berbagai jenis barang karet. Barang jadi dari karet terdiri dari berbagai jenis dan dapat diklasifikasikan menurut penggunaan akhir atau menurut saluran
pemasaran. Pengelompokan yang umum dilakukan adalah menurut penggunaan akhir yakni: 1 ban dan produk terkait serta ban dalam, 2
barang jadi karet untuk industri, 3 kemiliteran, 4 alas kaki dan komponennya, 5 barang jadi karet untuk penggunaan umum dan 6
kesehatan dan farmasi. Jenis produk karet yang dihasilkan dan diekspor oleh Indonesia masih terbatas, secara umum didominasi oleh produk primer raw
material dan produk setengah jadi. Jika dibandingkan dengan negara-negara produsen utama karet alam lainnya, seperti Thailand dan Malaysia, ragam
produk karet Indonesia lebih sedikit. Sebagian besar produk karet Indonesia diolah menjadi karet remah crumb rubber dengan kodifikasi Standard
Indonesian Rubber SIR, sedangkan lainnya diolah dalam bentuk RSS dan lateks pekat
www.yudis.info .
B. GETAH KARET BEKU LEUM
Kegiatan pengolahan karet remah yang dimulai dengan penyadapan getah karet dari pohon hingga pengepakan. Leum adalah getah karet yang
telah membeku dan tidak dapat diolah pada proses pengolahan getah karet cair. Leum masih dapat diolah menjadi bahan karet dengan teknologi yang
memadai, seperti karet remah. Namun yang menjadi masalah adalah tidak semua pabrik atau industri karet mempunyai teknologi tersebut, sehingga leum
harus dikirim ke pabrik lain untuk dilakukan pengolahan. Secara ekonomis pengiriman leum ke pabrik lain tidak dapat dilakukan setiap hari karena biaya
transportasi yang tinggi. Dengan demikian leum yang dihasilkan setiap hari, dikumpulkan dalam suatu gudang hingga mencapai jumlah tertentu sebelum
dikirim ke tempat lain untuk diolah Warintek-Progressio, 2000. Leum yang dikumpulkan dalam gudang penyimpanan di kebun atau di
pabrik mengalami penumpukan selama berhari-hari. Kondisi ini menyebabkan keadaan tumpukan leum kekurangan oksigen, terutama pada
timbunan bagian bawah. Dalam keadaan ini terjadi reaksi anaerobik yang memicu keluarnya gas-gas yang berbau busuk dan sangat menyengat. Proses
degradasi anaerobik dari bahan organik akan menghasilkan bahan emisi gas penyebab bau yang khas antara lain berasal dari lepasan senyawa-senyawa
amoniak, sulfida, karbon monoksida, karbon dioksida serta senyawa organik lain yang mudah menguap volatile organic compounds seperti metan, asam
asatat, keton, aldehid dan sebagainya Warintek-Progressio, 2000.
C. EMISI GAS BAU PADA INDUSTRI KARET
1. Amoniak NH
3
Amoniak adalah senyawa dari nitrogen dan hidrogen dengan formula NH
3
. Pada suhu dan tekanan standar amoniak berbentuk gas. Amoniak memiliki bau yang tajam, bersifat toksik, dan korosif untuk beberapa
bahan. Amoniak tidak berwarna dan berbau menyengat. Amoniak dapat mencair pada suhu -33.7
o
C dan menjadi padat pada suhu-75
o
C berupa masa kristal putih Wikipedia, 2002. Klasifikasi mengenai dampak
amoniak dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Klasifikasi Dampak Amoniak
Konsentrasi dari berat Molaritas
Klasifikasi Bahaya 5-10
2.87 – 5.62 molL Iritasi
10-25 5.62 – 13.29 molL
Korosif 25 13.29
molL Berbahaya bagi
lingkungan Sumber : Wikipedia 2002.
Bau gas amoniak sangat menyengat, dapat menyebabkan iritasi serta sifat gas ini sangat korosif terhadap logam. Gas amoniak sangat berbahaya
bagi manusia baik itu jangka pendek maupun jangka panjang. Pengaruh amoniak terhadap kesehatan manusia dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh Amoniak Melalui Pernapasan terhadap Kesehatan
Manusia.
Dampak Jangka Pendek ≤ 14 hari
Kadar di Udara ppm
Jangka Waktu Gejala-gejala
0.5 Kadar minimal risk
50 Kurang dari 1 hari
Ringan, iritasi mata dan tenggorokan, dan rangsangan
batuk 500 30
menit Menaikkan intake udara ke
paru-paru, nyeri hidung, dan tenggorokan.
5000 Kurang dari 30 menit
Mati mendadak
Dampak Jangka Panjang 14 hari
Kadar di Udara ppm
Jangka Waktu Gejala-gejala
0.3 Kadar minimal risk
100 6 minggu
Ringan, iritasi mata dan tenggorokan.
Sumber : Dinas Kesehatan Kota Bogor.
2. Hidrogen Sulfida H
2
S
Hidrogen sulfida adalah gas tidak berwarna, toksik, mudah terbakar dan menyebabkan bau busuk. H
2
S dihasilkan ketika bakteri menguraikan bahan protein pada kondisi anaerob, seperti pada rawa dan saluran air
selokan. Hidrogen sulfida juga bisa terdapat dalam gas vulkanik, gas alam, dan beberapa mata air Wikipedia, 2006.
Hidrogen sulfida merupakan polutan udara yang korosif dan beracun, serta dikategorikan berbau tidak sedap Martin et al., 2004. Sulfur
tereduksi dalam bentuk H
2
S juga terjadi pada biosfer sebagai hasil aktivitas vulkanik dan metabolisme mikrobial. H
2
S di alam hanya terkumpul dalam kondisi anaerobik, tapi akan teroksidasi secara spontan
dan cepat dengan adanya oksigen. Hidrogen sulfida H
2
S mempunyai bau seperti telur busuk dan kadang lebih toksik daripada karbon monoksida
Turk et al.,1972. Dampak-dampak yang terjadi akibat menghirup H
2
S terdapat pada Tabel 4 berikut.
Tabel 4. Dampak Menghirup H
2
S Konsentrasi
Efek Bagi Manusia 0.03 ppm
Bisa dibau, aman dihirup dalam 8 jam. 4 ppm
Bisa menyebabkan iritasi mata, harus menggunakan masker karena bisa merusak metabolisme.
10 ppm Maksimum terhirup selama 10 menit. Bau membunuh
dalam 3 sampai 15 menit. Menyebabkan gas mata dan luka pada tenggorokan. Bereaksi secara keras dengan
campuran isi raksa gigi.
20 ppm Terhirup lebih dari satu menit menyebabkan beberapa
kerusakan urat saraf mata. 30 ppm
Hilang penciuman, kerusakan sampai darah ke otak diteruskan dengan kerusakan organ penciuman.
100 ppm Kelumpuhan pernafasan dalam 30 sampai 45 menit.
Pingsan dalam waktu singkat maksimal 15 menit. 200 ppm
Kerusakan mata serius dan kerusakan mata sampai pada saraf. Melukai mata dan tenggorokan.
300 ppm Kehilangan keseimbangan dan fikiran. Kelumpuhan
pernafasan dalam 30 sampai 45 menit. 500 ppm
Menimbulkan kelumpuhan dalam 3 sampai 5 menit. Dibutuhkan segera penyadaran buatan.
700 ppm Akan menimbulkan terhentinya nafas dan kematian jika
tidak segera ditolong. Kerusakan otak secara permanen jika tidak ada pertolongan cepat.
Sumber : AlkenMurray Corp 2002 Penghilangan H
2
S diperlukan dengan alasan kesehatan, keamanan, dan korosi Jensen dan Webb, 1995. Menurut Kleinjan 2005, siklus
sulfur secara biologi dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Siklus Sulfur Secara Biologi. Kleinjan, 2005.
D. BIOFILTER
Menurut Janni et al. 2000, ada beberapa cara metode penanganan yang digunakan untuk mengontrol emisi gas penyebab bau yang meliputi
metode fisika, kimia, maupun biologi antara lain adalah sebagai berikut: 1. Metode pengontrolan langsung dari sumbernya,
2. Penambahan bahan kimia tertentu pada limbah penyebab bau, 3. Menyimpan limbah pada storage drum-drum penampungan,
4. Penambahan ozon ozonisasi, 5. Teknologi plasma non thermal, dan
6. Penerapan metode biofiltrasi. Berdasarkan metode penanganan yang telah disebutkan, metode no. 1
sampai no. 5 termasuk metode fisika kimia. Dahulu metode ini banyak digunakan untuk menangani masalah gas penyebab kebauan, namun karena
biaya opersional cukup tinggi, sulit dalam perawatan dan juga menimbulkan limbah sekunder, akhirnya metode ini telah banyak ditinggalkan Sun et al.,
2000. Metode no. 6 merupakan metode penanganan emisi gas penyebab bau
dengan biofiltrasi, metode ini merupakan pengembangan dari metode biologi. Menurut Sun et al. 2000, biofiltrasi adalah teknologi yang digunakan untuk
mengolah gas dan bau yang biodegradable dapat terurai oleh mikroorganisme. Metode biofiltrasi dibedakan menjadi tiga tipe yaitu
biofilter, bioscrubber, dan biotricling filter Ottengraf, 1986. Menurut Chou dan Cheng 1997, biofilter adalah reaktor dengan
material padat sebagai bahan pengisi dimana mikroba terjerat secara alami di dalamnya dengan membentuk biokatalik lapisan tipis. Gas-gas yang melalui
biofilter akan larut atau terserap ke dalam lapisan biolayer dan akan diuraikan oleh mikroba yang ada Ottengraf, 1986. Biofilter didefinisikan sebagai
packed tower deodorization apparatus atau alat penghilang bau yang berupa tower dengan bahan pengisi di dalamnya Devinny et al., 1999.
Kapasitas penghilangan senyawa N maksimum dari beberapa penelitian terdahulu dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Kapasitas Penghilangan Maksimum dari Beberapa Senyawa Polutan Senyawa Polutan
Kapasitas Penghilangan Maksimum Sumber
Hidrogen Sulfida Metantiol
Dimetil disulfida Dimetil sulfida
Ammonia 5.0 g-Skg-gambut keringhari
0.90 gkg-gambut keringhari 0.68 gkg-gambut keringhari
0.38 gkg-gambut keringhari 0.16 g-Nkg-gambut keringhari
2.68 g-Nkg-media kering tanah,sekam,sludgehari
67.03 g-Nkg-media kering kompos, tanah, sekam, sludge
hari 68.53 g-Nkg- media kering
kompos, tanah, kulit kayu, sludgehari
1.16 g-Nkg-tanahhari Cho et al., 1991
Cho et al., 1991 Cho et al., 1991
Cho et al., 1991 Shoda, 1991
Indriasari, 2005
Saputra, 2006
Saputra, 2006
Nurcahyani, 2006
Mekanisme kerja biofilter ini adalah dengan melewatkan gas penyebab bau ke dalam kolom biofilter. Pada awalnya gas-gas tersebut akan diserap oleh
material padat bahan pengisi. Penyerapan yang terjadi ini sering disebut dengan penyerapan secara fisik. Setelah material padat jenuh dengan gas maka
penyerapan akan dilanjutkan oleh mikroorganisme yang telah membentuk lapisan tipis biofilm atau biolayer di dalam biofilter. Target komponen gas
akan larut atau terserap ke dalam lapisan biolayer ini, selanjutnya dioksidasi dan diuraikan oleh mikroorganisme yang hidup Yani, 1999. Menurut Brady
1990 proses transformasi nitrogen yang terjadi pada biofilter Gambar 2. Gas NH
3
yang masuk dari inlet ke dalam biofilter akan berada dalam kondisi berikut ini : 1 akan digunakan oleh mikroorganisme dalam
membentuk bahan organik menjadi biomassa, 2 akan langsung keluar kembali tanpa ada perubahan bentuk, khususnya jika pH media menjadi
tinggibasa, dan 3 dengan kondisi oksigen yang cukup akan dioksidasi menjadi nitrit, kemudian menjadi nitrat melalui proses nitrifikasi.
Gambar 2. Transformasi Nitrogen yang Terjadi dalam Biofilter Brady, 1990.
1. Bahan Pengisi Biofilter
Bahan pengisi merupakan jantung dari sebuah biofilter karena bahan pengisi atau packing material atau filter beds merupakan inti operational
suatu biofilter Ottengraf, 1986. Pemilihan bahan pengisi biofilter yang tepat sangatlah penting untuk memaksimalkan efisiensi biofilter. Fungsi
bahan pengisi selain sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya mikroorganisme, juga harus mampu menjamin ketersediaan nutrisi yang
dibutuhkan oleh mikoorganisme. Pada umumnya, bahan pengisi alami mengandung sejumlah nutrisi yang mencukupi untuk pertumbuhan
mikroorganisme, sehingga penambahan nutrisi dan mineral tidak diperlukan. Namun pemakaian biofilter dalam waktu relatif lebih lama 3
Amoniak NH
3
dari inlet Emisi
Biomassa mikroba
Nitrit NO
2 -
Emisi : NO
N
2
O N
2
Bahan Pengisi Amonium
NH
4 +
Nitrat NO
3 -
Leaching denitrifikasi
Nitrifikasi absorpsi
mineralisasi
konsumsi desorbsi
bulan lebih perlu ditambahkan sejumlah nutrisi tertentu, untuk mempertahankan kelangsungan hidup mikroorganisme tersebut.
Menurut Hirai et al. 2001, dalam metode biofilter pemilihan bahan pengisi sebagai media tempat tumbuh bakteri yang digunakan merupakan
hal yang sangat penting untuk mendukung kehidupan bakteri yang digunakan. Beberapa kriteria penentu pemilihan bahan pengisi adalah:
1. Mempunyai kapasitas penyangga air yang tinggi, 2. Mempunyai tingkat porositas yang tinggi,
3. Mempunyai daya memadat compacting yang rendah, 4. Tidak mengalami penurunan kinerja walaupun kadar air menurun,
5. Tidak berubah dalam jangka panjang, 6. Murah,
7. Memiliki kemampuan untuk menyerap bau, 8. Mudah diperoleh, dan
9. Mempunyai kapasitas penyangga yang tinggi terhadap produk akhir yang bersifat asam.
Bahan pengisi dalam biofilter tergantung pada kemampuan hidup mikroorganisme dalam bahan tersebut. Bahan pengisi dapat digolongkan
menjadi dua berdasarkan sifat kimiawinya. Bahan pengisi pertama yaitu bahan pengisi yang berasal dari bahan organik, dan yang kedua berupa
bahan anorganik.
a. Tanah
Tanah dapat digunakan sebagai bahan pengisi pada biofilter karena murah, mudah didapat, tersedia dalam jumlah yang melimpah,
dan mengandung populasi mikroba yang tinggi. Tanah secara alami bersifat hidrofilik dan memiliki kemampuan untuk menahan air lebih
tinggi bila dibandingkan dengan kompos dan gambut walaupun dalam kondisi yang kering. Kekurangan dari bahan pengisi tanah yaitu
mempunyai daya penurunan tekanan yang besar dan sering terdapat garis-garis kecil pada media untuk aliran udara. Selain itu tanah juga
memiliki permeabilitas yang cukup rendah terhadap gas. Tanah sangat
bagus digunakan untuk open-bed biofilter Devinny et al. 1999. Menurut Sutedjo et al. 1991, tanah yang normal tersusun dari unsur-
unsur padat, cair, dan gas yang secara luas dapat dibagi dalam lima kelompok yaitu :
a. Partikel-pertikel mineral yang dapat berubah-ubah ukuran dan tingkatan hancuran mekanis dan kimiawinya. Partikel-partikel ini
meliputi kelompok batu kerikil, pasir halus, lempung, dan lumpur. b. Sisa-sisa tanaman dan binatang yang terdiri dari daun-daunan segar
yang jatuh, tunggul, jerami, dan bagian-bagian tanaman yang tersisa serta berbagai bangkai binatang dan serangga yang
membusuk dan hancur menyatu dengan partikel-partikel di atas. Residu atau sisa tanaman dapat berwujud humus atau bahan-bahan
humus. c. Sistem-sistem kehidupan termasuk berbagai kehidupan tanaman,
dan sejumlah besar bentuk mahlukbinatang yang hidup dalam tanah seperti serangga, protozoa, cacing tanah, binatang mengerat,
termasuk berbagai alga, fungi, aktinomisetes, dan bakteri. d. Air merupakan bentuk-bentuk cairan yang terdiri dari air bebas dan
air higroskopis yang mengandung berbagai konsentrasi larutan garam-garam anorganik dan campuran-campuran berbagai
senyawa organik tertentu. e. Berbagai gas yang terdiri dari karbondioksida, oksigen, nitrogen,
dan sejumlah gas lainnya dalam konsentrasi terbatas. Lapisan tanah bagian atas mengandung bahan organik relatif
lebih tinggi dibandingkan lapisan tanah bagian bawah. Pada lapisan atas top soil terdapat akumulasi bahan organik yang berwarna gelap
serta subur, yang sangat penting untuk kehidupan mahluk di dalamnya. Lapisan ini memiliki kedalaman sekitar 20 cm dan lapisan paling
subur. Pada lapisan ini terdapat banyak unsur hara yang sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh dan berkembang biak. Pada
lapisan ini banyak sekali terjadi dekomposisi jasad-jasad mahluk hidup baik tumbuhan maupun binatang yang menghasilkan unsur-unsur hara.
2. Bahan Pengisi Tambahan
Bahan pengisi tambahan dalam media biofilter berfungsi untuk meningkatkan porositas biofilter. Menurut Buckman dan Brady 1982,
bahwa bahan tambahan ini bisa menjadi sumber bahan organik bagi mikroorganisme karena jaringan asli seperti sisa akar, bagian atas dari
tumbuhan seperti daun dan kulit batang diuraikan organisme tanah. Hasil dari penguraian ini lebih kokoh dan memiliki sifat seperti agar-agar yang
dibentuk oleh mikroorganisme dan dirubah dari jaringan tumbuhan asli menjadi humus.
E. BAKTERI PENGOKSIDASI AMONIAK NH
3
Peningkatan konsentrasi amoniak di atmosfer berasal dari aktivitas mikroba, industri amoniak, pengelolaan limbah, dan pengelolaan batubara.
Keadaan lingkungan yang aerobik akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi amoniak menjadi nitrit NO
2 -
dan selanjutnya dioksidasi menjadi nitrat NO
3 -
. Organisme yang melaksanakan nitrifikasi diantaranya Nitrosomonas sp yang mengubah amoniak menjadi nitrit Tabel 6.
Organisme yang mengubah nitrit menjadi nitrat adalah Nitrobacter
Wikipedia, 2005. Menurut Schlegel dan Schmidt 1994 Nitrifikan
penitrifikasi adalah bakteri gram-negatif yang disatukan dalam keluarga Nitrobacteraceae. Bakteri Nitrosomonas
sp merupakan bakteri kemolitrotropik yang menggunakan CO
2
sebagai sumber karbon di dalam sintesa biomassanya.
Tabel 6. Bakteri-bakteri Pengoksidasi Amoniak dan Nitrit
Pengoksidasi amoniak Pengoksidasi nitrit
Nitrosomonas europaea Nitrobacter winogradsky
Nitrosococcus oceanus Nitrobacter agilis
Nitrosapira briensis Nitrospina gracilis
Nitrosolobus multiformis Nitrococcus mobilis
Sumber : Schlegel dan Schmidt 1994.
Menurut Buckman dan Brady 1982 perubahan enzimatik pada proses nitrifikasi disajikan sebagai berikut:
2NH
4 +
+ 3O
2
2NO
2 -
+ 2H
2
O + 4H + energi 2NO
2 -
+ O
2
2NO
3 -
+ energi Nitrosomonas sp merupakan bakteri kemolirotrof berbentuk batang
dengan metabolisme aerobik. Walaupun mereka tidak tumbuh dengan fotosintesis, mereka dapat melakukan metabolisme dengan mengurai
amoniak. Membran dalam sel bakteri menggunakan elektron dari atom nitrogen amoniak untuk menghasilkan energi. Untuk melengkapi divisi sel,
Nitrosomonas sp. harus mengkonsumsi amoniak dalam jumlah banyak Wikipedia, 2005. Bentuk sel Nitrosomonas sp dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Nitrosomonas sp Wikipedia, 2005
F. BAKTERI PENGOKSIDASI SENYAWA SULFUR