Monthly Archives: July 2009

jangan lupa meminta 4 hal

—   JANGAN LUPA MEMINTA EMPAT HAL

“Ya Allah, sesungguhnya aku memohon kepada_Mu Petunjuk, ketakwaan, Diri yang terjaga, dan kecukupan kepada_Mu”

Mengadu & mengibalah kepada allah

“Aku Bersama Hamba_Ku Selama ia ingat kepada_Ku, dan lisannya menyebut_Ku”

—   SEBUAH RENUNGAN DARI IBNU QAYYIM

Doa itu obat yang paling manjur. Doa itu musuhnya bencana yang bisa menolak bencana atau mengatasinya, atau bahkan dapat menghalangi turunnya bencana.. jika doanya lebih kuat dari bencana yg akan datang, maka bencana itu akan tertolak karena doa.

—   HARAPAN ITU MASIH ADA

Dari Anas bin Malik ra berkata,”Aku mendengar Rasulullah SAW bersabda bahwa Allah SWT berfirman,”Wahai anak Adam, selama kamu berdoa dan berharap kepada-Ku, maka Aku mengampuni dosa-dosamu dan Aku tidak peduli. Wahai anak Adam, meski dosamu sepenuh langit, namun bila kamu meminta ampun kepada-Ku, pastilah Ku ampuni dan Aku tidak peduli. Wahai anak Adam, meski kamu datang kepada Ku dengan dosa sepenuh bumi namun bila kamu menemui-Ku tanpa syirik kepaa-Ku, maka Aku akan mendatangimu dengan ampunan sepenuh itu juga. (HR. At-Tirmidzi)

Rasulullah saw Bersabda; “Mahukah aku tunjukkan pada kalian sesuatu yang dapat menyelamatkan kalian dari musuh-musuh dan memudahkan turunnya rizki bagi kalian..? Maka berdoalah kalian kepada Allah di waktu pagi dan di waktu siang. Karena doa itu sesungguhnya adalah senjata orang beriman”.  (HR. abu Ya’la)

—   HIDAYAH KUNCI KESELAMATAN

Wahai manusia, jagalah wasiatku. Jika kamu memegangnya erat-erat dengan segala kesiapan sehingga kamu dapat melaksanakannya, kamu tidak akan dapat keuntungan yang lebih besar darinya. Wasiat itu adalah : Hendaklah kamu tidak berharap kecuali kepada Tuhanmu. Hendaklah kamu tidak takut kecuali kepada dosa-dosamu. Hendaklah kamu tidak malu untuk belajar jika tidak tahu. Hendaklah orang yang alim berkata : “Aku tidak tahu, “ apabila dia memang tidak tahu. (Ali bi Abi Thalib)

—   SEBUAH RENUNGAN

Hari ini, sebelum anda mengeluhkan rasa makanan, pikirkan seseorang yang tidak memiliki makanan sama sekali..

Sebelum anda mengucapkan perkataan yang buruk, pikirkanlah seseorang yang tidak dapat berbicara..

Sebelum anda mengeluh tentang suami istri, pikirkan tentang seseorang yang menangis sedih memohon pasangan hidup kepada Allah..

Sebelum anda mengeluh tentang putra putri anda, pikirkanlah tentang seseorang yang ditakdirkan tidak dikaruniai anak..

Sebelum anda mengeluh tentang kehidupan anda, pikirkan tentang seseorang yang telah meninggal dunia..

—   ARTI HIDAYAH:

Secara etimologi: hidayah diartikan dengan rambu-rambu yang menyampaikan seseorang kepada sesuatu yang dicari.

Secara terminologi: hasil dari usaha yang dilakukan oleh seseorang sehingga sampai kepada suatu batas yang dapat membedakan antara yang hak dan yang bathil.

—   MACAM-MACAM HIDAYAH

HIDAYAH ILHAMI

HIDAYAH HAWASI

HIDAYAH AQLI

HIDAYAH DIEN (AGAMA)

HIDAYAH TAUFIK

“Maka dia (Nabi Sulaiman) tersenyum lalu tertawa karena (mendengar) perkataan semut itu. Dan dia berdoa; “Ya Tuhanku, anugerahkanlah aku ilham (bimbingan) untuk tetap mensyukuri nikmat_Mu yang telah Engkau anugerahkan kepadaku dan kepada kedua orang tuaku dan agar aku mengerjakan kebajikan yang engkau ridhai, dan masukkanlah aku dengan rahmat_Mu ke dalam golongan hamba-hamba_Mu yang shaleh.”(QS. An-Naml: 19)

Apabila kamu merasa letih kerana berbuat kebaikan maka sesungguhnya keletihan itu akan hilang dan kebaikan yang dilakukan akan terus kekal. Dan sekiranya kamu berseronok dengan dosa maka sesungguhnya keseronokan itu akan hilang dan dosa yang dilakukan akan terus kekal. ( Ali bin Abi Thalib)

—   TAQWA, AGAR SELAMAT MENITI JALAN HIDUP

Taqwa adalah Rasa takut anda kepada Allah Yang maha Agung, beramal sesuai dengan yang Allah turunkan dalam al-Qur’an, dan melakukan persiapan untuk hari yang panjang.

Ketika jiwa penuh noda dan mencapai kerapuhannya…

Ketika jiwa sakit tak berdaya.. ketika jiwa menjadi lupa pada Allah..

Segera kembalilah pada Allah.. seiring asa berdoalah kepada_Nya dengan doa;

“Ya Allah, berikanlah ketakwaan kepada jiwa-jiwa kami dan sucikanlah.. Engkau adalah sebaik-baik pensuci jiwa, Engaku yang mengaturnya dan Pemiliknya.”

(HR. Muslim)

  • Kegelapan itu ada lima perkara dan penerangnya ada lima perkara :

cinta dunia itu kegelapan dan penerangnya adalah taqwa.

Dosa itu kegelapan dan penerangnya adalah taubat.

Akhirat itu kegelapan dan penerangnya adalah amal shaleh.

Kubur itu kegelapan, dan penerangnya adalah ucapan; tiada Ilah selain Allah dan Muhammad utusan Allah.

Shiratal mustaqim itu kegelapan, dan penerangnya adalah yakin.(Abu bakar shidiq)

—   Waktu adalah kehidupan manusia. Jika digunakan untuk membaca akan menjadi sumber kebijaksanaan. Jika digunakan untuk berfikir akan menjadi kekuatan. Jika digunakan untuk berdoa akan menjadi keberkahan dan rahmat. Jika digunakan untuk bekerja akan menjadi keberhasilan. Jika digunakan untuk beramal akan menghantarkan menuju syurga. Semua itu adalah kewajiban seorang hamba terhadap Tuhannya. Gunakanlah waktu untuk kehidupan yang sebenarnya. Sesungguhnya kewajipan-kewajipan hamba didunia lebih banyak daripada waktu yang tersedia.

—   Empat hal yang tidak seharusnya bagi seorang yang mulia untuk memandang rendah :

bangunnya dia dari tempat duduknya untuk menemui orang tuanya,

berkhidmatnya dia kepada tamunya,

bangunnya dia dari atas kendaraannya,

dan berkhidmatnya dia kepada seorang yang menuntut ilmu kepadanya. (Ja’far Ash-Shadiq)

“Ya Allah.. aku memohon curahan cinta_Mu dan kecintaan orang-orang yang mencintai_Mu, serta memohon curahan amal yang dapat mengantarkan diriku mencintai_Mu. Ya Allah.. jadikanlah kecintaan kepada_Mu lebih tertanam dalam jiwaku melebihi kecintaanku kepada diri sendiri dan keluargaku..”(HR. Tirmidzi)

(diambil dari kajian asrama putra-putri salman itb, 18 Juli 2009)

aku jatuh cinta

bismillahirrahmanirrahim

semoga kata-kata ini meluncur menjadi sebuah aliran yang menyejukan hati dan membuat dirisemakin tawadhu’ serta terbebas dari riya

manusia seperti aku.. yang sudh diciptakan begitu unik dengan karakteristik dan kondisi yangAllah atur sedemikian rupa sehingga jadilah aku sekarang. dengan kejadian-kejadian yang Allah berikan untuk kugali hikmahnya, dengan saudara-saudara yang luar biasa yang bisakugali kelebihannya untuk kuteladani dan kupahami kekurangannya untuk kumaklumi, Allah sudah memberikan kehidupan yang lebih dari yang kuinginkan.. lalu apa selanjutnya hanya akan berujung seperti ini?? menerima tanpa berbuat apa-apa?? ah tidak, aku tahu mungkin beberapa even yang Allah berikan kpadaku adalah sebuah manifestasi dari (mungkin) ikhtiarku..

pada dasarnya, Allah yang membimbngku kenapa aku bisa berada di jalan ini, berada bersama dan beraktifitas bersama para pejuang cinta di jalan cinta.. pejuang cinta?? ah, sebenarnya ini kata yang kuprdebatkan setelah aku membaca buku “jalan cinta para pejuang”, karena kupikir sebutan jalan para pejuang cinta dengan jalan cinta para pejuang memiliki perbedaan yang signifikan, namun setelah dipikir kembali, keduanya sama, asalkan konteksnya tetap Sang Maha Pemberi Cinta.

melow dahsyat mode on.. tapi beginilah sekarang aku. berada dalam lautan hangatnya perasaan mencinta Sesuatu yang Haq yang kuharapkan tak kan pernah terganti oleh apapun posisiNya di

dalam hatiku. Lets me say “beginilah cinta kekuatannya tiada akhir”.. i like this statements so much,, so much.. it contains so many expression which can describe anything..kuungkapkan ini bukan karena aku ingin jika orang lain tau diriku, tapi aku ingin apa yang kurasakan sekarang ini menjadi senjataku untuk bertahan kala nanti dengan kondisi hatiku yang mudah terbalik, aku akan ingat bahwa aku pernah  menulis ini, dan berharap jika kondisi itu datang, aku akan bisa bertahan,. tidak untuk menjadi perwira dakwah yang berguguran di jalan cinta.. dan berharap seandainya perasaan ini hadir dan mengalir memenuhi orang yang Allah berikan kesempatan kepadanya untuk membaca sekerat tulisan tak beraturan ini.

aku ingin bertahan Ya Allah, bertahan dari segala sesuatu yang membuat kebergantunganku terhadapMu menjadi terkikis, aku ingin bertahan dari segala sesuatu yang menggoyahkan keteguhanku untuk hanya mengisi rongga dadaku hanya untuk-Mu,, jikalau nanti (dan mungkin sekarang) hati ini berkecimpung dengan saudara-saudara pencinta-Mu, maka kuharapkan bahwa perasaan ini murni hadir dari perasaan cintaku kepadaMu, bukan bersumber dari perasaan semu yang berlandaskan nafsu atau keinginan yang hanya sekedar bersaudara.

jika seorang Anniya Keichi (dari Rookies) bisa sama sekali bertahan dari kesakitannya karena kecintaannya yang begitu mendalam terhadap baseball, maka apa lagi yang bisa membuat para pencinta tidak bertahan terhadap segala kesakitan yang kesakitannya itu berlandaskan kecintaan illahiah yang ujungnya tidak pndek dan tidak sementara. lalu jika melihat diri, sudah sejauh mana kecintaan itu mengakar dalam diri dan membuat diri ini mampu bertahan dari segala kesakitan yang mungkin terjadi, dari segala duri, kelelahan yang mungkin kuhadapi sebagai konsekuensi menempuh jalan cinta ini. sebuah jalan cinta yang ditempuh pula oleh Rasulullah SAW, dan para sahabatnya. jalan cinta yang membuat mereka dari keluar dari jalan gelap kejahiliyahan menuju jalan terang “Islam”. tak sedikit penderitaan mereka rasakan, tak sedikit kesakitan mereka alami, tak sedikit kesulitan harus mereka hadapi dalam mengejawantahkan perasaan cinta mereka terhadap Allah. tak sedikit kekuatan yang mereka perlukan untuk menahan diri mereka dari segala sesuatu yang membuat cinta Allah akan berkurang meski sedikit. menahan keinginan mereka dari melakukan kebiasaan yang selalu mereka lakukan, menutup aurat bahkan dengan taplak dan seprei tempat tidur kala perintah dari YANG MEREKA Cintai datang.. betapa cinta itu menjadi sebuah kekuatan yang mengakar menjadi sesuatu yang membuat mereka bersegera dalam memenuhi setiap panggilan YANG Mereka Cintai.. tidak sedetik pun, tidak sekejap pun. meski perut lapar sekian lama dan ketika makanan itu tampil di depan mata, dia segera membuangnya ketika panggilan cinta dari Rabbnya seketika datang. dia tak mau menunda sedikitpun waktu untuk mengikhtiarkan cinta dariNya.

duhai para pejuang cinta.. yang setiap desah nafasnya selalu mengikhtiarkan cinta dan keridhaan Sang Pemberi Cinta.. jalan cinta di depan terbentang sedemikian rupa.. jalan yang sama yang dilalui oleh yang paling Mencintai Sang Pemberi Cinta, beserta para sahabatnya, beliau menyusuri jalan itu.. dengan segenap asa dengan segenap jiwa. maka jadikanlah diri kita menjadi bagian dari orang2 yang menyusuri jalan itu. jalan yang kesudahannya adalah pertemuan tanpa hijab dengan Sang Pencipta, jalan yang kesudahannya adalah kebahagiaan yang kekal dan tidak bersifat sementara tidak seperti cinta yang ditimbulkan oleh nafsu sesaat dan setan jenaka.. mari kita jaga kesucian cinta ini sesuai dengan fitrahnya, selayaknya ia diciptakan dan mari bersihkan diri dari segala cinta yang sebenarnya bukanlah cinta, karena cinta sesungguhnya bersumber dan bermuara pada Allah semata..

and lets ask.. apakah cinta kita untukNya?? masihkah tergoda untuk memberikan rongga dada yang cuma satu itu kepada yang tidak berhak menerimanya.. ya Muqallibal Quluub, tsabbit Quluubanaa ‘alaa taa’atika, tsabbit quluubana ‘alaa diinika. teguhkan kami wahai pemegang dan pembulak balik hati agar kami senantiasa kokoh memegang diri kami di jalan cinta kepadaMu, jadikan kami pejuang cinta kepadaMu yang bertahan dalam pertarungan di jalan cinta yang sudah dicontohkan Rasulullah yang paling mencintaiMU..

Wallahu a’lam bis showab

asam2 volatil dan bakteri metanogenik

Sebagian besar senyawa dari alam bersifat biodegradable artinya dapat diuraikan secara biologis. Material organic dapat dihasilkan dari turunan produk limbah rumah tangga atau industry, dapat berupa senyawa sederhana maupun rumit, bergantung pada senyawa terkandung dalam limbah.sebagian besar senyawa yang terjadi adalah karbohidrat, lemak, dan protein.

Yang termasuk lemak misalnya lemak hewani, minyak, dan lilin. Hasil penguraian lemak hewan dan minyakl (trigliserida) adalah 3 molekul asam lemak sederhana dan  satu molekul gliserol. Asam lemak merupakan rantai karbon dan bervariasi sesuai panjangnya. Karbohidrat adalah gula dan turunannya. Penyusun protein adalah asam amino, yang dapat berupa senyawa tunggal atau berikatan dengan asam amino lainnya melalui ikatan peptide  membentuk rantai polipeptida.

Semua senyawa organic mengandung atom karbon, hydrogen, oksigen, dan mungkin sejumlah kecil nitrogen, Phosfor, dan Sulfur. Penguraian senyawa organic kompleks dapat menghasilkan ammonia, karbon dioksida, sulfat, sulfide, dan methane bergantung pada komposisi awal dari limbah dan bagaimana cara penguraiannya apakah secara aerob atau anaerob. Selama terjadi dekomposisi secara biologi, lebih dari setengah senyawa organic diubah bentuknya menjadi energy untuk digunakan biomassa  berkembang biak.

Penjelasan ini akan difokuskan kepada pembahasan proses pengolahan limbah secara anaerob dengan pembentukan asam lemak dan adanya proses methanogenesis, yaitu proses mengubah asam lemak rantai pendek (asam lemak yang mudah menguap seperti asam format, asam asetat, asam propionate, dan asam butirat), atau alcohol, CO2, dan hydrogen menjadi metana.

Asam volatile dari lemak

Tabel 5.1 Asam Lemak Umum

Asam lemak Rumus Molekul Sumber
Asetat CH3COOH Vinegar
Butirat C3H7COOH Mentega
Kaproat C5H11COOH Mentega
Kaprilat C7H15COOH Mentega
Kaprat C9H19COOH Minyak kelapa, Mentega
Laurat C11H23COOH Spermaceti, Mentega
Miristat C13H27COOH Mentega pala, Mentega
Palmitat C15H31COOH Lemak nabati dan hewani
Stearat C17H35COOH Lemak nabati dan hewani
Arakidat C19H39COOH Minyak kacang tanah

Asam lemak pada tabel di atas dapat dibentuk melalui proses hidrolisis lemak dan bereaksi dengan ion logam seperti natrium, kalium, magnesium, kalsium, untuk membentuk garam atau sabun. Sabun yang tidak larut dalam air dapat menyebabkan terjadinya buih yang menyebabkan kesulitan dalam degradasi. Hal ini dapat disebabkan adanya ion kalsium dan magnesium yang disebut sebagai air sadah.

Tidak seperti lemak, asam lemak dapat terurai dengan hidrolisis anaerob melalui mekanisme biokimia yang dikenal sebagai beta oksidasi dan  dengan menmbuang dua bagian karbon. Pembuangan satu bagian koenzim disebut koenzim A, hasilnya adalah pembentukan asam volatile seperti  asam asetat, asam propionate, dan asam butirat yang memiliki sifat yang mudah menguap pada tekanan atmosfer. Di antara asam-asam volatile ini, asam asetat merupakan precursor yang penting dalam pembentukan metana.

Asam volatile dari karbohidrat atau polisakarida

Semua gula mengandung atom C, H, dan O, serta sejumlah kecil nitrogen dan Phosfor.  Monosakarida merupakan jenis gula reduksi paling sederhana dan dapat menjadi bagian dari metabolism biokimia beberapa mikroba. Kelarutannya yang cukup besar dalam air dapat membuat mikroba dengan mudah mentransportasikannya ke dalam sel mereka. Disakarida seperti maltose, sukrosa, dan laktosa juga larut dalam air namun harus secara enzimatik dihidrolisis menjadi monosakarida terlebih dahulu untuk dapat masuk ke dalam sel mikroba. Polisakarida merupakan gula paling kompleks yang memiliki berat molekul tinggi dan tidak larut dalam air. Penguaraian sempurna polisakarida menjadi monosakarida membutuhkan tahapan yang menggunakan mekanisme enzimatik.

Monosakarida dapat masuk ke dalam mekanisme biokimia mikroba yang disebut sebagai proses glikolisis, yang menghasilkan asam piruvat yang merupakan pusat dari reaksi biokimia yang terjadi.  Monosakarida dapat memasuki hamper semua mekanisme biologi baik anabolisme untuk membentuk berbagai senyawa kimia pembentuk sel, maupun katabolisme untuk membentuk asam format dan asam asetat. Penggunaan gula oleh bakteri dalam proses anaerob disebut fermentasi. Produk fermentasi adalah alcohol (etanol dan butanol) yang dapat dikonversi menjadi asam volatile.

Asam volatile dari Protein

Protein merupakan senyawa organic yang cukup kompleks dan merupakan penyusun berbagai senyawa pembentuk sel. Terdapat 26 asam amaino di alam, walaupun hanya 20 yang diketahui secara umum membentuk protein. Beberapa asam amino memiliki struktur rantai lurus (alifatik) dan sebagian yang lain aromatic. Masing-masing asam amino tersebut memiliki gugus amino (-NH2) ,  gugus karboksil (-COOH), dan gugus samping (alkol “R”). Asama amino satu sama lain bergabung membentuk rantai polipetida melalui mekanisme polimerisasi kondensasi dan melepaskan molekul air.

Beberapa bakteri aerob dalam system pencernaan kita memiliki kemampuan untuk menghidrolisis protein dan polipeptida menjadi asam amino. Hidrolisis protein membutuhkan sekresi eksoenzim dari organism yang bersangkutan. Asam amino bebas dapat mengalami penguraian secara anaerob (fermentasi, dekarboksilasi, atau deaminasi) dan membentuk asam volatile.

Bakteri fakultatif anaerob, fakultatif aerob, dan bakteri metanogenik

Pada proses hidrolisis senyawa organic kompleks, sebagian besar produk dikonversi menjadi senyawa asam organic melalui proses asetogenesis dalam suasana anaerob. Selama proses ini, asam lemak rantai pendek seperti asam format, asam asetat, asam propionate,a sam butirat terbentuk.

Reduksi sulfat mendahului proses metanogenesis atau pembentukan biogas (CH4) yang diselenggarakan bakteri yang dikenal sebagai bakteri methanogenik. Bakteri jenis ini bertipe obligat anaerob, artinya hanya dapat hidup pada lingkungan yang kekurangan oksigen.

Tidak seperti obligat anaerob, bakteri fakultatif anaerob  dapat hidup dan bermetabolisme dalam lingkungan yang mengandung sedikit oksigen terlarut atau sama sekali tidak mengandung oksigen. Banyak bakteri anaerob fakultatif dapat menyelenggarakan fermentasi campuran. Misalnya, genus Enterobacter dapat menghasilkan asam, aldehida, alcohol, CO2, dan hydrogen dari  glukosa. Eschericia Coli, juga melakukan hal yang sama dengan menghasilkan senyawa indol atau skatol yang berbau tidak sedap.

Bakteri anaerob tidak dapat hidup dan bermetabolisme dalam lingkungan yang mengandung oksigen terlarut walaupun sedikit. Sebagian besar bakteri fakultatif anaerob dapat hidup di lingkungan dengan potensial oksidasi -reduksi berkisar antara -200 dan +200 mV, sementara bakteri anaerob termasuk di dalamnya bakteri metanogenik dapat hidup lebih baik dalam lingkungan yang memiliki potensial oksidasi –reduksi sekitar -200 sampai -400 mV.

Bakteri anaerob diklasifikasikan menjadi dua kelompokbesar. Yang pertama adalah kelompok bakteri yang tidak dapat bermetabolisme dalam lingkungan dengan kadar oksigen terlarut sesedikit mungkin namun masih dapat hidup, dan kelompok kedua adalah bekteri yang sama sekali tidak mentolerir  keberadaan oksigen sama sekali.  Beberapa bakteri anaerob  adalah penghasil asam kuat dan beberapa mereduksi sulfat, menjadi asam sulfide. Di dalam limbah dan lumpur aktif, bakteri fakulltatif anaerob dan anaerob menghidrolisis substrat senyawa organic (karbohidrat, lemak, dan protein). Lemak dikonversi menjadi asam lemak dan trigliserida, protein dihidrolisis menjadi asam amino, dan polisakarida dihidrolisis menjadi mono- atau disakarida.

Bakteri metanogenik adalah bakteri kuno dan berbeda dari kebanyakan eubakteri (bakteri sejati).  Beberapa memilkiki karakteristik yang sangat unik mulai dari jalur metabolism, komposisi dinding sel, dan koenzim. Bakteri ini memiliki peran yang sangat pentingdi alam. Mereka mampu mengkonversi  produk fermentasi menjadi produk berbentuk gas yang dapat berdifusi ke lingkungan aerobic. Hal ini mencegah akumulasi massa dari material organic yang disebut biorekalsitran yang memilkii jalur metabolism yang cukup lambat.

Terdapat lima substrat yang dapat dikonversi bakteri metanogenik menjadi metana: asetat (CH3-COO), format (HCOO), methanol (CH3OH), Karbon dioksida, dan metilamin (CH3NH2). Penggunaan asetat dalam pembentukan metana disertai pemecahan molekul , pembentukan metana dari gugus – CH3, dan karbondioksida dari gugus -COO.

Bakteri anaerob dan aerob dalam system pencernaan

Usus halus dan beberapa organ pencernaasn manusia lainnya merupakan tempat yang cukup ideal untuk kehidupan Bakteri anaerob. Dilaporkan bahwa terdapat 1010 sel/gram feses kering bakteri  jenis Bacteriocida. terdapat  jenis sakarolitik (penghancur gula) seperti Clostridium, Acetoribrio, Staphylococcus, Bacteriocides, Fusobacetrium, dan Peptococcus. Selain ditu, di dalam organ pencernaan, bakteri metanogenik juga dapat hidup. Koloni mereka mencapai 104 sampai  108 sel/mL .

Pencernaan Anaerob Senyawa Organik Menjadi Metana

Penguraian senyawa organic secara anaerob menjadi metana dibagi ke dalam 2 tahap utama sederhana yaitu hidrolisis dan pembentukan asam volatile, kemudian pembentukan metana. Ada juga yang membaginya ke dalam enam  tahap yaitu hidrolisis senyawa organic, fermentasi atau asetogenesis, hidrolisis anaerobic asam lemak dengan β oksidasi dan alcohol, oksidasi anaerobic asam lemak dan beberapa asam volatile, konversi asetat menjadi metana, dan pembentukan metana dengan pemasangan hydrogen dan karbon menjadi metana.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap Anaerobiosis dan metanogenesis

  1. Komposisi nutrisi

Komposisi nutrisi  dalam lumpur mempengaruhi perkembangan bakteri dan keberjalanan metabolism mereka dalam melakukan penguraian senyawa organic. Selain itu, komposisi  nutrisi juga berpengaruh pada komposisi biogas yang dihasilkan. CH4 seharusnya memiliki komposisi terbesar dalam offgas yang terbentuk. Namun karena pengaruh nutrisi, CO2 dapat menempati posisi dengan komposisi terbesar. Pada torinya penguraian sempurna karbohidrat, dapat menghasilkan 50% bagian CH4 dan 50% bagian CO2.. perubahan komposisi nutrisi dalam sludge dapat merubah perolehan ini.

  1. Oksigen terlarut yang terkandung dari system penguraian anaerob

Kehadiran oksigen dalam system dapat menghambat proses hidrolisis, asetogenesis, dan metanogenesis.

  1. Temperatur

Hampir semua kehidupan mikroba dipengaruhi temperature. Untuk menunjang kehidupan yang optimum, maka temperature yang harus diberikan pun optimum sesuai dengan karakteristik bakteri itu sendiri.  Temperature akan berpengaruh pada laju metabolism, laju pertumbuhan mikroba, produksi gas, penggunaan substrat, dan aktifitas biologi lainnya.  Hal ini disebabkan adanya keterlibatan enzim secara aktif dalam berbagai aktifitas tersebut, sementara enzim memiliki karakter yang cukup spesifik terhadap temperature. Dan yang perlu diperhatikan adalah bahwa  masing-masing kelompok bakteri anaerob memiliki temperature optimum yang berbeda-beda, jadi perlu disesuaikan. Berdasarkan spesifikasinya terhadap temperature, bakteri dibedakan menjadi 3 kelompok yaitu mesofilik, psikrofilik, dan termofil.

  1. pH

sama halnya dengan temperature, pH memiliki peran yang penting. Perubahan pH dapat merubah aktifitas biologi bakteri. Neutrophyles misalnya dapat hidup secara optimum dalam rentang pH sekitar 6.5-8, Acidophles hidup pada pH 3.5-5.5 dan Basophyles lebih suka tinggal pada pH 9,5-13. Alasannya pun sama yaitu berkaitan dengan aktifitas enzim yang sensitive terhadap pH sehingga perlu diilakukan pengendalian pH agar tetap berada pada kondisi optimum bakteri.

  1. Konsentrasi padatan volatile

Konsentarsi padatan volatile yang cukup tinggi di dalam umpan akan menambah beban penguraian bakteri, artinya, konsentari padatan ini akan menjadi parameter terukur yang dapat menyatakan seberapa besar beban pencernaan yang harus dilakukan. Padatan volatile ini biasanya terdiri dari sumber makanan untuk proses hidrolisis dan pembentukan asam. Selain itu, kadarnya juga akan berhubungan dengan asdam volatile yang terbentuk, dan pH dari system itu sendiri.

  1. Konsentrasi asam volatile

Ketika penguraian terjadi, asam lemak dapat dikonversi menjadi asam volatile, akumulasi berlebih dapat menyebabkan pH system turun signifikan. Penurunan pH akan menyebabkan terhambatnya proses metanogenesis dan hidrolisis.  Jadi konsentrasi asam volatile dijaga pada kondisi optimum.

Senyawa Toksik dan Inhibitor Penguraian Oleh Mikroba

  1. Ion logam

Ion logam yang dapat menghambat proses digesti mikoba bahkan membunuhnya adalah ion logam dalam konsentrasi berlebih melebihi kadar yang diperlukan mikroba, misalnya seng, tembaga, nikel, boron, molybdenum, selenium, besi, magnesium,  dan mangan. Beberpa logam yang lain seperti raksa, cadmium, kromium, timbale, tembaga, dan nikel memiliki keberpengaruhan yang cukup besar. Ion logam tersebut dapat menginaktivasi enzim sehingga tidak hanya pertumbuhannya yang terhambat, proses pencernaan senyawa organic yang sedangn meraka lakukan juga akan terhenti. Bahkan jika terdapat ion –SH  metanogenesis tidak akan terjkadi. Ion-ion tersebut dapat dating dari umpan, maupun dari asam organic yang ada. Selain menginaktivasi enzim, mereka juga dapat menurunkan kemampuan bakteri untuk mengadsorpsi padatan tersuspensi.

  1. Sulfide

Sulfide terbentuk dari reduksi ion sulfat dan dekomposisi asam amino yang mengandung sulfur. Mekanisme bagaimana ion sulfide dapat meracuni bakteri tidak diketahui dengan pasti, namun efek inhibitor dan racun yang terjadi dapat diidentifikasi mulai dari konsentrasi 200 mg/L dalam system digesti mesofilik.

Sulfide trlarut dapat bereaksi dengan logam berat kecuali kromium kemudian mengendap.

  1. Gas ammonia terlarut

Efek keberadaan ammonia berpengaruh pada proses metanogenesis, namun dalam jumlah sedikit dapat mnyebabkan beberapa perubahan pada proses hidrolisis dan pembentukan asam. Dilaporkan bahwa kadar ammonia yang lebih besar dari 700mg/L memiliki pemngaruh yang kurang signifikan, sementara inhibisi terjadi pada kadar di bawah 150 mg/L.

  1. Asam volatile tak terionisasi

Asam lemak volatile yang terakumulasi dapat menyebabkan turunnya Ph system dan menghambat proses metanogenesis, goncangan bebab yang harus dicerna, dan infiltrasi inhibitor seperti ion logam, hidrokarbon terklorinasi, sianida, formaldehid, dan kloroform.

  1. Sianida

Sianida akan menghambat proses metanogenesis.

  1. Inhibitor lain

inhibitor lain yang dapat mengganggu kinerja mikroba misalnya deterjen dengan kandungan laurel sulfatnya, hidrokarbon terklorinasi, formaldehid, kloroform pestisida, herbisida, insektisida, fungisida, dan pengawet makanan.

bioaugmentasi

Bioaugmentasi adalah proses penambahan produk bakteri komersial ka dalam limbah cair untuk meningkatkan efisiensi dalam pengolahan limbah secara biologi.

Pasteurisasi adalah salah satu contoh yang berhubungan dengan perusahaan pengolahan susu. Dan dalam industry anggur (minuman beralkohol), pemanasan jus buah menjadi 63oC selama 30 menit akan membunuh ragi yang secara alami berasosiasi dengan buah dari ketika jus diperoleh. Fermentasi jus terpasteurisasi dapat diinisiasi dengan penambahan endapan berisi ragi hidup yang diambil dari pengolahan wine secara batch.

Kultur Starter Murni

Kultur murni mengandung spesies tunggal dari organisme yang diisolasi dari populasi heterogen.

  1. 1. Produk Bioaugmentasi untuk Pengolahan Limbah

Bentuk Produk

Bubuk kering dan suspensi cairan merupakan bentuk paling umum dari produk bioaugmentasi. Produk bubuk kering pada umumnya diproduksi oleh pengeringan dengan udara, sedangkan suspensi cairan diproduksi oleh bakteri yang tumbuh dalam media cair dengan penambahan lanjutan stabilizing agent untuk memelihara viabilitas bakterial dalam suspensi cairan

Untuk bubuk kering sendiri memiliki shelf life bertahun-tahun, sedangkan suspensi cairan memiliki shelf life dengan rentang 6 bulan-2 tahun. Baik bubuk kering maupun suspensi cairan sebaiknya disimpan dalam temperature 4-32 0C.

Kemampuan Produk Bioaugmentasi

Kemampuan produk bioaugmentasi dalam pengolahan air limbah diantaranya:

  • Biodegradasi senyawa organik
  • Mengkontrol bau dari sistem kumpulan
  • Mengkontrol akumulasi lemak dalam sistem kumpulan
  • Mengurangi akumulasi lemak pada permukaan clarifier
  • Mengurangi kebutuhan aerasi
  • Mengkontrol pertumbuhan bakteri filamentous
  • Mengurangi produksi busa dalam tangki aerasi dan digester
  • Meningkatkan penghilangan BOD
  • Mencegah shock loading
  • Menurunkan produksi lumpur
  • Meningkatkan pengendapan padatan di dalam clarifier sekunder
  • Meningkatkan kinerja digester aerobik
  • Meningkatkan kinerja digester anaerobik

Penggunaan Produk Bioaugmentasi

Penggunaan produk bioaumentasi disarankan pada basis harian. Pada pabrik municipal, dosis produk bioaugmentasi yang ditambahkan ke air limbah sebesar 0,1-0,3 g/m3. Pada pabrik pengolahan air limbah industrial, dosis produk ditentukan oleh beban hydraulic dan organik (variasi dan konsentrasinya). Dosis untuk pengolahan air limbah industrial adalah 1 pound (atau galon) produk per 200 mg/L BOD per 1 juta galon air limbah.

Produk Bioaugmentasi pada Aplikasi Air Limbah

Dengan penggunaan produk bioaugmentasi pada pengolahan aerobik dapat meningkatkan laju reaksi dan produksi asam volatil. Jika produk bioaugmentasi tidak mengandung bakteri metanogenik akan menghasilkan lebih banyak asam volatil daripada yang dikonsumsi pada reaksi yang menghasilkan metana dan CO2.

Faktor Lingkungan dan Efisiensi Bioaugmentasi

Berikut adalah faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi efisiensi bioaugmentasi.

  • Hydraulic retention time
  • Konsentrasi mixed liquor suspended solids (MLSS)
  • Konsentrasi oksigen terlarut
  • Temperatur air limbah
  1. 2. Kontrol Operasional dan Bioaugmentasi

Kontrol operasional berguna untuk menjaga efektivitas dari produk bioaugmentasi yang ditambahkan ke air limbah. Kontrol operasional dapat berupa menjaga agar biomassa dalam jumlah yang relatif kecil (kekurangan biomassa).

  1. 3. Terminasi Bioaugmentasi Produk

Karena adanya seleksi alam dalam air limbah yang menyebabkan bakteri mati, maka perlu dilakukan terminasi bioaugmentasi untuk menjaga populasi bakteri pada level optimum. Bergantung pada pabrik pengolahan air limbah yang ada,  terminasi biaugmentasi membutuhkan ½-2 waktu tinggal sel rata-rata untuk aktivitas yang hilang dari bioaugmentasi.

proses metabolik

Proses Secara Umum

Metabolisme adalah seluruh transformasi yang terjadi dalam sel termasuk di dalamnya sel bakteri , atau protozoa untuk membuat sel baru dan membentuk populasi bakteri. Proses metabolisme pada umumnya terdiri dari konservasi energi, biosintesis, asimilasi, dan pemeliharaan sel.

Konservasi Energi

Kemampuan untuk mentransformasikan dan menkonsumsi energi merupakan harta fundamental yang dimiliki oleh seluruh makhluk hidup. Sel membutuhkan energi untuk melaksanakan berbagai fungsi kerja mekanik seperti daya pergerakan dan kerja elektris seperti pergerakan ion dan molekul. Energi kimia juga dibutuhkan dan dikonsumsi selama reaksi yang mensintesis berbagai senyawa kimia penyususn sel. Konsumsi energi menjadi sesuatu yang penting dalam kehidupan sel. Energi didulang dari sebuah struktur kimia yang disebut substrata tau dari radiasi sinar matahari.

Gambar Metabolisme Mikroba Secara Umum

Energi Carriers (Pembawa Energi)

Pada umumnya, bentuk manifestasi dari konservasi energi yaitu pembentukan senyawa fosfat bernergi tinggi, sebagai energi kimia. Pada umumnya, senyawa kimia yang menjadi pembawa energi ini adalah adenosine trifosfat (ATP), yang jika satu ikatan P-nya terlepas akan menjadi ADP kemudian menjadi AMP.

Anabolisme adalah metabolisme pembentukan yang menggunaka energi (ATP) untuk mensintesis komponen sel kompleks (makromolekul) dari senyawa yang lebih sederhana dalam sel (central intermediate). Komponen sel baru yang dimaksud adalah phosphorylates, yang mendapat molekul fosfat dari ATP dalam proses.

Ada berbagai jenis mekanisme dalam konservasi energi untuk memproduksi ATP. Akan tetapi, pada prinsipnya semua mekanisme berlangsung melalui proses oksidasi reduksi yang melibatkan transfer elektron dari molekul pendonor (teroksidasi) ke akseptor elektron (terreduksi).

Elektron Carriers

Oleh karena cara makhluk hidup mengkonversi energi adalah dengan reaksi oksidasi dan reduksi, fungsi sumber energi utama adalah memulai proses donor elektron. Sinar matahari pun tidak melakukan inisiasi secara langsung melainkan melalui molekul fotoreseptor yang dikenal dengan nama klorofil-a untuk mendonorkan elektron. Elektron yang ditransfer diterima oleh molekul organik pembawa elektron, yang disebut koenzim, biasanya dalam bentuk nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) dan turunan terfosforilasinya (NADP). Saat menerima ion hidrida, koenzim ini akan terreduksi menjadi NADH/NADPH. Senyawa tereduksi tersebut kemudian mendonor elektron untuk menghasilkan ATP atau untuk reaksi metabolisme lain seperti biosintesis, asimilasi dan pemeliharaan sel. Sekali molekul NAD mendonorkan ion hidrida, maka NAD dapat menerima elektron lagi.  NAD dapat dianalogikan dengan ATP dalam fungsinya sebagai pembawa elektron universal (daya reduksi) dengan cara yang sama dengan yang dilakukan oleh ATP sebagai pembawa ikatan fosfat universal (energi metabolic).

Biosintesis

Pada umumnya, materi organik dalam organisme terdiri dari empat kelas makromolekul kompleks yaitu asam nukleat, protein, polisakarida dan lemak. Molekul-molekul besar ini disintesis dari kelompok senyawa organik sederhana yang disebut central intermediate, yang diturunkan dari sumber karbon melalui anabolisme atau biosintesis yang terdiri dari dua tahap utama yaitu sintesis monomer prekursor dan polimerisasi. Kedua tahap ini adalah net consumer dalam biosintesis dan akan menggunakan ATP selama konservasi energi. Biosintesis akan berlangsung selama jumlah ATP cukup.

Asimilasi & Ingesti

Asimilasi adalah transport komponen metabolik terlarut dari luar ke dalam lingkungan sel, baik secara pasif (difusi) maupun transport aktif. Sel yang mendapatkan semua komponen metabolic melalui asimilasi disebut osmotrof, contohnya jamur, algae, dan bakteri. Asimilasi dipenuhi dengan mekanisme transportasi dengan energi pasif (energi netral) dan energi aktif (energi konsumsi). Transport pasif dilakukan berdasarkan driving force yang berupa gradient konsentrasi, dengan mekanisme difusi. Proses ini bersifat spontan, tidak membutuhkan energi dari luar dan akan berlangsung sampai konsentrasi di area perbatasan sel dengan daerah luar menjadi homogen . Transport pasif akan terjadi hanya ketika molekul mampu berdifusi melalui membran sel.

Ingesti adalah proses transpor materi organik tak larut melalui membran sel. Sel yang mampu melakukan Ingesti disebut fagotrof, contohnya protozoa, siliata dan amoeba. Protozoa fagotrof dapat mengkonsumsi alga, jamur, virus, dan protozoa lainnya, serta senyawa organik partikulat abiotik (nonselular). Organisme fagotrop ini pertamanya harus melarutkan partikel yang dingesti secara intraseluler sebelum melepaskan senyawa organik yang dapat diserap sebagai nutrisi oleh sel. Pelarutan intraseluler ini dibantu oleh enzim spesifik. Mekanisme pelarutan melibatkan keterpaduan antara proses disimilasi (penguraian), biosintesis, konservasi energi.

Pemeliharaan Sel

Pemeliharaan sel adalah aktivitas sel yang tidak berhubungan langsung dengan pertumbuhan. Fungsi utama dalam pemeliharaan sel adalah bergerak dan mempertahankan kesatuan struktur sel. Sel yang bergerak membutuhkan energi  untuk operasi pergerakan mereka. Maksudnya, pergerakan sel yang diwujudkan dengan bagian berupa flagella atau silia, serta aliran sitoplasmik.

Klasifikasi Metabolik

Berdasarkan sumber karbon dan energi yang digunakan, organisme dibedakan atas:

Kemoheterotrof: Organisme ini menggunakan senyawa organik sebagai sumber karbon dan energinya. Kemoheterotrof terdiri dari fungi (mold dan yeast), protozoa dan bakteri.

Kemoautotrof: Organisme ini menggunakan senyawa anorganik sebagai sumber energi dan CO2 sebagai sumber karbon. Organisme yang termasuk kemoautotrof adalah bakteri nitrifikasi, hidrogen, sulfur dan besi.

Fotoheterotrof: Organisme ini menggunakan cahaya sebagai sumber energi dan senyawa organik sebagai sumber karbon. Organisme yang termasuk fotoheterotrof adalah beberapa jenis alga dan cyanobacteria yang bersifat anaerobik-fotosintetik.

Fotoautotrof: Organisme ini menggunakan cahaya sebagai sumber energi dan CO2 sebagai sumber karbon.  Sebagian besar alga dan cyanobacteria termasuk dalam klasifikasi fotoautotrof.

Kebutuhan Nutrisi

Bioelement  Mayor

Terdapat 10 bioelemen yang dibutuhkan oleh sel dengan konsentrasi yang cukup tinggi. Bioelement ini adalah sebagai berikut:

Karbon: Sel memperoleh karbon melalui oksidasi heterotrof senyawa organik atau melalui reduksi autotrof CO2. Pada organisme autotrof, CO2 yang diperoleh dari fiksasi CO2 digunakan untuk menghasilkan sel baru (biosintesis). Sedangkan, pada organisme heterotrof, sumber karbon tidak hanya dimanfaatkan untuk produksi sel baru (biosintesis/anabolisme) tetapi juga untuk menghasilkan energi (katabolisme).

Sejumlah kecil organisme baik autotrof maupun heterotrof tidak dapat mensintesis semua molekul organic spesifik yang dibutuhkan untuk pertumbuhan sehingga senyawa tersebut harus hadir atau diasimilasi dari lingkungan ekstraseluler jika reaksi biosintesis akan diberlangsungkan.

Nitrogen: Nitrogen diperlukan oleh semua mikroba untuk mensintesis protein dan asam nukleat (DNA dan RNA). Nitrogen diperoleh dari lingkungan dalam bentuk anorganik, biasanya dalam bentuk NH3 yang dibutuhkan untuk asimilasi dan transformasi sel. Namun, ada juga organisme yang dapat menggunakan NO3 sebagai sumber nitrogennya, yang kemudian direduksi menjadi ammonia melalui assimilatory nitrate reduction sebelum digunakan dalam biosintesis.

Energi ekstra untuk metabolism dibutuhkan untuk mentransfer elektron dari sumber internal menjadi ion nitrat untuk membuat sumber nitrogen yang lebih disukai daripada ammonia. Gas nitrogen juga dapat secara terbatas digunakan oleh organisme khusus melalui mekanisme konsumsi energy yang disebut dengan fiksasi nitrogen.

Oksigen & Hidrogen: O2 dan H2 terdapat dalam sel dalam bentuk air, sebagai komponen utama dalam senyawa organik. Pada organisme heterotrof, oksigen dan hydrogen diperoleh dari molekul substrat. Sedangkan, pada organisme autotrof, molekul oksigen diperoleh dari fiksasi CO2.

Sulfur: Sulfur adalah komponen asam amino yang dibutuhkan untuk sintesis protein. Beberapa organisme dapat memperoleh sulfur melalui asimilasi reduksi sulfat, sebagian lagi memperoleh sulfur melalui reduksi senyawa sulfur seperti H2S.

Fosfor: Fosfor terdapat dalam bentuk ion fosfat dalam materi organik sel seperti asam nukleat (DNA dan RNA), nukleotida (ATP), nukleosida (ADP dan AMP), dan fosfoipid. Di bawah kondisi normal, beberapa sel dapat menyimpan fosfor dalam bentuk polifosfida. Fosfor juga dapat diperoleh dalam bentuk senyawa organik yang kemudian diuraikan terlebih dahulu oleh enzim fosfatase sebelum masuk reaksi biosintesis.

Senyawa lain: Senyawa lain yang termasuk mayor bioelement adalah K, Ca, dan Mg yang dibutuhkan untuk enzim serta Fe yang dibutuhkan sebagai komponen struktur protein.

Bioelemen  Minor

Elemen-elemen yang dibutuhkan sel dalam jumlah mikro diantaranya: Zn, Mn, Co, Cu, dan Mo (yang dibutuhkan dalam aktivasi dan integritas struktur enzim), serta vitamin untuk pertumbuhan. Ada juga organisme yang membutuhkan nikel dan tungsten sebagai bioelemen. Selain itu, alga diatom membutuhkan bioelemen silicon sebagai komponen struktur dinding sel.

Kebutuhan Energetik

Konservasi energi membutuhkan transfer elektron antara molekul pendonor dan akseptor. Kemampuan molekul pendonor untuk mendonorkan elektronnya tergantung pada kemampuan menyuplai NAD dalam sel. NAD hanya dihasilkan dalam jumlah yang sedikit dalam sel sehingga perlu di-cycled (reduksi dan oksidasi). Molekul atau ion yang menerima elektron dalam reaksi konservasi energi disebut electron penerima terakhir, seperti O2 pada organisme aerobik, nitrat dan sulfat pada organisme anaerobik, dan senyawa organik pada organism sel fermentatif.

Jumlah ATP yang bisa dihasilkan melalui oksidasi dan reduksi tergantung pada jumlah elektron yang ditransfer. Oleh karena itu, jumlah ATP yang dapat dihasilkan dapat dihitung secara teoritis dengan menghitung jumlah elektron yang ditransfer ke terminal acceptor.

Pengolahan Air Limbah

Sasaran utama dari sistem biologis yang bervariasi untuk pengolahan air limbah adalah oksidasi karbon, nitrifikasi, dan denitrifikasi. Sasaran dan dasar rasional ini berhubungan dengan keutamaan metabolisme microbial yang telah dideskripsikan sebelumnya.

Oksidasi Karbon

Salah satu cara yang paling umum untuk menyelenggarakan oksidasi karbon adalah dengan sistem pengolahan aerobik seperti, lumpur aktif, menara percik, lagun aerasi, dan kolam oksidasi. Sistem ini berbeda dengan oksigenasi, tetapi semua bergantung pada metabolisme respirasi aerobik kemoheterotrof untuk memineralisasi senyawa organik.

Oksidasi karbon juga dapat dicapai dengan sistem anerobik. Dalam sistem anaerobik, karbon dioksida dibentuk melalui aktifitas bakteri fermentasi, bakteri respirasi sulfat, dan beberapa bakteri metanogenik. Pada sistem ini pula, karbon organik direduksi dan terjadi metabolisme bakteri fermentasi.

Penghilangan Nitrogen

Proses penghilangan nitrogen secara biologis dapat dilaksanakan oleh 2 tahap yaitu, nitrifikasi dan denitrifikasi. Pada proses nitrifikasi, ammonia dioksidasi menjadi nitrit, kemudian nitrit dioksidasi menjadi nitrat. Pada tiap tahap nitrifikasi tersebut dikatalisis oleh bakteri yang berbeda. Pada proses denitrifikasi, nitrat direduksi menjadi gas nitrogen (N2) yang berlangsung secara anaerobik.

Biosintesis

Salah satu konsekuensi dari seluruh proses biologis untuk pengolahan air limbah adalah sintesis sel baru (dalam hal ini sebagai lumpur). Untuk menunjang pertumbuhan sel secara aktif, maka diperlukan kondisi lingkungan yang cocok untuk bakteri tersebut, serta penambahan nutrien (untuk mencegah defisiensi nutrient), seperti nitrogen, fosfor, dan  elemen minor. Hal ini bertujuan supaya oksidasi karbon tetap berjalan sebagaimana mestinya.

Logam Berat_d lingkungan seperti apakah??

: Logam Berat

Logam berat dapat ditemukan dalam limbah cair kota dan lumpur yang mengandung cadmium, tembaga, timbal, raksa, nikel, dan seng.

Dalam limbah, kehadiran logam berat dalam konsentrasi tinggi menjadi perhatian yang serius karena beberapa alasan yaitu:

  1. Logam berat dapat menghambat dan menguraikan aktifitas biologi dalam pengolahan limbah sekunder yang menghasilkan tingginya konsentrasi efluen organik
  2. Menghambat proses nintrifikasi
  3. Logam berat dapat terakumulasi dalam padatan yang ada dalam lumpur dan mencegah pembuangan lumpur dengan insinerasi atau proses pengolahan dengan berbasis tanah (landfill dan sejenisnya)
  4. Menghambat proses penguraian lumpur anaerobic
  5. Menyebabkan timbulnya efek yang merugikan bagi lingkungan ketika dibuang
  6. Menyebabkan lumpur tidak dapat ditanahkan secara teratur dan secara agronomis

Logam berat dalam aliran  limbah perkotaan dan lumpur

Logam ditemukan dalam limbah perkotaan yang dihasilkan dari proses industri, perdagangan, dan aktifitas rumah tangga serta dari deposisi zat yang berasal dari atmosfer dan air hujan. Kontribusi logam berat dari pemukiman dan industri dipengaruhi oleh seberapa besar kontribusi industri serta dipengaruhi oleh peraturan pengolahan limbah.

Padahal, tidak ada korelasi yang kuat ditemukan di antara persentasi aliran limbah industri dan konsentarsi logam dalam aliran imbah tesebut terhadap pabrik pengolahan imbah (WWTP), kebanyakan kota memiliki kontribusi kurang dari 4%  limbah yang mengandung logam.

Pembuangan logam berat dengan menggunakan sistem lumpur aktif

Logam berat masuk ked ala peralatan pegolahan limbah melalui aliran limbah itu sendiri dan keluar  menjadi efluen maupun dengan pembuangan dengan sistem pengolahan padatan lumpur baik primer maupun sekunder. Pembuangan logam berat yang terkandung dalam cairan limbah meupaan fungsi dai kemampuan siste penglahan untuk mempartisi menjadi padatan primer atau sekunder dan efisiensi proses pengolahan dalam pembuangan padatan.

Pengendapan primer

Pembuangan logam dalam pengendapan primer merupakan proses fisika yan bergantung pada proses pengendapan logam yang berasosiasi dengan padatan yang mampu mengendap yang terkandung dalam limbah atau yang sengaja ditabahkan untuk membantu pengendapan logam. Selain itu proses ini juga bergantung pada efisiensi proses sedimentasi itu sendiri.

Persentasi pembuangan logam dari limbah induknya untuk semua logam dengan sistem pengolahan yang bervariasi untuk logam yang berbeda adalah tidak konstan. Sehingga dapat disipulkan bahwa konsentrasi logam dalam influen dan persentase pembuangannya adalah tidak berkaitan.

Toksisitas Logam Berat

Walaupun pertumbuhan bakteri membutuhkan logam berat dalam jumlah konsentrasi yang rendah, kelebihan logam berat justru dapat memberikan efek yang sebaliknya bahkan cenderung membunuh bakteri. Toksisitas logam berat dalam sistem biologi diyakini disebabkan oleh ion logam bebas dalam fasa terlarut. Ion logam tersebut dapat berikatan atau  membentuk kompleks inaktif dengan elektron yang tak dapat digunakan pada sisi aktif dari berbagai enzim, pengambilan substrat, dan proses metabolic lainnya.

Batas penghambatan logam berat untuk logam berat dalam pembuangan BOD dan nitrifikasi dalam lumpur aktif disajikan dalam tabel 7.4 halaman 131 dalam buku Wastewater Biology:  The Life Process. Terdapat beberapa cara untuk mendeteksi penghambatan dan efek racun yang ditimbulkan oleh logam berat dalam sistem lumpur aktif. Misalnya:

1. penurunan aktifitas protozoa

2. hilangnya protozoa

3. penurunan laju pengambilan oksigen

4. penambahan konsentrasi nitrit

5. deteriorasi kualitas efluen khususnya padatan effluent

6. penambahan kematian selama ter bioassay online

Walaupun penghambatan atau pengaruh racun dari logam berat dapat diketahui dari indicator di atas, tidak selalu terbukti ketoksikan logam. Inhibitori dan racun dari logam juga dapat diobservasi dalam sistem lumpur anaerob. Toksisitas tidak sesederhana dan hanya dinyatakan dari konsentarsi logam saja, tetapi juga rasio logam terhadap biomassa. Penjelasan terhadap rendahnya nilai penghambatan untuk lumpur aktif dapat diperoleh dari rendahnya konsentrasi biomassa dalam sistem lumpur aktif ketika dibandingkan dengan pencernaan secara anaerobik.

Distribusi logam dalam aliran limbah

Logam berat dalam limbah terdistribusi antara fasa padatan dan cairan. Dari sudut pandang operasi, porsi dari logam yang terasosiasi dengan padatan ditahan pada filter 0.45 μm yang diklasifikasikan sebagai logam fasa padatan. Porsi ter4larut akan melewati filter dan kandungan logam dapat berupa ion bebas atau kompleks terlarut. Dalam fasa padat, bentuknya dapat  berupa endapan, terasosiasi dengan padatan limbah mentah atau dalam biomassa lumpur aktif. Distribusi relative logam di antara fasa padat dan fasa cair adalah fungsi dari perbedaan mekanisme, termasuk kompleksasi dalam fasa terlarut, presipitasi, sorpsi, dan pengambilan secara biologis.

Kompleksasi dalam fasa padat

Kompleksasi adalah sebuah proses ketika ion positif logam berikatan dengan atau menjadi sebuah molekul atau ion bermuatan yang disebut ligan atau complexing agent. Agent tersebut membentuk kompleks logam terlarut, menjaga logam dalam larutan yang mungkin dapat mengendap atau terakumulasi dalam padatan lumpur. Hasilnya adalah efluen dengan konsentrasi tinggi dan efisiensi pengurangan logam yang rendah.

Ligan ditemukan dalam limbah berupa senyawa organik maupun anorganik. Sebagian besar ligan anorganik adalah karbonat, hidroksida, sulfat, klorida, fosfat, dan ammonia. Sedangkan ligan organik berasal dari alam (asam humat atau fulvat) atau sintetis (Asam Nitrilotriasetat/ NTA dan asam etilendiamintetraasetat/ EDTA). Kompleks organik lebih kuat daripada yang anorganik sehingga menghasilkan efisiensi pengurangan logam dalam limbah yang lebih rendah.

Presipitasi

Presipitasi adalah proses ketika logam mencapai  batas kelarutan. Kelarutan logam dalam sebuah larutan lebih disebabkan oleh pH dan ion kompleks. Jika pH menurun, kelarutan meningkat. Selain itu hal ini juga dipengaruhi oleh temperatur dan ligan. Temperatur dengan kelarutan berbanding lurus.

Sorpsi

Sorpsi merupakan proses interaksi secara fisik maupun kimia di antara logam dan partikel dalam aliran pengolahan limbah. Partikel yang dimaksud dapat berupa padatan umpan limbah, material koloid organik seperti protein, karbohidrat, lemak, dan substansi asam lemak.

Tiga proses utama sorpsi terjadi di permukaan adalah adsorpsi, kompleksasi, dan pertukaran ion. adalah adsorpsi, kompleksasi, dan pertukaran ion.

Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi logam berat

  • Karakteristik fisik dan kimia

Faktor fisik dan kimia yang mempengaruhi aktifitas penyekatan logam adalah  pH, konsentrasi padatan tersuspensi, dan logam total, serta konsentrasi kompleks ligan. Logam kation pada pH sekitar 7 lebih dari 80% logam terasosiasi dengan fasa padat

  • Faktor operasional

Faktor operasi yang mempengaruhi distribusi logam adalah SRT (umur lumpur). Penghilangan logam akan menjadi sangat efektif pada nilai SRT yang tinggi.  Pada kondisi yang sama, peningkatan SRT pada sistem lumpur aktif akan meningkatkan konsentrasi MLSS dan menurunkan senyawa organik terlarut. Selain itu, peningkatan SRT juga dapat menyebabkan perubahan karakteristik pada biomassa.

catatan kuliah kerja Teknik Kimia kuuu, nice memory

Laporan Kuliah Kerja Teknik Kimia Angkatan 2005, 30 Januari-2 Februari 2008

  1. PT Dahana

Acara kunjungan ke PT Dahana diawali dengan acara sambutan dan pengarahan yang terdiri dari penjelasan safety Induction ring 1 dan ring 2, penjelasan proses produksi, dan dilanjutkan dengan plant tour ke pabrik, ishoma, dan sesi Tanya jawab

Adapun poin-poin yang diperoleh adalah:

v      Bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada industri bahan peledak ini adalah sebagai berikut: explosion, bahaya kimia,ular kobra, air blast,

v      Perusahaan ini merupakan perusahaan yang termasuk dalam BUMN, harapan terhadap perusahaan ini  adalah bahwa perusahaan ini akan menjadi perusahaan strategis di bidang produksi bahan peledak dan pelayanan jasa peledakan.

v      Perusahaan tepusat di Tasikmalaya, tetapi site project pelayanannya berjumlah 20 yang tersebar di seluruh Indonesia

v      Bahan peledak yang diproduksi terdiri dari bahan peledak untuk industri dan militer. Bahan peledak industri terdiri dari bahan peledak untuk migas dan non-migas.

v      Proses yang dilakukan dalam produksi terdiri dari persiapan yaitu mempersiapkan bahan berupa oxidizer, fuel, dan zat additive. Dari persiapan oxidizing kemudian dilanjutkan dengan mixing, lalu catridging.

v      Sistem produksi yang diterapkan adalah sistem batch. Dari system ini diproduksi 900 kg/batch

v      Pengendalian kualitas: untuk produksi (cek tubiditas larutan oksol, densitas larutan oksol, viskositas produk, densitas produk), produk jadi (cek sensitifitas dan viskositas)

v      Teknologi yang diterapkan merupakan pengembangan dari teknologi Australia

v      Salah satu produk bernama shape charge (terdiri dari solid liner, charge case, main explosive,dan primer) digunakan untuk membuat sumur minyak yang disesuaikan oleh kedalaman dan diameter lubang. Alat yang digunakan untuk mengantarkan shape charge ini adalah gun

v      Selain control produk, di sini juga dilakukan control manufaktur

v      Pertanyaan-pertanyaan:

1)      Anggit: bagaimana analisis pasar yang dilakukan PT Dahana? Berapa persen dari kebutuhan pasar local Indonesia yang dipenuhi oleh PT Dahana? Apakah teknologi yang dimiliki PT Dahana sudah memiliki lisensi?

2)      Ibang: jika kita akan memesan bahan peledak dari PT ini apakah butuh syarat?

3)      yogi: bagaimana prospek industry bahan peledak di masa depan?

v      Jawaban dari pertanyaan:

1)      Teknologi yang digunakan merupakan hasil pengembangan dari teknologi dari Australia

2)      Iya, ada syarat-syarat tertentu. Harus ada syarat keamanan dari pihak yang berwenang untuk menghindari penyalahgunaan produk.

3)      Sangat prospektif karena akan semakin banyak industry yang menggunakan bahan peledak, misalnya eksplorasi bahan tambang, pencarian batu gamping sebagai bahan semen, dll. Lagipula di pertahanan juga

  1. PT Pertamina UP IV Cilacap

Acara kunjungan ke PT Pertamina UP IV Cilacap dimulai dengan acara sambutan oleh Bapak Suwarno, dilanjutkan dengan penayangan film Pertamina, penjelasan proses produksi oleh Manajer Pengembangan yaitu Pak Ardhi (TK’83), penyerahan cinderamata, dan plant tour.

Adapun poin-poin yang diperoleh dari kunjungan ini adalah sebagai berikut:

Omset Pertamina mencapai trilyunan

Produk Pertamina memenuhi 30% kebutuhan dalam negeri, 60% kebutuhan di Pulau Jawa

60% Perekonomian Cilacap didukung oleh keberadaan Pertamina

Yang diterapkan adalah sistem kompetensi bukan senioritas

Dari awal pendiriannya melewati tahun demi tahun, Pertamina dinilai sudah cukup banyak mengalami perubahan

Pertamina menghabiskan <1,5 milyar untuk kepentingan community development daerah Cilacap, berupa program koperasi dan bina lingkungan

Masyarakat awam masih sering menyalahkan Pertamina atas tingginya harga minyak termasuk juga kelangkaannya, padahal yang bertanggung jawab atas BBM dalam negeri ada 3 yaitu, Departemen Pemberdayaan Wanita, Departemen ESDM, dan pertamina

Pertanyaan-pertanyaan yang muncul:

1)      Bambang: apa yang dilakukan Pertamina untuk menyingkirkan image buruk perusahaan minyak dalam negeri sekaligus menarik putra bangsa utuk bergabung? Ada isu minyak akan habis, jika itu terjadi apa yang akan dilakukan Pertamina? Bagaimana dengan Aspal, apakah bisa dijelaskan lebih lanjut?

2)      Edo: apa saja yang dapat dilakukan sarjana Teknik Kimia di Pertamina ini? Mata kuliah utama apa saja yang menjadi penunjang kemampuan Sarjana Teknik Kimia di Pertamina?

3)      Jenny: apa yang dijadikan bahan peningkat bilangan oktan di Pertamina?

4)      Lingga: sumber crude Pertamina diperoleh dari mana? Kapan akan diadakan lagi oprec fresh graduate? Apa saja test dan syaratnya?

5)      Bagaimana sistem transportasi raw material dan produk yang dijalankan Pertamina? Sejauh apa pemanfaatan flaredi sini? Sayang kan dibuang? Apa parameter kesuksesan Pertamina?

Jawaban atas pertanyaan yang diajukan:

1)      Pembentukan Pertamina EP yang bertugas sebagai anak perusahaan untuk mengelola, pencarian, eksplorasi produksi sehingga Pertamina menjadi one of world class company. Sekarang bentuknya adalah PT dan ada juga UU Migas sehingga Pertamina akan sama kompetitifnya dengan perusahan minyak luar negeri

Yang habis itu di Indonesia, sedangkan cadangan minyak dunia masih sangat banyak dan terpusat di kawasan timur tengah. Cadangan ini bisa dipakai hingga tahun 2200. saat minyak kita habis, crude akan diimpor dengan konsekuensi bisa jadi biaya produksi jadi mahal dan Pertamina harus menyesuaikan kondisi dan unit proses sesuai dengan keadaan crude

Sekarang impor tidak impor tidak jadi masalah lagi, karena bisa jadi lebih murah, ini disebabkan kualitas crude timur tengah tidak sebaik milik negara kita. Yang penting gross margin-nya

Pertamina memasang secondary process berupa RCC (Recidu Catalitic Cracking) untuk membuat produk pertamina makin baik dengan yield semakin tinggi. Selain itu, Pertamina mengusahakan fleksibilitas kilang dalam rangka penyesuaian crude yang dating

Aspal berasal dari residu CDU (Crude Distilling Unit) yang diolah dari lube oil complex melalui proses-proses tertentu

2)      TK di sini bisa mengambil profesi sebagai processs engineer, berupa solution engineer, contact engineer, dan supporter operasi, atau dapat pula di pengembangan proses, dan dapat juga turun di lapangan kilang berupa operator, dll

Adapun mata kuliah, semuanya penting. Hanya saja yang sekarang banyak dibutuhkan adalah orang-orang memiliki kemampuan analisis yang sangat baik

3)      Pertamina menggunakan High Octan Motor Gas Component yang diimpor sebagai pengganti Tetra Ethyl Lead

Tapi Semarang, bilangan oktan bukan parameter utama

4)      Dari dalam negeri dan Timar Tengah. Oprec sepertinya akan ada lagi dalam waktu dekat, testnya biasa saja

5)      Crude diangkut dengan kapal, sedangkan produk berupa petroleum, kerosene, dan solar diangkut melalui pipa untuk disalurkan ke daerah-daerah