[Resume] Bioremediasi Limbah Cat

Reviewer: Nursiah Widia Ningsih

A.    Pengertian Limbah Cat

Industri pembuatan cat di indonesia terutama untuk memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri. Terdapat sekitar 65 pabrik cat berskala besar dan menengah serta 100 pabrik berskala kecil. Tiga pabrik terbesar mendominasi sekitar 50% pasar dalam negeri dan pabrik lainnya mendominasi sekitar 25%nya. Beberapa pabrik hanya memproduksi cat laktek sedangkan pabrik-pabrik yang berskala besar memproduksi kedua tipe cat yaitu cat latek (water-based cat) dan cat solvent-based) (hernadewita, et al., 2007).

Industri cat merupakan industri yang memproduksi cat, pernis serta berbagai produk pelapis lainnya. Aplikasi produk – produk industri cat dapat dikategorikan berdasarkan kegunaannya menjadi empat kelompok yaitu : pelapis arsitektur atau cat rumah, pelapis produk industri, pelapis khusus dan penggunaan lain. Selain itu juga, berdasarkan jenis pelarutnya menjadi dua kelompk  yaitu : berbasis cair dan berbasis larutan.

Industri cat merupakan industri dengan penggunaan pelarut dalam jumlah besar. Pelarut organik digunakan dalam pembuatan cat untuk melarutkan binder, pigmen dan mengencerkan cat. Pelarut organik yang paling banyak digunakan dalam industri cat diantaranya xilena, toluena, benzena, ester, eter, alkohol dan keton.

Jenis bekas kemasan cat yang ditemukan terdiri atas: 45,45% cat berpelarut air (latex); 27,27% cat semprot (aerosol); 13,64% cat solvent; dan 13,64% kemasan pelarut cat. Cat latex menggunakan pewarna yang mengandung kromium (Cr) dan timbal (Pb), sedangkan cat solvent mengandung pewarna yang mengandung Pb dan Hg (Galvin dan Dickey, 2008). Pewarna cat umumnya menggunakan bahan yang mengandung logam berat berbahaya seperti Pb, Cd, Cr dan Zn (Bowen, 1998). Bekas kemasan pelarut cata yang masih mengandung bahan-bahan seperti petroleum distillates, white spirit, butanol, xylen, diaseton alkohol bersifat mudah terbakar dan beracun. Kemasan cat semprot (aerosol) yang masih mengandung propana dan butana dapat meledak dan berpotensi menimbulkan kebakaran (Galvin dan Dickey, 2008).

B.     Jenis – Jenis  Limbah Cat

Industri cat merupakan salah satu penghasil limbah bahan berbahaya dan beracun (B3)spesifik. Karakteristik limbah B3 industri cat adalah konsentrasi logam berat dan bahan organik yang merupakan sebuah operasi pencampuran maka karakteristik limbah yang dihasilkan sama dengan senyawa-senyawa yang digunakan sebagai bahan baku prosesproduksi cat. Pengolahan limbah cat dilakukan dengan koagulasi sedimentasi dengan proses bioteknologi yaitu biofilm.  Untuk pengolahan lumpur IPAL industri cat dapat dilakukan dengan Teknik stabilitas/solidifikasi, composting dan solid-bed bioleaching.  Sedangkan, teknologi filter menjadi alternatif yang efektif dan organic volatile dari industri cat. (sari dkk., 2014).

Limbah B3padat dihasilkan terutama berupa bekas wadah atau kemasan bahan baku, filter bekas, dan cekring. Sedangkan limbah B3 cair berupa air limbah pencucian peralatan produksi, tumpahan dan ceceran, cat yang tidak memenuhi syarat spesifikasi, cat kadaluarsa dan cat yang dikembalikan dari pasaran. Sementara limbah B3 gas yang dihasilkan berupa pelarut yang digunakan dalam produksi cat dan debu atau partikel pigmen yang terdispersi ke udara (Dursun & Sengul, 2006; Doble & Kumar, 2005; Lorton, 1988; Vaajasaari, 2004).

Sebagian besar bahan kimia yang digunakan dalam pembuatan cat termasuk dalam kategori bahan kimia beracun dan berbahaya, terutama karena mengandung logam berat dan berupa pelarut organik (Jewell et al., 2004).VOC berasal dari senyawa oromatik seperti benzene, xylene, toluenedan senyawa ester, seperti etil asetat, etil butirat yang digunakan untuk melarutkan resin dalam proses produksi cat (He et al., 2012). Sebagian besar senyawa aromatik bersifatracun, terutama benzena yang mutagenik, teratogenik, dan karsinogenik (Alberici & Jardim, 1997). Meskipun xylene dan toluene saat ini tidak diklasifikasikan sebagai karsinogen, peningkatan kasus kanker kerongkongan, dubur dan usus besar pada pekerja dengan paparan jangka panjang terhadap senyawa ini telah dilaporkan (Mangani et al., 2003).

C.    Mikroba Pendegradasi Limbah Cat

Berbagai limbah berbahaya dan beracun (B3), baik dalam bentuk padat, cair maupun gas di hasilkan selama proses produksi cat. limbah B3 ini jiak tidak ditangani dan didetoksifikasi dengan baik, maka akan mencemari lingkungan dan membahayakan manusia (Deoble & Kumar, 2005).

Beberapa  cara untuk  melakukan biodegradasi pada limbah cair cat yaitu melakukan seeding dan modifikasi lingkungan. Seeding adalah inokulasi mikroba ke instalasi pengolahan limbah cair. Mikroba yang diinokulasikan tersebut dapat diperoleh dari luar lokasi yang tercemar (indigenous), sedangkan modifikasi lingkungan bertujuan untuk meningkatkan aktivitas metabolisme mikroba dengan penambahan nutrisi, terutama yang mengandung nitrogen dan fosfor, peningkatan jumlah organisme dan kelembaban, penambahan kosubstrat sebagai penunjang pertumbuhan mikroba.

Pada umumnya, seeding dilakukan dengan menggunakan paket mikroba komersial (commercial seed) yang belum tentu sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Selain itu, mikroba komersial pun memiliki harga yang lebih mahal dan dapat mengakibatkan terjadinya kompetisi dengan mikroba alami yang terdapat di dalam sistem. Indonesia adalah negara tropis memiliki potensi besar untuk mendapatkan isolat-isolat lokal dari daerah tercemar yang memiliki kemampuan mendegradasi limbah dengan baik. Mikroba yang diisolasi dari daerah yang tercemar oleh limbah cat kemungkinan besar memiliki kemampuan untuk mendegradasi limbah cat.

Beberapa bakteri aerob galur tertentu memiliki kemampuan untuk menggunakan zat warna azo sebagai sumber karbon dan nitrogen tunggal, bakteri lain hanya mereduksi grup azo dengan azo reduktase (Sharma et al., 2009). Saat ini mikroba konsorsium yang digunakan untuk  mendegradasi zat warna adalah Galactomyces geotrichum MTCC 1360 dan Bacillus sp (Jadhav et al., 2008).

D.    Teknik Bioremediasi Limbah Cat

Pengolahan limbah merupakan serangkaian proses pengolahan secara fisik, kimia, biologi maupun temal yang bertujuan untuk mengkonveksi limbah menjadi bahan yang tidak berbahaya dan lebih ramah lingkungan.

Teknik bioremediasi yang dikembangkan oleh Helmholtz Centre for Enviromental Research dan BAUER Environment Gropu untuk meremediasi sedimen sungai yang tercemar logam berat dengan konsentrasi bahan organic yang tinggi berpotensi untuk diaplikasikan dalam pengolahan sedimen industri cat. Dalam hal ini, proses bioremediasi dibagi dalam dua tahap yaitu: 1) pengkondisian sedimen dengan tanaman, dan 2) solid bed bioleaching untuk menghasilkan material yang aman untuk dikembalikan ke lingkungan. Tahap pengkondisian sedimen bertujuan untuk merubah karakteristik bio-fisik-kimia sedimen yang semula berwarna hitam, tingkat permeabilitas rendah, kadar air yang tinggi, aktivitas microflora heterotroph yang tinggi dan ketersediaan oksigen yang terbatas menjadi material seperti tanah yang remah dan berwarna bau-abu atau coklat (Seidel et al., 2004). Sedangkan solid-bed bioleaching pada prinsipnya adalah aplikasi dari proses ekstraksi logam berat dari senyawa pengikatnya dengan memanfaatkan asam mineral yang dihasilkan oleh mikroorganisme (Loser et al., 2001).

REFERENSI :

Alberici, R.M. and Jardim, W.F. 1997. Photocatalytic destruction of VOCs in the gas-phase using titanium dioxide. Applied Catalysis B: Environmental. Vol. (14): 55-68.

Doble, M. and Kumar, A. 2005. Biotreatment of Industrial Effluents. Amerika: Elsevier Butterworth–Heinemann., D. and Sengul, F. 2006. Waste minimization study in a solvent-based paint manufacturing plant. Resources Conservation and Recycling. Vol. (47): 316–331.

Dursun, D. and Sengul, F. (2006). Waste Minimization Study in A Solvent-Based Paint Manufacturing Plant. Resources Conservation and Recycling. 47, 316–331.

He, Z., Li, J., Chen, J., Chen, Z. Li, G., Sun, G., An, T. 2012. Treatment of organic waste gas in a paint plant by combined technique of biotrickling filtration with photocatalytic oxidation. Chemical Engineering Journal Vol. (200–202): 645–653.

Löser, C., Seidel, H., Hoffmann, P. and Zehnsdorf, A. (2001). Remediation of Heavy Metalcontaminated Sediments by Solid-Bed Bioleaching. Environmental Geology 40 (4-5), 643-650.

Jadhav, S.U., Jadhav U.U., Dawkar,V.V., dan Govindwar, S.P. 2008. Biodegradation of Disperse Dye Brown 3REL by Microbial Consortium of Galactomyces geotrichum TCC 1360 and Bacillus sp. VUS. Biotechnology and Bioprocess Engineering. Vol 13. pp 232-239.

Sharma, P., Singh,L., Dilbaghi,N. 2009.Optimization of Process Variable for Decolorization of Disperse Yellow 211 by Bacillus subtilis using Box-Behnken Design. Journal of  azardous Materials. Vol 164. pp 1024-1029.