Ozon sebagai Desinfektan

Ozon sebagai oksidator yang kuat telah dikenal dapat dimanfaatkan sebagai desinfektan. Kemampuan ini jauh melebihi kekuatan desinfektan yang ditunjukkan oleh klorin. Ozon mampu bekerja lebih cepat 3000 kali tanpa menghasilkan produk dekomposisi yang berbahaya.

Hal-hal yang mempengaruhi proses ozonasi sebagai desinfektan (Solomon dkk., 1998; Voidarou dkk., 2007):

• Kekuatan mikroba terhadap ozon;
• Waktu kontak ozon dengan mikroba; dan
• Dosis ozon

Kelebihan (Solomon dkk., 1998)

Kekurangan (Solomon dkk., 1998)

·         Lebih efektif membasmi virus dan bakteri; ·         Waktu kontak yang dibutuhkan relatif singkat (10 - 30 menit); ·         Tidak menghasilkan residu yang harus diolah lebih lanjut karena ozon cepat terdekomposisi; ·         Relatif lebih aman karena ozon digenerasi secara insitu; ·         Mikroba tidak tumbuh kembali secara ozonasi.

·         Tidak efektif membunuh beberapa jenis kuman, bakteri dan spora jika digunakan dalam dosis rendah; ·         Proses desinfeksi dengan ozon lebih daripada desinfeksi dengan menggunakan klorin atau radiasi UV sehingga membutuhkan peralatan yang canggih dan waktu kontak yang efisien; ·         Sangat reaktif dan korosif sehingga memerlukan material yang tahan terhadap korosi; ·         Tidak efektif untuk digunakan pada air yang memiliki kandungan padatan tersuspensi. BOD, COD, atau TOC dalam jumlah tinggi; ·         Tidak ada residu yang dapat diukut untuk menunjukkan keampuhan desinfeksi

Mekanisme desinfeksi bakteri oleh ozon (Solomon):

1. Oksidasi langsung/penghancuran dinding sel dengan mengeluarkan isi dari sel tersebut;
2. Reaksi dengan radikal dari produk samping dekomposisi ozon;
3. Merusak asam nukleat (purin dan pirimidin);
4. Memutuskan ikatan karbon-nitrogen sehingga terjadi depolimerisasi.

Mekanisme Penghancuran Sel Bakteri oleh Ozon (Khadre, 2001)

Tahapan proses desinfeksi oleh ozon berdasarkan gambar:

1. Sel bakteri sebelum terkena proses desinfeksi;
2. Ozon menyerang molekul sel pada dinding bakteri;
3. Ozon menetrasi dinding sel dan menyebabkan korosi;
4. Kerusakan dinding sel akibat ozonasi;
5. Sel-sel bakteri mengalami kontak dengan molekul ozon; dan
6. Sel mengalami destruksi (lisis).

MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN

Mengenal Media Pertumbuhan Mikrobial

**Disadur dari Modul Praktikum Mikrobiologi Lingkungan Teknik Lingkungan UI (2009) – Novita dkk.

Mikroba memiliki karakteristik dan ciri yang berbeda-beda di dalan proses pertumbuhannya. Karakteristik tersebut menyebabkan adanya variasi medium untuk menunjang pertumbuhan mikroba.

Adapun klasifikasi pertumbuhan mikroba tersebut adalah sbb:

No	Klasifikasi	Sebutan	Contoh
1	Sumber Nutrien	Alamiah	Susu, kaldu
		Buatan/Artifisial	Campuran zat kimia
		Padat-irreversible	Serum darah terkoagulasi
2	Keadaan Fisik	Padat-Reversible	Agar nutrien
		Setengah padat	Agar Lunak
		Cair	Kaldu nutrien
		Kompleks (Komposisi komponen kimiawi tidak diketahui)	Agar nutrien
3	Penyusun	Kimiawi-Sintetik (Komposisi diketahui)	Amonium sulfat, medium garam, glukosa.
4	Persyaratan Nutrisi Mikroba	Enrichment Media (Kaldu infusi jantung yang diperkaya)
		Differential Media (Media agar Eosin-biru metilen diferensial)
		Selected Media (Media terpilih)	Agar deoksikolat
		Test Media (Media uji)	Media uji Vit B12

Keterangan:

1.     Irreversible              : Sifat medium yang tidak dapat kembali lagi ke fase semula. Seperti darah yang telah terkoagulasi.

2.     Reversible                :  Sifat medium yang dapat kembali ke fase semula setelah terjadi perubahan seperti agar yang dapat memadat apabila didinginkan dan dapat mencair jika dipanaskan.

3.     Enrichment Media   :  Medium yang dapat menunjang pertumbuhan mikriba yang rewel, yaitu mikroba yang memiliki persyaratan untuk tumbuh yang rumit. Mikroba ini tidak dapat ditumbuhkan pada medium biasa karena membutuhkan beberapa nutrisi pengaya untuk menyokong proses pertumbuhannya.

4.     Differential Media   :  Medium yang digunakan untuk membedakan bentuk dan karakter koloni mikroba yang tumbuh. Beberapa mikroba dapat tumbuh di dalam media tertentu tetapi jenis lain tidak dapat tumbuh di media tersebut. Selain itu, mikroba tersebut juga mempunya penampilan pertumbuhan yang khas sehingga mudah dikenali. Medium ini berguna untuk isolasi dan identifikasi mikroba.

5.     Selected Media       :  Medium pertumbuhan yang terpilih dan khusus, maksudnya medium ini dapat menghambat pertumbuhan jenis mikroba lain namun menghambat pertumbuhan jenis mikroba tertentu yang dapat tumbuh. Media ini sangat berguna untuk proses identifikasi mikroba.

6.     Test Media             :  Medium yang digunakan untuk mengukur secara kuantitatif suatu vitamin maupun antibiotik.

Tahap-Tahap dalam Perhitungan Mikroba

1.     Mengkarakterisasi jenis mikroba yang akan diuji

2.     Menyiapkan medium

Saat ini sudah tersedia secara komersial medium instan untuk medium pertumbuhan mikroba seperti: PCA (Plate Count Agar), NA (Nutrient Agar), TSA (Trypticase Soy Agar), MacConkey Agar (MAC), EMB (Erosin MetyleneBlue Agar) dan sebagainya.

·         Melarutkan bubuk instan medium ke dalam aquadest

·         Mengatur pH pertumbuhan optimum mikroba

·         Mensterilisasi wadah yang sesuai dengan standar metode pemeriksaan (erlenmeyer, tabung reaksi, cawan petri, dll), umumnya pada T 121 C selama 15 menit

·         Menuang larutan medium ke wadah dan menutup rapat

3.     Isolasi Mikroba

Dilakukan untuk memisahkan mikroba jenis tertentu dari lingkungannya sehingga tidak tercampur dengan jenis lainnya. Mikroba ini dipindahan dan dipelihara pada medium yang sesui dengan kebutuhan pertumbuhannya. Hasil isolasi ini disebut biakan murni.

4.     Enumerasi Mikroba

Cara perhitungan ini terdiri dari 2 metode yaitu:

·         Perhitungan Langsung menggunakan Counting Chamber

·         Perhitungan Tak Langsung, yang biasa digunakan adalah metode Total Plate Count (TPC)

Prospek Produk Oleokimia sebagai Bahan Pengganti Produk Petrokimia

Saat ini, ketergantungan manusia akan bahan bakar fosil sangat tinggi. Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil ini tidak hanya sebatas sektor transportasi saja namun juga sektor kebutuhan primer sandang, pangan, dan papan. Hal ini menimbulkan kekhawatiran akan krisis energi. Kebutuhan akan energi ini masih akan terus meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, kualitas dan taraf hidup masyarakat, serta teknologi. Meskipun pengembangan teknologi bisa saja menekan kebutuhan energi melalui teknologi peningkatan efisiensi penggunaan energi. Krisis energi saat ini lebih disebabkan karena krisis cadangan minyak bumi, gas alam, dan batubara (Phelia, 2011).

Gambar 1. Kurva Konsumsi &Proporsi Penggunaan Energi Dunia

(Majari Magazine, 2011)

Gambar 1. di atas menunjukkan peningkatan konsumsi energi pertahun sejak tahun 1975 dan prediksi konsumsi energi hingga tahun 2300. Hingga saat ini konsumsi energi  pertahun dunia adalah 500 x 10¹⁵ BTU/tahun. Energi ini sebagian besar diperoleh dari minyak bumi, gas alam, dan batubara (Phelia, 2011).

Gambar 2. Produksi dan Konsumsi Energi di Dunia

(BP Statistical Review of World Energy, Juni 2011)

Gambar 2. di atas menunjukan perbandingan jumlah produksi dan konsumsi energi di dunia. Pada tahun 2010, terlihat bahwa jumlah konsumsi lebih besar dibandingkan dengan jumlah produksinya.

Di Indonesia sendiri, pada tahun 2004, sudah mengimport minyak bumi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri (Gambar 3). Sehingga, jika hanya mengandalkan sumber bahan baku fosil saja, maka akan terjadi hambatan dalam pemenuhan kebutuhan energi secara keseluruhan. 

Gambar 3. Kebutuhan dan Produksi Minyak Bumi Indonesia 1900 – 2025 (Realisasi dan Proyeksi)(Prihandana, 2005)

Seperti yang diketahui, bahan baku fosil merupakan bahan baku yang nonrenewable. Di sini penting untuk menemukan alternatif bahan baku lain yang renewable. Pengembangan produk-produk oleokimia merupakan suatu keharusan dan memiliki peran strategis dalam menopang ketahanan energi kini dan mendatang.

b.   Mengapa harus Oleokimia?

Hal dasar yang membuat oleokimia dapat menggantikan produk petrokimia adalah produk oleokimia bersifat renewable dan sustainable. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hill (2000) di mana hasil dari oleokimia menunjukkan bahwa penggunaan lemak dan minyak nabati memungkinkan pengembangan kompetitif, produk yang kuat, dan keduanya ramah konsumen (consumer-friendly) dan ramah lingkungan (environment-friendly). Selain itu, produk oleokimia mempunyai beberapa kelebihan terhadap produk pertambangan seperti minyak bumi, misalnya:

-          Oleokimia berasal dari sumberdaya terbarukan;

-          Oleokimia lebih mudah terurai secara alamiah (sifatnya ramah lingkungan);

-      Produksi petrochemicals menggunakan lebih banyak energi, sehingga menyebabkan emisi  polusi yang lebih besar; dan

-         Secara sosial ekonomi, lebih melibatkan banyak masyarakat sebagai pelaku produksi (Hill,  2000).

Tabel 1.1. Pangsa Produksi dan Konsumsi Minyak Nabati Dunia

No	Uraian	1993-1997	1998-2002	2003-2007	2008-2012
A.	Total Produksi/(Ton)	70.778.000	83.680.000	95.622.000	108.512.000
1.	Minyak sawit	15.500.382	20.752.640	25.340.360	29.949.312
2.	Minyak kedelai	17.765.278	19.915.840	22.376.016	25.174.784
3.	Minyak kanola	10.121.254	11.966.240	12.526.744	15.517.216
4.	Minyak bunga matahari	8.351.804	9.790.560	12.526.744	12.044.832
5.	Minyak lainnya	19.039.282	21.254.720	22.852.136	25.825.856
B.	Total Konsumsi/(Ton)	90.501.000	104.281.000	118.061.000	132.234.000
1.	Minyak sawit	15.385.170	20.021.952	25.973.420	29.752.650
2.	Minyak kedelai	17.828.697	20.126.233	22.313.529	25.124.460
3.	Minyak kanola	10.045.611	11.783.753	13.577.015	15.471.378
4.	Minyak bunga matahari	8.326.092	9.593.852	10.861.612	12.033.294
5.	Minyak lainnya	38.915.430	42.755.210	45.335.424	49.852.218

(Oil World dalam Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, 2009)

Dapat dilihat pada Tabel 1.1. di atas, tren pangsa konsumsi minyak nabati dunia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan. Walaupun total produksi juga mengalami peningkatan, hal tersebut belum mampu mengimbangi total kebutuhan dunia.

Tabel 1.2. Kapasitas dan Kebutuhan Oleokimia Dasar Dunia

(Gis dok. dalam Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, 2009)

Kapasitas terpasang industri oleokimia dasar dunia jauh lebih besar dari kebutuhan oleokimia dunia. Namun permintaan dunia akan produk oleokimia terus meningkat dari tahun ke tahun. Laju rata-rata kenaikan permintaan oleokimia dunia 5% pertahun.

Produsen oleokimia dasar sebagian besar berada di wilayah Asia. Sedangkan pertumbuhan produksi oleokimia dasar di wilayah Asia sekitar 7,1 % pertahun, disusul oleh wilayah Amerika 2,4 %, dan Eropa 1,3 %. Secara menyeluruh pertumbuhan produksi oleokimia dunia hingga tahun 2010 mencapai 3,7 % pertahun (Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, 2009).

Perkembangan produk oleokimia di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.3. di bawah ini.

Tabel 1.3. Perkembangan Produksi Oleokimia Indonesia 1994–1998 (Ton)

Tahun	Stearic Acid	Glycerine	Fatty Acid	Fatty Alcohol	Total	Pertumbuhan (%)
1994	72.417	37.020	78.882	28.561	216.880	-
1995	88.349	40.722	83.615	32.296	244.982	13,0
1996	106.019	44.794	90.304	37.140	278.258	13,6
1997	122.962	51.065	101.141	43.826	319.014	14,6
1998	136.115	54.172	111.255	47.116	348.658	9,2

(Badan Pusat Statistik, 1999)

Jika dilihat dari Tabel 1.3. di atas, terlihat bahwa total produksi di Indonesia-pun mengalami peningkatan dari tahun ke tahunnya. Sehingga, baik di dunia maupun di Indonesia, substitusi petrokimia menjadi oleokimia ini sangat dapat berkembang dengan baik. Jika dilihat dari letak geografis nya, Indonesia memiliki kekayaan alami baik dengan sumber minyak edible, non-edible, pemanfaatan mikroalga, maupun penggunaan ulang minyak jelantah sebagai bahan baku oleokimia.

Tabel 1.4. Keunggulan Produk Oleokimia sebagai Pengganti Energi Fosil

(Sani dkk., 2012)