Pemanfaatan Mikroorganisme Pengolah Limbah (Bioremediasi) Dalam Bioteknologi

Pemanfaatan Mikroorganisme Pengolah Limbah (Bioremediasi) Dalam Bioteknologi
Senin, 12 Desember 2022 08:10 WIB

Oleh Yemi Trisnawati, SSi*

INOVASI Teknologi Biologi merupakan penemuan-penemuan hasil teknologi berbasis biologi. Salah satu bentuk inovasi tersebut dikenal dengan istilah bioteknologi. Bioteknologi bukanlah hal baru, melainkan sudah ada sejak ditemukannya proses fermentasi yang biasa digunakan untuk membuat makanan atau minuman.

Menurut Wikipedia, bioteknologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol, antibiotik dan asam organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia. Prinsip bioteknologi menurut Irnaningtyas (2022) adalah penggunaan makhluk hidup atau bagian-bagiannya, terutama mikroorganisme yang memiliki enzim.

Mikroorganisme yang dimanfaatkan dalam bioteknologi pada umumnya berasal dari golongan jamur, bakteri dan ganggang (alga).

Pemanfaatan mikroorganisme dalam bioteknologi salah satunya adalah mikroorganisme pengolah limbah (bioremediasi). Menurut Lud Waluyo (2018) bioremediasi adalah suatu strategi atau proses detoksifikasi polutan yang terdapat dalam lingkungan dengan bantuan mikrobe, tumbuhan, atau biokatalisator (enzim), baik enzim mikrobe maupun enzim tumbuhan.

Bioremediasi dapat juga dikatakan sebagai proses degradasi biologis dari sampah organik pada kondisi terkontrol menjadi suatu bahan yang tidak berbahaya atau konsentrasinya di bawah batas yang ditentukan oleh lembaga berwenang. Faktor utama agar mikroba dapat membersihkan bahan kimia berbahaya dari lingkungan, yaitu adanya mikroba yang sesuai dan tersedia kondisi lingkungan yang ideal tempat tumbuh mikroba seperti suhu, pH, nutrient dan jumlah oksigen.

Bioremediasi sebagai teknologi yang dapat digunakan untuk membersihkan berbagai jenis polutan bukan berarti tanpa keterbatasan. Bioremediasi tidak dapat diaplikasikan untuk semua jenis polutan, misalnya untuk pencemaran dengan konsentrasi polutan yang sangat tinggi sehingga toksik untuk mikroba atau untuk pencemar jenis logam berat misal kadmium dan Pb.

Bioremediasi sangat aman untuk digunakan karena menggunakan mikroba yang secara alamiah sudah ada dilingkungan (tanah). Mikroba ini adalah mikroba yang tidak berbahaya bagi lingkungan atau masyarakat. Bioremediasi juga dikatakan aman karena tidak menggunakan/menambahkan bahan kimia dalam prosesnya. Nutrien yang digunakan untuk membantu pertumbuhan mikroba adalah pupuk yang digunakan dalam kegiatan pertanian dan perkebunan. Karena bioremediasi mengubah bahan kimia berbahaya menjadi air (H2O) dan gas tidak berbahaya (CO2), maka senyawa berbahaya dihilangkan seluruhnya.

Teknologi bioremediasi banyak digunakan pada pencemaran di tanah karena beberapa keuntungan menggunakan proses alamiah atau bioproses. Bioremediasi dapat dilakukan di tempat terjadinya pencemaran (in situ) atau harus diolah di tempat lain (ex situ). Pada tingkat pencemaran  yang rendah, mikroba setempat mampu melakukan bioremediasi tanpa campur tangan manusia yang disebut dengan bioremediasi intrinsik, tetapi jika tingkatan pencemaran tinggi maka mikroba setempat perlu distimulai (biostimulasi) atau dibantu dengan memasukkan mikroba yang sudah diadaptasikan (augmentasi). Cara ini diharapkan dapat menangani limbah secara aman dan cepat.

Adapun manfaat dari bioremediasi secara umum adalah sebagai berikut:

1. Remediasi berbasis biologis mendetoksifikasi zat berbahaya, bukan hanya mentransfer kontaminan dari satu media lingkungan hidup yang lain;

2. Bioremediasi umumnya memiliki daya perlindungan terhadap lingkungan yang lebih baik daripada proses pengolahan berbasis proses penggalian;

3. Biaya yang dibutuhkan pengolahan situs limbah berbahaya menggunakan teknologi bioremediasi bisa jauh lebih rendah dari yang menggunakan metode pengolahan konvensional: vacuuming, absorbing, burning, dispersing, atau proses memindahkan material.

Berikut beberapa pengolahan limbah dengan menggunakan mikroorganisme yaitu :

1. Pengolahan limbah organik.

Pengolahan limbah organik berupa limbah cair dari industri alkohol menggunakan bakteri Clostridium butyrium. Bakteri dimasukkan ke dalam bak berisi limbah yang biasanya mengandung gula. Gula dalam limbah akan diuraikan oleh bakteri sehingga dihasilkan gas hydrogen. Gas hydrogen dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Limbah yang sudah tidak lagi membahayakan bagi kehidupan, kemudian dibuang ke lingkungan.

2. Pengolahan limbah dengan sistem lumpur aktif (Activated Sludge).

Pengolahan limbah dengan sistem lumpur aktif adalah pengolahan limbah cair dengan menggunakan mikroorganisme aerob pengoksidasi material organic. Udara disalurkan melalui pompa blower atau aerator (alat pemasok udara). Sel-sel mikroorganisme (bakteri dan Protozoa) membentuk flok (gumpalan) yang akan mengendap di tangki penjernihan. Sistem ini baik untuk mengatasi limbah dari industry tapioka, nata de coco, kecap, dan tahu.

3. Pengolahan limbah dengan Biofilm (Saringan Tetes)

Biofilm adalah lapisan yang terbentuk dari kumpulan mikroorganisme (misalnya bakteri) yang melekat di suatu permukaan dan diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang dikeluarkan oleh mikroorganisme tersebut. Biofilm menyelimuti hamparan saringan pada dasar bak limbah. Hamparan saringan dapat berupa tumpukan arang batok kelapa (arang kayu) dan batu kerikil. Limbah disemprotkan perlahan-lahan ke arah hamparan biofilm di dalam bak limbah. Saat limbah perlahan-lahan menetes, mikroorganisme pada biofilm menguraikan materi organik dalam limbah.

4. Penguraian lumpur secara anaerobik

Lumpur yang akan diproses berupa endapan yang terakumulasi dari pengolahan limbah secara aerob atau pengendapan lainnya. Di dalam tangki pemroses, dipelihara bakteri anaerob Methanobacterium yang mampu mengubah bahan organik menjadi CH4, CO2, H2, dan H2O. Lumpur tersebut dibiarkan selama 2-3 minggu di dalam tangki tanpa oksigen pada suhu 30-40oC.

5. Mikroorganisme pembersih limbah minyak Galur dari bakteri Pseudomonas putida dan jamur Cladosporium resinae merupakan mikroorganisme yang mampu mengonsumsi hidrokarbon. Hodrokarbon merupakan bagian utama minyak bumi dan bensin.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa suatu cara penggunaan organisme dalam upaya bioremediasi merupakan penyehatan kembali lingkungan yang sudah rusak atau tercemar. Bioremediasi sangat aman digunakan karena menggunakan mikroba yang secara alamiah sudah ada di lingkungan. Namun demikian, Bioremediasi tidak dapat diaplikasikan untuk semua jenis polutan.***

*Penulis adalah Guru Biologi SMAN 3 Bengkalis

Kategori : Opini
wwwwww