Pengembangan Dosis Oil Spill Dispersant (OSD) untuk Bioremediasi Tanah Tercemar Minyak Berat dengan Teknik Bioslurry

Abstract

Kegiatan industri perminyakan menghasilkan limbah seperti petroleum hydrocarbon yang merusak lingkungan tanah karena terjadi perubahan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Oil Spill Dispersant (OSD) merupakan produk yang dapat menguraikan limbah minyak menjadi butiran-butiran kecil sehingga dapat terdispersi secara alami. Percobaan laboratorium yang bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum proses bioremediasi dengan teknik lumpur biologis (bioslurry) pada berbagai kombinasi waktu inkubasi dan Dispersant to Oil Ratio (DOR) OSD dengan penambahan bakteri pendegradasi minyak pada tanah yang terkontaminasi minyak bumi dan menerapkan kondisi optimum dari skala laboratorium (500 mL) ke skala yang lebih besar (scale up 32 L) telah dilaksanakan di Laboratorium Surfaktan dan Bio-energy Research Center (SBRC), Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Institut Pertanian Bogor (LPPM IPB) pada bulan Januari – Desember 2018. Aplikasi bioremediasi dibagi ke dalam dua tahap, yaitu (1) penelitian bioremediasi pada skala laboratorium untuk mengetahui dosis optimal OSD dari proses bioremediasi; dan (2) penelitian bioremediasi scale up (32 L) dari hasil dosis optimum OSD skala laboratorium. Percobaan pertama ini menggunakan Response Surface Method (RSM) dengan dua faktor, yaitu faktor waktu inkubasi (X1) dan DOR (X2). Variabel yang diamati pada percobaan ini adalah persen degradasi Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) (Y1), pH (Y2), total mikrob (Y3), dan Chemical Oxygen Demand (COD). Perlakuan optimum dari hasil RSM, dilanjutkan ke tahap scale up dengan reaktor berukuran 32 L. Kultivasi dilakukan pada Slurry bioreaktor dengan kecepatan 120 rpm pada suhu ruang selama 28 hari. Parameter yang diamati pada percobaan scale up adalah TPH, pH, total mikrob, dan COD dan GC-MS Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan waktu dan kombinasinya dengan DOR nyata menurunkan TPH tanah, meningkatkan tingkat kemasaman tanah, dan meningkatkan total B. megaterium dalam tanah, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap COD larutan tanah. Hasil optimasi OSD dengan RSM menunjukkan bahwa semakin tinggi DOR OSD dan semakin lama waktu bioremediasi, maka semakin tinggi pula tingkat biodegradasi TPH. Kondisi optimum tercapai pada DOR 1.16:1 dan waktu 7 hari yang mampu mendegradasi TPH sebesar 54.30%. Kondisi optimum pH (8.825) tercapai pada DOR 1:1 dan waktu bioremediasi 5 hari, serta kondisi optimum jumlah bakteri B. megaterium BM-PFFP (8.35 log CFU/g) tercapai pada DOR 0.86:1 dan waktu bioremediasi 7 hari. Oil spill dispersant (OSD) meningkatkan COD larutan tanah baik pada tanah tidak tercemar maupun tanah tercemar minyak berat. Berdasarkan hasil penelitian skala 32 L, perlakuan OSD SBRC+B.megaterium signifikan berbeda nyata terhadap perlakuan kontrol dan OSD SBRC pada penurunan TPH tanah, perubahan nilai kemasaman tanah (pH), jumlah populasi mikrob tanah, dan kandungan nilai COD larutan tanah. Kombinasi OSD SBRC + BM-PFFP mampu mendegradasi hidrokarbon dari 105000 mg Kg-1 menjadi 9681 mg Kg-1 dengan efisiensi degradasi sebesar 90.78%. Hasil analisis komponen minyak bumi melalui GCMS, penggunaan OSD SBRC mampu mengurangi jumlah kelimpahan senyawa hidrokarbon dibandingkan tanpa pemberian OSD (kontrol).