Suksesi Mikroba dalam Proses Pengomposan ( Dekomposisi bahan organik )

Gambar terjadinya suksesi mikroba pada proses pengomposan kelapa sawit.

Proses dekomposisi organik secara umum terjadi pada tiga tahap, pertama dekomposisi aerobik yang mendominasi keseluruhan proses, tahap ini biasanya sangat pendek karena terbatas pada jumlah oksigen dan nilai BOD yang tinggi dari sampah padat. Setelah oksigen menurun, dekomposisi oleh organisme fakultatif anaerobik lah yang mendominasi. Selama tahap ini volatil fatty acid dalam jumlah yang besar diproduksi. Asam ini menurunkan pH hingga antara 4-5. Dengan pH yang rendah membantuk bahan anorganik melarut, bersamaan dengan konsentrasi volatil acid yang meningkat, menghasilkan kekuatan ion yang tinggi. Tahap kedua dari proses anaerobik terjadi ketika jumlah bakteri methanogenesis meningkat. Volatil acid yang diproduksi oleh bakteri fakultatif anaerobik dan bahan organik lain dirubah menjadi metana dan karbondioksida.

Proses pengomposan sebenarnya kerja dari banyak organisme, termasuk mikroba. Kalau diamati secara seksama terjadi semacam suksesi mikroba. Suksesi ini bisa diamati secara khasat mata. Namun, proses yang terjadi sebenarnya lebih seru dan lebih rumit.

Pada gambar terlihat mikroba-mikroba yang sedang aktif mendekomposisi bahan organik. Bakteri sedikit terlihat karena tertutup oleh matrik gel, sedangkan miselia jamur tampak jelas terlihat.

Dekomposisi sampah, khususnya zat organik dalam kondisi anaerobik dapat mengakibatkan produksi gas bio. Secara garis besar proses pembentukan gas bio dibagi dalam tiga tahap yaitu: hidrolisis, asidifikasi (pengasaman) dan pembentukan gas metana (Sufyandi, 2001). Pada tahap hidrolisis, bahan organik dienzimatik secara eksternal oleh enzim ekstraselular (selulose, amilase, protease dan lipase) mikroorganisme. Bakteri memutuskan rantai panjang karbohidrat komplek, protein dan lipida menjadi senyawa rantai pendek. Sebagai contoh polisakarida diubah menjadi monosakarida sedangkan protein diubah menjadi peptida dan asam amino. Pada tahap ini bakteri menghasilkan asam, mengubah senyawa rantai pendek hasil proses pada tahap hidrolisis menjadi asam asetat, hidrogen (H2) dan karbondioksida. Bakteri tersebut merupakan bakteri anaerobik yang dapat tumbuh dan berkembang pada keadaan asam. Untuk menghasilkan asam asetat, bakteri tersebut memerlukan oksigen dan karbon yang diperoleh dari oksigen yang terlarut dalam larutan. Pembentukan asam pada kondisi anaerobik tersebut penting untuk pembentuk gas metana oleh mikroorganisme pada proses selanjutnya. Selain itu bakteri tersebut juga mengubah senyawa yang bermolekul rendah menjadi alkohol, asam organik, asam amino, karbondioksida, H2S, dan sedikit gas metana.

Pada tahap ini bakteri metanogenik mendekomposisikan senyawa dengan berat molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi. Sebagai contoh bakteri ini menggunakan hidrogen, CO2 dan asam asetat untuk membentuk metana dan CO2. Bakteri penghasil asam dan gas metana bekerjasama secara simbiosis. Bakteri penghasil asam membentuk keadaan atmosfir yang ideal untuk bakteri penghasil metana. Sedangkan bakteri pembentuk gas metana menggunakan asam yang dihasilkan bakteri penghasil asam. Tanpa adanya proses simbiotik tersebut, akan menciptakan kondisi toksik bagi mikroorganisme penghasil asam.

Komposisi gas bio berkisar antara 60 – 70% metana dan 30 – 40% karbon dioksida. Gas bio mengandung gas lain seperti karbon monoksida, hidrogen, nitrogen, oksigen hidrogen sulfida, kandungan gas tergantung dari bahan yang masuk ke dalam biodigester. Nitrogen dan oksigen bukan merupakan hasil dari proses. Hidrogen merupakan hasil dari tahap pembentukan asam, pembentukan hidrogen sulfida oleh bakteri sulfat disebabkan oleh konsentrasi ikatan sulfur. Walaupun hanya sedikit tetapi dapat mencapai 5 % untuk beberapa kotoran (Meynell, 1976).Metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dibanding dengan karbondioksida, selain mudah meledak diketahui merupakan faktor utama pada fenomena pemanasan global (Qasim,1994). Sedangkan untuk karbondioksida dapat menjadi penyebab peningkatan mineral pada air tanah serta membentuk asam karbonik (Damanhuri, 2004). Untuk itu perlu pengelolaan dari gas yang dihasilkan dari dekomposisi sampah.

Sumber :

http://kharistya.wordpress.com/2005/12/31/metana-sebagai-hasil-dari-dekomposisi-bahan-organik-di-tpa-dan-lindi-sebagai-sumber-pencemar-air-tanah/

http://isroi.wordpress.com/2009/02/02/suksesi-mikroba-dalam-proses-pengomposan/

http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos