 dan H2

Saenz DR, Segura PBZ, Barajas CG, Pena EIG. 2009. H

S dengan menggunakan bakteri Nitrosomonas sp dan Thiobacillus sp. di pabrik lateks pekat [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

2

Suardana P, Mulyono M, Setyo S, Supardi D, Santoso E. 2002. Pengaruh Surfaktan Alkilbenzena sulfonat linear dalam Mempercepat Bioremediasi Limbah Minyak Bumi. Simposium Nasional-IATMI, Jakarta.

S and volatile fatty acids elimination by biofiltration: Clean-up process for biogas potential use. J Hazardous Materials 163:1272–1281.

Takeshita T, Higuchi S, Hanashima M. 2008. Investigation of hydrogen sulfide generation and degradation properties using experimental landfill leachate. J Biol Sci 8:73-79.

Wulandari EN. 2010. Pengujian Konsorsium Mikroba dari Kotoran Sapi dan Kuda pada Proses Biodegradasi Limbah Minyak Berat (LMB). FMIPA IPB.

91

Lampiran 3.1 Nilai pH selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming

Minggu ke-

Kontrol LMB LMB +

Kompos LMB +

Tanah liat

LMB + Kompos + Tanah liat

0 5 5 6 5 5 1 5 5 6 5 5 2 4 4 6 4.75 5 3 4 4 6.5 4.5 5 4 4 4 6 5 5 5 4 4 6 4.5 5 6 4 4 6.5 5 5 7 4 4 7 4 5 8 4 4 5.5 4 5 9 6 6 6.5 6 6

10 6 6 7 6 6 11 7 6 6 6 6 12 6 6 7 6 6 13 6 6 7 6 6 14 5.5 5.5 6.5 6 5.5 15 5.5 5.5 6.5 6 5.5 16 5.5 5.5 6.5 6 5.5

Keterangan: LMB = Limbah Minyak Berat

92

Lampiran 3.2 Nilai kadar air selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming

Minggu ke- Kontrol

LMB LMB +

Kompos LMB +

Tanah liat

LMB + Kompos + Tanah liat

0 10.41 11.40 32.76 13.07 20.00 1 16.53 17.45 33.98 11.05 18.19 2 12.64 11.23 30.51 11.42 15.50 3 19.99 11.01 29.07 10.35 17.66 4 15.42 13.27 32.67 12.63 22.86 5 12.88 18.22 31.56 11.36 18.43 6 10.72 15.92 25.33 11.05 14.96 7 12.26 18.02 26.48 10.30 14.64 8 15.42 19.19 22.97 14.61 17.27 9 18.85 18.24 20.31 17.47 14.37

10 17.54 18.27 21.26 14.24 19.44 11 14.69 11.42 20.92 13.17 22.35 12 10.28 11.84 27.44 19.84 22.00 13 13.43 10.10 27.17 19.41 17.02 14 18.46 18.05 32.18 12.75 13.33 15 19.88 17.16 31.18 11.24 10.20 16 18.77 19.38 26.29 12.16 18.25

Keterangan: LMB = Limbah Minyak Berat

93

Lampiran 3.3 Nilai suhu (o

Minggu ke-

C) selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming

Kontrol LMB LMB + Kompos

LMB + Tanah Liat

LMB + Kompos + Tanah Liat

0 42 41.75 33.75 36.5 32.75 1 42 41.75 33.75 36.5 32.75 2 31.5 31.75 31.5 32 31 3 37 36.5 28.75 35.5 28.75 4 31.5 31.75 30 31.75 30.5 5 30 29.5 27.5 30.5 28.75 6 39 38.5 39 31.25 35.25 7 38 37.5 47.75 37.75 41.75 8 49.5 49.5 43.5 51.25 45.25 9 45 47.5 40.5 45.25 38

10 45.5 43.75 35 38.5 35.5 11 38 38 35.5 44.25 36 12 40.5 41 32.25 36.25 33.5 13 45.5 45.75 39.5 41 38.25 14 38.5 38.75 34.75 40.5 36 15 31.5 31.5 34.5 33.25 31.5 16 28 27.75 32 29.5 30.75

94

Lampiran 3.4 Nilai TPH selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming

Minggu ke- Kontrol LMB LMB +

Kompos LMB +

Tanah Liat

LMB + Kompos + Tanah Liat

0 15.84 15.32 11.96 8.73 6.52 1 16.72 13.31 8.43 7.28 7.94 2 13.47 15.14 9.59 7.47 7.61 3 14.20 15.25 8.77 6.59 7.84 4 13.87 15.25 7.96 6.60 6.45 6 11.91 13.16 6.79 4.65 5.55 8 15.26 14.60 7.53 5.21 5.54

10 14.69 14.12 9.04 7.46 6.38 12 16.55 15.16 6.59 5.48 4.43 14 13.02 13.70 6.22 4.01 5.93 16 13.43 12.62 5.58 5.78 4.87

Lampiran 3.5 Persen degradasi selama proses bioremediasi dengan teknik landfarming Minggu

ke- Kontrol LMB LMB + Kompos

LMB + Tanah Liat

LMB + Kompos + Tanah Liat

0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1 0.00 13.07 29.55 16.66 0.00 2 14.96 1.12 19.80 14.39 0.00 3 10.39 0.45 26.65 24.55 0.00 4 12.46 0.43 33.49 24.46 1.01 6 24.82 14.09 43.26 46.69 14.81 8 3.70 4.66 37.05 40.33 14.99

10 7.31 7.79 24.42 14.59 2.09 12 0.00 1.02 44.87 37.17 32.08 14 17.80 10.55 48.00 54.06 9.05 16 15.23 17.60 53.35 33.81 25.26

95

Lampiran 3.6 Data kromatogram GCMS dari berbagai perlakuan pada awal dan akhir pengukuran

Data kromatogram perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap LMB tanpa pencampur pada minggu ke- 0

Data kromatogram perlakuan penambahan konsorsium bakteri terhadap LMB tanpa pencampur pada minggu ke-16

96

Data kromatogram perlakuan campuran LMB dengan kompos pada minggu ke-16

Data kromatogram perlakuan campuran LMB dengan tanah liat pada minggu ke-16

Data kromatogram perlakuan campuran LMB dengan tanah liat dan kompos pada minggu ke-16

97

Lampiran 3.7 Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi pada awal pengukuran

Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di minggu ke-0

Senyawa hidrokarbon Waktu retensi Area

Tetrahydro 2-5 dimetil furan 7.585 0.39 Oktametil siklotetra siloksan 12.565 0.15 Dekametil siklopentasiloksan 15.170 0.33 Dodekametil sikloheksasiloksan 17.781 0.82 Tetradekana 19.400 0.57 Pentadekana 20.721 1.11 Heksadekana 21.964 1.28 Heptadekana 23.138 1.49 Oktadekana 24.249 0.43 Pentatriakontana 24.459 0.18 Nonadekana 25.324 1.80 Metil heksadekanoat 25.764 0.32 Eikosana 26.325 1.66 Heneikosana 27.300 1.83 Dokosana 28.217 0.56 1-nonadekana 30.812 1.39

98

Lampiran 3.8 Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di akhir pengukuran pada berbagai perlakuan

Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di minggu ke-16 pada perlakuan LMB tanpa pencampur

Senyawa hidrokarbon Waktu

retensi Area(%)

heksametil siklotrisiloksan 9.446 0.62 dekametil siklopentasiloksan 15.165 0.25 dodekana 16.455 0.08 dodekametil sikloheksasiloksan 17.776 1.61 tetradekana 19.401 0.04 pentadekana 20.717 0.32 heksadekana 21.828 0.26 heptadekana 23.128 0.15 oktadekana 24.255 0.34 nonadekana 25.255 0.62 eikosana 26.331 0.49 heneikosana 27.295 0.59 dokosana 28.223 0.25 trikosana 29.104 0.42 1-nonadekana 29.261 0.30

Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di minggu ke-16 pada perlakuan campuran LMB dengan kompos

Senyawa hidrokarbon Waktu retensi Area(%)

toluene 8.709 0.20 heksametil siklotrisiloksan 9.453 1.77 dekametil siklopentasiloksan 15.377 0.18 dodekametil sikloheksasiloksan 17.966 0.20

99

Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di minggu ke-16 pada perlakuan campuran LMB dengan tanah liat

Senyawa hidrokarbon Waktu retensi Area(%)

heksametil siklotrisiloksan 9.460 1.08 oktametil siklotetrasiloksan 12.579 0.18 benzethiazole 17.470 0.10 dodekametil sikloheksasiloksan 17.973 0.66 heptadekana 23.341 0.10 oktadekana 24.457 0.06 nonadekana 25.516 0.07 metil heksadekanoat 25.763 0.14 eikosana 26.528 0.22 heneikosana 27.493 0.70 oktadecenoic acid, metil ester 27.519 0.54 1-oktadekana 28.468 1.30 2-etilheksiltrans-4-metoksinamat 29.616 0.12

Senyawa hidrokarbon yang terdeteksi di minggu ke-16 pada perlakuan campuran LMB dengan tanah liat dan kompos

Senyawa hidrokarbon Waktu retensi Area(%)

tetrahydro 2-5 dimetil furan 7.599 0.19 toluene 8.715 0.07 benzene, 1,3 dimetil 10.781 0.42 oktametil siklotetrasiloksan 12.568 0.19 dekametil siklopentasiloksan 15.378 0.11

100

Lampiran 3.9 Perubahan area senyawa yang terdeteksi dengan GCMS selama proses bioremediasi

Perubahan area pada perlakuan LMB tanpa pencampur

Senyawa hidrokarbon C ke-n Waktu retensi

Area minggu ke- 0 16

tetrahidro 2-5 dimetil furan C-6 7.585 0.39 td toluene C-7 8.716 td td heksametil siklotrisiloksan C-6 9.453 td 0.62 oktametil siklotetra siloksan C-8 12.565 0.15 td dekametil siklopentasiloksan C-10 15.165 0.33 0.25 dodekana C-12 16.455 td 0.08 benzethiazole C-7 17.47 td td dodekametil sikloheksasiloksan C-12 17.781 0.82 1.61 tetradekana C-14 19.4 0.57 0.04 pentadekana C-15 20.721 1.11 0.32 heksadekana C-16 21.964 1.28 0.26 heptadekana C-17 23.138 1.49 0.15 oktadekana C-18 24.249 0.43 0.34 pentatriacontana C-35 24.459 0.18 td nonadekana C-19 25.324 1.8 0.62 metil heksadekanoat C-16 25.764 0.32 td eikosana C-20 26.325 1.66 0.49 heneikosana C-21 27.493 1.83 0.59 metal oktadekanoat C-19 27.519 td td dokosana C-22 28.217 0.56 0.25 1-oktadekana C-18 28.468 td td 1-nonadekana C-19 30.812 1.39 0.30 heksakosana C-26 32.029 td td

101

Perubahan area pada perlakuan campuran LMB dengan kompos

Senyawa hidrokarbon C ke-n Waktu retensi

Area minggu ke- 0 16

tetrahidro 2-5 dimetil furan C-6 7.585 0.39 td toluene C-7 8.716 td 0.20 heksametil siklotrisiloksan C-6 9.453 td 1.77 oktametil siklotetra siloksan C-8 12.565 0.15 td dekametil siklopentasiloksan C-10 15.165 0.33 0.18 dodekana C-12 16.455 td td benzethiazole C-7 17.47 td td dodekametil sikloheksasiloksan C-12 17.781 0.82 0.20 tetradekana C-14 19.4 0.57 td pentadekana C-15 20.721 1.11 td heksadekana C-16 21.964 1.28 td heptadekana C-17 23.138 1.49 td oktadekana C-18 24.249 0.43 td pentatriakontana C-35 24.459 0.18 td nonadekana C-19 25.324 1.8 td metil heksadekanoat C-16 25.764 0.32 td eikosana C-20 26.325 1.66 td heneicosana C-21 27.493 1.83 td metal oktadekanoat C-19 27.519 td td Dokosana C-22 28.217 0.56 td 1-oktadekana C-18 28.468 td td 1-nonadekana C-19 30.812 1.39 td Heksakosana C-26 32.029 td td

Keterangan : td = tidak terdeteksi

102

Perubahan area pada perlakuan campuran LMB dengan tanah liat

Senyawa hidrokarbon C ke-n Waktu retensi

Area minggu ke- 0 16

tetrahidro 2-5 dimetil furan C-6 7.585 0.39 td toluene C-7 8.716 td td heksametil siklotrisiloksan C-6 9.453 td 1.08 oktametil siklotetra siloksan C-8 12.565 0.15 0.18 dekametil siklopentasiloksan C-10 15.165 0.33 td dodekana C-12 16.455 td td benzethiazole C-7 17.47 Td 0.10 dodekametil sikloheksasiloksan C-12 17.781 0.82 0.66 tetradekana C-14 19.4 0.57 td pentadekana C-15 20.721 1.11 td heksadekana C-16 21.964 1.28 td heptadekana C-17 23.138 1.49 0.10 oktadekana C-18 24.249 0.43 0.06 Pentatriacontana C-35 24.459 0.18 td nonadekana C-19 25.324 1.8 0.07 metil heksadekanoat C-16 25.764 0.32 0.14 eikosana C-20 26.325 1.66 0.22 heneikosana C-21 27.493 1.83 0.70 metal oktadekanoat C-19 27.519 td 0.54 dokosana C-22 28.217 0.56 td 1-oktadekana C-18 28.468 td 1.30 oktil metoksisinamat C-18 29.616 td 0.12 1-nonadekana C-19 30.812 1.39 td heksakosana C-26 32.029 Td td

Keterangan : td = tidak terdeteksi

103

Perubahan area pada perlakuan campuran LMB dengan tanah liat dan kompos

Senyawa hidrokarbon C ke-n Waktu retensi

Area minggu ke- 0 16

tetrahydro 2-5 dimetil furan C-6 7.585 0.39 0.19 heptana C-7 7.373 td 0.13 toluene C-7 8.716 td 0.07 1,3 dimetil benzene C-8 10.781 td 0.42 oktametil siklotetra siloksan C-8 12.565 0.15 0.19 dekametil siklopentasiloksan C-10 15.165 0.33 0.11 dodekana C-12 16.455 td td dodekametil sikloheksasiloksan C-12 17.781 0.82 td tetradekana C-14 19.4 0.57 td pentadekana C-15 20.721 1.11 td heksadekana C-16 21.964 1.28 td heptadekana C-17 23.138 1.49 td oktadekana C-18 24.249 0.43 td pentatriakontane C-35 24.459 0.18 td nonadekana C-19 25.324 1.8 td metil heksadekanoat C-16 25.764 0.32 td eikosana C-20 26.325 1.66 td heneikosana C-21 27.493 1.83 td metal oktadekanoat C-19 27.519 td td dokosana C-22 28.217 0.56 td 1-oktadekana C-18 28.468 td td 1-nonadekana C-19 30.812 1.39 td heksakosana C-26 32.029 td tTd

Keterangan : td = tidak terdeteksi

104

Lampiran 3.10 Konsentrasi gas CO2 (mg/m3

) selama proses bioremediasi dengan landfarming

Kode

Konsentrasi CO2 (mg/m3)

Minggu Ke-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

K Ttd 184.1 229.5 228.9 18.7 340.3 86.4 124.4 59.5 225.0 161.7 177.0 28.9 220.5 254.0 140.5 92.6

A 14.5 152.5 147.6 214.3 290.8 195.5 153.3 157.8 161.3 212.0 121.5 165.1 140.1 103.1 175.1 107.7 62.5

B 297.4 339.8 208.5 102.2 169.3 259.0 348.0 276.7 391.9 317.9 367.2 306.3 98.6 173.2 239.0 129.9 131.4

C 85.0 252.2 321.4 30.7 360.9 158.7 175.5 169.6 129.7 102.8 153.4 129.3 135.6 115.9 103.8 70.4 324.9

D 366.9 336.3 313.3 Ttd 210.1 250.8 245.5 315.0 164.4 253.6 225.4 161.6 136.7 225.1 223.5 49.2 184.6 . Keterangan: ttd = tidak terdeteksi K = kontrol A = LMB B = LMB + kompos C = LMB + tanah liat D = LMB + kompos + tanah liat

105

Lampiran 3.11 Konsentrasi Gas NH3 (μg/m3

) selama proses bioremediasi dengan landfarming

Kode

Konsentrasi NH3 (µg/m3)

Minggu Ke-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

K 240.1 247.0 46.1 99.1 97.4 46.6 35.5 197.6 170.3 201.7 91.9 221.5 153.7 ttd ttd 14.3 77.6

A 178.7 206.5 47.9 66.2 31.4 126.0 46.3 265.1 187.9 168.1 211.3 120.1 319.4 159.9 160.9 270.1 79.5

B Ttd 136.2 59.7 60.3 25.8 98.9 42.7 124.6 121.3 85.5 221.5 81.1 87.7 79.9 78.7 102.6 20.3

C 79.5 362.5 81.8 237.6 58.1 292.9 17.1 144.8 230.0 88.7 152.6 65.3 187.1 80.3 200.9 141.5 161.7

D 98.9 258.0 130.4 58.9 39.7 167.4 26.2 115.7 95.0 95.0 170.4 92.9 100.5 141.7 45.9 68.5 71.3 Keterangan: ttd = tidak terdeteksi K = kontrol A = LMB B = LMB + kompos C = LMB + tanah liat D = LMB + kompos + tanah liat