#NOPUBLISH 21/5/2025# Aplikasi konsorsium bacillus subtilis dan klebsiella pneumoniae dalam degradasi selulosa limbah cair pulp dan kertas kabupaten Mojokerto, Jawa Timur

ABSTRAK :

Industri pulp dan kertas mengalami perkembangan pesat untuk memenuhi kebutuhan global, namun hal ini menimbulkan masalah lingkungan serius terkait limbah cairnya. Limbah cair yang dihasilkan mengandung berbagai senyawa berbahaya seperti lignin, selulosa, fenol, dan senyawa terklorinasi yang dapat merusak ekosistem perairan. Meskipun metode pengolahan secara fisik dan kimia telah banyak digunakan, metode tersebut kurang efektif untuk skala besar dan cenderung menghasilkan polutan sekunder. Sebagai alternatif, bioremediasi menggunakan konsorsium bakteri Bacillus subtilis dan Klebsiella pneuominae diusulkan sebagai solusi yang lebih ramah lingkungan dan ekonomis. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis kemampuan konsorsium bakteri tersebut dalam menurunkan kadar selulosa, Biochemical Oxygen Demand (BOD), pH, serta mengamati pertumbuhan bakteri pada limbah cair pulp dan kertas. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental dengan tiga variasi konsentrasi inokulum (3%, 5%, dan 7%) dengan tiga kali ulangan untuk setiap perlakuan. Analisis data dilakukan secara deskriptif kuantitatif dengan mengukur kadar selulosa, parameter fisikokimia, dan pertumbuhan bakteri pada limbah cair pulp dan kertas. Pengujian kadar selulosa menggunakan metode Klason, sedangkan pertumbuhan bakteri diukur menggunakan teknik spektrofotometri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa degradasi selulosa optimal terjadi pada konsentrasi inokulum 3% dengan masa inkubasi 144 jam, menghasilkan persentase penurunan kadar selulosa sebesar 86,92%, dibandingkan dengan konsentrasi 5% (73,11%) dan 7% (68,19%). Penurunan BOD juga signifikan, dari nilai awal 64,98 mg/L pada 0 jam menjadi 28,38 mg/L setelah 144 jam inkubasi, menunjukkan efisiensi penurunan sebesar 56,33% dengan nilai pH 7,5 yang sesuai dengan standar baku mutu limbah yang ditetapkan.

ABSTRACT :

The pulp and paper industry is experiencing rapid development to meet global needs, but this raises serious environmental problems related to its liquid waste. The liquid waste produced contains various hazardous compounds such as lignin, cellulose, pHenols, and chlorinated compounds that can damage aquatic ecosystems. Although pHysical and chemical treatment methods have been widely used, they are less effective on a large scale and tend to produce secondary pollutants. As an alternative, bioremediation using a consortium of Bacillus subtilis and Klebsiella pneuominae bacteria is proposed as a more environmentally friendly and economical solution. This study was conducted to analyze the ability of the bacterial consortium in reducing cellulose levels, Biochemical Oxygen Demand (BOD), pH, and observing bacterial growth in pulp and paper wastewater. The research method used was experimental with three variations of inoculum concentration (3%, 5%, and 7%) with three replicates for each treatment. Data analysis was carried out descriptively quantitatively by measuring cellulose content, pHysicochemical parameters, and bacterial growth in pulp and paper wastewater. Cellulose content was tested using the Klason method, while bacterial growth was measured using spectropHotometric techniques. The results showed that optimal cellulose degradation occurred at 3% inoculum concentration with an incubation period of 144 hours, resulting in a percentage decrease in cellulose content of 86.92%, compared to 5% (73.11%) and 7% (68.19%) concentrations. The decrease in BOD was also significant, from the initial value of 64.98 mg/L at 0 hours to 28.38 mg/L after 144 hours of incubation, showing a reduction efficiency of 56.33% with a pH value of 7.5 which is in accordance with the established effluent quality standards.

ملخص:

واجه صناعة اللب والورق تطورًا سريعًا لتلبية الاحتياجات العالمية، إلا أن ذلك يسبب مشكلات بيئية خطيرة تتعلق بمياه الصرف الصناعي. تحتوي مياه الصرف الناتجة على مركبات ضارة مثل اللجنين، والسليلوز، والفينول، والمركبات المكلورة التي قد تُلحق ضررًا بالنظام البيئي المائي. على الرغم من استخدام طرق المعالجة الفيزيائية والكيميائية، إلا أن هذه الطرق غير فعّالة على نطاق واسع وتميل إلى إنتاج ملوثات ثانوية. كبديل، تُقترح المعالجة البيولوجية باستخدام اتحاد بكتيري مكون من Bacillus subtilis وKlebsiella pneumoniae كحل أكثر صداقة للبيئة واقتصادية. تم إجراء هذا البحث لتحليل فعالية هذا الاتحاد في خفض تركيز السليلوز، والطلب البيوكيميائي على الأوكسجين (BOD)، ودرجة الحموضة، وكذلك مراقبة نمو البكتيريا في مياه صرف صناعة اللب والورق. استخدمت الدراسة طريقة تجريبية بثلاث تراكيز من الملقح البكتيري (3%، 5%، و7%) مع ثلاث مكررات لكل معالجة. تم تحليل البيانات باستخدام التحليل الكمي الوصفي من خلال قياس تركيز السليلوز، والخصائص الفيزيائية والكيميائية، ونمو البكتيريا. تم اختبار تركيز السليلوز باستخدام طريقة كلاسون، بينما تم قياس نمو البكتيريا باستخدام تقنية المطياف الضوئي. أظهرت النتائج أن تحلل السليلوز الأمثل حدث بتركيز ملقح 3% بعد 144 ساعة من الحضانة، بنسبة انخفاض وصلت إلى 86.92%، مقارنة بـ 73.11% عند تركيز 5% و 68.19% عند تركيز 7%. كما حدث انخفاض ملحوظ في BOD من 64.98 ملغم/لتر في الساعة 0إلى 28.38 ملغم/لتر بعد144 ساعة، مما يدل على كفاءة انخفاض بنسبة 56.33%، مع قيمة pH 7.5 التي تتوافق مع معايير الجودة البيئيةز