## DINAMIKA POPULASI BAKTERI HETEROTROF DAN AUTOTROF

## PADA PENGOLAHAN SLUDGE PRODUCED WATER HASIL EKSPLORASI MINYAK DAN GAS BUMI DENGAN METODE AERATED STATIC PILE DAN DEGRADASI ANAEROBIK
POPULATION DYNAMICS OF HETEROTROPHS AND AUTOTROPHS BACTERIA ON SLUDGE PRODUCED WATER TREATMENT OF OIL AND GAS EXPLORATION WITH AERATED STATIC PILE AND ANAEROBIC DEGRADATION METHODS
Eka Pravita Sari 1 dan Agus Jatnika Effendi 2
Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10 Bandung 40132
1 e_pravitasari@yahoo.com 2 jatnika@indo.net.id
Abstrak: Kuantitas produced water akan semakin meningkat setiap tahun seiring dengan semakin lamanya sumur pengeboran. Hal ini akan berbanding lurus dengan sludge yang dihasilkan pada proses pengolahan produced water di IPAL. Tingginya rasio C/N serta kandungan C-organik pada sludge akan mempengaruhi proses degradasi sludge oleh mikroba. Pengolahan yang memanfaatkan kinerja dari mikroorganisme ini dilakukan secara aerob dan anaerob hingga  kandungan  C-organik  >15%  dan  rasio  C/N  yaitu  15%  ≤  C/N  ≤  25  yang  mengacu  dalam  Permentan No.70/Permentan/SR.140/10/2011. Studi penelitian lebih banyak menargetkan hubungan dinamika populasi kedua kelompok mikroba tersebut terhadap performa kerja reaktor secara aerob dan anaerob. Hasil penelitian diperoleh bahwa pertumbuhan bakteri heterotrof dan autotrof terjadi secara berurutan. Populasi tertinggi bakteri heterotrof aerob  mencapai  3,3.10 10 -  4,9.10 13 CFU/g  tanah  (hari  ke-20),  bakteri  autotrof  aerob  mencapai  4,2.10 6 -  8,3.10 8 CFU/g tanah (hari ke-30), bakteri heterotrof anaerob mencapai 2,56.10 6 - 1,56.10 8 CFU/g tanah (hari ke-25), dan bakteri autotrof anaerob mencapai 5,6.10 3 - 9,7.10 5 CFU/g tanah (hari ke-40). Reaktor pengolahan paling optimum terdapat pada RA2 (untuk bakteri heterotrof aerob) dengan µ 0,807 koloni/hari, RA3 (bakteri autotrof aerob) dengan µ  0,468  koloni/hari,  RN1  (untuk  bakteri  heterotrof  anaerob)  dengan  µ  0,412  koloni/hari  dan  RN5  (untuk  bakteri autotrof anaerob) dengan µ 0,197 koloni/hari.
Kata kunci: sludge produced water, bakteri heterotrof, bakteri autotrof, aerated static pile, degradasi anaerobik.
Abstract: The quantity of produced water will be increased every year along with the length of drilling wells. It will be directly proportional to generated sludge from produced water treatment process at waste water treatment plant. The high of C/N ratio and C-organic content on sludge will influence of degradation process by microbes. The process used of microbes performance in aerobic and anaerobic until C-organic content >15% and C/N ratio is 15% ≤ C/N ≤  25  which  refers  in  Permentan  No.70/Permentan/SR.140/10/2011.  Research  study  more  targeted  relations  of population dynamics both two groups microbes with reactor performance in aerobic and anaerobic. The results of study showed that bacterial population was increased by increasing source carbon. The growth of heterotrophs and autotrophs  bacteria  occur  sequentially.  Highest  population  of  heterotrophs  aerobic  bacteria  reached  3.3.10 10 – 4.9.10 13 CFU/g soil (20th day), population of autotrophs aerobic bacteria reached 4.2.10 6 – 8.3.10 8 CFU/g soil (20th day),  population  of  heterotrophs  anaerobic  bacteria  reached  2.56.10 6 -  1.56.10 8 CFU/g  soil  (25th  day),  and population of autotrophs anaerobic bacteria reached 5.6.10 3 – 9.7.10 5 CFU/g soil (40th day). Optimum reactors was found in RA2 (for heterotrophs aerobic bacteria) with µ is 0.807 colonies/day, RA3 (for autotrophs aerobic bacteria) with µ is 0.468 colonies/day, RN1 (for heterotrophs anaerobic bacteria) with µ is 0.412 colonies/day, and RN5 (for autotrophs anaerobic bacteria) with µ is 0.197 colonies/day.
Keywords:  sludge  produced  water,  heterotrophs  bacteria,  autotrophs  bacteria,  aerated  static  pile,  anaerobic degradation.

## PENDAHULUAN
Saat ini minyak bumi merupakan sumber utama energi dan penerimaan utama banyak negara dan produksinya telah digambarkan sebagai salah satu kegiatan industri yang paling penting dalam abad ke-21 (Igunnu dan Chen, 2012). Di Indonesia, energi migas memiliki peranan penting dalam upaya mendukung pembangunan  nasional  dan  masih  menjadi  andalan  utama  perekonomian.  Namun  selain  memberikan dampak  positif  bagi  pertumbuhan  ekonomi  nasional  juga  memberikan  dampak  negatif  terhadap lingkungan.  Salah  satunya  berupa  limbah produced  water yang  dihasilkan  dari  kegiatan  eksplorasi  dan produksi dalam volume yang cukup besar (Igunnu dan Chen, 2012). Rasio  antara  volume  minyak  dan produced  water yang  dihasilkan  yaitu  1:3 (Igwe et al., 2013). Produced water tersebut mengandung bahan organik dan anorganik seperti minyak terdispersi dan terlarut, grease ,  logam  berat,  radionuklida,  sisa  bahan  kimia, formation  solids ,  garam,  wax  dan  mikroorganisme (Igunnu dan Chen, 2012). Produk sampingan dari pengolahan produced water ini berupa residu padatan yang  disebut  sebagai sludge  produced  water. Menurut  Peraturan  Pemerintah  (PP)  No.18/1999  jo  PP 85/1999, sludge produced water dikategorikan sebagai limbah B3 dengan kode limbah D220 dan D221. Sludge dari  proses  lumpur  aktif  merupakan  suatu  masalah  serius  (Swapnil  dan  Rahul,  2012)  karena membutuhkan biaya pengolahan yang tinggi dan berdampak terhadap lingkungan dan kesehatan manusia (Victoria, 2013), sehingga perlu dilakukan pengelolaan lebih lanjut sesuai regulasi tersebut.
Pengolahan  terhadap sludge tergantung  karakteristik sludge tersebut  (Umesh et  al., 2013). Mengingat bahwa kandungan organik sludge produced water lebih dari 50%, sehingga pengolahan biologis bisa menjadi pilihan yang lebih efisien. Pengolahan secara biologis lebih murah, lebih ramah lingkungan serta  menghasilkan  limbah  yang  lebih  sedikit  dibandingkan  pengolahan  lain  (Shah  dan  Patel,  2014). Pengolahan yang memanfaatkan kinerja dari mikroorganisme ini dapat dilakukan secara aerob dan anaerob. Proses  pengolahan  dilakukan  hingga  kandungan  C-organik  >15% dan rasio  C/N  yaitu  15% ≤  C/N  ≤  25 yang  mengacu  pada  Permentan  No.70/Permentan/SR.140/10/2011  apabila sludge  produced  water akan dimanfaatkan menjadi fertilizer atau pembenah tanah. Anand et al (2014) menyatakan bahwa rasio C/N merupakan indikator penting yang menentukan tingkat dekomposisi bahan organik oleh bakteri heterotrof. Tingginya  rasio  C/N  pada  suatu  bahan  menggambarkan  belum  terdekomposisi  bahan  organik  tersebut dengan sempurna (Rodriguez dan Vazquez, 2013).
Optimalisasi degradasi materi organik merupakan hasil kerja berbagai bakteri secara konsorsium (Sarkar et  al., 2011).  Hal  ini  karena  setiap  kelompok  mikroba  memiliki  kemampuan  untuk  mengubah senyawa organik yang satu menjadi lainnya sebagai seumber energi dan nutrien (Chatterjee et al., 2014). Dengan fokus pengolahan nilai C-organik dan rasio C/N maka dapat dilakukan studi mengenai dinamika populasi mikroba berdasarkan sumber karbonnya, yaitu kelompok bakteri heterotrof dan autotrof. Marsh et al (2000)  menyatakan  bahwa  dinamika  populasi  perlu  dipahami  melalui  analisis  komunitas  untuk mempelajari struktur dan fungsi suatu komunitas.
Penelitian  yang  dilakukan  lebih  banyak  menargetkan  hubungan  dinamika  populasi  bakteri heterotrof dan autotrof yang spesifik terhadap performa kerja reaktor baik secara aerob maupun anaerob. Identifikasi ekologi mikroba pada titik-titik isolasi dari sampel periodik dapat digunakan untuk mengamati aktivitas  kedua  kelompok  bakteri  tersebut.  Dengan  demikian,  dari  penelitian  ini  diharapkan  dapat memberikan informasi mengenai dinamika populasi dan suksesi kelompok bakteri heterotrof dan autotrof yang  terjadi  pada  proses  pengolahan sludge  produced  water PT  X  secara  aerob  dan  anaerob  dan menentukan  variasi reaktor  yang  memberikan  laju  pertumbuhan  optimum  bagi  kedua  kelompok  bakteri tersebut.

## METODOLOGI

## Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian  dilaksanakan pada  bulan Maret  2014  sampai  Agustus  2014.  Sampel sludge produced water diperoleh dari IPAL PT X yang bergerak dalam bidang eksplorasi minyak dan gas bumi. Simulasi proses  degradasi  aerob  dilaksanakan  di  Gedung  PAU  ITB,  sedangkan  proses  anaerob  di  Laboratorium
Kualitas Air TL ITB. Analisis sampel secara mikrobiologi dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi TL ITB.

## Reaktor Pengolahan Sludge Produced Water
Simulasi proses degradasi sludge produced water secara aerob dan anaerob menggunakan dua jenis reaktor yang berbeda yaitu :
Reaktor  aerob  dengan  sistem aerated  static  pile :  Reaktor  aerob  pada  penelitian  ini  memiliki  dimensi panjang, lebar dan tinggi yaitu 35 cm x 25 cm x 20 cm dengan sistem pemberian udaranya dilakukan secara active aeration melalui stockpile.
Reaktor  anaerob  dengan  sistem batch  anaerob :  Reaktor  anaerob  pada  penelitian  ini  memiliki  dimensi panjang, lebar dan tinggi yaitu 35 cm x 30 cm x 30 cm  yang diisolasi dari udara luar dan bagian dasar dilengkapi dengan saluran lindi. Berikut Gambar 1 konfigurasi masing-masing reaktor yang digunakan pada penelitian ini.
(a) aerated static pile
(b) anaerob batch Gambar 1. Sistem reaktor pada penelitian.

## Variasi Reaktor Pengolahan Sludge Produced Water
Pada  penelitian  ini  dilakukan  variasi  terhadap sludge dan bulking  agent. Berikut Tabel  1 menampilkan masing-masing variasi yang digunakan pada penelitian ini.
Tabel 1. Variasi reaktor pengolahan sludge produced water. Kode reaktor Bulking agent : Sludge Bulking agent Sludge Aerob Anaerob RA1 RN1 1:1 serbuk kayu Bio sludge RA2 RN2 1:2 serbuk kayu Bio sludge RA3 RN3 1:3 serbuk kayu Bio sludge RA4 RN4 1:1 daun kering Bio sludge RA5 RN5 1:2 daun kering Bio sludge RA6 RN6 1:3 daun kering Bio sludge RA7 RN7 Tidak ada kontrol Bio sludge RA8 RN8 1:1 serbuk kayu Sludge campuran RA9 RN9 1:1 daun kering

## Parameter Pengamatan
Parameter  pengamatan  meliputi  monitoring  harian  dan  sampling  secara  periodik.  Monitoring harian dilakukan setiap hari selama proses pengolahan meliputi temperatur, pH, dan kelembaban. Sampling secara  periodik  dilakukan  dengan  mengambil  sampel  dari  hasil  Pengomposan  untuk  menghitung  total populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada hari ke-0 (T0), ke-5 (T5), ke-10 (T10), ke-15 (T15), ke-20 (T20), ke-25 (T25), ke-30 (T30), ke-35 (T35), ke-40 (T40), ke-45 (T45) dan ke-50 (T50) .

## Cara Kerja
Penelitian dilakukan secara eksperimental dalam skala laboratorium. Untuk mengetahui dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada tiap proses degradasi sludge maka cara kerja penelitian ini terdiri dari empat tahapan utama yaitu tahap isolasi dan enumerasi, purifikasi, penentuan kinetika bakteri berdasarkan performa kinerja reaktor serta identifikasi bakteri. Penghitungan populasi bakteri heterotrof menggunakan  media nutrient agar dengan  sumber  karbon  berupa  C-organik  dan  bakteri  autotrof menggunakan media selektif winogradsky dengan sumber karbon berupa unsur N (Chatterjee et al., 2014). Sampling  aerob  dilakukan  dengan purposive  sampling. Sampling  anaerob  dengan grab sampling  dan dilakukan flushing gas  nitrogen  selama  3-5  menit  kedalam  reaktor  setiap  hari.  Isolasi  bakteri  aerob menggunakan  metode spread plate dan bakteri anaerob dengan  metode pour plate yang  masing-masing dilakukan  secara  duplo.  Purifikasi  isolat  dilakukan  pada  2-3 koloni  bakteri  berbeda  yang  secara  visual terlihat  paling  banyak  dan  berasal  dari total  plate count yang  valid.  Identifikasi  bakteri  dilakukan menggunakan kit Analytical Profile Index (API) 50CHB untuk kelompok bakteri aerob dan API 20A untuk bakteri anaerob.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Total Populasi Bakteri Heterotrof Aerob
Bakteri heterotrof adalah kelompok bakteri yang menggunakan C-organik sebagai sumber karbon dan sumber energi pertumbuhannya (Chatterjee et al., 2014). Berikut Gambar 2 menyajikan total populasi bakteri heterotrof dari sembilan reaktor aerob pada penelitian ini.
Gambar 2. Hubungan total populasi bakteri heterotrof aerob terhadap waktu.
Berdasarkan Gambar 2 diatas terlihat bahwa total populasi bakteri heterotrof dari sembilan reaktor aerob (RA1- RA9) memperlihatkan peningkatan populasi dari awal hingga hari ke-20 pengolahan. Kisaran populasi pada awal pengolahan yaitu 3,4.10 6 - 5,7.10 7 CFU/g tanah dan pada hari ke-20 mencapai 3,3.10 10 -  4,9.10 13 CFU/g  tanah.  Pada  akhir  pengolahan terjadi  penurunan  dengan  populasi akhir berkisar  antara 3,2.10 4 - 4,1.10 8 CFU/g tanah.
Peningkatan  populasi  bakteri  heterotrof  yang  terjadi  pada  awal  pengolahan  karena  kelompok bakteri  ini  mampu  memanfaatkan  senyawa  organik  yang  terkandung  di  dalam sludge sebagai  sumber karbon pertumbuhannya. Sebagian besar senyawa organik tersebut digunakan sebagai sumber energi dan dibakar pada proses respirasi menjadi CO 2 sementara sebagian besar lainnya bersama unsur nitrogen akan difungsikan sebagai salah satu unsur dalam pembentukan sel protoplasma terutama pembentukan dinding sel (Prabandari, 2005). Penurunan yang terjadi setelah hari ke-20 pengolahan karena bahan organik yang terkandung di dalam sludge telah berkurang secara berlahan seiring dengan meningkatnya jumlah populasi. Bahan  organik  berbanding  lurus  dengan  kepadatan  mikroba  (Chatterjee et  al., 2014).  Pada  akhir  proses jumlah populasi heterotrof yang mati lebih banyak daripada jumlah yang tumbuh. Fase ini merupakan fase endogenous bakteri dimana laju kematian lebih besar daripada laju pertumbuhan.
Berdasarkan variasi bulking agent serbuk kayu, populasi tertinggi terdapat pada reaktor RA3 yaitu 4,9.10 13 CFU/g tanah. Untuk bulking agent daun kering, populasi tertinggi terdapat pada reaktor RA6 yaitu 7,1.10 12 CFU/g tanah. Jumlah populasi yang diperoleh dengan penambahan kedua bulking agent ini lebih besar daripada reaktor kontrol yang memiliki populasi sekitar 5,8.10 11 CFU/g tanah. Tingginya populasi bakteri  pada  penambahan  serbuk  kayu  karena  serbuk  kayu  memiliki  tekstur  yang  lebih  lepas  sehingga menghasilkan tingkat homogenitas lebih besar, meningkatkan porositas dan hydraulic conductivity pada sludge.  Hydraulic  conductivity mengendalikan  distribusi  akseptor  elektron dan  nutrisi  pada  subsurface (Sonawdekar, 2012). Dengan demikian meningkatkan kerja bakteri aerob dalam mendegradasi sludge .

## Total Populasi Bakteri Autotrof Aerob
Bakteri  autotrof  adalah  kelompok  bakteri  yang  menggunakan  CO 2 sebagai  sumber  karbon  dan bahan  anorganik  sebagai  sumber  energi  untuk  pertumbuhannya.  Berikut Gambar 3 menyajikan  total populasi bakteri autotrof dari sembilan variasi reaktor aerob pada penelitian ini. Berdasarkan Gambar 3 diatas terlihat bahwa total populasi bakteri autotrof dari sembilan reaktor aerob  (RA1-  RA9)  mengalami  peningkatan  mulai  hari  ke-0  hingga  hari  ke-30  pengolahan.  Selanjutnya populasi  cenderung  stabil dan jumlahnya  tidak jauh berbeda  hingga  akhir  pengolahan. Kisaran populasi pada awal pengolahan yaitu 1,28.10 2 - 1,52.10 4 CFU/g tanah dan pada hari ke-30 populasi mencapai 4,2.10 6 - 8,3.10 8 CFU/g tanah. Sementara pada akhir pengolahan populasi berada pada kisaran 1,42.10 5 - 4,0.10 8 CFU/g tanah.
Gambar 3 . Hubungan total populasi bakteri autotroph aerob terhadap waktu
Peningkatan populasi bakteri autotrof terjadi seiring dengan tingginya aktivitas metabolisme yang dilakukan oleh bakteri heterotrof. Bakteri heterotrof akan menghasilkan CO 2 yang dapat dimanfaatkan oleh autotrof  sebagai  sumber  karbon  berikutnya.  Ketersediaan  senyawa  anorganik  seperti  amonia  digunakan bakteri autotrof  sebagai  sumber  energi  untuk  metabolisme  dan  sumber  nitrogen  untuk  pembentukan  sel (Chatterjee et al., 2014), sehingga jumlahnya semakin hari semakin  meningkat dan puncak populasinya terjadi di hari ke-30 pengolahan. Selanjutnya jumlah populasi bakteri autotrof cenderung stabil hingga akhir pengolahan. Bakteri autotrof menggunakan CO 2 sebagai satu-satunya sumber karbon dan keberadaannya dihubungkan dengan tersedianya unsur-unsur anorganik yang melangsungkan oksidasi untuk menghasilkan energi (Sutedjo et al., 1991).
Berdasarkan Gambar 4 diatas terlihat bahwa total populasi bakteri heterotrof dari sembilan reaktor anaerob (RN1 - RN9) mengalami peningkatan hingga hari ke-25 pengolahan kemudian terjadi penurunan seiring dengan waktu pengolahan. Kisaran populasi bakteri heterotrof anaerob pada awal pengolahan yaitu 1,01.10 3 - 3,8.10 8 CFU/g tanah dan pada hari ke-25 pengolahan merupakan pertumbuhan tertinggi bakteri heterotrof  anaerob  dengan  kisaran  mencapai  2,56.10 6 -  1,56.10 8 CFU/g  tanah.  Pada  akhir  pengolahan populasi bakteri heterotrof berada pada kisaran 4,1.10 3 - hingga 3,8.10 4 CFU/g tanah.
Gambar 4. Hubungan total populasi bakteri heterotrof anaerob terhadap waktu.
Peningkatan  populasi  yang  terjadi  pada  awal  pengolahan  diduga  karena  bakteri  telah  mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan tanpa oksigen (anaerob) dan mampu memanfaatkan ketersediaan senyawa  organik  yang  tinggi  pada sludge .  Senyawa  organik  digunakan  sebagai  sumber  energi  untuk pembentukan sel-sel baru dan untuk reproduksi yang menyebabkan pertambahan populasi (Parwanayoni, 2008). Penurunan jumlah populasi heterotrof pada akhir pengolahan karena jumlah substrat organik yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon dan energi terus mengalami penurunan, sementara biomasa sel semakin meningkat sehingga mengakibatkan penurunan populasi seiring waktu.
Berdasarkan  variasi bulking  agent serbuk  kayu,  jumlah  populasi  tertinggi  terdapat  pada  reaktor RN1 yaitu mencapai 1,56.10 8 CFU/g tanah. Sementara untuk bulking agent daun kering, populasi tertinggi terdapat pada reaktor RA4 yaitu mencapai 5,6.10 7 CFU/g tanah. Reaktor RN1 dengan penambahan bulking agent serbuk kayu memiliki jumlah populasi yang lebih besar dibandingkan reaktor kontrol (RN7) namun tidak untuk reaktor dengan penambahan bulking agent daun kering, dimana reaktor RN7 memiliki jumlah populasi yang lebih besar yaitu 1,32.10 8 CFU/g tanah.

## Total Populasi Bakteri Autotrof Anaerob
Berikut Gambar 5 menyajikan total populasi bakteri autotrof dari sembilan variasi reaktor anaerob pada penelitian ini.
Gambar 5. Hubungan total populasi bakteri autotrof anaerob terhadap waktu.
Berdasarkan Gambar 5 diatas terlihat bahwa total populasi bakteri autotrof dari sembilan reaktor anaerob (RN1  - RN9)  mengalami peningkatan seiring dengan waktu pengolahan namun di akhir proses populasi bakteri mengalami penurunan. Total populasi bakteri pada awal pengolahan berada pada kisaran 9,8.10 1 - 4,7.10 2 CFU/g tanah dan di akhir pengolahan berada pada kisaran 8,6.10 2 - 1,08.10 4 CFU/g tanah.
Pertumbuhan tertinggi bakteri autotrof anaerob rata-rata terjadi pada hari ke-40 dengan kisaran 5,6.10 3 - 9,7.10 5 CFU/g tanah.
Peningkatan populasi yang terjadi seiring dengan waktu pengolahan dikarenakan bakteri autotrof mampu memanfaatkan ketersediaan CO 2 pada sludge sebagai sumber karbon dan mengoksidasi senyawa anorganik sebagai sumber energi. Ketersediaan senyawa anorganik tersebut berasal dari proses konversi bakteri  heterotrof  anaerobik  dalam  mendekomposisi  nitrogen  organik  menjadi  amonium.  Amonium tersebut  selanjutnya  dapat  dimanfaatkan  oleh  bakteri  autotrof  untuk  pertumbuhannya  (Nindrasari et  al., 2011). Reduksi amonia menjadi gas nitrogen dalam kondisi anoxic menggunakan nitrit sebagai akseptor elektron. Reaksi stoikiometriknya sebagai berikut : NH 4 + + NO 2 − → N 2 + 2 H 2 O (Nindrasari et al., 2011). Berdasarkan variasi bulking agent serbuk kayu, populasi tertinggi terdapat pada reaktor RN1 yaitu mencapai  6,0.10 4 CFU/g  tanah.  Sementara  untuk bulking  agent daun  kering,  populasi  tertinggi  terdapat pada  reaktor  RN4  yaitu  mencapai  9,7.10 5 CFU/g  tanah.  Penambahan  daun  kering  menghasilkan jumlah populasi lebih besar daripada penambahan serbuk kayu. Sementara reaktor dengan variasi sludge memiliki jumlah yang tidak jauh berbeda dengan kontrol.

## Dinamika Populasi Heterotrof dan Autotrof
Dinamika  populasi  bakteri  heterotrof  dan  autotrof  yang  terjadi  selama  pengolahan  dapat  dilihat berdasarkan  pertumbuhan  populasi  dari  masing-masing  kelompok  bakteri  tersebut  dalam  prosesnya mendegradasi sludge  produced  water secara  aerob  dan  anaerob  seiring  dengan  waktu  pengolahan. Berdasarkan Gambar 6 dan Gambar 7 berikut terlihat jelas terjadinya dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof selama penelitian. Pertumbuhan bakteri heterotrof dan autotrof pada penelitian terjadi secara berurutan. Dinamika yang terjadi tergantung pada adanya ketersediaan sumber karbon yang digunakan oleh masing-masing  kelompok  bakteri  tersebut.  Berikut Gambar  6 menyajikan  dinamika  populasi  bakteri heterotrof dan autotrof pada proses aerob selama penelitian.
Pada awal pengolahan bakteri heterotrof lebih mendominasi dan memiliki jumlah populasi yang lebih tinggi dibandingkan bakteri autotrof. Pada titik tertentu dimana sumber C-organik sudah terbatas dan tidak mungkin lagi untuk diuptake oleh bakteri heterotrof, maka bakteri autotrof tumbuh dominan karena pada saat tersebut telah muncul mineral-mineral golongan N yang dapat dimanfaatkan oleh bakteri autotrof. Jumlah populasi bakteri heterotrof lebih besar daripada bakteri autotrof pada penelitian ini.
Gambar 6. Dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada proses aerob.
Pada  proses  aerob,  nilai  C-organik  awal  mencapai  kisaran  54,42%BK  -  86,77%BK  dengan populasi  bakteri  heterotrof  berkisar  antara  3,4.10 6 -  5,7.10 7 CFU/g  tanah.  Sementara  nilai  N-total  awal berada  pada  kisaran  0,12%BK  -  0,77%BK  dengan  populasi  bakteri  autotrof  hanya  1,28.10 2 -  1,52.10 4 CFU/g tanah. Pada akhir pengolahan nilai C-organik berada pada kisaran 33,64%BK - 52,68%BK dengan
populasi  bakteri  heterotrof  hanya  berkisar  antara  3,2.10 4 -  4,1.10 8 CFU/g  tanah.  Sementara  pada  akhir pengolahan nilai N-total mencapai 2,08%BK -3,03%BK dengan populasi bakteri autotrof berkisar antara 1,42.10 5 - 4,0.10 8 CFU/g tanah. Berikut Gambar 7 menyajikan dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada proses anaerob selama penelitian.
Gambar 7. Dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada proses anaerob.
Pada  proses  anaerob,  nilai  C-organik  awal  mencapai  kisaran  50,11%BK  -  84,92  %BK  dengan populasi bakteri heterotrof berkisar antara 1,01.10 3 -  3,8.10 8 CFU/g tanah. Sementara nilai N-total awal berada  pada  kisaran  0,35%BK  -  0,94%BK  dengan  populasi  bakteri  autotrof  hanya  berada  pada  kisaran 9,8.10 1 - 4,7.10 2 CFU/g tanah. Pada akhir pengolahan nilai C-organik berada pada kisaran 23,73%BK  - 47,23%BK  dengan  populasi  bakteri  heterotrof  hanya  berkisar  antara  4,1.10 3 -  3,7.10 4 CFU/g  tanah. Sementara nilai NTK mencapai 1,29%BK - 3,53%BK dengan populasi bakteri autotrof berada pada kisaran 8,6.10 2 CFU/g - 1,08.10 4 CFU/g tanah.
Ketersediaan  C-organik  yang  awalnya  tinggi  pada sludge semakin  berkurang  seiring penggunaannya oleh bakteri heterotrof. Namun ketersediaan senyawa anorganik semakin meningkat akibat metabolisme bakteri heterotrof yang menghasilkan CO 2 dan senyawa sederhana yang dapat dimanfaatkan oleh bakteri autotrof sebagai sumber karbon berikutnya.

## Kinetika Reaksi Pada Variasi Reaktor Aerob dan Anaerob
Kinetika  reaksi  pada  penelitian  ini  akan  mengarah  pada  laju  pertumbuhan  dan  laju  kematian bakteri heterotrof dan autotrof untuk mengetahui proses optimum yang terjadi pada reaktor. Berikut Tabel 2 menyajikan rekapitulasi laju pertumbuhan (µ) dan laju kematian (K d ) bakteri heterotrof dan autotrof pada penelitian.
Berdasarkan Tabel 2. diatas diperoleh bahwa laju pertumbuhan (µ) setiap kelompok bakteri pada proses  aerob  maupun  anaerob  lebih  besar  dibandingkan  laju  kematiannya  (K d ).  Pada  proses  aerob,  laju pertumbuhan paling besar terdapat pada reaktor RA2 (untuk bakteri heterotrof) dan RA3 (untuk bakteri autotrof). Sementara pada proses anaerob, laju pertumbuhan paling besar terdapat pada reaktor RN1 (untuk bakteri heterotrof) dan RN5 (untuk bakteri autotrof anaerob). Dengan demikian keempat reaktor tersebut merupakan reaktor paling optimum pada penelitian.
Tabel 2. Rekapitulasi laju pertumbuhan (µ) dan laju kematian (K d ) bakteri heterotrof dan autotrof pada variasi reaktor penelitian. Heterotrof aerob Autotrof aerob Heterotrof anaerob Autotrof Reaktor Reaktor anaerob aerob µ K d µ K d anaerob µ K d µ (col/ hari)  (col/ hari)  (col/ hari) (col/ hari) (col/ hari) (col/ hari)  (col/hari) RA1 0,740 0,460 0,441 0,183 RN1 0,412 0,317 0,147 RA2 0,807 0,488 0,354 0,322 RN2 0,401 0,277 0,188 RA3 0,772 0,388 0,468 - RN3 0,167 0,080 0,061 RA4 0,622 0,285 0,415 0,120 RN4 0,233 0,211 0,176 RA5 0,560 0,351 0,298 0,231 RN5 0,178 0,177 0,197 RA6 0,696 0,369 0,418 0,171 RN6 0,330 0,154 0,144 RA7 0,451 0,465 0,347 0,218 RN7 0,224 0,206 0,066 RA8 0,449 0,478 0,284 0,111 RN8 0,344 0,137 0,069 RA9 0,548 0,489 0,224 0,191 RN9 0,338 0,130 0,189

## KESIMPULAN
Berdasarkan  pemaparan  pada  bagian  hasil  pembahasan  diatas  dapat  dibuat  suatu  kesimpulan bahwa dinamika populasi bakteri heterotrof dan autotrof pada penelitian ini tergantung pada ketersediaan sumber  karbon  yang  digunakan  oleh  masing-masing  kelompok  bakteri  tersebut.  Pertumbuhan  bakteri heterotrof  dan  autotrof  terjadi  secara  berurutan.  Tingginya  rasio  C-organik  pada  awal  pengolahan berbanding  lurus  dengan  jumlah  populasi  bakteri  heterotrof,  sebaliknya  menurunnya  C-organik  dan terjadinya  peningkatan  senyawa  N  akan  diikuti  dengan  peningkatan  populasi  bakteri  autotrof.  Total populasi bakteri heterotrof lebih besar daripada bakteri autotrof, baik pada proses aerob maupun anaerob. Populasi tertinggi  bakteri  heterotrof aerob  mencapai  3,3.10 10 -  4,9.10 13 CFU/g  tanah  (pada  hari  ke-20), bakteri autotrof aerob mencapai 4,2.10 6 - 8,3.10 8 CFU/g tanah (pada hari ke-30), bakteri heterotrof anaerob mencapai 2,56.10 6 - 1,56.10 8 CFU/g tanah (pada hari ke-25), dan bakteri autotrof anaerob mencapai 5,6.10 3 - 9,7.10 5 CFU/g tanah (pada hari ke-40). Reaktor pengolahan paling optimum pada penelitian ini terdapat pada reaktor RA2 (untuk bakteri heterotrof aerob) dengan µ 0,807 koloni/hari, RA3 (untuk bakteri autotrof aerob) dengan µ 0,468 koloni/hari, RN1 (untuk bakteri heterotrof anaerob) dengan µ 0,412 koloni/hari dan RN5 (untuk bakteri autotrof anaerob) dengan µ 0,197 koloni/hari.

## DAFTAR PUSTAKA
Anand,  Theivasigamani.,  Gunalan,  Balakrishnan.,  Pandurangan,  Padmavathy.,  V,  Rani.,  Anand, Chandran. (2014). Influence  of  C/N  Ratios  on  the  Heterotrophic  Activity  of  Model Brackishwater  Systems. International Journal of Fisheries and Aquatic Studies . 2014;1(3):12- 21. ISSN: 2347-5129.
Chatterjee, SN., Syed, AA., Mukhopandhyay, B. (2014): Diversity of Soil Bacteria In Some Village Areas Anjoining  to  Joypur  Forest  of  Vankura  District  of  West  Bengal, India. International Journal  of Environmental Biology 2014; 4(1): 67-70. ISSN 2277–386X. Igunnu, Ebenezer, T., George, Z. Chen. (2012). Produced Water Treatment Technologies . Nottingham, UK. International Journal of Low-Carbon Technologies Advance Access . Igwe, C.O., Saadi, A.A.L., Ngene, S.E. (2013). Optimal Options for Treatment of Produced Water in Offshore Petroleum Platforms. Journal Pollution Effect and Control.
Marsh, T.L., Saxman, P., Cole, J., Tiedje, J. (2000). Terminal Restriction Fragment Length
Polymorphism Analysis Program, A Web-based Research Tool for Microbial Community Analysis . Appl Environmental Microbiology 66:3616-3620. Nindrasari, Gabriela., Irene, Meitiniarti., Jubhar, Christian, Mangimbulude. (2011). Pengurangan Kadar Amonium  Pada  Limbah  Cair  Industri  Terasi  melalui  Proses  Nitrifikasi  dan  Anammox
Menggunakan Kombinasi Kultur Aerob-Anaerob. Prosiding Seminar Nasional Kimia Unesa 2011 – ISBN : 978-979-028-378-7.
Parwanayoni,  Ni  Made  Susun.  (2008). Pergantian  Populasi  Bakteri  Heterotrof,  Algae  dan  Protozoa  di Lagoon BTDC Unit Penanganan Limbah Nusa Dua Bali. Jurnal Bumi Lestari, Vol. 8 No. 2, Hal 180-185.
Prabandari, Poppy Palupi. (2005). Pengaruh Penambahan Bakteri dan Sekam Padi Pada Pengomposan. Teknik Lingkungan. ITB:Bandung.
Republik Indonesia. (1999). Peraturan Pemerintah No.85 Tahun 1999 tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah  No.18  Tahun  1999  Tentang  Pengelolaan  Limbah  Bahan  Berbahaya  dan  Beracun. Jakarta.
Republik Indonesia. (2003). Lampiran Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.128 Tahun 2003 tentang “ Tata Cara Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi Secara Biologis ”
Republik Indonesia. (2011). Peraturan Menteri Pertanian No.70 Tahun 2011 tentang Pupuk organik, pupuk hayati, dan pembenah tanah . Jakarta. Rodriguez, A.M.P., Vazquez, R.R. (2013). Optimization of C/N Ratio and Inducers for Wastewater Paper Industry Treatment Using Trametes versicolor Immobilized in Bubble Column Reactor . Journal of Mycology. ID 536721. Sarkar, Payel., Mukesh, Meghvanshi., Rajni, Singh. (2011). Microbial Consortium: A New Approach in Effective Degradation of Organic Kitchen Wastes. India. International Journal of Environmental Sciences and Development.