Biosorpsi logam Zn oleh biomassa Saccharomyces cerevisiae *) Biosorption of Zn metal by Saccharomyces cerevisiae biomass

Abstract

Summary
Heavy metal in waste water potentially
causes environmental pollution. Generally,
heavy metal pollutions come from metal
plating, textile, latex-rubber goods, and other
industries. The process of latex-rubber good
industries uses heavy metal in the form of
ZnO as accelerator for rubber vulcanization
process, so that Zn 2+ ion exists in wastewater
effluents in concentration as much as 300 ppm,
whereas the maximum limit allowed is 2.5 ppm.
The chemical way generally used to decrease
Zn 2+ concentration in wastewater effluents is
by adding bases, NaOH or Ca(OH) 2 until pH
reached 11, hence this metal is precipitated as
its hydroxide. However, the way is done, is
very high cost and has a risk of the emergence
secondary pollution caused by excess base. An
alternative way to absorb Zn 2+ considered
inexpensive is by using biosorbent in the form
of Saccharomyces cerevisiae biomass from
bioethanol industrial waste. The research was
conducted using artificial wastewater with
Zn 2+ ion concentration of 300 ppm and the pH
was adjusted to the range between 3-7.
Biosorption was conducted by addition of free
S. cerevisiae biomass as well as by
immobilized cells on filter paper. Observation
was carried out for Zn 2+ concentration after
contact time of two and five hours. The results
of the research indicated that free and
immobilized S. cerevisiae biomass could
absorb Zn 2+ metal and decreased its
concentration from 250-300 ppm to 20-50 ppm.
The optimum contact time was reached at one

hour, while optimum sorption process occurred
at pH 5. At low concentration, less than
20 ppm S. cerevisiae biomass absorbed less
Zn 2+ The NaOH-treated biomass showed better
sorption capabilities compared to cells treated
by formaldehyde or heat treatments. The
continue experiment showed the high capacity
of biomass treated with NaOH to absorb Zn 2+ ,
until concentration 24,02- 47,95 ppm in the
first sampling and 1,15-10,99 ppm in the
second sampling. Combination adsorption
process using charcoal and zeolite could
adsorp remain concentration of Zn 2+ , so that
could reached the limit concentration-allowed.

Ringkasan
Logam berat di dalam air limbah
merupakan penyebab pencemaran lingkungan
yang potensial. Pencemaran logam berat pada
umumnya berasal dari industri penyepuhan
logam, tekstil, barang jadi lateks, serta industri
lain. Pada proses industri barang jadi lateks
digunakan logam berat dalam bentuk ZnO
sebagai akselerator proses vulkanisasi karet,
sehingga ion Zn 2+ terbawa dalam air limbah
industri barang jadi dengan konsentrasi
mencapai 300 ppm, sedangkan ambang batas
konsentrasi yang diperbolehkan maksimal
adalah 2,5 ppm. Cara kimia yang umum di-
gunakan untuk menurunkan kandungan

Zn 2+ dalam air limbah adalah dengan cara
menambahkan basa, umumnya NaOH atau
Ca(OH) 2 , sampai pH sekitar 11, sehingga
logam berat ini diendapkan sebagai hidroksida-
nya. Namun demikian, cara ini sangat mahal
dan beresiko munculnya pencemaran sekunder
akibat kelebihan basa. Salah satu alternatif
yang murah untuk penyerapan Zn 2+ adalah
menggunakan biosorben berupa biomassa
Saccharomyces cerevisiae yang berasal dari
limbah pabrik bioetanol.
Penelitian dilakukan dengan mengguna-
kan air limbah artifisial yang mengandung ion
Zn 2+ dengan konsentrasi 300 ppm. Limbah
artifisial diatur pHnya antara 3-7. Biosorpsi
dilakukan dengan menambahkan biomassa
S. cerevisiae bebas maupun yang diamobilisasi
dengan kertas saring. Pengamatan dilakukan
terhadap kandungan Zn 2+ setelah waktu kontak
dua dan lima jam. Hasil penelitian menunjuk-
kan bahwa biomassa S. cerevisiae bebas
maupun amobil mampu menyerap logam Zn 2+
dan menurunkan konsentrasinya dari 250-
300 ppm menjadi 20-50 ppm. Waktu kontak
optimum dicapai setelah satu jam, sedangkan
proses sorpsi optimum terjadi pada pH 5.
Biomassa S. cerevisiae kurang efektif
menyerap logam Zn 2+ pada konsentrasi rendah,
di bawah 20 ppm. Perlakuan biomassa meng-
gunakan NaOH menunjukkan kemampuan
penyerapan yang lebih baik jika dibandingkan
dengan yang diperlakukan menggunakan
formaldehida dan pemanasan. Percobaan pada
aliran kontinyu yang menggunakan biomassa
yang diperlaukan menggunakan NaOH,
menunjukkan bahwa limbah artifisial Zn 2+
dapat diturunkan sampai konsentrasi 24,02-
47,95 ppm pada sampling pertama, dan 1,15-
10,99 ppm pada sampling kedua. Kombinasi
penyerapan menggunakan arang aktif dan
zeolit dapat menyerap sisa Zn 2+ mencapai batas
yang diperbolehkan.