10 dioksidasi menjadi energi, oksigen yang terbentuk direduksi menjadi molekul
air Burlage, 1998 C
6
H
12
O
6
+ 6 O
2
= 6 CO
2
+ 6 H
2
O + energi Ketiadaan oksigen dapat digantikan oleh senyawa lain yang dapat
direduksi. Sebagai contoh senyawa nitrat dapat berperan sebagai akseptor elektron dan dapat direduksi menjadi nitrit, oksida nitrit, oksida nitrogen atau
sebagai N
2
. Ciri-ciri kondisi dimana kita bisa menemukan mikroorganisme denitrifikasi adalah 1 terdapat bahan organik yang mudah dioksidasi, 2
ketidaktersediaan oksigen tetapi terdapat senyawa sebagai sumber nitrogen yang mudah direduksi. Hal ini terjadi pada kondisi anaerobik, sehingga
senyawaan yang dapat menggantikan peran oksigen dapat tetap membuat proses denitrifikasi berlangsung dengan baik. Mikroorganisme yang berperan
dalam hal ini adalah B. stutzeri, B. denitrofluorecens, B. vulpinus dan Thiobacillus denitrificans
Waksman et al., 1957. Berikut daftar bakteri kemoautotrof pengoksidasi senyawaan nitrogen.
Tabel 2. Daftar bakteri pengoksidasi senyawaan nitrogen
Genus Spesies Habitat
Pengoksidasi amoniak :
Nitrosomonas Nitrosospira
Nitrosococcus Nitrosovibrio
Pengoksidasi nitrit :
Nitrobacter Nitrospira
Nitrococcus Europea
Briensis Nitrosus
Oceanus Mobilis
Tenuis Winogradskyi
Agilis Gracilis
Mobilis Tanah, air dan air limbah
Tanah Laut
Laut Tanah
Tanah Tanah
Tanah, air Laut
Laut
Sumber : Jenie dan Rahayu 2004
C. BIOFILTER
Menurut Chou dan Cheng 1997, biofilter adalah reaktor dengan material padat sebagai bahan pengisi dimana mikroba terjerat secara alami di
11 dalamnya dengan membentuk biolayer lapisan tipis. Gas-gas yang melalui
biofilter akan larut atau terserap kedalam lapisan biolayer dan akan diuraikan oleh mikroba yang ada Ottenggraf, 1986.
Metode biofilter baik untuk dikembangkan karena biaya investasi dan operasional rendah, stabil dalam waktu yang relatif lama dan memiliki daya
penguraianpengolahan yang tinggi jika dibandingkan dengan metode pengolahan yang dipakai saat ini Adrew dan Noah, 1995. Bahan pengisi
alami yang biasa digunakan adalah gambut, kompos, arang aktif, sabut kelapa, humus, dan tanah. Bahan-bahan ini mengandung sejumlah nutrisi yang
mencukupi untuk pertumbuhan mikroba sehingga penambahan nutrisi tidak diperlukan untuk pemakaian yang tidak terlalu lama kurang dari 3 bulan
Shoda, 1991. Menurut Ottenggraf 1986, kinerja biofilter dapat dinilai berdasarkan
beberapa hal berikut : 1.
laju atau kapasitas penghilangan maksimum g-senyawa polutankg-media kering
2. kecepatan tercapainya kondisi aklimatisasi mikroba. Parameter ini akan
menunjukkan kinerja dari bioavailabilitas konsorsium mikroba yang dikembangkan untuk pendegradasian polutan target. Semakin cepat masa
adaptasi lag phase, maka kinerja biofilter akan semakin baik. 3.
kemampuan mempertahankan rasio penghilangan gas efisiensi dalam waktu yang relatif lama. Rasio penghilangan polutan gas dari biofilter
umumnya diatas 95 dalam waktu yang relatif lama. 4.
kemampuan bahan pengisi dalam mempertahankan kondisi pH, suhu, dan kadar air. Kemampuan ini menggambarkan kinerja biofilter terhadap
fluktuasi beban polutan gas yang tinggi, kurangnya humidifikasi dan masa tidak terpakainya biofilter akibat fluktuasi proses produksi pada industri.
12
D. BAHAN PENGISI BIOFILTER
Penentuan bahan pengisi biofilter mutlak dilakukan. Karena bahan yang dipilih akan menjadi media tempat tumbuh bakteri, sehingga bahan
pengisi dipilih yang bisa mendukung kehidupan bakteri Hirai et al., 2001. Persyaratan untuk bahan pengisipenyangga antara lain :
1. Kapasitas menahan air yang tinggi Water Holding Capacity. 2. Porositas yang tinggi dan area permukaan spesifik yang luas.
3. Sifat kepadatan yang rendah. 4. Penurunan tekanan yang rendah pada berbagai kandungan air.
5. Perubahan bentuk yang sedikit pada waktu penggunaan yang lama. 6. Tingkat keringanan lightness.
7. Murah. 8. Kemampuan menyerap bau yang sesuai.
Tabel 3 menunjukkan beberapa jenis bahan pengisi baik organik maupun anorganik yang pernah diaplikasikan pada biofilter dengan jenis
polutan yang berbeda-beda. Tabel 4 menunjukkan ringkasan ciri-ciri bahan pengisi menurut Devinny et al. 1999
13 Tabel 3 . Beberapa bahan pengisi biofilter yang pernah diaplikasikan
Bahan pengisi Jenis polutan
Sumber Bahan Organik :
Kompos Kompos
Serbuk gergaji Tanah
Tanah landfill Tanah hutan
Serasah daun Gambut
Campuran tanah, kompos, sekam kulit
padi Campuran tanah,
kompos, serasah daun karet
Campuan tanah, kompos, kulit kayu
karet Hidrogen sulfida
Sulfur dioksida Sulfur dioksida
Sulfur dioksida Hidrogen sulfida
Hidrogen sulfida Hidrogen sulfida
Hidrogen sulfida Emisi gudang
penyimpanan leum Emisi gudang
penyimpanan leum Emisi gudang
penyimpanan leum Wahyuni, 2004
Prayoga, 2005 Manik, 2004
Manik, 2004 Kurniawan, 2005
Kurniawan, 2005 Kurniawan, 2005
Kurniawan, 2005 Indriasari, 2005
Indriasari, 2005
Indriasari, 2005
Bahan anorganik :
Arang aktif Arang aktif
Koral Koral
Batu apung Batu apung
Hidrogen sulfida Sulfur dioksida
Hidrogen sulfida Sulfur dioksida
Hidrogen sulfida Sulfur dioksida
Marseno, 2005 Prayoga, 2005
Simangunsong, 2004 Prasetiati, 2004
Simangunsong, 2004 Prasetiati, 2004
14 Tabel 4. Ringkasan ciri-ciri penting bahan pengisi biofilter yang biasa digunakan
Ciri-ciri Kompos Gambut Tanah
Karbon aktif, perlit
dan bahan lembam
lain Bahan
sintetis
densitas populasi
mikroorganisme endogenous
tinggi Sedang- rendah
tinggi Tidak ada
Tidak ada
area permukaan
sedang tinggi Rendah- sedang
tinggi tinggi
permeabilitas udara
sedang tinggi rendah Sedang- tinggi
Sangat tinggi
konsentrasi nutrien
tinggi Sedang-tinggi
tinggi Tidak ada
Tidak ada
Kapasitas penyerapan
polutan
sedang sedang sedang Rendah- tinggi
Tidak ada- tinggi, sangat
tinggi
waktu pemakaian
2-4 tahun 2-4 tahun
30 tahun 5 tahun
15 tahun
biaya rendah rendah Sangat
rendah Sedang-
tinggi Sangat tinggi
pemakaian umum
Mudah, efektifitas
biaya Sedang,
masalah pengendalian
air Mudah,
aktifitas biofilter
rendah Butuh
nutrien, mungkin
mahal Hanya
prototype atau
biotrickling filter
Sumber : Devinny et al. 1999
E. KORAL