Buku referensi Mikrobiologi Air Limbah: Upaya Biofitoremediasi Ramah Lingkungan ini berisi tentang uraian tentang bentuk, sifat, dan peranan mikroorganisme (jasad renik) yang berhubungan dengan pada air limbah; terutama bakteri, virus, jamur (cendawan), virus, dan protozoa. Beberapa yang mendasari kajian mikrobe yang berkaitan dengan manusia, antara lain nutrisi dan metabolisme mikroorganisme, pentingnya mikroorganisme dalam sanitasi, penyakit yang berkaitan dengan limbah cair berupa ekskreta, penanganan limbah cair secara mikrobiologik, perilaku dan nasib bakteri, virus dan parasit dalam pengolahan limbah cair, permasalahan dalam pengolahan limbah cair, senyawa-senyawa organik rekalsitran dalam limbah cair, logam berat dalam proses pengolahan limbah cair, berbagai metode dalam pengolahan limbah cair, dan bioremediasi juga biofitoremediasi sebagai alternatif pengolahan limbah cair. Secara lebih luas pembahasan tentang air limbah dengan ruang lingkup limbah domestik yang terdiri dari air hitam (kotoran, urin, dan lumpur feses) dan air abu-abu (limbah dapur dan kamar mandi); air dari tempat usaha dan lembaga komersial, termasuk rumah sakit; limbah industri, air hujan, dan limpasan perkotaan lainnya, dan limbah pertanian, hortikultura, dan akuakultur, baik terlarut maupun tersuspensi.
Beberapa hal yang menjadi kendala penulisan buku referensi tentang mikrobiologi air limbah, berkaitan dengan semakin kompleksnya ruang lingkup air limbah yang luas sebagai salah satu teknologi hijau yang ramah lingkungan. Buku referensi ini disusun berdasarkan pada kajian mendalam referensi dan hasil-hasil penelitian baik penelitian yang didanai internal kampus Universitas Muhammadiyah Malang maupun yang telah didanai oleh Kemendiktisaintek Republik Indonesia serta paten yang telah dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Kekayaan Intelektual Republik Indonesia.
Uraian buku ini diharapkan dapat memberikan wawasan yang lebih baik tentang mikrobiologi air limbah. Mudah-mudahan buku ini dapat dipergunakan sebagai salah satu literatur yang sedang mempelajari tentang peran dan dampak mikroorganisme pada air limbah, khususnya yang berkaitan dengan kesehatan manusia. Buku ini secara lebih khusus dapat dijadikan salah satu literatur mahasiswa, pendidik, dan semua orang yang sedang atau tertarik mempelajari ilmu tentang mikrobiologi air limbah sebagai upaya biofitoremediasi ramah lingkungan.
PRAKATA v
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiv
BAB 1 NUTRISI DAN METABOLISME MIKROORGANISME 1
A. Pengantar 1
B. Unsur Kimia sebagai Nutrien 2
C. Penangkapan Energi dalam Mikroorganisme 10
D. Jalur Katabolik 17
E. Fermentasi 22
F. Respirasi 23
G. Proses Metabolik dan Biosintesis yang Membutuhkan Energi 25
H. Proses Non-Biosintetik 30
BAB 2 PENTINGNYA MIKROORGANISME DALAM SANITASI 33
A. Bakteri 33
B. Virus 51
C. Protozoa 58
D. Jamur Berfilamen dalam Sistem Air 62
BAB 3 PENYAKIT YANG BERKAITAN DENGAN AIR DAN EKSKRETA 69
A. Hubungan Mikroorganisme dan Penyakit 69
B. Dampak Kesehatan dari Konsumsi Air dan dan Kualitas Air 77
C. Pengendalian Mikroorganisme Patogen dalam Air Limbah, Daur ulang, dan Penggunaan Kembali dalam Pertanian 84
D. Pengolahan Air Limbah untuk Daur Ulang 92
BAB 4 PENANGANAN MIKROBIOLOGIK AIR LIMBAH 97
A. Perbaikan melalui Proses Film 97
B. Pembentukan Biofilm dan Perannya dalam Proses Film Tetap 106
C. Protozoa sebagai Indikator Efisiensi Pengolahan Air Limbah 115
D. Jangkauan dan Beban Patogen dalam Air Limbah yang Belum Diolah 121
E. Proses Pengolahan Limbah secara Anaerobik 121
BAB 5 PERILAKU BAKTERI DAN VIRUS DALAM PENGOLAHAN AIR LIMBAH 127
A. Perilaku Bakteri dalam Pengolahan Air Limbah 127
B. Ekologi Rute Perjalanan Bakteri Patogenik pada Instalasi Pengolahan Air Limbah 134
C. Reaktor Nonaerobik dalam Pengolahan Air Limbah 138
D. Kolam Stabilisasi Limbah 140
E. Lahan Basah dan Hamparan Alang-alang 144
F. Perilaku Virus dalam Pengolahan Air Limbah 145
G. Penghilangan dan Kelangsungan Hidup Virus dalam Pengolahan Air Limbah 148
BAB 6 PERILAKU DAN NASIB PARASIT DALAM PENGOLAHAN AIR LIMBAH 151
A. Pengantar 151
B. Parasit dalam Air Limbah yang Belum Pengolahan 152
C. Pengolahan Primer Air Limbah terhadap Parasit 158
D. Pengolahan Sekunder Air Limbah terhadap Cacing 165
E. Pengolahan Sekunder Air Limbah terhadap Parasit 172
F. Pengolahan Air Limbah secara Alami 174
G. Kelangsungan Hidup Parasit dalam Pengolahan Air Limbah 184
BAB 7 PERMASALAHAN DALAM PENGOLAHAN AIRLIMBAH 189
A. Pembentukan Busa pada Lumpur Aktif oleh Mikroba 189
B. Definisi Pembengkakan dan Pembentukan Busa 193
C. Penyebab Pembengkakan dan Pembuatan Busa 197
D. Mikroorganisme Penyebab Mekanisme Proses Lumpur Aktif 201
E. Strategi Pengolahan Air Limbah 204
F. Pengembangan Lebih Lanjut 211
BAB 8 SENYAWA ORGANIK REKALSITRAN 215
A. Pengantar 215
B. Beberapa Definisi 216
C. Faktor Mempengaruhi Biodegradasi Senyawa Rekalsitran 224
D. Deterjen Desainer 246
E. Aklimatisasi Populasi Mikroba Pendegradasi Senyawa Organik yang Sulit Terdegradasi 249
F. Evolusi Kemampuan Degradasi 250
G. Fleksibilitas Metabolik 251
H. Jalur Metabolik 253
I. Enzim non-Spesifik dan Reduksi oleh Ko-Enzim 257
J. Aspek Genetik 258
K. Jamur Pembusuk Putih 259
L. Pengolahan Air Limbah secara Anaerobik-Aerobik 263
M. Degradasi Senyawa Organik Rekalsitran pada Instalasi Pengolahan Limbah 264
BAB 9 LOGAM BERAT DALAM PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR 273
A. Pengantar 273
B. Peraturan dan Perundangan Ascaris lumbricoides 274
C. Sifat Kimia, Deteksi, dan Sumber Logam Berat dalam Air 280
D. Pengaruh Logam Berat terhadap Proses Pengolahan Biologis 281
E. Mekanisme Resistensi Mikroba Alami atau Detoksifikasi 285
F. Penghilangan Logam Berat pada Limbah oleh Mikroba 287
BAB 10 BIOREMEDIASI SEBAGAI ALTERNATIF PENGOLAHAN LIMBAH CAIR 295
A. Peran Mikrobe pada Bioremediasi Limbah di Lingkungan 295
B. Berbagai Polutan dan Toksisitasnya pada Makhluk Hidup 297
C. Jenis-Jenis Remediasi 298
D. Berbagai Mikroba sebagai Agen dan Mekanisme Bioremediasi 300
E. Faktor yang Mempengaruhi Bioremediasi Mikroba 309
F. Enzim Mikroba yang Digunakan dalam Bioremediasi 312
G. Pendekatan Molekuler Memvalidasi Remediasi Mikroba 313
H. Kemajuan Terkini dalam Bioremediasi Mikroba 314
I. Sistem Hibrid Konsorsium Bakteri Heterotrofik dan Tumbuhan Air untuk Bioremediasi Limbah Cair 319
DAFTAR PUSTAKA 333
INDEKS 345
PROFIL PENULIS 351
