STUDI EFEKTIVITAS PENURUNAN PERMEABILITAS DAN PENINGKATAN KUAT GESER MENGGUNAKAN EKSTRASELULER POLISAKARIDA MIKROBAKTERI TERHADAP MATERIAL PASIR SUNGAI Ariska Desy Haryani1, Emma Yuliani2, Runi Asmaranto2, Andre Primantyo Hendrawan2, Donny Harisuseno2 1 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya e-mail :
[email protected]
ABSTRAK Pasir sungai adalah jenis tanah yang memiliki diameter butir yang relatif besar dan porositas yang tinggi dengan kecenderungan memiliki angka permeabilitas yang tinggi dan kuat geser yang rendah sehingga seringkali menimbulkan permasalahan piping dan stabilitas lereng yang rendah. Untuk mencari suatu alternatif mengatasi permasalahan permeabilitas dan kuat geser, maka dilakukan penelitian dengan menginokulasikan 5 jenis mikrobakteri nonpatogenik yaitu Lactobasillus sakei, Agrobacterium tumifaciens, Basillus subtilis, Pseudomonas sp dan Nitrobacter sp ke dalam 5 sampel pasir sungai yang sama. Setelah 30 hari pasca inokulasi mikrobakteri ke dalam sampel pasir, dilakukan pengujian permealitas dengan constant head test, kuat geser dengan direct shear test dan uji SEM. Melalui pengujian permeabilitas didapatkan sampel pasir yang memiliki nilai permeabilitas terendah, yaitu sampel pasir hasil inokulasi Agrobacterium tumifaciens dengan prosentase reduksi angka permeabilitas sebesar 62,94% terhadap sampel pasir kontrol. Melalui pegujian kuat geser didapat sampel dengan nilai kuat geser tertinggi adalah hasil inokulasi Lactobasillus sakei dengan prosentase kenaikan sebesar 62,84% terhadap sampel pasir kontrol. Dari hasil pengujian SEM didapatkan foto 10.000 kali perbesaran yang menunjukkan adanya bakteri dan terbentuknya ekstraselular polisakarida pada dinding-dinding pasir yang berpengaruh terhadap tereduksinya angka permeabilitas dan naiknya agka kuat geser sampel pasir hasil inokulasi. Berdasarkan hasil permeabilitas dan kuat geser yang didapatkan, diketahui bahwa pada kasus ini kenaikan kuat geser belum tentu menurunkan angka permeabilitas pasir. Hal tersebut tergantung pada jenis dan karakteristik mikrobakteri yang digunakan. Untuk itu, dalam pemilihan mikrobakteri dalam rekayasa geoteknik dan perbaikan tanah harus benar-benar selektif dalam memilih mikrobakteri yang cocok dan sesuai dengan apa yang dibutuhkan oleh lingkungan. Kata Kunci : Inokulasi, Ekstraselular Polisakarida, Permeabilitas, Kuat Geser
ABSTRACT River sand is a type of soil that has a relatively large diameter grains and high porosity with a tendency to have a high permeability rate and low shear strength that often cause problems piping and low slope stability. To find an alternative to overcome the problems of permeability and shear strength, then conducted research with nonpathogenic mycrobacterial inoculated with 5 types of mycrobacterial there are Lactobacillus sakei , Agrobacterium tumifaciens, Basillus subtilis, Pseudomonas sp and Nitrobacter sp into 5 river sand samples. After 30 days inoculation of mycrobacterial, the sand samples tested permeability with constant head test, shear strength with direct shear test and SEM test. Through the permeability test of sand samples that have the lowest permeability is sample of Agrobacterium tumifaciens inoculation with the percentage reduction of the permeability rate of 62.94 % from the samples of sand control. Shear strength obtained that the highest shear strength value is the result of inoculation Lactobacillus sakei with a percentage increase of 62.84 % from the samples of sand control. From the test results obtained SEM photograph 10,000 times magnification shows the presence of bacteria and the formation of extracellular polysaccharides in the walls of sand that affect its reduced permeability rate and the increased number of samples of sand shear strength results inoculation. Based on the results of permeability and shear strength, it is known that in this case the increase of shear strength is not necessarily decrease the permeability of the sand, It depends on the type and characteristics of mycrobacterial. Therefore, in the selection of mycrobacterial in geotechnical engineering and soil improvement must be highly selective in choosing a suitable mycrobacterial and in accordance with what is required by the environment. Keywords : Inoculation , Extracellular Polysaccharides , Permeability , Shear Strength
1
1. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Pasir sungai adalah material alam yang banyak digunakan dalam suatu konstruksi. Karakteristik pasir sungai yang memiliki permeabilitas yang tinggi dan kuat geser yang rendah seringkali menimbulkan permasalahan dalam konstruksi. Salah satu permasalahan yang muncul yaitu adanya rembesan atau piping dan ketidakstabilan lereng yang dapat membahayakan stabilitas tanggul maupun lereng. Selama ini telah banyak penelitian dan riset yang dilakukan untuk mengatasi masalah-masalah mengenai perilaku tanah. Salah satu penelitian di bidang geoteknik yang telah dilakukan adalah memperkecil nilai permeabilitas dan meningkatkan kuat geser tanah dengan memasukkan jenis mikrobakteri tertentu ke dalam tanah. Akumulasi massa sel yang terjadi pada mikrobakteri, slime ekstraselular polisakarida dan gas yang dihasilkan oleh mikrobakteri yang berada pada pasir akan membuat pasir lebih impermeabel terhadap air serta meningkatkan kuat gesernya. (Ivanov V and Chu J. 2008). 1.2.Identifikasi Masalah Permasalahan piping pada tanggul merupakan salah satu masalah yang seringkali terlupakan oleh perencana dalam tahap desain. Pada studi yang dilakukan oleh beberapa peneliti menunjukan bahwa salah satu penyebab terbesar kegagalan tanggul adalah piping (Foster et al. 2000), kegagalan akibat piping ini memiliki kontribusi sebesar 31% untuk kegagalan sebuah tanggul, artinya 1 dari 3 tanggul yang gagal disebabkan oleh piping (Azam, S. and Q. Li ,2010).
Perilaku air cenderung akan mencari jalan keluar dan mengalir melalui suatu material yang porus atau rekahan. Hal tersebutlah yang mengakibatkan piping. Disamping piping, perilaku air yang menekan ke segala arah akan memberikan tekanan pada seluruh konstruksi tanggul yang pada akhirnya tidak sanggup lagi menahan tekanantekanan yang bekerja pada badan tanggul sehingga akan terjadi kegagalan tanggul/keruntuhan. Pasir sungai banyak digunakan dalam pembuatan suatu konstruksi, salah satunya tanggul sungai. Namun dalam pelaksaannya, sifat pasir yang memiliki permeabilitas tinggi dan kuat geser yang rendah dapat menganggu keamanan tanggul. Piping yang besar diakibatkan oleh angka permeabilitas pasir yang tinggi. Keruntuhan tanggul diakibatkan oleh kuat geser pasir yang rendah. Dengan alasan tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengamati sifat pasir sungai guna menurunkan angka permeabilitasnya dan meningkatkan kuat gesernya sebagai salah satu alternatif dalam mengatasi permasalahan rembesan dan stabilitas tanggul/lereng. 1.3.Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi pasir sungai pasca inokulasi mikrobakteri penghasil ekstraseluler polisakarida untuk memperkecil nilai permeabilitasnya dan meningkatkan kuat gesernya. Manfaat yang akan didapatkan dari studi ini adalah mengetahui pengaruh pemberian mikrobakteri terhadap sifat-sifat fisik tanah pasir sungai dan potensinya untuk memperkecil angka permeabilitas suatu material. 2
2. KAJIAN PUSTAKA 2.1. Permeabilitas Tanah Permeabilitas didefinisikan sebagai sifat bahan berpori yang memungkinkan aliran rembesan dari cairan yang berupa air atau minyak mengalir lewat rongga porinya. Semua jenis tanah bersifat permeabel. Air mengalir bebas melalui ruang kosong (pori-pori) yang terdapat diantara butiran tanah (Craig 1989 : 34). 2.2.Ekstraselular Polisakarida Ekstraseluler polisakarida adalah polisakarida yang diproduksi oleh mikrobakteri untuk membentuk biofilm. Biofilm adalah kumpulan sel mikroorganisme, khususnya bakteri, yang melekat di suatu permukaan dan diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang dikeluarkan oleh bakteri. Biofilm terbentuk karena mikroorganisme cenderung menciptakan lingkungan mikro dan relung (niche) mereka sendiri. Biofilm memerangkap nutrisi untuk pertumbuhan populasi mikroorganisme dan membantu mencegah lepasnya sel-sel dari permukaan pada sistem yang mengalir. 2.3.Bioclogging dan Biocementation Bioclogging adalah proses dimana mikrobakteri akan menghasilkan material maupun massa sel mikrobakteri itu sendiri yang mampu yang mengisi rongga-rongga antar pasir yang selanjutnya akan mampu mereduksi porositas dan angka permeabilitas yang dimiliki pasir tersebut. Biocementation adalah proses dimana mikrobakteri akan menghasilkan material berupa lendir atau slime ekstraselular polisakarida yang selanjutnya mampu meningkatkan kuat geser dan kekakuan pasir dengan cara mengikat partikel pasir tersebut. 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian Rangkaian penelitian dilakukan di Laboratorium Air Tanah Jurusan Teknik
Pengairan dan Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Brawijaya, Malang serta pengujian SEM dilakukan di Laboratorium Sentral Mikrobiologi Fakultas MIPA Universitas Negeri Malang. 3.2. Material Penelitian ini didasarkan pada eksperimen di laboratorium dan dilakukan dengan cara membuat serangkaian benda uji dari material berjenis pasir sungai. Pasir sungai yang digunakan sebagai objek studi diperoleh melalui pengerukan pada anak Sungai Brantas yang berada di Wilayah Kota Batu, Jawa Timur. 3.3. Tahapan Penelitian Dalam penelitian ini, dibagi menjadi beberapa tahapan, tahapantahapan tersebut dijelaskan sebagai berikut : 1. Persiapan Pada tahapan persiapan ini, sampel tanah yang ada dianalisa dengan beberapa uji, yakni: a. Distribusi butiran tanah b. Berat jenis tanah, dan c. Kadar air 2.Pembuatan media pertumbuhan Media perkembangan bakteri dibuat dengan tahapan-tahapan berikut: a. Siapkan alat dan bahan, seperti: pemanas, labu ukur 5 buah, label nama, aluminium foil, biang bakteri (setiap jenis @25ml), air mineral murni 1 liter; CaCl2 0,25 gram; MgSO4 0,25 gram; K2HPO4 2,5 gram; Sukrosa 25 gram. b. Campur air mineral murni dengan CaCl2, MgSO4, K2HPO4, sukrosa. Aduk hingga rata. c. Hasil campuran dibagi dan dimasukkan ke dalam 5 buah labu ukur. Masing3
masing labu ukur berisi 200 ml. d. Tutup labu dengan aluminium foil. e. Panaskan di pemanas selama +1 jam. f. Setelah dipanaskan, keluarkan labu dari pemanas. Tunggu hingga labu dingin dengan sendirinya. g. Setelah labu benar-benar dingin, masukkan biang bakteri. Beri label nama setiap labu untuk setiap jenis bakteri. h. Taruh labu pada tempat yang tidak terlalu banyak terkena sinar cahaya matahari. Tempatkan pada suhu ruangan, dan tunggu hingga beberapa hari. 3. Inokulasi bakteri Inokulasi adalah memasukkan bakteri ke dalam sampel tanah/pasir sungai. Prosedur pelaksaan inokulasi yaitu : a. Dalam proses inokulasi bakteri maka pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir yang lolos saringan 2 mm yaitu saringan no.10. b. Kemudian tanah yang lolos saringan no.10 tadi akan dioven untuk sterilisasi agar bakteri yang ada dalam tanah tersebut mati dan tidak mengganggu perkembangan bakteri yang akan diinokulasi. c. Selanjutnya sampel tanah yang telah dioven didiamkan terlebih dahulu dalam suhu ruangan selama beberapa waktu hingga suhunya turun. Sampel tanah kemudian dibagi menjadi 6 bagian masing – masing seberat 2500 gram dalam plastik polybag. 5 bagian tanah akan diinokulasikan dengan 5 macam mikrobakteri yang
berbeda sedang 1 bagian sebagai control d. Siapkan bakteri yang akan diinokulasikan pada sampel pasir, bakteri dapat ditempatkan pada tabung tertutup untuk menghindari bersinggungan dengan udara luar. e. Pasir yang telah dibagi menjadi 6 bagian tadi kemudian dicampurkan dengan media pertumbuhan bakteri. Selanjutnya, ke dalam campuran pasir dan media pertumbuhan tadi diinokulasikan mikroorganisme sejumlah 25 ml dengan konsetrasi 109 x CFU. Proses pemindahan bakteri dari tabung digunakan pipet untuk menjaga tetap steril. f. Sampel tanah dalam polybag yang sudah tercampur dengan media pertumbuhan bakteri kemudian diinokulasikan dengan koloni mikrobakteri sejumlah 25 ml dengan konsentrasi 109 x CFU kemudian ditutup rapat dengan karet gelang setelah itu untuk menghindari kesalahan maka diberi label nama bakteri yang diinokulasikan pada sampel pasir tersebut. g. Sampel tanah dibiarkan selama kurang lebih 30 hari dalam suhu ruangan serta dijaga kelembapannya dengan membasahi sampel tersebut dalam jangka waktu tertentu. Untuk menjaga tetap steril maka ditempatkan pada ember tertutup 4. Analisa permeabilitas, kuat geser tanah dan uji SEM Sampel tanah yang telah diinokulasi dengan bakteri dan sampel tanah kontrol kemudian diuji nilai permeabilitasnya dengan 4
menggunakan constan head permeameter. Langkah-langkah pengujian permeabilitas adalah sebagai berikut : a. Menyiapkan tanah dan peralatan yang digunakan yakni constant head permeameter. b. Tanah dimasukkan ke dalam constant head permeameter, pada setiap ketinggian 3 cm dilakukan pemadatan ringan, dengan beberapa kali tekanan yang tidak begitu kuat hingga dirasa cukup padat c. Pengukuran ketinggian tanah, tinggi tekan, diameter tanah. d. Selanjutnya penjenuhan tanah dilakukan dengan cara memberi air melalui bagian bawah tanah tersebut hingga air naik sampai tanah bagian atas, selanjutnya didiamkan beberapa saat kemudian air dibuang kembali melalui kran bagian bawah. Dalam proses penjenuhan susunan alat diatur sedemikian rupa, yakni pipa 1 terhubung pada kran air, pipa 2 pada saluran pembuangan dan pipa 3 dihubungkan pada kran bawah constan head permeameter. e. Setelah tanah jenuh, kemudian dilanjutkan dengan pengujian permeabilitas tanah. Pada tahap ini tanah yang telah jenuh akan diliri air melalui kran bagian atas constant head permeameter. Untuk itu pipa diatur kembali susunannya, yakni pipa 1 menjadi saluran pembuangan, pipa 2 pada kran air dan pipa 3 dihubungkan pada kran atas constan head permeameter. f. Setelah pengaturan pipa selesai maka kran dihidupkan, selanjutnya apabila air telah mengalir melalui saluran pembuangan maka kran bagian
atas dibuka sehingga air mengalir ke constant head permeameter. g. Setelah air mengalir dari kran bagian atas maka tunggu hingga ketinggian air yang berada di atas tanah dan air yang keluar dari kran bawah stabil, setelah dirasa stabil barulah dilakukan pengukuran pada volume air yang keluar dari kran bawah. h. Kran bagian bawah selalu dibuka, apabila air yang keluar sudah dirasa stabil maka lakukan pengukuran debit, gunakan stopwatch untuk mengukur lamanya pengukuran debit yaitu selama 60 detik. Catat hasil debit yang ada dalam gelas ukur. Disamping pengujian terhadap permeabilitas, tanah hasil inokulasi bakteri juga diuji kuat gesernya dengan pengujian direct shear. Berikut langkah-langkah pengujian direct shear : a. Siapkan peralatan pengujian direct shear serta tanah yang akan diuji. b. Cetak tanah dengan ring, pastikan tanah yang dicetak sesuai dengan berat isi, memenuhi cetakan, rata dan tidak ada lubang. c. Masukkan ke dalam cincin pemeriksaan. d. Cincin pemeriksaan tadi dipasang pada mesin . e. Pasang beban 0,4 kg. f. Fokuskan nivo pada mesin, kemudian setelah fokus putar alat hingga jarum pada keduanya bergerak. g. Setelah jarum bergerak maka hentikan pemutaran dan arahkan kedua jarumya hingga menunjukkan angka 0.
5
h. Setelah itu hidupkan mesin, pembacaan dial reading dilakukan setiap 25 detik. i. Lakukan hingga angka dial reading menunjukkan 5 angka yang sama berturut-turut. j. Setelah selesai lakukan lagkahlangkah tadi dengan beban 0,8 kg dan 1,2 kg. Untuk mengetahui potensi mikroorganisme dalam mengisi pori tanah, sampel tanah dianalisa dengan menggunakan scanning electron microscopy. Langkah pengujian scanning electron microscopy adalah sebagai berikut : a. Siapkan sampel tanah yang akan diuji. b. Ambil sampel kemudian ditempatkan pada preparat. c. Sampel tanah yang diuji dilapisi dengan lapisan logam tertentu. d. Setelah letakkan preparat dan sampel tanah tersebut pada mikroskop. e. Pengaturan mikroskop dikendalikan oleh komputer. Pada komputer akan muncul gambar sampel yang ada pada mikroskop tadi. f. Setelah muncul gambar sampel dilakukan perbesaran hingga beberapa ribu kali objek, maka kemudian dicari gambar yang diinginkan, setelah didapat gambar yang diinginkan maka gambar dapat didokumentasikan.
Gambar 3.1. Susunan Alat Permeameter 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Grain Size) Berdasarkan hasil perhitungan pengujian grain size maka diperoleh nilai Cu= 4,286 dan Cc=1,458. Menurut sistem USCS maka syarat pasir bergradasi baik adalah memenuhi Cu > 6 dan 1 < Cc < 3. Dari hasil perhitungan Cc dan Cu maka dapat disimpulkan bahwa sampel pasir uji bergradasi buruk (poor graded) dengan simbol dobel yaitu SP-SW dan kandungan lanau sebesar 11,03% dan lempung 6,62%.
Gambar 4.1. Analisa ayakan Sumber : Hasil Perhitungan 4.2. Hasil Pengujian Specific Gravity Specific gravity adalah berat jenis dari butir-butir tanah (soil solid) tanpa air dan udara yang terkandung di dalam tanah tersebut. Dari hasil pengujian tanah didapatkan nilai Gs = 2,86.
6
4.3. Hasil Pengujian Water Content Tabel 4.1. Perhitungan Water Content Kadar Air (%) 9,51 8,58 13,39 9,39 7,14 5,52
Jenis Mikromikrobakteri Lactobacillus sakei Pseudomonas sp A.tumifaciens Basillus subtilis Nitrobacter sp Kontrol
Sumber : Hasil Perhitungan 4.3. Hasil Pengujian Permeabilitas Tabel 4.2. Permeabilitas Sampel Inokulasi Q Jenis Mikrobakteri
Q1
Rerata
Q2
Q3
Nilai K
cm
10-4 cm/detik
(2)
(9)
3
(1)
L.s sakei
114
120
129
35
Pseudomonas sp
Nitrobacter sp
125 88 120 87
171 91 140 87
163 87 150 89
44 24 38 26
Kontrol
220
235
235
65
A, tumifaciens Bacillus subtilis
Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 4.3. Rekapitulasi Permeabilitas Jenis Mikrobakteri
Nilai k 10-3 cm/detik
L. sakei
3,5
Pseudomonas sp
4,4
Nilai k
Prosentase
Kontrol
Penurunan
10-3 cm/detik
%
46,87
Gambar 4.2. Grafik permeabilitas Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil perhitungan diketahui bahwa penurunan permeabilitas terbesar terjadi pada tanah sampel inokulasi Agrobacterium tumifaciens dengan prosentase reduksi sebesar 62,93 % dari besar permeabilitas kontrol/tanah pada kondisi natural. Penurunan permeabilitas terbesar kedua terjadi pada Nitrobacter sp dengan prosentase reduksi permeabilitas sebesar 60,63% dari besar angka permeabilitas semula. Sementara angka permeabilitas Pseudomonas sp yaitu dengan prosentase sebesar 33,08%. Untuk Basillus subtilis dan Lactobacillus sakei dan prosentase reduksi sebesar 41,66% dan 46,86%. 4.4. Hasil Pengujian Kuat Geser Tabel 4.4. Kuat Geser Sampel Inokulasi
33,09 6,5
A. tumifaciens
2,4
B. subtilis
3,8
41,67
Nitrobacter sp
2,6
60,63
Sumber : Hasil Perhitungan
62,94
Sudut Geser
Kuat Geser
Derajat
Kohesi 10-3 kg/cm2
kg/cm2
L. sakei
36,13
40
0,62
A. tumifaciens
31,00
27
0,51
Pseudomonas sp
37,20
6
0,61
Bacillus subtilis
33,58
16
0,55
Nitrobacter sp
26,84
4
0,41
Kontrol
25,36
4
0,38
Sampel
Sumber : Hasil Perhitungan
7
Tabel 4.5. Rekapitulasi Kuat Geser Kuat Geser
Sampel
kg/cm
2
Kuat Geser Kontrol kg/cm
Prosentase Kenaikan
2
%
L.sakei
0,62
62,84
A. tumifaciens
0,51
32,52
Pseudomonas sp
0,61
Basillus subtilis
0,55
42,80
Nitrobacter sp
0,41
6,68
0,38
60,02
Sumber : Hasil Perhitungan
kuat geser. Kuat geser terbesar adalah tanah hasil inokulasi Lactobacillus sakei prosentase kenaikan sebesar 62,84% dari kondisi natural (kontrol). Kuat gesar tanah terbesar kedua adalah Pseudomonas sp, dengan prosentase kenaikan sebesar 60,02% dari kontrol. Untuk tanah hasil inokulasi Basillus subtillus, Agrobacterium tumifacien dan Nitrobacter sp memiliki prosentase peningkatan kuat geser berturut-turut sebesar 42,80%, 32,52% dan 6,68%.
Tegangan Geser (kg/cm2)
Grafik Rekapitulasi Sudut Geser 0,50
kontrol
0,40
L.sakei
0,30
Nitrobacter sp Pseudomonas sp Agrobacterium t
0,20 0,10
Bacillus s
0,00 0,00 0,30 0,60 Tegangan Normal (kg/cm2)
Gambar 4.3. Grafik rekapitulasi tegangan geser Sumber : Hasil Perhitungan
4.5. Hasil Pengujian SEM 4.5.1. Hasil Uji SEM Agrobacterium tumifaciens Sampel tanah untuk pengujian dipilih dengan pertimbangan nilai permeabilitas terkecil dan angka kuat geser terbesar yang dihasilkan sampel tersebut setelah proses inokulasi selesai. Pada pengujian permeabilitas didapatkan tanah hasil inokulasi Agrobacterium tumifaciens memiliki angka permeabilitas terendah, sehingga sampel tersebut diuji lebih lanjut dengan uji SEM.
Kuat Geser (kg/cm2)
Grafik Rekapitulasi Kuat Geser
0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00
0,62
0,61 0,51
0,55 0,41 0,38
Jenis Mikrobakteri
Gambar 4.4. Grafik rekapitulasi kuat geser Sumber : Hasil Perhitungan
Gambar 4.5. Hasil uji SEM I Agrobacterium tumifacien Sumber : Hasil Pengujian
Berdasarkan hasil perhitungan maka dapat dilihat bahwa keseluruhan sampel tanah hasil inokulasi 5 jenis mikrobakteri mengalami peningkatan 8
Gambar 4.6. Hasil uji SEM II Agrobacterium tumifaciens Sumber : hasil Pengujian
4.5.2. Hasil Uji SEM Lactobacillus sakei Berdasarkan hasil pengujian terhadap kuat geser tanah, maka sampel yang memiliki kuat geser untuk menahan beban geser terbesar berbeda dengan sampel hasil inokulasi yang memiliki angka permeabilitas terendah. Untuk itu, dilakukan pengujian SEM terhadap sampel dengan kuat geser terbesar. Sampel dengan kuat geser terbesar adalah sampel hasil inokulasi mikrobakteri Lactobacillus sakei. Hasil pengujian SEM dapat dilihat pada gambar-gambar berikut :
Gambar 4.7. Hasil uji SEM I Agrobacterium tumifacien Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.9. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.8. Hasil uji SEM I Agrobacterium tumifacien Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.10. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil Pengujian
9
Gambar 4.11. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.12. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil pengujian
Gambar 4.13. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil pengujian
Gambar 4.14. Hasil uji SEM I sampel Lactobacillus sakei Sumber : Hasil pengujian 5. Kesimpulan Berdasarkan beberapa pengujian yang telah dilakukan terhadap sampel tanah yang telah diinokulasi dengan 5 jenis mikrobakteri yang berbeda maka dapat ditarik kesimpulan, yaitu : 1. Terjadi penurunan angka permeabilitas terhadap keseluruhan sampel-sampel pasir hasil inokulasi mikrobakteri. Dari keseluruhan sampel pasir hasil inokulasi, sampel pasir inokulasi Agrobacterium tumifaciens memiliki angka permeabilitas paling rendah dengan prosentase penurunan sebesar 62,94%. Urutan besar penurunan angka permeabilitas sampel hasil inokulasi mikrobakteri yaitu Agrobacterium tumifaciens, Nitrobacter sp, Lactobacillus sakei, Bacillus subtilis dan Pseudomonas sp dengan prosentase penurunan berturutturut 62,94%, 60,63%, 46,87%, 41,67% dan 33,09%. 2. Terjadi peningkatan kuat geser terhadap keseluruhan sampel hasil inokulasi mikrobakteri. Dari keseluruhan sampel pasir hasil inokulasi maka sampel pasir hasil inokulasi Lactobasillus sakei mengalami 10
3.
peningkatan kuat geser terbesar dengan prosentase kenaikan 62,84%. Urutan besar peningkatan nilai kuat geser sampel pasir hasil inokulasi bakteri yaitu Lactobasillus sakei, Pseudomonas sp, Bacillus subtilis, Agrobacterium tumifaciens, Nitrobacter sp dengan prosentase peningkatan berturut-turut sebesar 62,84%, 60,02%, 42,80%, 32,52%, 6,68%. Berdasarkan pengujian SEM terhadap sampel pasir hasil inokulasi Agrobacterium tumifaciens dan Lactobasillus sakei dapat terlihat pada kedua sampel bahwa mikrobakteri dapat hidup pada sampel tersebut. Pada beberapa hasil gambar pengujian SEM dapat terlihat adanya ekstraseluler polisakarida yang terbentuk dan melekat pada dinding pasir. Sehingga dapat disimpulkan bahwa proses inokulasi yang dilakukan pada sampel pasir tersebut berhasil.
DAFTAR PUSTAKA Amarila Malik, Donna M. Ariestanti, Anandayu Nurfachtiyani, dan Arry Yanuar. 2008. Skrining Gen Glukosiltransferase (Gtf) Dari Bakteri Asam Laktat Penghasil Eksopolisakarida. Depok: Departemen Farmasi UI Anonim. 2013. http// Monruw. WordPress.com. (diakses pada 9 Januari 2013) Anonim. 2013. http//Biofilm - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013) Anonim. 2013. http//Lactobacillus Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013)
Anonim. 2013. http//Nitrobacter Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013) Anonim. 2013. http//Pseudomonas Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013) Anonim. 2013. http//Polisakarida Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013) Anonim. 2013. http// Tothelastbreath’s Bloghtm. (diakses pada 31 Oktober 2013) Anonim .2010 .http://throughthesandglass.type pad.com/through_the_sandglass/ never-leave-home-without-it-the.html. (diakses pada 9 Januari 2014) ASTM. 2003. Annual Book of ASTM Standards 2003. Vol.04.08. Philadelpia Das, Braja M. 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik). Jakarta: Erlangga J.T. DeJong, M.B. Fritzges, and K. Nusslein.2006. Microbially induced cementation to control sand response to undrained shear." J. Geotech. Geoenviron. Eng. Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. 2008. Panduan Penulisan Skripsi. Malang: Universitas Brawijaya Ivanov V and Chu J. (2008) Applicatons of Microorganisms to Geotechnical Engineering for Bioclogging and Biocementation of Soil in Situ. Singapore: Nanyang Technology University Mochammad, Ibrahim. 2007. Karakteristik Tanah Pasir yang Dipadatkan Dalam Menahan Piping. Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Universitas Brawijaya.
11
Muhammad, Said. 2007. Studi Tentang Karakteristik Permeabilitas Filter Pasir. Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Universitas Brawijaya. Pambudi, Dery. 2013. http//Agrobacterium tumefaciens - dery pambudi.htm. (diakses pada 31 Oktober 2013) R.F, Craig.1989. Mekanika Tanah. Jakarta: Erlangga. Santi, Lasmita Prima. 2008. Peningkatan Kemantapan Agregat Tanah Mineral oleh Bakteri Penghasil Eksopolisakarida. Bogor. Sivakumar, Babu. 2008. Lecture 39, Emerging Aspect in Microbial Geotechnology and Ground Improvement Civil Engineering Departement Indian Institute of Sciense, Bangalore. Bangalore: India Terzaghi, Karl & Ralph B. Peck. 1993. Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa. Jakarta: Erlagga Weiner R, Langile S, Quintero E, 1995. Structure, function and immunochemistry of bacterial exopolysaccharides. Industrial Microbiol. Widy, Fanno. 2011. http://fannowidy.blogspot.coman alisa-dan-karakterisasipermukaan.html. (diakses pada 10 Januari 2014) Yuliani, Emma. 2013. Kajian Efektifitas Ekstraselular Polisakarida Bakteria Sebagai Material Grouting Dalam Bidang Rekayasa Geoteknik. Malang: Universitas Brawijaya.
12
13
