Mikroorganisme Pendegradasi Hidrokarbon TINJAUAN PUSTAKA

9 Tabel 2. Komposisi minyak diesel pada penguapan 0, 8, dan 14 Komposisi berat pada penguapan berat Kelompok Hidrokarbon 8 14 Jenuh 76 75 79 Aromatik 23 23 19 Resins 1 1 2 Asphaltenes Sumber: www.etcentre.org Minyak diesel juga mengandung sejumlah VOCs seperti benzena, toluena, ethylbenzena, xylem, dan C3-benzenes. Komposisi terbesar VOCs pada C3- benzenes untuk setiap nilai penguapan dan senyawa ini juga memiliki komposisi terbesar pada total BTEX. Tabel 3. Komposisi VOCs minyak diesel pada penguapan 0, 8, dan 14 Komposisi ppm pada penguapan berat Volatile Organic Compounds 8 14 Benzena 94 toluen a 1416 2 1 ethylbenzena 485 7 xylen 4855 154 1 C3-benzenes 10943 3328 269 Total BTEX 6850 162 3 Total VOCs 17793 3490 272 Sumber: www.etcentre.org Minyak diesel mengandung 2000-4000 jenis hidrokarbon yang secara keseluruhan tidak dapat dipisahkan dengan gas kromatografi. Kenyataannya, hanya n-alkana dan beberapa rantai bercabang yang dapat diidentifikasi sebagai senyawa terpisah. Bagaimanapun juga pemisahan dari struktur utama hidrokarbon dapat dilakukan dengan menggunakan prosedur standar liquid chromatograph. Komposisi dari minyak diesel terdiri dari isoalkana + sikloalkana 46, n-alkana 24 dan aromatik 30 Marchal et al., 2003

2.3. Mikroorganisme Pendegradasi Hidrokarbon

Dalam kegiatan biodegradasi diperlukan adanya aktivitas biologi. Mikroba merupakan organisme yang potensial digunakan untuk mendegradasi minyak diesel. Telah lama diketahui bahwa beberapa mikroorganisme mampu mendegradasi minyak diesel. Selama kegiatan degradasi tersebut, mikroorganisme akan memanfaatkan karbon dari minyak diesel sebagai sumber energinya. Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m 10 Mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon dapat ditemukan di berbagai tempat yaitu lingkungan yang mengandung cukup limbah hidrokarbon. Jenis mikroorganisme yang mendominasi pada lingkungan tersebut terdiri atas beberapa genera, yaitu Alcaligenes, Arthrobacter, Acenitobacter, Nocardia, Achromobacter, Bacillus, Flavobacterium, Pseudomonas dan lain-lain Cookson, 1995. Genera Aspergillus dan Penicillium berhasil diisolasi dari laut dan tanah dan ternyata dapat berperan dalam mendegradasi hidrokarbon. Atlas dan Bartha 1973 mengemukakan bahwa ada 22 genera bakteri yang dapat menguraikan hidrokarbon minyak mentah, yang mana bakteri tersebut dapat diisolasi dari lingkungan minyak bumi. Bakteri tersebut yaitu dari genera Pseudomonas, Arthrobacter, Corynobacterium, Mycobacterium dan Mavobacterium Wong et al., 1997. Mikroorganisme tersebut menggunakan hidrokarbon sebagai satu-satunya sumber energi dan sumber karbon. Eksplorasi mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon dapat diperoleh dari beberapa sumber potensial, seperti: ekosistem tanah, tanah gambut, sludgelumpur aktif, septic tank, pupukkotoran hewan, dan sebagainya. Jenis bakteri lokal indigenous bacteria dianalisis dari sampel limbah cair di salah satu perusahaan minyak bumi telah dapat diisolasi dan diidentifikasi terhadap mikroorganisme yang dominan. Dari 10 jenis mikroorganisme dominan tersebut adalah Enterobacter agglomerans, Bacillus sp., Clostridium sp., Arthrobacter sp., Shigella sp., Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophyla, dan Citrobacter freundi. Selain itu dapat diidentifikasi pula beberapa bakteri Coliform E. coli dan Salmonela, namun tidak dilakukan identifikasi lanjut. Bakteri yang dapat mendegradasi minyak bumi antara lain Aeromonas hydrophyla, Arthrobacter, Bacillus sp. dan Pseudomonas aeruginosa Anonim, 2002. Eksplorasi mikroorganisme dari berbagai jenis kotoran atau pupuk kandang telah dilakukan dengan menggunakan prosedur isolasi, identifikasi dan pengujian kemampuan isolat bakteri dan kapang terhadap substrat minyak tanah, minyak bumi, minyak goreng, dan minyak diesel, serta sludge minyak bumi. Dari sekian isolat diperoleh 3 jenis isolat Pseudomonas pseudomallei, P. aeruginosa, dan Enterobacter agglomerans dan sejumlah kapang yang belum seluruhnya diidentifikasi Anggraeni, 2003. Suatu penelitian di LEMIGAS menemukan Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m 11 suatu kultur campuran yang didominasi oleh Pseudomonas yang mampu mendegradasi minyak bumi dan fenol. Mikroorganisme tersebut diisolasi dari air buangan kilang minyak Udiharto, 1992. Beberapa kelompok mikroorganisme yang dikenal sebagai pendegradasi senyawa hidrokarbon dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini: Tabel 4. Kelompok mikroorganisme pendegradasi senyawa hidrokarbon Senyawa Parafinik Senyawa Naftenik Senyawa Aromatik Pseudomonas Pseudomonas Pseudomonas Acinetobacter Mycobacterium Achromobacter Bacillus Achromobacter Nocardia Arthrobacter Nocardia Flavobacterium Mycobacterium Acetobacter Corynebacterium Brevibacterium Alcaligenes Aeromonas Sumber: Kardena dan Suhardi, 2001 Kemampuan degradasi hidrokarbon oleh mikroorganisme tergantung dari faktor-faktor lingkungan seperti temperatur, nutrisi, dan oksigen Higgins dan Gilbert, 1978. Suatu studi laboratorium menunjukkan bahwa penambahan fosfat dan nitrat atau amonia akan mempercepat biodegradasi hidrokarbon. Mikroba dalam pertumbuhannya selain membutuhkan karbon juga memerlukan unsur- unsur hara lain seperti nitrogen, fosfor, kalium, magnesium, besi dan sulfur Wardley, 1983. Pertumbuhan mikroorganisme secara umum dapat dibagi menjadi empat fase, yakni fase lag pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan logaritmik, fase stasioner dan fase kematian. Keberadaan mikroorganisme ditentukan oleh kemampuan metabolisme tiap-tiap individu serta ketahanan terhadap metabolik toksik. Gambar 2 menunjukkan degradasi senyawa hidrokarbon berhubungan dengan populasi bakteri, pada tahap awal mikroorganisme beradaptasi di lingkungan minyak diesel, kemudian pada saat pertumbuhan sel bakteri berada pada fase pertumbuhan logaritmik maka senyawa hidrokarbon yang ada akan semakin berkurang akibat aktivitas mikroorganisme dan pada saat mikroorganisme tersebut sudah tidak mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon yang ada maka pertumbuhannya akan terus menurun dan akhirnya sel bakteri tersebut akan mati. Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m Click to buy NOW PD w w w .docu-track. co m 12 Gambar 2. Hubungan kurva pertumbuhan bakteri dengan total hidrokarbon MECHEA, 1991.

2.4. Biodegradasi Minyak Diesel