1 studi efektivitas penurunan permeabilitas dan peningkatan kuat

STUDI EFEKTIVITAS PENURUNAN PERMEABILITAS DAN
PENINGKATAN KUAT GESER MENGGUNAKAN EKSTRASELULER
POLISAKARIDA MIKROBAKTERI TERHADAP MATERIAL PASIR SUNGAI
Ariska Desy Haryani1, Emma Yuliani2, Runi Asmaranto2, Andre Primantyo Hendrawan2,
Donny Harisuseno2
1
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2
Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Pasir sungai adalah jenis tanah yang memiliki diameter butir yang relatif besar dan porositas
yang tinggi dengan kecenderungan memiliki angka permeabilitas yang tinggi dan kuat geser yang rendah
sehingga seringkali menimbulkan permasalahan piping dan stabilitas lereng yang rendah.
Untuk mencari suatu alternatif mengatasi permasalahan permeabilitas dan kuat geser, maka
dilakukan penelitian dengan menginokulasikan 5 jenis mikrobakteri nonpatogenik yaitu Lactobasillus
sakei, Agrobacterium tumifaciens, Basillus subtilis, Pseudomonas sp dan Nitrobacter sp ke dalam 5
sampel pasir sungai yang sama.
Setelah 30 hari pasca inokulasi mikrobakteri ke dalam sampel pasir, dilakukan pengujian
permealitas dengan constant head test, kuat geser dengan direct shear test dan uji SEM. Melalui
pengujian permeabilitas didapatkan sampel pasir yang memiliki nilai permeabilitas terendah, yaitu
sampel pasir hasil inokulasi Agrobacterium tumifaciens dengan prosentase reduksi angka permeabilitas
sebesar 62,94% terhadap sampel pasir kontrol. Melalui pegujian kuat geser didapat sampel dengan nilai
kuat geser tertinggi adalah hasil inokulasi Lactobasillus sakei dengan prosentase kenaikan sebesar
62,84% terhadap sampel pasir kontrol. Dari hasil pengujian SEM didapatkan foto 10.000 kali perbesaran
yang menunjukkan adanya bakteri dan terbentuknya ekstraselular polisakarida pada dinding-dinding
pasir yang berpengaruh terhadap tereduksinya angka permeabilitas dan naiknya agka kuat geser sampel
pasir hasil inokulasi. Berdasarkan hasil permeabilitas dan kuat geser yang didapatkan, diketahui bahwa
pada kasus ini kenaikan kuat geser belum tentu menurunkan angka permeabilitas pasir. Hal tersebut
tergantung pada jenis dan karakteristik mikrobakteri yang digunakan. Untuk itu, dalam pemilihan
mikrobakteri dalam rekayasa geoteknik dan perbaikan tanah harus benar-benar selektif dalam memilih
mikrobakteri yang cocok dan sesuai dengan apa yang dibutuhkan oleh lingkungan.
Kata Kunci : Inokulasi, Ekstraselular Polisakarida, Permeabilitas, Kuat Geser
ABSTRACT
River sand is a type of soil that has a relatively large diameter grains and high porosity with a
tendency to have a high permeability rate and low shear strength that often cause problems piping and
low slope stability.
To find an alternative to overcome the problems of permeability and shear strength, then
conducted research with nonpathogenic mycrobacterial inoculated with 5 types of mycrobacterial there
are Lactobacillus sakei , Agrobacterium tumifaciens, Basillus subtilis, Pseudomonas sp and Nitrobacter
sp into 5 river sand samples.
After 30 days inoculation of mycrobacterial, the sand samples tested permeability with
constant head test, shear strength with direct shear test and SEM test. Through the permeability test of
sand samples that have the lowest permeability is sample of Agrobacterium tumifaciens inoculation with
the percentage reduction of the permeability rate of 62.94 % from the samples of sand control. Shear
strength obtained that the highest shear strength value is the result of inoculation Lactobacillus sakei
with a percentage increase of 62.84 % from the samples of sand control. From the test results obtained
SEM photograph 10,000 times magnification shows the presence of bacteria and the formation of
extracellular polysaccharides in the walls of sand that affect its reduced permeability rate and the
increased number of samples of sand shear strength results inoculation. Based on the results of
permeability and shear strength, it is known that in this case the increase of shear strength is not
necessarily decrease the permeability of the sand, It depends on the type and characteristics of
mycrobacterial. Therefore, in the selection of mycrobacterial in geotechnical engineering and soil
improvement must be highly selective in choosing a suitable mycrobacterial and in accordance with what
is required by the environment.
Keywords : Inoculation , Extracellular Polysaccharides , Permeability , Shear Strength
1
1. PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Pasir sungai adalah material alam
yang banyak digunakan dalam suatu
konstruksi.
Karakteristik
pasir
sungai yang memiliki permeabilitas
yang tinggi dan kuat geser yang
rendah seringkali menimbulkan
permasalahan dalam konstruksi.
Salah satu permasalahan yang
muncul yaitu adanya rembesan atau
piping dan ketidakstabilan lereng
yang dapat membahayakan stabilitas
tanggul maupun lereng.
Selama ini telah banyak penelitian
dan riset yang dilakukan untuk
mengatasi
masalah-masalah
mengenai perilaku tanah. Salah satu
penelitian di bidang geoteknik yang
telah dilakukan adalah memperkecil
nilai
permeabilitas
dan
meningkatkan kuat geser tanah
dengan
memasukkan
jenis
mikrobakteri tertentu ke dalam
tanah. Akumulasi massa sel yang
terjadi pada mikrobakteri, slime
ekstraselular polisakarida dan gas
yang dihasilkan oleh mikrobakteri
yang berada pada pasir akan
membuat pasir lebih impermeabel
terhadap air serta meningkatkan kuat
gesernya. (Ivanov V and Chu J.
2008).
1.2.Identifikasi Masalah
Permasalahan piping pada tanggul
merupakan salah satu masalah yang
seringkali terlupakan oleh perencana
dalam tahap desain. Pada studi yang
dilakukan oleh beberapa peneliti
menunjukan bahwa salah satu
penyebab terbesar kegagalan tanggul
adalah piping (Foster et al. 2000),
kegagalan akibat piping ini memiliki
kontribusi sebesar 31% untuk
kegagalan sebuah tanggul, artinya 1
dari 3 tanggul yang gagal
disebabkan oleh piping (Azam, S.
and Q. Li ,2010).
Perilaku air cenderung akan
mencari jalan keluar dan mengalir
melalui suatu material yang porus
atau rekahan. Hal tersebutlah yang
mengakibatkan piping. Disamping
piping, perilaku air yang menekan
ke segala arah akan memberikan
tekanan pada seluruh konstruksi
tanggul yang pada akhirnya tidak
sanggup lagi menahan tekanantekanan yang bekerja pada badan
tanggul sehingga akan terjadi
kegagalan tanggul/keruntuhan.
Pasir
sungai
banyak
digunakan dalam pembuatan suatu
konstruksi, salah satunya tanggul
sungai.
Namun
dalam
pelaksaannya, sifat pasir yang
memiliki permeabilitas tinggi dan
kuat geser yang rendah dapat
menganggu keamanan tanggul.
Piping yang besar diakibatkan oleh
angka permeabilitas pasir yang
tinggi.
Keruntuhan
tanggul
diakibatkan oleh kuat geser pasir
yang rendah.
Dengan alasan
tersebut, penelitian ini dilakukan
untuk mengamati sifat pasir sungai
guna
menurunkan
angka
permeabilitasnya dan meningkatkan
kuat gesernya sebagai salah satu
alternatif
dalam
mengatasi
permasalahan
rembesan
dan
stabilitas tanggul/lereng.
1.3.Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui potensi
pasir sungai pasca inokulasi
mikrobakteri penghasil ekstraseluler
polisakarida untuk memperkecil
nilai
permeabilitasnya
dan
meningkatkan kuat gesernya.
Manfaat
yang
akan
didapatkan dari studi ini adalah
mengetahui pengaruh pemberian
mikrobakteri terhadap sifat-sifat
fisik tanah pasir sungai dan
potensinya
untuk
memperkecil
angka permeabilitas suatu material.
2
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1. Permeabilitas Tanah
Permeabilitas didefinisikan sebagai sifat
bahan berpori yang memungkinkan
aliran rembesan dari cairan yang berupa
air atau minyak mengalir lewat rongga
porinya. Semua jenis tanah bersifat
permeabel. Air mengalir bebas melalui
ruang kosong (pori-pori) yang terdapat
diantara butiran tanah (Craig 1989 :
34).
2.2.Ekstraselular Polisakarida
Ekstraseluler
polisakarida
adalah polisakarida yang diproduksi
oleh mikrobakteri untuk membentuk
biofilm. Biofilm adalah kumpulan sel
mikroorganisme, khususnya bakteri,
yang melekat di suatu permukaan dan
diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang
dikeluarkan oleh bakteri. Biofilm
terbentuk
karena
mikroorganisme
cenderung menciptakan lingkungan
mikro dan relung (niche) mereka
sendiri. Biofilm memerangkap nutrisi
untuk
pertumbuhan
populasi
mikroorganisme
dan
membantu
mencegah
lepasnya
sel-sel
dari
permukaan pada sistem yang mengalir.
2.3.Bioclogging dan Biocementation
Bioclogging
adalah proses
dimana mikrobakteri akan menghasilkan
material maupun massa sel mikrobakteri
itu sendiri yang mampu yang mengisi
rongga-rongga
antar
pasir
yang
selanjutnya akan mampu mereduksi
porositas dan angka permeabilitas yang
dimiliki pasir tersebut.
Biocementation adalah proses
dimana mikrobakteri akan menghasilkan
material berupa lendir atau slime
ekstraselular polisakarida
yang
selanjutnya mampu meningkatkan kuat
geser dan kekakuan pasir dengan cara
mengikat partikel pasir tersebut.
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi Penelitian
Rangkaian penelitian dilakukan di
Laboratorium Air Tanah Jurusan Teknik
Pengairan dan Laboratorium Mekanika
Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas
Brawijaya, Malang serta pengujian SEM
dilakukan di Laboratorium Sentral
Mikrobiologi
Fakultas
MIPA
Universitas Negeri Malang.
3.2. Material
Penelitian ini didasarkan pada
eksperimen di laboratorium dan
dilakukan dengan cara membuat
serangkaian benda uji dari material
berjenis pasir sungai. Pasir sungai yang
digunakan sebagai objek studi diperoleh
melalui pengerukan pada anak Sungai
Brantas yang berada di Wilayah Kota
Batu, Jawa Timur.
3.3. Tahapan Penelitian
Dalam penelitian ini, dibagi
menjadi beberapa tahapan, tahapantahapan tersebut dijelaskan sebagai
berikut :
1. Persiapan
Pada tahapan persiapan ini,
sampel tanah yang ada dianalisa
dengan beberapa uji, yakni:
a. Distribusi butiran tanah
b. Berat jenis tanah, dan
c. Kadar air
2.Pembuatan media pertumbuhan
Media perkembangan bakteri
dibuat dengan tahapan-tahapan
berikut:
a. Siapkan alat dan bahan,
seperti: pemanas, labu ukur 5
buah, label nama, aluminium
foil, biang bakteri (setiap
jenis @25ml), air mineral
murni 1 liter; CaCl2 0,25
gram; MgSO4 0,25 gram;
K2HPO4 2,5 gram; Sukrosa
25 gram.
b. Campur air mineral murni
dengan
CaCl2,
MgSO4,
K2HPO4, sukrosa. Aduk
hingga rata.
c. Hasil campuran dibagi dan
dimasukkan
ke dalam 5
buah labu ukur. Masing3
masing labu ukur berisi 200
ml.
d. Tutup
labu
dengan
aluminium foil.
e. Panaskan di pemanas selama
+1 jam.
f. Setelah
dipanaskan,
keluarkan labu dari pemanas.
Tunggu hingga labu dingin
dengan sendirinya.
g. Setelah labu benar-benar
dingin, masukkan biang
bakteri. Beri label nama
setiap labu untuk setiap jenis
bakteri.
h. Taruh labu pada tempat yang
tidak terlalu banyak terkena
sinar
cahaya
matahari.
Tempatkan
pada
suhu
ruangan, dan tunggu hingga
beberapa hari.
3. Inokulasi bakteri
Inokulasi adalah memasukkan
bakteri ke dalam sampel tanah/pasir
sungai.
Prosedur
pelaksaan
inokulasi yaitu :
a. Dalam proses inokulasi bakteri
maka pasir yang digunakan
dalam penelitian ini adalah
pasir yang lolos saringan 2 mm
yaitu saringan no.10.
b. Kemudian tanah yang lolos
saringan no.10 tadi akan dioven
untuk sterilisasi agar bakteri
yang ada dalam tanah tersebut
mati dan tidak mengganggu
perkembangan bakteri yang
akan diinokulasi.
c. Selanjutnya sampel tanah yang
telah dioven didiamkan terlebih
dahulu dalam suhu ruangan
selama beberapa waktu hingga
suhunya turun. Sampel tanah
kemudian dibagi menjadi 6
bagian masing – masing seberat
2500 gram dalam plastik
polybag. 5 bagian tanah akan
diinokulasikan
dengan
5
macam mikrobakteri yang
berbeda sedang 1 bagian
sebagai control
d. Siapkan bakteri yang akan
diinokulasikan pada sampel
pasir,
bakteri
dapat
ditempatkan
pada
tabung
tertutup untuk menghindari
bersinggungan dengan udara
luar.
e. Pasir yang telah dibagi menjadi
6 bagian tadi kemudian
dicampurkan dengan media
pertumbuhan
bakteri.
Selanjutnya,
ke
dalam
campuran pasir dan media
pertumbuhan
tadi
diinokulasikan mikroorganisme
sejumlah 25 ml dengan
konsetrasi 109 x CFU. Proses
pemindahan bakteri dari tabung
digunakan pipet untuk menjaga
tetap steril.
f. Sampel tanah dalam polybag
yang sudah tercampur dengan
media pertumbuhan bakteri
kemudian
diinokulasikan
dengan koloni mikrobakteri
sejumlah 25 ml dengan
konsentrasi 109 x CFU
kemudian ditutup rapat dengan
karet gelang setelah itu untuk
menghindari kesalahan maka
diberi label nama bakteri yang
diinokulasikan pada sampel
pasir tersebut.
g. Sampel tanah dibiarkan selama
kurang lebih 30 hari dalam
suhu ruangan serta dijaga
kelembapannya
dengan
membasahi sampel tersebut
dalam jangka waktu tertentu.
Untuk menjaga tetap steril
maka ditempatkan pada ember
tertutup
4. Analisa permeabilitas, kuat geser
tanah dan uji SEM
Sampel tanah yang telah
diinokulasi dengan bakteri dan
sampel tanah kontrol kemudian
diuji nilai permeabilitasnya dengan
4
menggunakan
constan
head
permeameter.
Langkah-langkah
pengujian permeabilitas adalah
sebagai berikut :
a. Menyiapkan
tanah
dan
peralatan yang digunakan yakni
constant head permeameter.
b. Tanah dimasukkan ke dalam
constant head permeameter,
pada setiap ketinggian 3 cm
dilakukan pemadatan ringan,
dengan beberapa kali tekanan
yang tidak begitu kuat hingga
dirasa cukup padat
c. Pengukuran ketinggian tanah,
tinggi tekan, diameter tanah.
d. Selanjutnya penjenuhan tanah
dilakukan
dengan
cara
memberi air melalui bagian
bawah tanah tersebut hingga air
naik sampai tanah bagian atas,
selanjutnya
didiamkan
beberapa saat kemudian air
dibuang kembali melalui kran
bagian bawah. Dalam proses
penjenuhan susunan alat diatur
sedemikian rupa, yakni pipa 1
terhubung pada kran air, pipa 2
pada saluran pembuangan dan
pipa 3 dihubungkan pada kran
bawah
constan
head
permeameter.
e. Setelah tanah jenuh, kemudian
dilanjutkan dengan pengujian
permeabilitas tanah. Pada tahap
ini tanah yang telah jenuh akan
diliri air melalui kran bagian
atas
constant
head
permeameter. Untuk itu pipa
diatur kembali susunannya,
yakni pipa 1 menjadi saluran
pembuangan, pipa 2 pada kran
air dan pipa 3 dihubungkan
pada kran atas constan head
permeameter.
f. Setelah pengaturan pipa selesai
maka
kran
dihidupkan,
selanjutnya apabila air telah
mengalir
melalui
saluran
pembuangan maka kran bagian
atas dibuka sehingga air
mengalir ke constant head
permeameter.
g. Setelah air mengalir dari kran
bagian atas maka tunggu
hingga ketinggian air yang
berada di atas tanah dan air
yang keluar dari kran bawah
stabil, setelah dirasa stabil
barulah dilakukan pengukuran
pada volume air yang keluar
dari kran bawah.
h. Kran bagian bawah selalu
dibuka, apabila air yang keluar
sudah dirasa stabil maka
lakukan pengukuran debit,
gunakan
stopwatch
untuk
mengukur lamanya pengukuran
debit yaitu selama 60 detik.
Catat hasil debit yang ada
dalam gelas ukur.
Disamping pengujian terhadap
permeabilitas, tanah hasil inokulasi
bakteri juga diuji kuat gesernya
dengan pengujian direct shear.
Berikut langkah-langkah pengujian
direct shear :
a. Siapkan peralatan pengujian
direct shear serta tanah yang
akan diuji.
b. Cetak tanah dengan ring,
pastikan tanah yang dicetak
sesuai dengan berat isi,
memenuhi cetakan, rata dan
tidak ada lubang.
c. Masukkan ke dalam cincin
pemeriksaan.
d. Cincin
pemeriksaan
tadi
dipasang pada mesin .
e. Pasang beban 0,4 kg.
f. Fokuskan nivo pada mesin,
kemudian setelah fokus putar
alat hingga jarum pada
keduanya bergerak.
g. Setelah jarum bergerak maka
hentikan
pemutaran
dan
arahkan kedua jarumya hingga
menunjukkan angka 0.
5
h. Setelah itu hidupkan mesin,
pembacaan
dial
reading
dilakukan setiap 25 detik.
i. Lakukan hingga angka dial
reading menunjukkan 5 angka
yang sama berturut-turut.
j. Setelah selesai lakukan lagkahlangkah tadi dengan beban 0,8
kg dan 1,2 kg.
Untuk mengetahui potensi
mikroorganisme dalam mengisi pori
tanah, sampel tanah dianalisa
dengan menggunakan scanning
electron microscopy. Langkah
pengujian
scanning
electron
microscopy adalah sebagai berikut :
a. Siapkan sampel tanah yang
akan diuji.
b. Ambil
sampel
kemudian
ditempatkan pada preparat.
c. Sampel tanah yang diuji
dilapisi dengan lapisan logam
tertentu.
d. Setelah letakkan preparat dan
sampel tanah tersebut pada
mikroskop.
e. Pengaturan
mikroskop
dikendalikan oleh komputer.
Pada komputer akan muncul
gambar sampel yang ada pada
mikroskop tadi.
f. Setelah muncul gambar sampel
dilakukan perbesaran hingga
beberapa ribu kali objek, maka
kemudian dicari gambar yang
diinginkan, setelah didapat
gambar yang diinginkan maka
gambar
dapat
didokumentasikan.
Gambar 3.1. Susunan Alat Permeameter
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Grain Size)
Berdasarkan hasil perhitungan
pengujian grain size maka diperoleh
nilai Cu= 4,286 dan Cc=1,458. Menurut
sistem USCS maka syarat pasir
bergradasi baik adalah memenuhi Cu >
6 dan 1 < Cc < 3. Dari hasil
perhitungan Cc dan Cu maka dapat
disimpulkan bahwa sampel pasir uji
bergradasi buruk (poor graded) dengan
simbol dobel yaitu SP-SW dan
kandungan lanau sebesar 11,03% dan
lempung 6,62%.
Gambar 4.1. Analisa ayakan
Sumber : Hasil Perhitungan
4.2. Hasil Pengujian Specific Gravity
Specific gravity adalah berat jenis
dari butir-butir tanah (soil solid) tanpa
air dan udara yang terkandung di dalam
tanah tersebut. Dari hasil pengujian
tanah didapatkan nilai Gs = 2,86.
6
4.3. Hasil Pengujian Water Content
Tabel 4.1. Perhitungan Water Content
Kadar Air
(%)
9,51
8,58
13,39
9,39
7,14
5,52
Jenis Mikromikrobakteri
Lactobacillus sakei
Pseudomonas sp
A.tumifaciens
Basillus subtilis
Nitrobacter sp
Kontrol
Sumber : Hasil Perhitungan
4.3. Hasil Pengujian Permeabilitas
Tabel 4.2. Permeabilitas Sampel
Inokulasi
Q
Jenis
Mikrobakteri
Q1
Rerata
Q2
Q3
Nilai K
cm
10-4
cm/detik
(2)
(9)
3
(1)
L.s sakei
114
120
129
35
Pseudomonas sp
Nitrobacter sp
125
88
120
87
171
91
140
87
163
87
150
89
44
24
38
26
Kontrol
220
235
235
65
A, tumifaciens
Bacillus subtilis
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.3. Rekapitulasi Permeabilitas
Jenis
Mikrobakteri
Nilai k
10-3
cm/detik
L. sakei
3,5
Pseudomonas sp
4,4
Nilai k
Prosentase
Kontrol
Penurunan
10-3
cm/detik
%
46,87
Gambar 4.2. Grafik permeabilitas
Sumber : Hasil Perhitungan
Berdasarkan hasil perhitungan
diketahui
bahwa
penurunan
permeabilitas terbesar terjadi pada tanah
sampel
inokulasi
Agrobacterium
tumifaciens dengan prosentase reduksi
sebesar
62,93 % dari besar
permeabilitas kontrol/tanah pada kondisi
natural.
Penurunan
permeabilitas
terbesar kedua terjadi pada Nitrobacter
sp
dengan prosentase reduksi
permeabilitas sebesar 60,63% dari besar
angka permeabilitas semula. Sementara
angka permeabilitas Pseudomonas sp
yaitu dengan prosentase sebesar
33,08%. Untuk Basillus subtilis dan
Lactobacillus sakei dan prosentase
reduksi sebesar 41,66% dan 46,86%.
4.4. Hasil Pengujian Kuat Geser
Tabel 4.4. Kuat Geser Sampel Inokulasi
33,09
6,5
A. tumifaciens
2,4
B. subtilis
3,8
41,67
Nitrobacter sp
2,6
60,63
Sumber : Hasil Perhitungan
62,94
Sudut
Geser
Kuat
Geser
Derajat
Kohesi
10-3
kg/cm2
kg/cm2
L. sakei
36,13
40
0,62
A. tumifaciens
31,00
27
0,51
Pseudomonas sp
37,20
6
0,61
Bacillus subtilis
33,58
16
0,55
Nitrobacter sp
26,84
4
0,41
Kontrol
25,36
4
0,38
Sampel
Sumber : Hasil Perhitungan
7
Tabel 4.5. Rekapitulasi Kuat Geser
Kuat
Geser
Sampel
kg/cm
2
Kuat
Geser
Kontrol
kg/cm
Prosentase
Kenaikan
2
%
L.sakei
0,62
62,84
A. tumifaciens
0,51
32,52
Pseudomonas sp
0,61
Basillus subtilis
0,55
42,80
Nitrobacter sp
0,41
6,68
0,38
60,02
Sumber : Hasil Perhitungan
kuat geser. Kuat geser terbesar adalah
tanah hasil inokulasi Lactobacillus sakei
prosentase kenaikan sebesar 62,84%
dari kondisi natural (kontrol). Kuat
gesar tanah terbesar kedua adalah
Pseudomonas sp, dengan prosentase
kenaikan sebesar 60,02% dari kontrol.
Untuk tanah hasil inokulasi Basillus
subtillus, Agrobacterium tumifacien dan
Nitrobacter sp memiliki prosentase
peningkatan kuat geser berturut-turut
sebesar 42,80%, 32,52% dan 6,68%.
Tegangan Geser (kg/cm2)
Grafik Rekapitulasi Sudut Geser
0,50
kontrol
0,40
L.sakei
0,30
Nitrobacter sp
Pseudomonas
sp
Agrobacterium t
0,20
0,10
Bacillus s
0,00
0,00 0,30 0,60
Tegangan Normal (kg/cm2)
Gambar 4.3. Grafik rekapitulasi
tegangan geser
Sumber : Hasil Perhitungan
4.5. Hasil Pengujian SEM
4.5.1. Hasil Uji SEM Agrobacterium
tumifaciens
Sampel tanah untuk pengujian
dipilih dengan pertimbangan nilai
permeabilitas terkecil dan angka kuat
geser terbesar yang dihasilkan sampel
tersebut setelah proses inokulasi selesai.
Pada
pengujian
permeabilitas
didapatkan tanah hasil inokulasi
Agrobacterium tumifaciens memiliki
angka permeabilitas terendah, sehingga
sampel tersebut diuji lebih lanjut dengan
uji SEM.
Kuat Geser (kg/cm2)
Grafik Rekapitulasi Kuat Geser
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0,62
0,61
0,51
0,55
0,41 0,38
Jenis Mikrobakteri
Gambar 4.4. Grafik rekapitulasi kuat
geser
Sumber : Hasil Perhitungan
Gambar 4.5. Hasil uji SEM I
Agrobacterium tumifacien
Sumber : Hasil Pengujian
Berdasarkan hasil perhitungan
maka dapat dilihat bahwa keseluruhan
sampel tanah hasil inokulasi 5 jenis
mikrobakteri mengalami peningkatan
8
Gambar 4.6. Hasil uji SEM II
Agrobacterium tumifaciens
Sumber : hasil Pengujian
4.5.2. Hasil Uji SEM Lactobacillus
sakei
Berdasarkan
hasil
pengujian
terhadap kuat geser tanah, maka sampel
yang memiliki kuat geser untuk
menahan beban geser terbesar berbeda
dengan sampel hasil inokulasi yang
memiliki angka permeabilitas terendah.
Untuk itu, dilakukan pengujian SEM
terhadap sampel dengan kuat geser
terbesar. Sampel dengan kuat geser
terbesar adalah sampel hasil inokulasi
mikrobakteri Lactobacillus sakei. Hasil
pengujian SEM dapat dilihat pada
gambar-gambar berikut :
Gambar 4.7. Hasil uji SEM I
Agrobacterium tumifacien
Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.9. Hasil uji SEM I sampel
Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.8. Hasil uji SEM I
Agrobacterium tumifacien
Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.10. Hasil uji SEM I sampel
Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil Pengujian
9
Gambar 4.11. Hasil uji SEM I
sampel Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil Pengujian
Gambar 4.12. Hasil uji SEM I sampel
Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil pengujian
Gambar 4.13. Hasil uji SEM I sampel
Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil pengujian
Gambar 4.14. Hasil uji SEM I sampel
Lactobacillus sakei
Sumber : Hasil pengujian
5. Kesimpulan
Berdasarkan beberapa pengujian
yang telah dilakukan terhadap sampel
tanah yang telah diinokulasi dengan 5
jenis mikrobakteri yang berbeda maka
dapat ditarik kesimpulan, yaitu :
1. Terjadi
penurunan
angka
permeabilitas
terhadap
keseluruhan sampel-sampel pasir
hasil inokulasi mikrobakteri.
Dari keseluruhan sampel pasir
hasil inokulasi, sampel pasir
inokulasi
Agrobacterium
tumifaciens memiliki angka
permeabilitas paling rendah
dengan prosentase penurunan
sebesar 62,94%. Urutan besar
penurunan angka permeabilitas
sampel
hasil
inokulasi
mikrobakteri
yaitu
Agrobacterium
tumifaciens,
Nitrobacter sp, Lactobacillus
sakei, Bacillus subtilis dan
Pseudomonas
sp
dengan
prosentase penurunan berturutturut 62,94%, 60,63%, 46,87%,
41,67% dan 33,09%.
2. Terjadi peningkatan kuat geser
terhadap keseluruhan sampel
hasil inokulasi mikrobakteri.
Dari keseluruhan sampel pasir
hasil inokulasi maka sampel
pasir
hasil
inokulasi
Lactobasillus sakei mengalami
10
3.
peningkatan kuat geser terbesar
dengan prosentase kenaikan
62,84%.
Urutan
besar
peningkatan nilai kuat geser
sampel pasir hasil inokulasi
bakteri yaitu Lactobasillus sakei,
Pseudomonas
sp,
Bacillus
subtilis,
Agrobacterium
tumifaciens, Nitrobacter sp
dengan prosentase peningkatan
berturut-turut sebesar 62,84%,
60,02%,
42,80%,
32,52%,
6,68%.
Berdasarkan pengujian SEM
terhadap sampel pasir hasil
inokulasi
Agrobacterium
tumifaciens dan Lactobasillus
sakei dapat terlihat pada kedua
sampel bahwa mikrobakteri
dapat hidup pada sampel
tersebut. Pada beberapa hasil
gambar pengujian SEM dapat
terlihat adanya ekstraseluler
polisakarida yang terbentuk dan
melekat pada dinding pasir.
Sehingga dapat disimpulkan
bahwa proses inokulasi yang
dilakukan pada sampel pasir
tersebut berhasil.
DAFTAR PUSTAKA
Amarila Malik, Donna M. Ariestanti,
Anandayu Nurfachtiyani, dan
Arry Yanuar. 2008. Skrining Gen
Glukosiltransferase (Gtf) Dari
Bakteri Asam Laktat Penghasil
Eksopolisakarida.
Depok:
Departemen Farmasi UI
Anonim.
2013.
http//
Monruw.
WordPress.com. (diakses pada 9
Januari 2013)
Anonim. 2013. http//Biofilm - Wikipedia
bahasa Indonesia, ensiklopedia
bebas.htm. (diakses pada 31
Oktober 2013)
Anonim. 2013. http//Lactobacillus Wikipedia bahasa Indonesia,
ensiklopedia bebas.htm. (diakses
pada 31 Oktober 2013)
Anonim. 2013. http//Nitrobacter Wikipedia bahasa Indonesia,
ensiklopedia bebas.htm. (diakses
pada 31 Oktober 2013)
Anonim. 2013. http//Pseudomonas Wikipedia bahasa Indonesia,
ensiklopedia bebas.htm. (diakses
pada 31 Oktober 2013)
Anonim. 2013. http//Polisakarida Wikipedia bahasa Indonesia,
ensiklopedia bebas.htm. (diakses
pada 31 Oktober 2013)
Anonim. 2013. http// Tothelastbreath’s
Bloghtm. (diakses pada 31
Oktober 2013)
Anonim
.2010
.http://throughthesandglass.type
pad.com/through_the_sandglass/
never-leave-home-without-it-the.html. (diakses pada 9 Januari
2014)
ASTM. 2003. Annual Book of ASTM
Standards 2003. Vol.04.08.
Philadelpia
Das, Braja M. 1993. Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip
Rekayasa
Geoteknik). Jakarta: Erlangga
J.T. DeJong, M.B. Fritzges, and K.
Nusslein.2006.
Microbially
induced cementation to control
sand response to undrained
shear." J. Geotech. Geoenviron.
Eng.
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
2008.
Panduan
Penulisan
Skripsi. Malang: Universitas
Brawijaya
Ivanov V and Chu J. (2008) Applicatons
of
Microorganisms
to
Geotechnical Engineering for
Bioclogging and Biocementation
of Soil in Situ. Singapore:
Nanyang Technology University
Mochammad,
Ibrahim.
2007.
Karakteristik Tanah Pasir yang
Dipadatkan Dalam Menahan
Piping.
Skripsi
tidak
dipublikasikan.
Malang:
Universitas Brawijaya.
11
Muhammad, Said. 2007. Studi Tentang
Karakteristik
Permeabilitas
Filter Pasir. Skripsi tidak
dipublikasikan.
Malang:
Universitas Brawijaya.
Pambudi,
Dery.
2013.
http//Agrobacterium tumefaciens
- dery pambudi.htm. (diakses
pada 31 Oktober 2013)
R.F, Craig.1989. Mekanika Tanah.
Jakarta: Erlangga.
Santi,
Lasmita
Prima.
2008.
Peningkatan
Kemantapan
Agregat Tanah Mineral oleh
Bakteri
Penghasil
Eksopolisakarida. Bogor.
Sivakumar, Babu. 2008. Lecture 39,
Emerging Aspect in Microbial
Geotechnology and Ground
Improvement Civil Engineering
Departement Indian Institute of
Sciense, Bangalore. Bangalore:
India
Terzaghi, Karl & Ralph B. Peck. 1993.
Mekanika Tanah Dalam Praktek
Rekayasa. Jakarta: Erlagga
Weiner R, Langile S, Quintero E, 1995.
Structure,
function
and
immunochemistry of bacterial
exopolysaccharides. Industrial
Microbiol.
Widy,
Fanno.
2011.
http://fannowidy.blogspot.coman
alisa-dan-karakterisasipermukaan.html. (diakses pada
10 Januari 2014)
Yuliani, Emma. 2013. Kajian Efektifitas
Ekstraselular
Polisakarida
Bakteria
Sebagai
Material
Grouting
Dalam
Bidang
Rekayasa Geoteknik. Malang:
Universitas Brawijaya.
12
13