2.2. Bioreaktor
Bioreaktor atau reaktor biologis adalah tempat berlangsungnya perubahan suatu zat akibat adanya reaksi kimia dalam proses tangki fermentasi yang
dikendalikan oleh mikrob atau enzim dalam lingkungan yang terkendali Hartoto
dan Sailah, 1992. Fermentasi mempunyai pengertian suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktifitas enzim yang
dihasilkan oleh mikrob Machfud, 1989. Menurut Tjokrokusumo 1998 pada dasarnya reaktor pengolahan secara biologis dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:
1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi Suspended Growth Reactor
2. Reaktor pertumbuhan melekat Attached Growth Reactor Dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi mikrob tumbuh dan berkembang
dalam keadaan tersuspensi, sedangkan reaktor pertumbuhan melekat mikrob tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film atau biofilm
untuk melekatkan dirinya. Pertumbuhan mikrob akan melekat bila mikrob tumbuh
pada medium padat sebagai pendukung dan aliran limbah kontak dengan organisme. Media pendukung dapat berupa batu-batu besar, karang, lembaran
plastik bergelombang atau cakram yang berputar. Adapun contoh unit pertumbuhan melekat adalah filter menetes trickling filter, cakram biologis
berputar dan filter anaerobic Jenie, 1993.
Biofilm adalah suatu fenomena alamiah dimana sebagian besar mikrob di alam berasosiasi dengan permukaan padatan. Pada lingkungan yang miskin unsur
nutrisi biofilm yang terbentuk akan lebih tebal Van Loosdrecht dan Heijnen, 1993. Biofilm didefinisikan sebagai agregat mikrob yang menempel pada
permukaan suatu padatan, biasanya terdiri dari matriks mikrob homogen dan
polimer ekstraselular. Polimer tersebut berfungsi sebagai pengikat antara mikrob satu dengan lainnya serta antara mikrob dengan permukaan padatan Saez dan
Ritmann, 1988. Biofilm dibentuk oleh dua komponen utama ya itu sel-sel mikrob dan
polimer ekstraselular yang biasanya berupa polisakarida. Menurut Litte et al. 1990, polimer ekstraselular pada biofilm mempunyai tiga fungsi:1
mengimobilisasi air pada biofilm, 2 menjerat logam-logam dan produk-produk
proses korosi pada substrat, dan 3 menurunkan laju difusi dari dan menuju substrat.
Keuntungan reaktor biofilm menurut Odergaard et al, 1994 dalam penanganan limbah industri adalah: 1 perlakuan yang diterapkan dapat dibuat
lebih kompak karena membutuhkan tempat yang relatif sedikit, 2 hasil perlakuan tidak terikat oleh pemisahan sludge pada akhir proses, dan 3 biomassa yang
terjerat dapat dipergunakan dengan cara lain yang lebih khusus karena tidak tercampur dengan sludge.
Keuntungan lain dari penggunaan reaktor biofilm yaitu relatif stabil terhadap keberadaan bahan-bahan kimia beracun yang terkonsentrasi rendah mampu
mengimobilisasi senyawa-senyawa tersebut dengan cara adsorbsi dan
detoksifikasi Bouwer dan Carty, 1982. Mikrob yang digunakan dalam
penanganan limbah cair memiliki kemampuan menempel pada hampir semua permukaan. Mikrob tersebut dapat tumbuh pada kaca, logam dan partikel
bermuatan positif lainnya Jewell, 1990.
2 .3. Mikrob Pereduksi Merkuri
Menurut Gadd 1992 mikrob dapat digunakan untuk mentrans formasikan logam berat dan jenis logam berat lainnya melalui proses oksidasi, reduksi,
metilasi dan dimetilasi. Sifat kontinyu dari mikrob yang tahan Hg
2+
yaitu yang dapat mereduksi Hg
2+
menjadi Hg dengan merkuri reduktase serta menguapkan
Hg dari limbah yang terkontaminasi.
Jenis mikrob yang dapat mereduksi merkuri dari limbah cair hasil proses elektrolisis klor alkali antara lain strain Pseudomonas putida Canstein et al,
1999. Selain bakteri, kelompok ganggang dapat digunakan untuk mereduksi Hg
2+
menjadi Hg dengan mekanisme detoksifikasi antara lain: Bacillus, Pseudomonas
Corynebacterium, Micrococcus dan Vibrio Nakamura et al, 1990. Beberapa
contoh mikrob resisten merkuri gram-negatif antara lain Serratia marcescens, Klebsiella
spp., Pseudomonas aeruginosa, dan Chromobacterium erwinia. Sedangkan contoh mikrob Gram-positif antara lain Staphylococcus aureus, Group
B Streptococcus, dan Mycobacterium scrofulaceum Barkay,1992.
Pada lingkungan tercemar merkuri pada umumnya dijumpai komunitas mikrob resisten merkuri, sehingga reduksi Hg
2+
berjalan dengan cepat. Semua mikrob resisten merkuri yang diisolasi dari tanah atau air tercemar merkuri
memiliki mekanisme dasar biokimia detoksifikasi senyawa merkuri yang sama
yaitu semuanya menghasilkan enzim merkuri reduktase. Kelompok mikrob ini mampu merubah bentuk Hg
2+
yang bersifat toksik menjadi bentuk Hg yang
bersifat volatil dan tidak toksik dibandingkan Hg
2+
melalui serangkaian reaksi enzimatik Chang et al, 1999. Di antara galur mikrob yang resisten terhadap
merkuri inorganik, kurang lebih 10-30 juga resisten terhadap senyawa
organomerkuri Barkay, 1992.
2.4. Mekanisme Transformasi Merkuri
Kategori