SIDANG THESIS
BIOREMEDIASI LAHAN TERKONTAMINASI MINYAK BUMI DENGAN MENGGUNAKAN BAKTERI BACILLUS CEREUS PADA SLURRY BIOREACTOR
Oleh : Abubakar Tuhuloula
(2309201012)
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Sri Rachmania Juliastuti, M.Eng
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Eksplorasi dan produksi minyak bumi sering menimbulkan pencemaran dan terganggunya pelestarian lingkungan
Dalam UU No. 23/1997 dan PP No. 18/1999 disebutkan bahwa limbah minyak bumi termasuk limbah B3
Teknologi bioremediasi menggunakan bakteri yang dalam aktivitasnya mampu memanfaatkan hidrokarbon minyak bumi sebagai sumber karbon dan energi
Haryama (1995) dari segi biaya dan kelestarian, bioremediasi lebih murah dan berwawasan lingkungan dibandingkan dengan metode pemulihan lingkungan lainnya baik secara fisik maupun kimiawi.
1
RUMUSAN MASALAH 1. Eksplorasi, produksi dan transportasi minyak bumi berpotensi menyebabkan pencemaran. Biasanya, akibat tumpahan, dan ini sangat berisiko bagi kualitas air tanah. 2. Teknologi bioremdesia diharapkan efektif dalam merombak hidrokarbon dari sludge oil pada fase slurry.
2
BATASAN MASALAH 1. Teknologi bioremediasi yang digunakan adalah slurry bioreaktor 2. Jenis mikroba yang digunakan adalah Bacillus Cereus 3. Pengaruh aktivitas bakteri bacillus cereus terhadap kadar TPH (Total Petroleum Hidrokarbon) dan BTEX sebagai kontaminan yang terkandung dalam tanah tercemar minyak bumi. 4. Parameter kinetika bakteri Bacillus cereus (Y, ko, kd, Km).
3
TUJUAN PENELITIAN
1. Pngaruh konsentrasi bakteri Bacillus cereus terhadap penurunan kadar TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) pada proses bioremediasi lahan terkontaminasi minyak bumi. 2. Menghitung parameter kinetika bakteri bacillus cereus pada proses bioremediasi lahan terkontaminasi minyak bumi.
4
MANFAAT PENELITIAN Berdasarkan hasil penelitian ini diharapkan dapat diperoleh : 1. Alternatif teknologi pengolahan limbah dengan sistim bioreaktor yang memanfaatkan mikroba sebagai pereduksi bahan berbahaya dalam minyak bumi sehingga dapat mengatasi pencemaran lingkungan akibat tumpahan minyak bumi 2. Informasi dasar tentang pemanfaatan bakteri bacillus cereus sebagai pemecah minyak dalam proses bioremediasi dan diharapkan dapat diaplikasikan di lapangan dalam proses bioremediasi 3. Data-data kinetika yang selanjutnya bisa digunakan untuk merancang bioreaktor
5
TINJAUAN PUSTAKA
MINYAK BUMI
Dessy, Y (2002), mengatakan minyak bumi merupakan SELULOSA senyawa hidrokarbon yang terdiri atas dua golongan yaitu : HEMISELULOSA 1. Bitumina, yaitu hidrokarbon yang larut dalam karbondisulfida : Bitumina yang bersifat cair disebut minyak bumi, terdiri dari semua minyak mentah yang diperoleh dari sumur pengeboran atau yang keluar sendiri pada permukaan sebagai rembesan. Bitumina yang bersifat padat terdiri atas yang mudah melumer (seperti lilin mineral dan aspal) dan yang sukar melumer (seperti asphaltit).
6
MINYAK BUMI
2. Non-Bitumina, yaitu hidrokarbon yang tidak larut dalam karbondisulfida : a. Non-bitumina yang dapat lumer b. Non-bitumina yang tidak lumer disebut piro-bitumina terdiri dari : Bersifat aspal Non-aspal, misalnya batubara muda dan batubara Kerogen, yaitu zat organik yang tidak larut, terdapat dalam batuan sedimen dan secara pirolisa dengan temperatur tinggi menghasilkan hidrokarbon.
7
MINYAK BUMI Tabel Hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya Boiling Point, oF (melting poin)
Approx. chemical composition
< 68 to 100
C 1 – C2 C 3 – C6
Fuel gas Bottled fuel gas, solvent
Gasolene
100 – 350
C5 – C10
Motor fuel, solvent
Kerosene
350 – 450
C11 – C12
Jet fuel, cracking stock
Light gas oil
450 – 580
C13 – C17
Diesel fuel, furnace fuel
Heavy gas oil
580 – 750
C18 – C25
Lubricating oil, bunker fuel
Lubricants and waxes
750 – 950
C26 – C33
Lubricating oil, paraffin wax, petroleum jelly
950 + (200+)
C38 +
Crude fraction
Hydrocarbon gas
Residuum
Uses
Tars, roofing compounds, paving asphalts, coke, wood preservatives
Sumber : William D. McCain, ”The Properties of Petroleum Fluids”
8
MINYAK BUMI Komposisi minyak bumi Minyak bumi mengandung 50-98% komponen hidrokarbon dan nonhidrokarbon. Kandungannya bervariasi tergantung pada sumber minyak. Minyak bumi mengandung : Karbon : 83,9 – 86,8% Hidrogen : 11,4 – 14% Belerang : 0,06 – 8,0& Nitrogen : 0,11 – 1,7% Oksigen : 0,05% dan Logam (Fe, Cu, Ni) : 0,03% (Pertamina, 2009)
8
PENCEMARAN LINGKUNGAN
Menurut Bossert & Bartha (1984) jenis dan asal pencemaran minyak bumi di tanah dapat terjadi melalui beberapa hal berikut : 1. Rembesan limbah alam 2. Rembesan dan tumpahan minyak bumi akibat kecelakaan 3. Pembuangan limbah minyak bumi
9
PENCEMARAN LINGKUNGAN
Sumber Pencemaran : • Kegiatan Produksi • Transportasi • Pasca produksi (sampai di konsumen dan hasil kegiatan konsumen)
10
BIOREMEDIASI Bioremediasi : Proses penguraian limbah organik/anorganik yang berbahaya menjadi tidak berbahaya dengan menggunakan aktifitas biologi.
Aplikasi : Tidak hanya pada lingkungan yang tercemar minyak bumi, tetapi dapat juga mengendalikan pencemaran yang diakibatkan oleh pestisida dan senyawa xenobiotik lainnya.
Teknik ini lebih ekonomis, dibanding remediasi thermal dan physico-chemical seperti incenerator (Ireri V.R., et al., 2008).
12
BIOREMEDIASI Kelebihan dan kelemahan bioremediasi Kelebihan
Kekurangan
Dapat dilakukan dilokasi/diluar lokasi
Tidak semua bahan kimia dapat di olah secara bioremediasi
Sistim biologi adalah sistim yang murah
Membutuhkan pemantauan yang intensif
Masyarakat dapat menerima dengan baik
Membutuhkan lokasi tertentu
Ramah lingkungan
Berpotensi menghasilkan produk yang tidak dikenal
Menghilangkan resiko jangka panjang Sumber : wisnjnuprapto.,1996
13
BIOREMEDIASI
Bioremediasi dapat dilakukan dengan cara : In situ : Proses bioremediasi yang mengandalkan kemampuan mikroorganisme yang telah ada di lingkungan tercemar untuk mendegradasinya. Ex situ : Proses bioremediasi yang memindahkan kontaminan ke suatu tempat untuk memberikan beberapa perlakuan
14
SLURRY-PHASE BIOREACTOR Slurry Phase : Bejana besar digunakan sebagai “bio-reactor” yang mengandung tanah, air, nutrisi dan udara untuk membuat mikroba aktif guna mendegradasi senyawa pencemar. Slurry phase dapat diperoleh dari limbah padat/tanah yang dicampurkan air sehingga slurry memiliki tingkat kepadatan 10-30% dari tanah (w/v) yang sebelumnya dihancurkan atau pecahkan menjadi partikel halus 500-800 µm. Di dalam slurry reaktor, pengadukan dan aerasi dapat meningkatkan laju transfer massa dan kontak antara mikroorganisme dan partikel padat. (Robles-Gonzalez et. al., 2008) 15
KINETIKA MIKROBA
Secara umum, neraca massa di sekitar reaktor adalah : Laju akumulasi dalam reaktor = laju masuk – laju keluar + laju reaksi
(2.1)
Neraca massa biomassa dan substrat adalah, Neraca massa biomassa,
V
( )
dX = Q o X o − Q o X + V rfb dt
(2.2)
Neraca massa substrat,
V
( )
dS = Q o S o − Q o S + V rf s dt
(2.3)
17
KINETIKA MIKROBA
Jika substrat dikonsumsi, laju pembetukan substrat adalah inherently negative. Pada kondisi steady-state, neraca massa persamaan 2.2 menjadi :
Qo o So − S −( Laju pembentukan substrat = S −= S) ) ( V θ
(2.4)
Untuk kasus kinetika Monod atau Michaelis-Menten dalam suatu reaktor yang tercampur sempurna, maka :
Laju reaksi biomassa =
ko XS − kd X ( Km + S )
(2.5)
Laju reaksi substrat =
−ko XS dS = dt Y ( K m + S )
(2.6)
18
KINETIKA MIKROBA sehingga
ko XS −( Laju pembentukan substrat ) = (2.7) Y Km + S
Setelah substitusi persamaan (2.4) ke dalam (2.7), hasilnya dapat ditulis sebagai :
K mY 1 Y θX = + o S − S ko S ko
(2.8)
Karena, k = (So – S)Y/θX untuk raktor alir pada steady state dan dengan asumsi tidak ada biomassa dalam umpan, maka :
1 Km 1 1 = + k ko S ko
(2.9)
19
KINETIKA MIKROBA Km dan ko ditentukan dari nilai slope dan intersep seperti ditunjukkan dalam gambar 2.2, yang mana biasanya mangacu pada Lineweaver-Burk plot.
1 k
Uninhibited
slope =
Km ko
1 ko
-
1 Km
1 S
Gambar 2.2. Plot Lineweaver-Burk (Soundstrom, 1979)
20
KINETIKA MIKROBA
Jika mengkombinasikan persamaan (2.5), (2.3),(2.4) dan (2.7) untuk reaktor steady state dengan tanpa biomassa masuk, diperoleh bentuk linier berikut yang cocok untuk menghitung kd dan Y,
S o − S kdθ 1 = + X Y Y
(2.10)
Dengan plot (So –S)/X versus θ, slope dan intersep masing-masing adalah kd/Y dan 1/Y. Nilai Y ini dapat digunakan untuk evaluasi slope dan intersep dari persamaan (2.8) seperti halnya nilai k dalam persamaan (2.9). (Sundstroms dan Klei, 1979).
21
MIKROORGANISME
Proses bioremediasi sangat dipengaruhi oleh aktivitas mikroorganisme. Mikroorganisme pengurai minyak bumi dapat ditemukan di tanah dan air. Mikroorganisme dapat berupa alga, bakteri, ataupun fungi
22
MIKROORGANISME
Bakteri pendegradasi hidrokarbon yang efektif di lingkungan alami : Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas putida Bacillus subtilis Bacillus cereus Bacillus laterospor
23
MIKROORGANISME
Berdasarkan suhu optimum pertumbuhannya, mikroorganisme Dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu 1. Psikrofilik : 5 – 15oC 2. Mesofilik : 25 – 40oC 3. Termofilik : 45 – 60oC. Pada umumnya, bioremediasi limbah minyak menggunakan mikroorganisme mesofilik
24
MIKROORGANISME (BACILLUS CEREUS) Beberapa karakteristik bakteri B. cereus (Duaa S.A, 2005) : Organisme sel tunggal berbentuk batang pendek (biasanya rantai panjang) Ukuran : - lebar : 1,0 – 1,2 μm - panjang : 3 – 5 μm Gram positif Aerob Suhu pertumbuhan : max.: 30 – 50oC min. : 5 – 20oC pH pertumbuhan : 4,3 – 9,3
25
MIKROORGANISME
Gambar Bacteria cereus dengan berbagai ukuran dan tampak
26
PENELITIAN SEBELUMNYA No 1.
2.
3.
4.
Nama
Judul Kinetics of Indigenous Isolated Bassim E. Bacteria used for ex situ Abbassi and Bioremediation of Petroleum Walid D.S Contaminated Soil Kinetics of Indigenous Isolated Bambang Bacteria Bacillus mycoides used for Yudono; M.Said; Ex-Situ Bioremediation of Petroleum Pol Hakstege and Contaminated Soil in PT Pertamina F.X. Suryadi Sungai Lilin South Sumatera Biodegradation Potential Petroleum Hydrocarbons Tabari Khashayar Bacterial Diversity in Soil and Tabari Mahsa Wuxing Liu; Yongming Luo, Ying Teng, Zhengao Li and Lena Q. Ma
Jurnal Hasil American-Eurasian Konstanta kinetika orde satu Journal Agric. & Env. untuk bioreactor yang berbeda Science, 2007 berubah-ubah antara 0.041 & 0.0071/day. Journal of Sustainable Bacillus mycoides dapat Development Vol. 2, mendegradasi 99,32% komponen No.3, 2009 C19H40, C21H44, C24H50, dan C28H58 dalam 31 hari
of World Applied Science Kultur campuran individu murni by Journal 8 (6), 2010 (hexadecane) diuji pada konsentrasi manapun mampu removal lebih dari 80% jumlah awal.
Bioremediation of Oily Sludge- Environmental Setelah bioremediation 360 hari, Contaminated Soil by Stimulating Geochemical Health, kandungan Total Petroleum Indigenous Microbes 2010 Hydrocarbon berkurang menjadi 58.2%.
27
METODOLOGI PENELITIAN
METODOLOGI PENELITIAN KONDISI OPERASI
Temperatur pH Rasio C : N : P Agitasi Aerasi
: 26oC – 35oC : 6.5 – 9 : (100 : 10 : 1 ) molar : 100 rpm : Memenuhi DO (≥ 2 mg/l)
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Komposisi campuran : 10% tanah, 90% air Konsentrasi mikroba : (5%, 10%, 15%)(v/v) dengan populasi bakteri (105– 108 sel/ml) tanah tercemar
28
METODOLOGI PENELITIAN Tahapan Penelitian
Bakteri (5%, 10%, 15% v/v) . Populasi bakteri, 105-108 sel/ml
Tanah Tercemar 8 mesh
Screening Mixing (rasio air tanah = 1:9)
Analisa pH, suhu, DO, TPH, MLSS, MLVSS
Air
Bioremediasi (7 minggu) DO > 2 ppm
Nutrien, udara
Separasi dengan vacum filter
Analisa Akhir Ukur TPH
29
METODOLOGI PENELITIAN Rangakaian Peralatan Proses
1
6
7
Keterangan : 1. Motor pengaduk 2. Bioreaktor 3. Sparger 4. Aerator 5. Statip and Klem 6. Tangki Umpan Air-Tanah 7. Tangki Nutrien 8. Sumber listrik
1 2 A
1
1
B 2 C
1
2
D 2
3 5
5 8
2
4
4
3
Keterangan: 1. Motor Pengaduk 2. Drum Bioreaktor (A, B, C, dan D) 3. Sumber Listrik 4. Aerator 5. Sparger
Peralatan Slurry Bioreactor
30
METODOLOGI PENELITIAN BESARAN YANG DIUKUR Besaran yang Diukur Temperatur pH DO (dissolved oxygen) MLSS dan MLVSS TPH BTEX
Waktu Pengukuran Sehari sekali Sehari sekali Sehari sekali Awal operasi dan tiap 3 hari sekali Awal operasi dan tiap 7 hari sekali Awal dan akhir
31
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh konsentrasi bakteri terhadap penurunan konsentrasi TPH.
4.2 Degradasi Hidrokarbon % Degradasi vs Waktu 100.0
TPH vs Waktu
90.0
60,000
82
84.78
80.0
50,000
70
70.0 % Biodegradasi
40,000
TPH (µg/g)
86
82.61
30,000 20,000 10,000
52
50.0 40.0
20.0
0
10
20
30
40
30
BC 5 % (v/v)
BC 10 % (v/v)
21.74 12.24
34.78
37.25
34.69
30.61
47.06
27.45
20.41
19.61
16 9.80 3.92
1.96
0.0
Waktu (hari) Tanpa BC
10.0
48.98
42 41.30
30.0
-
57.14
56.52
60.0
69.39
69.57
7
14
21
28
42
49
Waktu (hari)
BC 15 % (v/v) Tanpa BC
Gambar 4.1 Hubungan antara %TPH dengan waktu pengamatan
35
5% (v/v)
10% (v/v)
15% (v/v)
Gambar 4.2. Hubungan antara % Biodegradasi dengan waktu pengamatan.
36
PEMBAHASAN
4.3 Pengaruh MLVSS dengan penambahan bakteri 5%(v/v) terhadap TPH
4.4 Pengaruh MLVSS dengan Penambahan bakteri 10%(v/v) terhadap konsentrasi TPH TPH vs Waktu vs MLVSS
24000
60,000
25000
50,000
21000
50,000
20000
40,000
18000
30,000
15000
20,000
12000
10,000
9000
-
6000 0
10
20
30
40
Waktu (hari) % TPH
BC 5 % (v/v)
Gambar 4.3. Hubungan TPH, MLVSS dengan waktu untuk bakteri 5% (v/v)
40,000
MLVSS (mg/L)
60,000
15000
TPH (µg/g)
MLVSS (mg/L)
TPH (µg/g)
TPH vs Waktu vs MLVSS
30,000
10000
20,000
5000
10,000
0
0
10
20
30
40
Waktu (hari) TPH
BC 10 % (v/v)
Gambar 4.4. Hubungan TPH, MLVSS dengan waktu untuk bakteri 10% (v/v)
37
PEMBAHASAN
4.5 Pengaruh MLVSS dengan Penambahan bakteri 10%(v/v) terhadap konsentrasi TPH TPH vs Waktu vs MLVSS 30000
50,000 45,000
TPH (µg/g)
35,000
20000
30,000 15000
25,000 20,000
10000
15,000 10,000
MLVSS (mg/L)
25000
40,000
5000
5,000 -
0 0
10
20
30
40
Waktu (hari) TPH
BC 15 % (v/v)
Gambar 4.4. Hubungan TPH, MLVSS dengan waktu untuk bakteri 15% (v/v)
38
PEMBAHASAN 4.6 BTEX (Benzene, Toluene, Ethyl Benzene, Xylene)
Compound N-Hexane Benzene Toluene Ethyl Benzene Xylene
R.Time Height[uV] Area[uV*S] 0.205 2013646 2082674 0.339 339273 349708 0.480 203167 214283 0.752 3490 3961 2.285 20617 21952
Area% 77.51408 13.01562 7.9753 0.147423 0.817021
Conc.(% ) 77.51408 13.01562 7.9753 0.147423 0.817021
Gambar 4.6 Hasil analisa GC BTEX awal
Type BV VB BB BB BB
39
PEMBAHASAN
Compound R. Time Height[uV] N-Heksane 0.279 56887 Benzena 0.438 882 Toluene 0.568 368 Toluene 0.623 72 Ethyl Benzena 0.773 426 Ethyl Benzena 0.825 60 Xylene 1.193 146
Area[uV*S] 185877 1554 385 74 446 64 153
Area% 95.64643 0.79965 0.19827 0.03805 0.29958 0.03287 0.07879
Conc.(% ) Type 95.64643 BV 0.79965 VB 0.19827 BB 0.03805 BB 0.29958 BB 0.03287 BB 0.07879 BB
Gambar 4.7 Hasil analisa GC BTEX untuk bioreaktor B dengan penambahan bakteri bacillus cereus 5% (v/v)
40
PEMBAHASAN
Compound R. Time Height[uV] N-Heksane 0.285 55409 Benzena 0.447 1314 Ethyl Benzena 0.778 46 Xylene 0.965 57
Area[uV*S] 172569 2290 85 106
Area% 97.15627 1.28912 0.04782 0.0599
Conc.(% ) Type 97.15627 BV 1.28912 VB 0.04782 BB 0.0599 BB
Gambar 4.8 Hasil analisa GC BTEX untuk bioreaktor C dengan penambahan bakteri bacillus cereus 10% (v/v)
41
PEMBAHASAN
Compound N-Heksane Benzene Xylene
R. Time Height[uV] 0.303 55071 0.481 1514 1.148 57
Area[uV*S] 199039 3031 134
Area% 90.59495 1.37964 0.06083
Conc.(% ) 90.59495 1.37964 0.06083
Type BV VB BB
Gambar 4.9 Hasil analisa GC BTEX untuk bioreaktor D dengan penambahan bakteri bacillus cereus 15% (v/v)
42
PEMBAHASAN 4.6 Kinetika Mikroba 35
1.200
30
0.800
θX/(So-S)
(So-S)/X
1.000 y = 0.016x + 0.573 R² = 0.979
0.600 0.400
25 20 y = 1E+06x - 13.61 R² = 0.844
15 10 5
0.200
0
0.000
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0.0000050.00001 0.0000150.00002 0.0000250.00003 0.0000350.00004 0.0000450.00005 1/S
θ (hari)
Gambar 4.10 Hubungan (So – S)/X vs θ untuk mendapatkan nilai Y dan kd, pada penambahan bakteri bacillus cereus 5% (v/v) θ (hari) 7 14 21 28 35 42 49
S (µg/gr) S (mg/L) X (mg MLVSS/L) (So-S)/X 43000 39560 8000 0.690 39000 35880 14000 0.657 34000 31280 9000 1.533 32000 29440 14000 1.117 25000 23000 21000 1.051 21000 19320 10000 2.576 15000 13800 6000 5.213
Gambar 4.11 Hubungan θX/(So – S) vs 1/S untuk mendapatkan nilai ko dan Km, pada penambahan bakteri bacillus cereus 5% (v/v) θX/(So-S) 10.14493 21.30435 13.69565 25.06394 33.28804 16.30435 9.398977
1/S Y kd ko Km 2.52781E-05 2.78707E-05 3.19693E-05 3.39674E-05 3.98406 0.16335 0.42964 119266.9 4.34783E-05 5.17598E-05 7.24638E-05
43
1.600 1.400 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000
θX/(So-S)
(So-S)/X
PEMBAHASAN
y = 0.024x + 0.623 R² = 0.997
0
5
10
15
20
25
30
35
7 14 21 28 35 42 49
0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005 0.00006 0.00007 0.00008 1/S
Gambar 4.12 Hubungan (So – S)/X vs θ untuk mendapatkan nilai Y dan kd, pada penambahan bakteri bacillus cereus 10% (v/v) S (µg/g) S (mg/L) X (mg MLVSS/L) (So-S)/X 42000 38640 9000 0.818 35000 32200 14000 0.986 29000 26680 13000 1.486 24000 22080 18000 1.329 15000 13800 22000 1.464 9000 8280 14000 2.694 7000 6440 5000 7.912
y = 28359x + 4.640 R² = 0.772
0
40
θ (hari)
θ (hari)
30 25 20 15 10 5 0
Gambar 4.13 Hubungan θX/(So – S) vs 1/S untuk mendapatkan nilai ko dan Km, pada penambahan bakteri bacillus cereus 10% (v/v)
θX/(So-S) 8.559783 14.2029 14.13043 21.07023 23.91304 15.58855 6.193124
1/S Y kd ko Km 2.58799E-05 3.10559E-05 3.74813E-05 4.52899E-05 2.52525 0.10859 0.19131 138401.5 7.24638E-05 0.000120773 0.00015528
44
PEMBAHASAN 1.200
0.800 0.600
θX/(So-S)
(So-S)/X
1.000
y = 0.018x + 0.493 R² = 0.935
0.400 0.200 0.000 0
5
10
15
20
25
30
35
7 14 21 28 35 42 49
S (µg/g) S (mg/L) X (mg MLVSS/L) (So-S)/X 36000 33120 14000 0.657 30000 27600 21000 0.701 27000 24840 11000 1.589 20000 18400 17000 1.407 14000 12880 28000 1.051 8000 7360 20000 1.748 7000 6440 9000 3.987
0.00002
0.00004
0.00006
0.00008
0.0001
1/S
θ (hari)
θ (hari)
y = 40600x + 2.126 R² = 0.910
0
40
Gambar 4.12 Hubungan (So – S)/X vs θ untuk mendapatkan nilai Y dan kd, pada penambahan bakteri bacillus cereus 15% (v/v)
40 35 30 25 20 15 10 5 0
Gambar 4.13 Hubungan θX/(So – S) vs 1/S untuk mendapatkan nilai ko dan Km, pada penambahan bakteri bacillus cereus 15% (v/v)
θX/(So-S) 10.65217 19.97283 13.2151 19.89967 33.28804 24.02746 11.30769
1/S Y kd ko Km 3.01932E-05 3.62319E-05 4.02576E-05 5.43478E-05 1.78891 0.04472 0.1413 21518.78 7.76398E-05 0.00013587 0.00015528
45
KESIMPULAN
KESIMPULAN
1. Metode slurry bioreaktor dapat digunakan untuk proses bioremediasi dalam mendegradasi hidrokarbon minyak bumi. 2. Penurunan konsentrasi TPH terjadi pada setiap bioreaktor, baik yang tanpa penambahan bakteri maupun dengan penambahan bakteri. Penurunan konsentrasi TPH yang paling baik terjadi pada bioreaktor dengan penambahan bakteri 10% (v/v) dimana TPH akhir sebesar 7000 µg/g. 3. Bakteri bacillus cereus mampu mendegradasi limbah minyak bumi dengan konsentrasi TPH awal adalah 51000 µg/g, 49000 µg/g, 50000 µg/g, dan 46000 µg/g menjadi 27000 µg/g, 15000 µg/g, 7000 µg/g dan 7000 µg/g pada hari ke-49 proses bioremediasi, dengan % biodegradasi akhirnya berturut-turut adalah 47,06%; 69,39%; 86% dan 84,78%.
46
KESIMPULAN 4. Konsentrasi BTEX akhir untuk penambahan bakteri 5% (v/v), benzen yang terdegradasi adalah 0,635 mg/L, toluen adalah 20,067 mg/L, ethylbenzen adalah 1,428 mg/L dan xylen adalah 0,469 mg/L, dengan % biodegradasinya untuk benzen 98,09%; toluen 49,56%; ethylbenzen 84,15%; dan xylen 96,14%. Pada penambahan bakteri 10% (v/v), degradasi benzene adalah 0,565 mg/L, ethylbenzene adalah 0,649 mg/L dan xylene adalah 0,459 mg/L, dengan % biodegradasinya untuk benzen 98,29%; ethylbenzen 92,79% dan xylen 96,22%. Serta pada penambahan bakteri 15% (v/v), dapat mendegradasi benzene sampai 0,496 mg/L, dan xylene adalah 0,444 mg/L, dengan % biodegradasinya untuk benzen 98,51% dan xylen 96,34%. 5. Model kinetika biodegradasi oleh bakteri, untuk bioreaktor 5% (v/v) didapat Y = 1,745 mg biomass/mg substrate, kd = 0,028 hari-1; ko = -0,128 hari-1 dan Km = 1745201 mg/L. Untuk bioreaktor 10% (v/v) nilai Y = 1,634 mg biomass/mg substrate, kd = 0,041 hari-1; ko = 0,318 hari-1 dan Km = 44501,6 mg/L. Sedangkan untuk bioreaktor 15% diperoleh nilai Y = 2 mg biomass/mg substrate, kd = 0,032 hari-1; ko = 0,941 hari-1 dan Km = 81200 mg/L.
47
