APLIKASI ISOLAT BAKTERI DARI TPA TAMANGAPA MAKASSAR
advertisement
Aplikasi Isolat Bakteri dari TPA Tamangapa Makassar dalam Proses Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Siti Rabiatul Adawiyah, Fahruddin, Kahar Mustari APLIKASI ISOLAT BAKTERI DARI TPA TAMANGAPA MAKASSAR DALAM PROSES PENGOMPOSAN SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA Siti Rabiatul Adawiyah 1, Fahruddin 2, Kahar Mustari 3 1 Mahasiswa Program Studi PLH, Sekolah Pascasarjana, Universitas Hasanuddin 2 Departemen Biologi, Fakultas MIPA,Universitas Hasanuddin, 3 Departemen Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin E-mail: [email protected] Abstrak Penelitian bertujuan untuk memperoleh isolat bakteri yang terdapat di TPA Tamangapa yang mampu mempercepat laju pengomposan pada sampah organik dan beberapa perubahan parameter terkait selama proses dekomposisi sampah organik meliputi warna, bau, suhu, pH, kadar air, laju pengomposan, dan rasio C/N. Berdasarkan hasil isolasi dan karakterisasi diperoleh 4 jenis bakteri yang berbeda yaitu isolat A, Isolat B, Isolat C, dan Isoalt D. Pengamatan dekomposisi sampah dilakukan selama 30 hari dengan 7 perlakuan yaitu, Sampah organik + 20 % isolat A, Sampah organik + 20% Isolat B, Sampah organik + 20 % Isolat C , Sampah organik + 20 % Isolat D, Sampah organik + 20 % Isolat A, B, C, dan D, Sampah organik + 20 % EM4, Sampah organik tanpa penambahan isolat bakteri sebagai kontrol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keempat isolat bakteri yang diisolasi dari TPA dapat mempercepat laju pengomposan. Isolat D merupakan bakteri yang paling baik dalam mempercepat dekomposisi sampah organik dilihat dari beberapa parameter per lima hari selama 30 hari dan rasio C/N memenuhi SNI pada semua perlakuan. Kata Kunci : Laju Pengomposan, Isolat Bakteri, Sampah Organik dan TPA Tamangapa. Abstract This study aims to obtain bacterial isolates found in Tamangapa landfills capable of accelerating the rate of composting on organic waste and some changes in related parameters during the decomposition process of organic waste include colour, odor, temperature, pH, moisture content, decompositon rate, and C/N ratio. Observation of decomposition done for 30 days with 7 treatmen that is, organic waste + 20 % isolate bacteria A, organic waste + 20 % isolate bacteria B, Organic waste + 20% isolate bacteria C, organic waste + 20 % isolate bacteria D, organic waste + 20% isolate bacteria A, B, C, D, organic waste +20 % EM4 , organic waste without addition of bacterial isolates as control. The result showed that 4 isolate bacteria isolated from the final dump could speed up the rate of composting bacterial A, B, C, and D. D bacterial is the best bacterial in accelerating the decomposition of organic waste seen from several parameters fifth day for 30 days and C/N ratio meets the SNI on all treatments. Key words : rate of composting, baterial isolates, organic waste, and Tamangapa landfills. hampir setiap jenis sampah padat telah (Sumantri,2005). Penanggulangan pencemaran limbah, terutama yang berasal dari rumah tangga sangatlah rumit. Di satu sisi jumlah limbah terus bertambah dengan naiknya jumlah penduduk, namun sisi lain kemampuan penjernihan air dan tempat pembuangan sampah makin terbatas serta rendahnya pendidikan dan kebiasaan menggunakan air tercemar dalam kegiatan sehari-hari (Soemarwoto, 1983). Di dalam Undang- undang No. 18 tahun 2008 tentang pengelolaan sampah, bahwa Pendahuluan Sampah padat merupakan salah satu bentuk limbah yang terdapat di lingkungan, masyarakat awam biasanya hanya menyebutnya sampah saja. Bentuk, jenis, dan komposisi sampah padat sangat dipengaruhi oleh tingkat budaya masyarakat dan kondisi alamnya. Di negara maju yang sangat peka terhadap masalah kesehatan lingkungan, sampah padat umumnya telah diatur pembuangannya sedemikian rupa, sehingga 40 Aplikasi Isolat Bakteri dari TPA Tamangapa Makassar dalam Proses Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Siti Rabiatul Adawiyah, Fahruddin, Kahar Mustari pengelolaan sampah selama ini belum sesuai dengan metode dan teknik pengelolaan sampah yang berwawasan lingkungan sehingga menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan masyarakat. Pengomposan merupakan suatu metode untuk mengonversikan bahan-bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana dengan menggunakan aktivitas bakteri, sehingga pengolahan limbah berlangsung secara efektif. Kecepatan laju proses pengomposan selain tergantung bahan-bahannya juga tergantung pada keberadaan dan kemampuan mikroorganisme yang ada pada sampah organik (Fahruddin dan As’adi, 2015) TPA adalah fasilitas fisik yang digunakan untuk pembuangan sampah dan residu di permukaan bumi. Produksi sampah pada tahun 2016 di kota Makassar seperti pada tabel diatas dalam per bulan mengalami perbedaan yang signifikan dimana pada setiap bulannya dari bulan april hingga november meningkat, namun dari jumlah tersebut belum adanya pengelolaan yang efektif untuk mengurangi jumlah sampah atau mencegah dampak lingkungan dari sampah tersebut. Menurut Tuomela et al., (2000), proses penguaraian secara biologis dalam membantu memperbaiki sifat kimia, fisik, dan biologi tanah. Secara fisik kompos dapat menggemburkan tanah akan meningkatkan jumlah rongga sehingga tanah menjadi gembur. Sementara sifat kimia yang meningkatkan kemampuan tanah dalam menyimpan air (water holding capacity) sedangkan untuk perbaikan sifat biologi, kompos dapat meningkatkan populasi mikroorganisme dalam tanah. Hal tersebut dilakukan dengan pencampuran antara bakteri yang telah diidentifkasi dengan limbah domestik dari TPA Tamangapa. Penelitian ini bertujuan untuk dilakukan isolasi dan seleksi bakteri untuk mempercepat laju pengomposan pada sampah organik yang ada pada TPA Tamangapa. tangan, kantongan, timbangan, dan alat tulis. Neraca analitik, cawan petri, jarum ose, bunsen, botol sampel, gelas ukur, spatula, vortex, magnetic stirrer, shacker, kulkas, lamina Air flow (LAF), timbangan analitik, tabung reaksi, pipet tetes, erlenmeyer 1000 ml, 500 ml, 250 ml, 100 ml, labu ukur 500 ml, 100 ml, 50 ml, dan hot plate. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Sampah dari TPA, Bahan-bahan kimia yang di gunakan adalah medium NA (Nutrient Agar), Medium BA ( Blood Agar ), Medium LB (Lactose Broth), Arabinosa, Asam Tanat 1 %, medium sulfite Indol, Medium CMC ( Carboxy Methylle Cellulose), medium TSA (Tryptic Soya Agar ), Metil Red. Bahan pewarnaan gram : Kristal violet, iodium lugol, alkohol aseton, dan safranin. Prosedur Kerja Dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1. Pengambilan sampel sampah organik diambil secara acak. 2. Analisa awal kandungan hara sampah organik, yaitu pengukuran karbon (C), kandungan nitrogen (N), penentuan fosfor (P) dan kalium (K). 3. Pengambilan sampel tanah 4. Isolasi bakteri dilakukan dengan menimbang 10 gr sampel tanah dari TPA. 5. Pembiakan bakteri 6. Karakterisasi bakteri dilakukan meliputi pewarnaan gram, uji biokimia, dan uji fisiologi. 7. Uji kemampuan dalam mengurai selulosa dan lignin. 8. Aplikasi isolat pada sampah organik Hasil seleksi bakteri isolat bakteri yang diperoleh dari tanah TPA selanjutnya diaplikasikan pada sampah organik yang bersumber dari TPA, dengan perlakuan sebagai berikut : P1 = Sampah Organik + 20 % Isolat A P2 = Sampah Organik + 20 % Isolat B P3 = Sampah Organik + 20 % Isolat C P4 = Sampah Organik + 20 % Isolat D P5 = Sampah Organik + Isolat A + Isolat B + Isolat C + Isolat D (Isolat kultur campuran ). P6 = Sampah Organik + 20 % EM4 Metodologi Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekop, keranjang limbah, termometer, pH meter, wadah plastik, timbangan, sarung 41 Aplikasi Isolat Bakteri dari TPA Tamangapa Makassar dalam Proses Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Siti Rabiatul Adawiyah, Fahruddin, Kahar Mustari P7 = Sampah Organik tanpa penambahan isolat sebagai kontrol. Pengomposan dibiarkan terdekomposisi selama 30 hari, setiap 5 hari dilakukan pembalikan untuk aerasi. Selama proses pengomposan berlangsung dilakukan pengamatan setiap 5 hari meliputi perubahan warna, bau, suhu, dan pH. Setiap 10 hari dilakukan pengamatan meliputi kadar air dan laju dekomposisi, serta pada hari ke 30 dilakukan pengukuran rasio C : N. berwarna coklat kehitaman yang terbentuk akibat penguraian bahan organik yang terjadi secara alami oleh mikroorganisme yang hidup dalam kompos. Suhu dan Derajat keasaman (pH) kompos Hasil penelitian menunjukkan dari ketujuh perlakuan, suhu mulai meningkat pada hari pertama yang menandakan awal dimulainya proses dekomposisi. Peningkatan suhu maksimum selama proses mencapai 62,50 terlihat pada hari ke-5 untuk perlakuan P4 yaitu pencampuran sampah organik dengan Isolat D. Suhu tinggi (termofilik) dalam penelitian dicapai sekitar 45,00- 62,500 C dapat dipertahankan sampai hari ke-10 dan mulai turun secara perlahan-lahan pada harihari selanjutnya. Menurut Rochaeni, et al., (2003) temperatur yang tinggi (minimal 550C) perlu dipertahankan sekurang-kurangnya selama 15 hari berturut-turut dan tumpukan dibalik 5 kali selama proses dekomposisi. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu. Hasil pengamatan pada pH menunjukkan bahwa pada awal proses dekomposisi yaitu pada hari ke-5 terjadi perbedaan pH diantara perlakuan. Pada hari ke-5 perlakuan P3, P6, dan P7 masih rendah sekitar yaitu sekitar 6,00- 6,20, sedangkan perlakuan lainnya sudah mengalami kenaikan. Menurut Hadisumarno (1992) menyatakan bahwa pH ideal dekomposisi aerobik antara 6,00-8,00 karena pada derajat tersebut mikroba dapat tumbuh dan mengadakan aktifitasnya dalam mendekomposisi sampah organik. Hasil dan Pembahasan Bertumpuknya sampah di TPA telah menjadi masalah, akibat pembuangan yang terus menerus terutama tumpukan sampah organik yang berasal dari aktivitas rumah tangga, hal ini dapat ditanggulangi dengan memanfaatkan sampah organik tersebut sebagai kompos. Agar proses pengomposan berjalan cepat, maka dilakukan aplikasi isolat bakteri yang diperoleh dari TPA itu sendiri. Karakterisasi bakteri Hasil isolasi yang dilakukan pada empat titik dilokasi TPA Tamangapa diperoleh 4 jenis bakteri yang berbeda berdasarkan pengamatan morfologi, berdasarkan pewarnaan gram ke-4 bakteri golongan gram negatif, dan berdasarkan uji biokimia ke-4 bakteri positif pada masing-masing uji motilitas, uji katalase, uji TSIA, Uji fermentasi karbohidrat, dan uji indol. Uji kemampuan dalam mengurai selulosa dan lignin Hasil keseluruhan dari uji selulosa dan uji lignin diperoleh bahwa keempat isolat bakteri mampu mendegradasi selulosa, dan isolat yang mampu mendegradasi lignin terdapat pada tiga isolat kecuali isolat C. Kadar Air Kompos Pada akhir pengamatan, proses dekomposisi telah berakhir terbukti kadar air yang terkandung didalam kompos untuk setiap perlakuan kurang dari 20 %. Menurut SNI kompos kadar air maksimal 50 % sedangkan batas minimalnya tidak ada. Dari perlakuan dalam penelitian ini menunjukkan kadar air tanpa perlakuan cenderung paling rendah yakni sebesar 12 % dibandingkan perlakuan lainnya. Sedangkan kadar air yang tertinggi pada perlakuan P4 sebesar 48 % Kisaran tersebut harus dipertahankan untuk memperoleh jumlah populasi mikroorganisme Warna dan bau kompos Pada penelitian ini dihasilkan kompos yang warnanya coklat kehitaman hingga hitam berbau seperti tanah dan menyerupai tekstur yang agak lunak seperti tekstur tanah. Perubahan warna, tekstur, dan bau pada kompos disebabkan oleh materi yang dikandungnya sudah menyerupai tanah dan 42 Aplikasi Isolat Bakteri dari TPA Tamangapa Makassar dalam Proses Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Siti Rabiatul Adawiyah, Fahruddin, Kahar Mustari terbesar, karena semakin besar populasinya maka akan semakin cepat proses dekomposisinya. Penurunan kadar air ini menunjukkan bahwa kompos mulai masuk pada fase pematangan. Selain itu, penurunan kadar air pada kompos menurut Heny Alpandari (2015) penurunan kadar air selama proses pengomposan disebabkan karena penguapan air menjadi gas akibat adanya aktivitas mikroorganisme. berbagai macam enzim atau bahan kimia untuk menguraikan berbagai jenis bahan organik. Kesimpulan Dari hasil isolasi bakteri TPA Tamangapa diperoleh 4 jenis isolat bakteri yang berbeda berdasarkan pengamatan makroskopis, pewarnaan gram dan uji biokimia. Keempat jenis bakteri tersebut, termasuk ke dalam golongan bakteri gram negatif yaitu isolat bakteri A, B, C, dan D. Pada uji kemampuan dalam mendegradasi selulosa dan lignin, keempat isolat bakteri yang mampu mendegradasi selulosa yaitu berturut-turut isolat bakteri A, B, C, dan D. Dalam mendegradasi lignin terdapat tiga isolat yang mampu yaitu berturut-turut isolat bakteri A, B, dan D. Laju dekomposisi dari semua perlakuan yang efektif adalah perlakuan 3 isolat bakteri C dan perlakuan 1 isolat bakteri A, kandungan C, N, P, dan K semua perlakuan memenuhi SNI dan untuk rasio C/N nilai yang sesuai ditunjukkan pada perlakuan 4 isolat bakteri D, perlakuan 5 isolat campuran. Hal tersebut dapat dilihat pada perbandingan antara hasil penelitian dengan standar SNI 19-7030-2004, perlakuan dalam percobaan telah memenuhi SNI. Laju dekomposisi kompos Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan proses dekomposisi atau laju dekomposisi dapat dilakukan dengan adanya penambahan isolat bakteri dari TPA. Pada hari ke-30 laju dekomposisi mulai berkurang dan hampir sama pada semua perlakuan tepatnya 11,2 – 16,2 gr/hari, yang menandakan bahwa penguraian bahan organik limbah juga mulai berkurang. Menurut Saunder (1980), proses dekomposisi bahan organik secara alami akan berhenti bila faktorfaktor pembatasnya tidak tersedia atau telah dihabiskan dalam proses dekomposisi akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30-40 % dari volume/bobot awal bahan. Kadar bahan organik ( Rasio C/N) Menurut Fahruddin (2000), bahwa sejumlah mikroorganisme mempunyai kemampuan metabolisme yang beragam. SNI mensyaratkan kandungan C minimal 9,80 dan N total di dalam kompos minimal 0,4 %. Semua hasil pengamatan memiliki kandungan C diatas 9,80 dan diatas dibawah 0,4 % sehingga dapat disimpulkan semua perlakuan dalam percobaan memenuhi SNI, hal yang sama dengan P dan K juga telah memenuhi standar. Rerata rasio C/N hasil dekomposisi masing-masing perlakuan sekitar 19-24 %. Menurut Kastaman (2006), bahwa mikroorganisme yang dominan dalam proses dekomposisi sampah organik, yang terkandung dalam bahan bioaktivator adalah Azetobacter dan ragi. Proses dekomposisi dengan bantuan bakteri berperan dalam proses dekomposisi bahan organik dan meningkatkan suhu proses, dimana kebanyakan diantaranya menggunakan Daftar Pustaka Badan Standarisasi Nasional (BSN).2004. Spesifikasi Kompos Dari Sampah Organik Domestik. SNI 19-7030-2004. Dinas Pertamanan dan Kebersihan Kota Makassar. 2016. Produksi Sampah di Kota Makassar 20 kecamatan. Makassar. Fahruddin. 2000. Penggunaan Empat Macam Sumber Inokulum Untuk Mempercepat Biodegradasi Hidrokarbon Lumpur Minyak. Tesis. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Fahruddin and As’adi, A. (2015) Use Of Organic Materials Wetland To Improving The Capacity Sulfate Reduction Bacteria (SRB) of Reduce Sulfate in Acid Mine Water (AMW). Asian Jr. of Microbiol. Biotech. Env. Sc. 17 (1) : pp.1-4. 43 Aplikasi Isolat Bakteri dari TPA Tamangapa Makassar dalam Proses Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Siti Rabiatul Adawiyah, Fahruddin, Kahar Mustari Hadisumarno, D. 1992. Buku Panduan Teknik Pembuatan Kompos dan Sampah, Teori dan Aplikasi. Center for Policy and Implementation Studies (CIPS). Jakarta. Kastaman, R dan Ade M., 2006. Perancangan Reaktor Sampah Terpadu Dan Pengembangan Mikroba Penghilang Bau Sampah Dalam Rangka Mengatasi Masalah Sampah Di Perkotaan. Fakultas Teknologi Industri PertanianUinversitas Padjajaran Jatinangor. Jurnal Agrikultura No.12, Vol.17, No.3. Bandung. Rochaeni A, et al (2003). Pengaruh Gitasi Terhadap Proses Pengommposan Sampah Organik. Infomatek 5(4):177186. Saunder, G.W. 1980. Organic matter and Decomposers. In Functioning of Freshwater Ecosystem Eds. By E.D Le Cren and R.H Lowe Mc.Connel. Cambridge University Press. 588 p. Soemarwoto,Otto. 1983. Ecology Ilmu Lingkungan Hidup dan Pembangunan, Djambatan. Jakarta Sumantri.2005.Kesehatan Lingkungan. Kencana Prenada Media Group. Jakarta. Tuomela, M., Vikman., A. Hattakaand M. Itavaara, 2000. Biodegradation of lignin in a compost environment ; a review. Bioresource Technology 72 ; 169-183. Undang-Undang No.18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah. 44
