## KINETIKA PERTUMBUHAN BAKTERI PADA BIOREMEDIASI TANAH TERCEMAR LIMBAH TEKSTIL DENGAN TEKNIK FORCED-AERATED STATIC PILE
(STUDI KASUS: LAHAN SAWAH RANCAEKEK)
BACTERIA GROWTH KINETIC ON BIOREMEDIATION OF SOIL CONTAMINATED OF TEXTILE EFFLUENT BY FORCED- AERATED STATIC PILE TECHNIQUE
(CASE STUDY: AGRICULTURAL FIELD RANCAEKEK)
Dendy Primanandi 1 dan Agus Jatnika Effendi 2
Program Magister Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung Jalan Ganeca No. 10 Bandung 40132
E-mail: 1 dendyprimanandi@gmail.com, 2 jatnika@indo.net.id
Abstrak  : Perkembangan  industri  tekstil  setiap  tahunnya  terus  mengalami  peningkatan.  Dimana  limbah warna yang dihasilkan pun tentunya juga akan memberikan dampak negatif terhadap lingkungan sekitar. Studi kasus yang diambil pada penelitian bioremediasi tanah tercemar limbah tekstil ini dilakukan pertama kali  dengan  menggunakan  sampel  tanah  yang  berada  di  area  persawahan  di  daerah  Rancaekek  denga menerapkan teknologi forced-aerated static pile . Bakteri indigenous diperbanyak dan diinokulasikan pada media  SBS  yang  sudah  yang  ditambahkan  zat  warna  sebagai  adaptasi  dan perolehan  parameter  kinetika pertumbuhan bakteri. Parameter kinetika bakteri yang diperoleh yaitu nilai laju pertumbuhan spesifik (µ) , laju pertumbuhan sepsifik maksimum (µ max ) , konstanta setengah jenuh (K S ) , koefisien sintesa sel (Y) , laju pemanfaatan  substrat  spesifik (q), laju  pemanfaatan  substrat  spesifik  maksimum (q max ) ,  dan  koefisien kematian endegenous (K d ) , berturut-turut adalah sebesar 0,01111-0,1326/jam; 0,1979/jam; 189 TCU mg/l; 0,0028; 39,7-47,4/jam; 70,69/jam; 0,0033/jam.  Dari hasil pengukuran karakteristik awal yang dilakukan, struktur tanah tergolong lempung berlanau dengan porositas 83%. Konsentrasi warna awal yang terkandung adalah sebesar 1.846 TCU mg/l. Populasi bakteri heterotrof yang didapatkan saat awal sebanyak 210.10 4 CFU/g tanah dan autotrof sebanyak 217.10 3 CFU/g tanah. Variasi laju udara dan pH diujikan pada skala reaktor sederhana sistem batch menggunakan reaktor sederhana. Variasi laju udara yang diinjeksikan ke dalam pile tanah  sebanyak empat perlakuan yaitu (0,6; 1,05; 1,35; dan 1,8) LPM, disertai dengan kontrol. Laju penurunan warna tertinggi yang dicapai selama 74 hari penelitian adalah pada laju udara 1,05 LPM, dengan  efisiensi  sebesar  49%.  Laju  udara  optimum  yang  didapatkan  pada  hasil  penelitian  dilanjutkan sebagai acuan pada empat variasi pH yaitu 4-5; 6-7; 7-8; 8-9; disertai dengan kontrol. Penurunan warna tertinggi yang dicapai adalah pada variasi pH 7-8 dengan konsentrasi akhir yang dicapai adalah 783 TCU mg/l.
Kata kunci : bioremediasi, biopile forced-aerated static pile , zat warna, limbah tekstil
Abstract : The development of the textile industry continues to increase every year. Where dy-containing wastewater will certainly also have a negative impact on the surrounding environment. Bioremediation soil contaminated with textile effluent this research was first conducted by using soil samples located in paddy fields in Rancaekek area. Forced-aerated static pile technology can improve the biodecolorization process of textile effluent. Indigenous bacteria are reproduced and inoculated on SBS media that have been added to the dye as an adaptation and acquisition of bacterial growth parameters. Parameters of bacterial kinetics obtained  were  the  value  of  specific  growth  rate  (µ),  maximum  septic  growth  rate  (µ max ),  half  saturated constant  (K S ),  cell  synthesis  coefficient  (Y),  specific  substrate  utilization  rate  (q),  maximum  specific substrate  utilization  rate  (qmax),  and  endegenous  mortality  coefficient  (K d ),  respectively  0,01111- 0,1326/hour;  0,1979/hour;  189  TCU  mg/l;  0,0028;  39,7-47,4/hour;  70,69/hour;  0,0033/hour.  From  the results of the measurement of the initial characteristics carried out, the soil structure is classified as dusty and slightly clayy clay. The initial color concentration contained was 1.846 TCU mg / l. The population of heterotrophic bacteria obtained at the beginning was 210.10 4 CFU / g of soil and autotrophs of 217.10 3 CFU/g of soil. Variations in air rate and pH were tested on a simple reactor batch system using a simple reactor. Variations in the rate of air injected into the soil pile were four treatments, namely (0,6; 1,05; 1,35; and 1,8) LPM, and control. The highest color decolorization rate that was able to be achieved during 74 days of research was at an air rate of 1,05 LPM, with a final color concentration reaching 941 TCU mg/l. The optimum air rate obtained in the results of the study was continued as a reference on four pH variations of 4-5; 6-7; 7-8; 8-9; and control. The highest decolorization achieved was the variation of pH 7-8 with the final concentration achieved was 783 TCU mg/l.
Keywords : bioremediation, biopile forced-aerated static pile, dye stuff, textile effluent

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  tekstil  baik  skala  kecil  maupun  besar  semakin  meningkat. Berbagai macam pencemar pada hasil buangan limbah tekstil khususnya zat warna dapat membahayakan  baik  lingkungan sekitarnya  maupun  kesehatan  manusia.  Kabupaten Bandung  memiliki  kurang  lebih  sekitar  800  pabrik  industri  tekstil  yang  beberapa prosesnya menghasilkan limbah organik atau limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) dalam bentuk limbah cair (Ayu, 2014). Industri tekstil yang banyak tersebar di kawasan Rancaekek,  Jawa  Barat  meningkatkan  potensi  pencemaran  limbah  tekstil  yang ditimbulkan khususnya limbah pewarna tekstil.
Teknik  bioremediasi  merupakan  teknologi  alternatif      untuk  meminimalisir  dan memulihkan lahan  terkontaminasi komponen berbahaya dengan memanfaatkan bantuan mikroorganisme. Oleh karena itu, pemanfaatan mikroorganisme dalam hal adalah bakteri pada teknik bioremediasi tanah menjadi sangat penting dan baik dari pertimbangan segi
biaya yang lebih murah. Di samping itu, pertimbangan lainnya adalah ramah lingkungan dan menghasilkan lumpur dalam jumlah yang lebih sedikit. (Yoo, 2000).
Bakteri-bakteri  pendegradasi  warna  umum  dijumpai  di  limbah  yang  mengandung pewarna. Pengolahan limbah yang mengandung pewarna secara biologi umumnya lebih sempurna jika dilakukan secara kultur campur atau konsorsium (Meitiniarti, 2011) serta menggunakan  bakteri  lokal  ( indigenous )  karena  dianggap  lebih  mampu  bertahan  pada polutan  tersebut  (Solis,  2012).  Degradasi  pewarna  oleh  kultur  campur  umumnya  lebih baik dibanding kultur tunggal mengingat kemampuan tiap bakteri beragam dan macam pewarna  yang  digunakan  juga  beragam.  Oleh  karena  itu  penggunaan  kosnsorsium mikroorganisme atau bakteri dalam proses degradasi limbah tesktil dapat meiningkatkan optimalisasi  degradasi  zat  warna.  Walaupun  pemanfaatan  mikroorganisme  dalam bioremediasi  mampu  mentransformasikan  dan/atau  mendegradasi  senyawa  xenobiotik, para  peneliti  tetap  terus  melakukan  penelitian  pada  keragaman  mikroorganisme khususnya  pada  lokasi  yang  terkontaminasi,  sehingga  diharapkan  dapat  menurunkan tingkat pencemaran spesifik yang cukup tinggi (Jain et al , 2005).
Teknologi biopile dengan teknik forced-aerated static pile dilakukan pada tanah yang terkontaminasi  polutan  dengan  cara  dibentuk  menjadi  sebuah  tumpukan  tanah  dengan penerapan pemanfaatan aktifitas mikroba aerobik melalui sistem aerasi. Aerasi memiliki pengaruh  yang sangat  penting bagi  mikroorganisme khususnya mikroorganisme aerob. Ketidaktersediaan atau kekurangan oksigen akan menyebabkan kematian mikroorganisme jenis ini dan kondisi akan cenderung berubah menjadi anaerobik. Akan tetapi, suplai udara udara yang berlebihan dapat pula mengganggu kinerja bakteri pada proses komposting karena kondisi lingkungan yang mendukung seperti suhu dan kadar air menjadi menurun cukup cepat.
Selain  itu,  biaya  yag  dibutuhkan  menjadi  semakin  tinggi  sebagai  dampak penggunaan  energi  yang  lebih  besar  dari  sarana  yang  tersedia.  Kemudian,  faktor lingkungan  pendukung  seperti  pH  menjadi  sangat  esensial  pada  proses  biodegradasi polutan. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan diujikan variasi laju aerasi pada proses biodegradasi  secara  komposting  yang  dilakukan  agar  dapat  ditentukan  secara komprehensif  laju  aerasi  optimal  pada  bioremediasi  tanah  tercemar  limbah  tekstil.  Di samping  itu,  akan  diteliti  pula  pengaruh  pH  optimal  tanah  yang  juga  berperan  sebagai salah  satu  dari  faktor  lingkungan  pendukung  sebagai  langkah  terpenuhinya  syarat bioremediasi tanah.

## METODOLOGI

## Alat dan Bahan Penelitian
Reaktor  sederhana  yang  digunakan  berupa  wadah  plastik  berukuran  37x25x16  cm dengan modifikasi penambahan aliran untuk menginjeksikan udara pada bagian dasarnya. Bahan-bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini berupa bahan-bahan kimia laboratorium, media pertumbuhan bakteri, dan juga sampel penelitian. Media minimum cair  yang  digunakan  adalah Salt  Based  Solution  (SBS) .  Untuk  komposisi  SBS  dalam setiap 100 liter akuades terdiri dari 0,054 g KH 2 PO 4 ; 0,18 g K 2 HPO 4 ; 0,054 g (NH 4 ) 2 SO 4 ; 0,024 g MgSO 4 .7 H 2 O; serta dengan tambahan 10 ml trace element dengan komposisi tiap 1 liter adalah 12 g Na 2 EDTA.H 2 O; 2 g FeSO 4 .7H2O; 1 g CaCl 2 ; 0,4 g ZnSO 4 .7H 2 O; 10  g  NaSO 4 ;  0,4  g  MnSO 4 .4H 2 O;  0,1  g  CuSO 4 .5H 2 O;  dan  0,5  g  Na 2 MoO 4 .2H 2 O  . Sedangkan  media  yang  digunakan  untuk  menghitung  pertumbuhan  bakteri  adalah Nutrient  Agar (NA) dengan komposisi tiap 100 ml akuades terdiri dari 2,5 g K2HPO4 sebagai buffer; 2,5 g glukosa, 5 g pepton; 3 g beef extract ;  dan 15 g agar.
Pelarut yang digunakan untuk mengesktraksi senyawa warna dari sampel tanah yang terkontaminasi  limbah tekstil adalah pelarut semi polar ethyl acetate dari  PT. Brataco, Bandung. Penggunaan zat warna direct yellow sebagai zat warna sintetis didapatkan dari toko PT. Tomasen, Bandung.

## Sampling, Persiapan Tanah, dan Karakterisasi Awal Sampel Tanah
Sampling tanah dengan cara grab sampling adalah pada lokasi yang berada di lahan pertanian  daerah  Cipasir  yang  berbatasan  langsung  dengan  aliran  sungai.  Pengeringan tanah  dilakukan  secara air-dried .  Homogenisasi  tanah  dengan  metode cone  and quartering dilakukan  untuk  mendapatkan  keseragaman  kandungan  polutan  warna. Pengujian  karakteristik  awal  tanah  seperti  pengujian  fisik,  kimia,  dan  biologi  menjadi langkah  penting  sebelum  melakukan  tahapan running proses  biodegradasi  agar  dapat memberikan data awal sebagai acuan dalam melakukan proses berikutnya serta analisis yang dilakukan.

## Penentuan Kandungan Warna Limbah Tekstil pada Tanah
Penentuan kandungan warna ditentukan dengan mengacu pada standar dan penelitian sebelumnya,  dimana  untuk  ektraksi  fase  padat  berdasarkan  metode  EN  ISO  17234-1 dengan  pelarut  yang  digunakan  adalah  pelarut  semi  polar ethyl  acetate .  Kemudian
ektraksi dilakukan dengan meletakkan di atas shaker dengan kecepatan 120 rpm  pada suhu  70 0 C  selama  satu  jam.  Supernatan  hasil  sentrifugasi  diambil  sehingga  dapat ditentukan  tingkat  absorbansi  warna  menggunakan  spektrofotometer  UV-VIS  pada panjang gelombang maksimum (λ maks) 298 nm. Blanko yang digunakan adalah ethyl acetate .

## Isolasi Konsorsium Bakteri Pendegradasi Warna
Isolat  bakteri  yang  akan  digunakan  untuk  proses  bioremediasi  merupakan  bakteri indigenous dari  lokasi  sampel  lahan  pertanian  tercemar  limbah  tekstil.  Isolasi  bakteri pendekolorisasi  dilakukan  dengan  cara  koloni  bakteri  yang  tumbuh  pada  cawan  petri setelah inkubasi 24 jam dari pengenceran 10 -2 dilarutkan dengan menambahkan aquadest steril  ke  dalam  cawan  petri,  lalu  diambil  sebanyak  0,1  ml  untuk  diinokulasikan  pada cawan petri baru berisi medium SBS yang telah dipadatkan ( SBS agar) serta telah diolesi zat  warna  sintetis.  Bakteri  diinokulasikan  dengan  cara  disebar (spread  plate) menggunakan batang gelas L di atas permukaan agar, kemudian diinkubasi selama 24-72 jam pada suhu 37 0 C. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan kemungkinan bakteri  yang  lebih  spesifik  karena  adanya  tambahan  zat  warna  sintetis  pada  medium minimum cair. Isolat bakteri yang telah tumbuh dengan perbedaan koloni paling dominan diambil menggunakan jarum oose , lalu dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer berukuran 250 ml yang berisi nutrien broth sebanyak 100 ml dan diinkubasi menggunakan shaker selama 24 jam pada suhu  ruang. Disiapkan pula  isolat  bakteri  yang ditumbuhkan pada media agar miring sebagai stok cadangan.

## Aktivasi dan Adaptasi Bakteri Pendegradasi Warna pada Media Minimum Cair
Aktivasi  dan  adaptasi  bakteri  dilakukan  dengan  beberapa  tahapan  yaitu  mula-mula bakteri dari tahap pengayaan yang berasal dari medium agar miring diinokulasikan pada media minimum cair SBS sebanyak 5 ml. Setelah inkubasi, inokulasi dilanjutkan pada SBS berikutnya sebanyak 5 ml dan kembali diinkubasi Selanjutnya, pada labu erlenmeyer yang berisi 40 ml SBS, diinokulasikan isolat bakteri yang telah tumbuh yaitu 10% (v/v). Inkubasi  yang  dilakukan  pada  tahapan-tahapan  aktivasi  ini  dilakukan  dengan  cara  di shaker pada suhu ruang.

## Pembuatan Kurva Pertumbuhan Bakteri dan Kinetika Biodegradasi
Penentuan  kurva  tumbuh  didapatkan  dengan  cara  pengukuran  pertumbuhan berdasarkan interval waktu tertentu. Menurut Effendi (2006), dengan memasukkan kurva tumbuh pada kertas semilog, laju pertumbuhan spesifik (µ) dapat dihitung dengan cara korelasi least-square .  Selama  uji  optimasi,  konsorsium  bakteri  pada  setiap  media minimum cair SBS masing-masing ditambahkan konsentrasi zat warna sintetis (250, 300, 350,dan 400 TCU mg/l), kemudian diletakkan di atas shaker (suhu ruang) dengan interval waktu pengukuran pertumbuhan setiap 60 menit.
Penentuan  kinetika  biodegradasi  dilakukan  untuk  mengetahui  suatu  kelayakan mikroorganisme  dalam  hal  ini  bakteri  dalam  kemampuannya  untuk  mengolah  limbah warna.  Parameter  kinetika  yang  ditentukan  adalah  laju  pertumbuhan  spesifik (µ) ,  laju pertumbuhan sepsifik maksimum (µ max ) , konstanta setengah jenuh (K S ) , koefisien sintesa sel (Y) ,  laju  pemanfaatan  substrat  spesifik (q), laju  pemanfaatan  substrat  spesifik maksimum (q max ) , dan koefisien kematian endegenous (K d ) .
Konsep penentuan kinetika pertumbuhan mikroorganisme yang dibatasi substrat ini diusulkan  oleh  Monod.  Adapun  persamaannya  diistilahkan  dengan  persamaan  Monod. Dari persamaan monod ini pula, terdapat beberapa pendekatan untuk melakukan plotting pada grafik yang dibuat yaitu Lineweaver-Burk Plot, Eadie-Hofstee Plot, dan Langmuir Plot (Doran,  1996).  Adapun  metode  plotting  dari  ketiga  pendekatan  persamaan  diatas adalah sebagai berikut:
Lineweaver Burk Plot : 1 µ = µ 𝑚𝑎𝑥 𝐾 𝑆 µ 𝑚𝑎𝑥 1 𝑆 + 1 µ 𝑚𝑎𝑥 (1)
Eadie Hofstee Plot : µ 𝑆 = µ 𝑚𝑎𝑥 𝐾 𝑆 − µ 𝐾 𝑆 (2)
Langmuir Plot : 𝑆 µ = 𝐾 𝑆 µ 𝑚𝑎𝑥 − 1 µ 𝑚𝑎𝑥 (3)
Running Proses Biodegradasi dalam sistem batch
Penentuan biodegradsi limbah warna dari tanah tercemar limbah pada penelitian ini dilakukan  dalam  skala  mikro  (laboratorium)  dengan  sistem batch .  Biodegradasi dilakukan dengan menggunakan konsorsium bakteri yang berasal dari tanah lokal (bakteri indigenous ) yang kemudian diaplikasikan sebanyak 1% dari total massa tanah  pada suatu wadah plastik  berukuran 37x25x16 cm. Desain  dari reaktor sederhana ini dapat  dilihat pada Gambar 1.
(a) (b)
Gambar 1. Desain Reaktor penelitian (a) dan layer bagian dalam r eaktor (b)

## Variasi Reaktor Uji Biodegradasi
Pada  penelitian  ini  dilakukan  dua  macam  variasi  dalam  melakukan  proses  uji biodegradasi  yaitu  variasi  laju  udara (forced-aerated  static  pile) dan  variasi  pH.  Laju udara maksimum yang didapatkan dari penelitian akan dijadikan acuan dalam melakukan variasi pH optimum pada dekolorisasi limbah tekstil. Pengkodean reaktor dapat dilihat pada Tabel 1. berikut.

## Tabel 1. Pengkodean variasi reaktor uji biodegradasi
No Variasi Laju udara
Kode Reaktor Variasi pH Kode Reaktor 1 0.6 LPM FRL 4-5 LP 2 1,05 LPM FRM 6-7 MP 3 1,35 LPM FRH 7-8 HP 4 1,8 LPM FRX 8-9 XP 5 Kontrol CTR Kontrol KP
Perlakuan  kontrol  pada  variasi  laju  udara  dibuat  tanpa  menambah  laju  aerasi apapun dan prosesnya dilakukan dengan aerasi pasif yaitu tanpa injeksi udara tambahan. Sedangkan kontrol pada pH aktual tanah yaitu 5-6.
Pengkondisian variasi pH pada tiap-tiap reaktor dilakukan dengan penambahan dosis senyawa  kimia  yaitu  untuk  menurunkan  pH  tanah  digunakan  asam  asetik  CH 3 COOH. Sedangkan untuk meningkatkan pH tanah digunakan natrium karbonat Na 2 CO 3 .

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Karakteristik Awal Sampel Tanah
Uji  karakteristik  awal  yang  dilakukan  pada  sampel  tanah  dilakukan  agar  dapat memiliki gambaran atau pola dalam menentukan proses biodegradasi. Sampel tanah diuji karakteristik baik fisik, kimia maupun biologi.
Sampel tanah yang diambil dari lokasi lahan pertanian di area sekitar industri tekstil diujikan  absorbansinya  sebanyak  tiga  kali  pengukuran  (triplo).  Penentuan  kandungan limbah  warna  tekstil  di  tanah  dilakukan  pada  tanah  sampel  yang  tidak  diketahui konsentrasinya.  Kandungan  zat  warna  yang  terdapat  di  tanah  ditentukan  dengan  cara mengektraksi tanah menggunakan pelarut semi polar ethyl acetate dengan perbandingan 1:3. Didapatkan konsentrasi warna sebesar 1.846 mg/l.
Didapatkan total populasi bakteri yang hidup dalam perhitungan pada kisaran 30-300 berada  pada  faktor  pengenceran  10 -4 adalah  sebanyak  210.10 4 CFU/g  tanah.,  yang menandakan kondisi tanah sangat tercemar sehingga kondisi media tumbuh lingkungan sangat  tidak  menguntungkan  bagi  pertumbuhan  bakteri.  Sedangkan  populasi  bakteri autotrof adalah sebanyak 217.10 3 CFU/g tanah.

## Kurva Pertumbuhan dan Kinetika Bakteri
Berdasarkan  hasil  pengamatan  pola  pertumbuhan  konsorsium  bakteri  pada  media SBS seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dapat dilihat beberapa fase pertumbuhan yang terjadi.
Gambar 2. Laju pertumbuhan konsorsium bakteri pada beberapa variasi konsentrasi warna dalam media SBS
Dari  perolehan  masing-masing  nilai µ pada Tabel  2 ,  menunjukkan  bahwa pertumbuhan terbaik dilihat dari laju pertumbuhan spesifiknya adalah pada konsentrasi warna 400 mg/l. Sempat terjadi fase lag atau adaptasi karena bakteri memerlukan waktu untuk  melakukan  perbaikan  pada  kerusakan  sel  nya  setelah  pemindahan  pada  media minimum baru SBS. Konsentrasi warna yang diberikan  yang berperan sebagai substrat mampu  untuk  memenuhi  kebutuhan  bakteri  dalam  mendukung  pertumbuhannya  yang menandakan pula bahwa metabolisme sel  bekerja lebih aktif dibandingkan konsentrasi warna  lainnya.  Nilai  laju  pertumbuhan  spesifik (µ) masing-masing  konsorsium  bakteri pada  keempat  media  SBS  dapat  dilihat  pada  Tabel  2.  Dengan  menggunakan  kinetika persamaan Monod laju pertumbuhan spesifik maksimum (µ max ) nilai K S , dan parameter kinetika  bakteri  lainnya  pada  masing-masing  variasi  konsentrasi  ditentukan  nilainya seperti yang diunjukkan oleh Gambar 4 dan Tabel 3.
Tabel 2. Nilai laju pertumbuhan spesifik konsorsium bakteri
Konsentrasi warna
(mg/l)
μ ( - hari) 250 0,1111 300 0,1226 350 0,1309 400 0,1326
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Ab so rb an si Waktu (jam) 350 mg/l 250 mg/l
300 mg/l 400 mg/l
(a)
(b)
(c)
Gambar 3. Metode plotting pada persamaan kinetika Monod: (a) Lineweaver-Burk (b) Eadie Hofstee (c) Langmuir (d)  dan (e)
y = 1010.4x + 4.879 R² = 0.9632 -5.0 -3.0 -1.0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 -0.008 -0.006 -0.004 -0.002 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 1/ μ 1/S y = -0.0046x + 0.001 R² = 0.8889 -0.00070 -0.00030 0.00010 0.00050 0.00090 0.00130 0.00170 0.00210 -0.3000 -0.2000 -0.1000 0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 μ /S μ y = 5.0518x + 955.06 R² = 0.9824 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 -400 -200 0 200 400 600 800 S/ μ
(a) (b)
Gambar 4. Penentuan nilai (a) Koefisien sintesa sel (Y) dan (b) Koefisien laju kematian spesifik (k d )
Tabel 3. Rekapitulasi parameter kinetika konsorsium bakteri indigenous
Parameter Kinetika Nilai Satuan µ 0,1111-0,1326 ( - hari) µ maks 0,1979 ( - hari) K S 189 (TCU mg/l) Y 0,0028 q 39,7-47,4 ( - jam) q maks 70,696159 ( - jam) K d 0,0033 ( - jam)
y = 0.0028x + 0.6425 R² = 0.9273 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 200 250 300 350 400 450 X m a x S (%) y = 1.0265x - 0.0033 R² = 0.956 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 -3.0000 -2.0000 -1.0000 0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 µ (µ maks. S)/(K S + S)

## Running Proses Biodekolorisasi

## Biodekolorisasi Limbah Tekstil dengan Variasi Laju Udara
Uji coba kemampuan bakteri indigenous pada proses biodegradasi skala laboratorium yang dilakukan dengan teknik forced-aerated static pile atau biopile. Dengan mengacu pada  prinsip biopile yaitu  dengan  memberikan  aerasi  secara  modifikasi  injeksi  udara, maka penentuan laju variasi udara pada penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan laju udara optimum. Pada Gambar 5 menunjukkan laju udara optimum yang didapat adalah sebesar 1,05 LPM dengan konsetrasi warna akhir mencapai 941 TCU mg/l dengan laju dekolorisasi  sebesar  0,0094  TCU  mg/l/hari  dan  populasi  bakteri  autotrof  saat  terakhir sebanyak 72,5.10 6 CFU/g tanah.
(a)
(b)
Gambar 5. Grafik (a) Dekolorisasi warna pada keempat reaktor terhadap waktu (b) Dekolorisasi terbaik dan dinamika populasi bakteri pada variasi laju udara
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 K o n se n tr asi W ar n a (T C U mg /l ) Hari ke- 1000 10000 100000 1000000 700 1000 1300 1600 1900 2200 0 20 40 60 80 P o p u la si B ak te ri ( C F U /g t an ah ) K o n se n tr asi w ar n a (T C U mg /l ) Waktu (hari)
Kondisi  aerobik  diperlukan  untuk  mineralisasi  molekul  pewarna  azo.  yang  dapat mendegradasi  alur  degradatif (pathways) pewarna  azo  tersulfonasi  (Kulla  dkk.,  1983). Kompleksitas  dari  konsorsium  bakteri  memungkinkan  mereka  untuk  mendekolorisasi polutan pewarna tekstil (Watanabe & Baker 2000).

## Biodekolorisasi Limbah Tekstil dengan Variasi pH
Laju  udara  terbaik  yang  didapatkan  pada  percobaan  sebelumnya  diterapkan  untuk menentukan  variasi  pH  terbaik.  Berdasarkan  Gambar  5 , selama  63  hari  penelitian, dekolorisasi terbaik dicapai pada reaktor dengan variasi pH 7-8 dengan konsentrasi warna akhir  783  TCU  mg/l  dengan  laju  dekolorisasi  sebesar  0,0137  TCU  mg/l/hari  dengan populasi bakteri autotrof 147.10 7 CFU/g tanah.
(a)
(b)
Gambar 6 . Grafik (a) Dekolorisasi warna pada keempat reaktor terhadap waktu
(b) Dekolorisasi terbaik dan dinamika populasi bakteri pada variasi pH
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 Kon se nt ras i W ar na ( TC U m g/l ) Waktu (hari) 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07 400 700 1000 1300 1600 1900 2200 0 10 20 30 40 50 60 70 Po p u las i B ak ter i (C FU/ g tan ah ) Kon se nt ras i war na ( TC U m g/l )
Waktu (hari)
Berdasarkan  gambar  6,  diketahui  bahwa  dekolorisasi  terbaik  dicapai  pada  reaktor dengan pH 7-8 pada variasi uji pH. Derajat pH terjadi sangat mempengaruhi kemampuan fungsi selular mikroorganisme, transportasi antar membran sel, dan kesetimbangan reaksi katalis enzim (Cutright, 2001).

## KESIMPULAN
Hasil  uji  karakteristik  awal  sampel  tanah  yang  terkontaminasi  limbah  tekstil  di kawasan Rancaekek menyatakan bahwa struktur tanah tergolong jenis lempung berdebu dan sedikit liat. Populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada tanah menyatakan bahwa tanah  positif  tercemar  yang  mengandung  limbah  warna.  Bioremediasi  yang  dilakukan dengan  teknik forced-aerated  static  pile yang  dilakukan  dengan  variasi  laju  udara optimum,  dimana  dengan  didapatkannya  laju  udara  optimum  akan  dijadikan  sebagai acuan  dasar  untuk  variasi  berikutnya  yaitu  pH  dalam  menurunkan  kandungan  limbah spesifik seperti zat warna yang terkandung pada tanah terkontaminasi limbah tekstil. Dilihat  pada  kinetikanya,  maka  dengan  adanya  aerasi  yang  tercukupi  untuk  proses dekolorisasi  maka  kemampuan  konsorsium  bakteri indigenous yang  digunakan  dalam mendekolorisasi limbah warna ternyata memiliki potensi yang cukup baik. Begitu pula dengan  faktor  lingkungan  pendukung  lainnya  seperti  pH  yang  menjadi  esensial  bagi kondisi tumbuh bakteri. Di samping itu, kemampuan bakteri indigenous berpotensi untuk memanfaatkan substrat yang tersedia dari limbah yang akan diolah.

## DAFTAR PUSTAKA
Cutright, TJ.  2001. Biotechnology  Principles  and  Advances in  Waste  Control. Departement of Civil Engineering . University of Akron.
Doran, PM. 1997. Bioprocess Engineering Principles . London: ACADEMIC PRESS LIMITED. Effendi, A.J., 2006. Treatibilty Test of Oil- Contaminated Soil Using Bio-Augmented Bacteria .
Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan, 2(2):41-47.
Jain, R.K., Kapur, M., Labana, S., Lal, B., Sarma, P.M., Bhattacharya, D., Thakur, I.S., 2005.
Microbial diversity: application of microorganisms for the biodegradation of xenobiotics . Current Science 89, 101-112.
Melgoza, RM, Cruz, A dan Bultron, G. 2004. Anaerobic-Aerobic Treatment of Colorants Present in Textile Effluents . Water Sci. Technol. 50, 149-155.
Okpokwasili G. C, Nweke C. O. 2005. Microbial Growth and Substrate Utilization Kinetics.
African Jurnal of Biotechnology , Vol. 5 (4), 305-317.
Tiara, A. 2014. Uji Toksisitas Akut Pada Ipal Terpadu Kawasan Industri Tekstil Terhadap
Daphnia Magna di Dayeuhkolot. Jurnal Teknik Lingkungan, 20(2), 109-119.
Watanabe K & Baker PW. (2000). Environmentally relevant microorganisms . J. Biosci. Bioeng. 89: 1–11.
Yoo ES 2000. Biological and Chemical Mechanisms of Reductive Decolorization of Azo Dyes.
[Dissertation]. Genehmigte Berlin.