Meminimalisir Pencemaran Air oleh Pertumbuhan Alami Mikroorganisme

Pertumbuhan Alami Mikroorganisme

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada. Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relatif cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.


Gambar : Contoh Mikroorganisme (http://www.google_image.com)

Pertumbuhan merupakan proses perubahan bentuk yang semula kecil kemudian menjadi besar. Pertumbuhan menyangkut pertambahan volume dari individu itu sendiri. Pertumbuhan pada umumnya tergantung pada kondisi bahan makanan dan juga lingkungan. Apabila kondisi makanan dan lingkungan cocok untuk mikroorganisme tersebut, maka mikroorganisme akan tumbuh dengan waktu yang relatif singkat dan sempurna. Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler). Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut. Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap, mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama. Pertumbuhan jasad hidup, dapat ditinjau dari dua segi, yaitu pertumbuhan sei secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi.

Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya, yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya. Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu, misal dari satu sel menjadi dua, dari dua menjadi empat ,empat menjadi delapan, dan seterusnya hingga berjumlah banyak.

Pada mikroorganisme, pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi. Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya, sulit untuk diamati dan dibedakan. Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya, merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu. Kadang-kadang didapatkan bahwa konsentrasi sel sesuai dengan jumlah sel perunit volume, sedang kerapatan sel adalah jumlah materi perunit volume.

Pertumbuhan bakteri dalam biak statik akan mengikuti kurva pertumbuhan. Jika bakteri ditanam dalam suatu larutan biak, maka bakteri akan terus tumbuh sampai salah satu faktor mencapai minimum dan pertumbuhan menjadi terbatas. Pertumbuhan biak bakteri dengan mudah dapat dinyatakan secara grafik dengan logaritme jumlah sel hidup terhadap waktu. Suatu kurva pertumbuhan punya bentuk sigmoid dan dapat dibedakan dalam beberapa tahap pertumbuhan.

Pencemaran Air

Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Danau, sungai, lautan dan air tanah adalah bagian penting dalam siklus kehidupan manusia dan merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Selain mengalirkan air juga mengalirkan sedimen dan polutan. Berbagai macam fungsinya sangat membantu kehidupan manusia. Pemanfaatan terbesar danau, sungai, lautan dan air tanah adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya berpotensi sebagai objek wisata.

Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda yaitu meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi, sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem, industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air, seperti limbah pabrik yg mengalir ke sungai.

Gambar : Pencemaran Air

 

Teknik-teknik Meminimalisir Pencemaran Air dengan Mikroorganisme

Alam memiliki mekanisme pengolahan limbah secara alami. Namun, karena kerusakan ekologis yang disebabkan pencemaran, pengolahan alami tersebut tidak bisa berlangsung dengan baik. Oleh karena itu, selain dukungan sanitasi yang memadai, perlu pengolahan limbah untuk memudahkan alam memproses limbah tersebut secara tuntas. Salah satu teknik untuk meminimalisir pencemaran air adalah kolam oksidasi. Kolam oksidasi ini biasanya digunakan untuk proses pemurnian air limbah setelah mengalami proses pendahuluan. Fungsi utamanya adalah untuk penurunan kandungan bakteri yang ada dalam air limbah setelah pengolahan.

Gambar : Rancangan Kolam Oksidasi

Bentuk Kolam Oksidasi :

  1. Aerobik Pond, Merupakan bentuk pengolahan secara biologis yang paling sederhana.
  • Bentuk pengolahan ini membutuhkan area yang luas dan kedalaman yang dangkal.
  • Kondisi aerobik akan terpelihara dengan adanya algae dan bakteri.Ada 2 tipe, yaitu :

a.  Tipe High Rate :

- dengan kedalaman 15-45 cm

- memaksimalkan produksi algae

b. Oxidation atau Stabilisation Pond

- dengan kedalaman 1,5 m

- memaksimalkan konsentrasi oksigen dengan diaduk secara periodik dengan pompa atau surface aeration.

  • Prinsip pengolahan yaitu bahan organic antara lain dioksidasi oleh bakteri aerobik dan fakultatis dengan menggunakan oksigen yang dihasilkan oleh alga.
  1. Aerated Lagoon

Merupakan pengembangan aerobic pond yaitu dengan memasang surface aerator untuk mengatasi bau dan beban organic yang tinggi. Proses pada prinsipnya hampir sama dengan lumpur aktif, perbedaannya pada kedalaman yang lebih dangkal. Semua zat padat dipertahankan dalam keadaan tersuspensi. Tidak ada resikkulasi sludge. Diikuti dengan tanki pengendapan yang besar.

  1. Fakultatif Pond, dengan kedalaman 1-2,5 m.Kedalaman terbagi menjadi 3 zona, yaitu : aerobik, fakultatif, dan anaerobik.

Sistem kolam (pola sistem) atau sering disebut juga kolam oksidasi merupakan salah satu jenis teknologi pengolahan air limbah biologis aerobik. Teknologi tersebut berbentuk reaktor pengolahan air limbah secara biologis aerobik yang paling sederhana dan tertua serta merupakan perkembangan dari cara pembuangan limbah cair secara langsung ke badan air. Reaktor ini berbentuk kolam biasa, dari tanah yang digali dan air limbah dimasukkan ke dalamnya dengan suatu waktu tinggal tertentu (sekitar 7-10 hari. Kedalaman kolam tidak lebih dari 1,0 m (0,4 – 1,0 m). Sebagian besar limbah cair dapat ditangani dengan mudah dengan sistem biologis karena polutan utamanya berupa bahan organik, seperti contohnya karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin. Polutan tersebut umumnya dalam bentuk tersuspensi atau terlarut. Prinsip pengolahan secara aerobik yang dimaksud adalah menguraikan secara sempurna senyawa organik yang berasal dari buangan dalam periode waktu yang relatif singkat. Penguraian dilakukan terutama dilakukan oleh bakteri dan hal ini dipengaruhi oleh jumlah sumber nutrien dan jumlah oksigen. Pemenuhan oksigen dapat diperoleh dari absorpsi ke permukaan air di kolam melalui proses difusi, adanya mixing atau pengadukan pada permukaan kolam akibat pengaruh angin dan permukaan kolam yang cukup luas dan fotosintesa dari keberadaan alga.

Gambar : Kolam oksidasi dan mekanisme perobakan bahan organik dalam sistem kolam.

Kolam Oksidasi juga dikenal sebagai kolam stabilisasi atau laguna. Dalam oksidasi sebuah kolam heterotrofik bakteri mendegradasi bahan organik dalam kotoran yang menyebabkan produksi bahan selular dan mineral. Produksi ini mendukung pertumbuhan alga di kolam oksidasi. Pertumbuhan populasi alga memungkinkan furthur dekomposisi dari bahan organik dengan memproduksi oksigen. Produksi oksigen ini mengisi ulang oksigen yang digunakan oleh bakteri heterotrofik.. Biasanya kolam oksidasi harus kurang dari 10 meter untuk mendukung pertumbuhan alga.. Selain itu penggunaan kolam oksidasi sebagian besar terbatas pada daerah iklim hangat karena mereka sangat dipengaruhi oleh perubahan suhu musiman. Kolam oksidasi juga cenderung untuk mengisi, karena pengendapan sel bakteri dan alga terbentuk selama dekomposisi limbah tersebut.

Penggunaan kolam oksidasi sebagian besar terbatas pada daerah iklim hangat karena mereka sangat dipengaruhi oleh perubahan suhu musiman. Kolam oksidasi juga cenderung untuk mengisi, karena pengendapan sel bakteri dan alga terbentuk selama dekomposisi limbah tersebut. Berbagai jenis mikroorganisme berperan dalam proses perombakan, tidak terbatas mikroorganisme jenis aerobik, tetapi juga mikroorganisme anaerobik. Organisme heterotrof aerobik dan aerobik berperan dalam proses konversi bahan organik; organisme autotrof (fitoplankton, alga, tanaman air) mengambil bahan anorganik (nitrat dan fosfat) melalui proses fotosintetsis. Karena lamanya waktu tinggal limbah cair, maka organisme dengan waktu generasi tinggi (zooplankton, larva insekta, kutu air, ikan kecil) juga dapat

tumbuh dan berkembang dalam sistem kolam. Organisme tersebut hidup aktif di dalam air atau pada dasar kolam. Komposisi organisme sangat tergantung pada temperature udara, suplai oksigen, sinar matahari, jenis dan konsentrasi substrat.

Faktor pembatas sistem kolam adalah suplai oksigen. Sistem kolam umumnya dirancang untuk tingkat pembebanan rendah sehingga laju pasokan oksigen dari atmosfir mencukupi kebutuhan oksigen bakteri, dan paling tidak bagian permukaan atas kolam selalu pada kondisi aerobik, karena suplai oksigen merupakan faktor pembatas, pembebanan sistem serine didasarkan pada luas permukaan kolam dan dinyatakan dalam P- BOD/m dan tidak didasarkan pada volume kolam atau jumlah biomassa. Sistem kolam umumnya dirancang dewan kedalaman maksimum 1,0 – 1,5 m, sehingga pencahayaan dan pengadukan oleh angin CALIP. Waktu tinggal hidrolik dalam kolam sekitar 20 hari. Dianjurkan untuk membagi kolam menjadi tiga bagian, sehingga dalam tiap bagian organisme dapat tumbuh secara optimum dan proses perombakan berlangsung lebih cepat. Pemenuhan oksigen dapat diperoleh dari : Absorpsi ke permukaan air di kolam melalui proses difusi, Adanya mixing/pengadukan pada permukaan kolam akibat pengaruh angin dan permukaan kolam yang cukup luas, fotosintesa dari keberadaan alga.

DAFTAR PUSTAKA

Aninomous. 2010. Pertumbuhan Mikroorganisme. http://www.zaifbio.wordpress.com. Diakses pada tanggal 13 Januari 2011

Anonimous, 2010. Mikroorganisme. http://www. Wikipedia.org. diakses pada tanggal 13 Januari 2011

Anonim a. 2006. Pengantar Mikrobiologi. http://www.wanna_share.23s9887_apm.html. Diakses tanggal 13 Januari 2011

Anonimous. 2009. http://www.google_image.com. Diakses pada tanggal 13 Januari 2011

Darkuni, M. Noviar. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi). Malang: Universitas Negeri Malang.

Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Imagraph.

Kusnadi, dkk. 2003. Mikrobiologi. Malang: JICA.

 

 

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 59 other followers

%d bloggers like this: