III. METODE PENELITIAN
3.1. Bahan dan alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : culture collection isolat bakteri Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitudinis MY12 yang berasal dari tanah
terkontaminasi HOW, Heavy Oil sludge tanah terkontaminasi HOW dari lapangan minyak Duri dan Balongan; Nutrien agar, yeast extract, pepton, air laut, NaCl, HCl,
Na2SO4 anhidrat, Petroleum ether, silica gel, kertas saring, kapas, alumunium foil dan bahan – bahan lain.
Peralatan yang digunakan meliputi: Bioreaktor Erlenmeyer 500 ml dan 32 L, incubator, shaker incubator, kertas pH, gelas ukur, tabung reaksi, cawan petri,
pengaduk kaca, jarum ose lup inokulasi, Lamina Air Flow, pipet gelas, pipet mikro, thermometer, autoklaf, oven, hot plate, timbangan analitik, magnetic stirrer,
pembakar Bunsen, soxhlet, labu lemak, spatula, dan lain-lain.
3.2. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian dibagi ke dalam 2 tahap, yaitu 1 penelitian bioremediasi pada skala laboratorium untuk menentukan perlakuan terbaik dari proses biodegradasi limbah
heavy oil; dan 2 penelitian pada akala yang lebih besar, 32 L, dari perlakuan terbaik pada skala laboratorium.
Langkah awal dari pelaksanaan penelitian adalah dengan melakukan persiapan bakteri yang meliputi ; menyediakan isolate bakteri, melakukan penyegaran isolate,
melakukan kultivasi bakteri dan melakukan adaptasi bakteri terhadap polutan yang akan didegradasi, dalam hal ini HOW.
Desain penelitian dipaparkan di bawah ini:
1. Persiapan bakteri
a. Sumber bakteri
Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat bakteri yang diperoleh dari tanah yang terkontaminasi heavy oil waste, yaitu bakteri Salipiger sp. MY7
dan Bacillus altitunidinis MY12.
b. Penyegaran Isolat
Isolat bakteri diremajakan dengan cara memindahkan kultur ke medium agar Nutrien agar, dengan cara membuat media agar, kemudian disikan sebanyak 5
ml ketiap tabung reaksi dan disterilasi dengan menggunakan autoclave. Setelah itu diletakkan miring dan dibiarkan selama satu malam hingga terbentuk agar dan
mengeras. Biakan mikroba Salipiger sp. MY7 dan Bacillus altitunidinis MY12 diambil satu ose dan digoreskan pada tiap tabung agar miring dan diinkubasi
pada suhu 30
o
c. Kultivasi dan Adaptasi
C selama 24 jam. Isolat siap digunakan untuk propagasi pada media cair menggunakan media air laut yang ditambah dengan yeast extract dan pepton.
Sebelum diaplikasikan pada limbah minyak heavy oil waste, dilakukan adaptasi isolat bakteri dengan terlebih dahulu menumbuhkan pada media kaya dan media
minimal. Tahap pertama adalah menumbuhkan bakteri pada media kaya yaitu 100 ml medium garam mineral air laut yang ditambah dengan yeast 1,5 g dan pepton
0,3 g dalam erlenmeyer 250 ml, kemudian disterilisasi pada suhu 121
o
C selama 15 menit. Secara aseptis bakteri diinokulasikan dengan ose pada media kaya
tersebut dan diinkubasi pada inkubasi goyang dengan kecepatan 180 rpm selama 3 hari. Selanjutnya sebanyak 200ul bakteri dipindahkan ke dalam media minimal
yang mengandung yeast extract 0,5 g dan pepton 0,1 g yang telah disterilisasi. Heavy oil waste sebagai limbah hidrokabon disterilisi terpisah dengan sinar UV
selama 15 menit ditambahkan pada media minimal sebanyak 5 ml. Bakteri pada media minimal diinkubasi pada inkubator goyang dengan kecepatan 180
o
C selama 7 hari. Adaptasi bakteri ini dilakukan sebanyak 3 kali dan bakteri siap di
aplikasikan pada tanah terkontaminasi heavy oil waste.
2. Penelitian skala laboratorium
Sebelum dilakukan penelitian pada skala lebih besar, reaktor 32 L, dilakukan penelitian skala laboratorium pada reaktor 500 ml, dengan menggunakan
Erlenmeyer 500 ml volume kerja 200 ml. Kultivasi dilakukan pada shaker dengan kecepatan agitasi 180 rpm pada suhu ruang 28 – 32
o
C selama 14 hari. Penentuan 14 hari berdasarkan pada penelitian yang dilakukan Charlena 2010
dimana pada hari ke 14 degradasi bakteri tertinggi. Penelitian skala laboratorium dilakukan untuk mendapatkan perlakuan terbaik dalam mendegradasi heay oil
waste.
Gambar 3 Bagan alir penelitian skala laboratorium
Terhadap perlakuan terbaik dari hasil Rancangan Respon Permukaan RSM, dilanjutkan ke tahapan skala lebih besar yang dilakukan pada reaktor berukuran 32
liter volume kerja 16 liter. Fermentasi dilakukan dengan kecepatan agitasi 120 rpm dan suhu ruang 31 – 32
o
Teknis pelaksanaan pada kedua tahap penelitian adalah sama, yaitu: limbah heavy oil waste dicampurkan sesuai dengan perlakuan tingkat cemaran dalam tanah
ww. Hasil pencampuran ini kemudian ditambahkan air sesuai dengan perlakuan
C selama 28 hari.
HOW 5, 10, 15 Padatan Tanah 10, 25, 40
Air
Bakteri salipiger sp. MY7 dan Bacillus
altitudinis MY12 Dicampur
Proses bioremediasi Reaktor 500 ml, 180 rpm, suhu ruang
Pengamatan dan Analisis
persen padatan wv. Campuran ini kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Sebanyak 10 konsorsium bakteri dan tambahan nutrisi N dan P dimasukkan ke
dalam reaktor dan dilakukan pengadukan. Pada reaktor 500 ml, pengadukan dilakukan dengan menggunakan shaker Gambar 5 dan pada reaktor 32 L
pengadukan dilakukan dengan memasang agitator dengan kecepatan agitasi antara 120 rpm. Gambar 6. Pengadukan dilakukan setiap hari untuk mendapatkan proses
aerobik berjalan pada seluruh bahan.
Gambar 4 Bagan alir penelitian skala 32 L
Nilai tingkat cemaran dalam tanah dan persen padatan optimal dalam mendegradasi TPH yang diperoleh dari hasil penelitian skala laboratorium digunakan
pada penelitian skala lebih besar yang diaplikasikan ke dalam 3 buah reaktor 32 L, yaitu Reaktor 1 adalah kontrol tanpa pemberian konsorsium bakteri, dan reaktor 2
dan 3 merupakan ulangan dengan penambahan konsorsium bakteri. Percobaan
dilakukan selama 28 hari dengan selang pengamatan 7 hari.
Penelitian skala laboratorium
Proses Bioremediasi Skala 32 L agitasi 120 rpm, suhu ruang
Pengamatan dan Analisis Perlakuan terbaik
Gambar 5 Slurry bioreaktor 500 ml
Gambar 6 Slurry bioreaktor 32 liter a. Reaktor, b. Agitator, c. Slurry bioreaktor
a b
c
3.3. Pengamatan
Pada penelitian dengan menggunakan reaktor dilakukan pengambilan sampel untuk TPH, pengujian mikroorganisme, pH, dan suhu. Parameter pengamatan dapat
dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Parameter pengamatan
No Parameter
Waktu Pengamatan Metode
analisispengukuran A. Penelitian skala laboratorium Reaktor 500 ml
1 TPH
Hari ke-0 dan ke-14 Gravimetri soxhlet
2 Pengujian populasi mikroba
Hari ke-0 dan ke-14 TPC
3 pH
Hari ke-0 dan ke-14 Kertas pH
4 Suhu
Hari ke-0 dan ke-14 Thermometer
B. Penelitian skala reaktor 32 L
1 TPH
Hari ke-0, 7,14,21,28 Gravimetri soxhlet
2 Pengujian MikroorganismeTPC
Hari ke-0, 7,14,21,28 TPC
3 pH
Hari ke-0, 7,14,21,28 Kertas pH
4 Suhu
Hari ke-0, 7,14,21,28 Thermometer
3.4. Rancangan Percobaan
Kategori