Widiyanti, Atik (2026) Peningkatan Degradasi Sampah Plastic Low-Density Polyethylene Dari Kali Surabaya Dengan Proses Fisik-Biologi. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 7014221001-Doctoral.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
7014221001-Doctoral.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (13MB) | Request a copy |
Abstract
Jumlah sampah plastik di Surabaya tahun 2022 mencapai 111.300 ton yang berupa kantong plastik, produk makanan sekali pakai, produk sanitasi, botol minum, styrofoam, nampan dan botol plastik. Plastik tidak mudah terdegradasi secara alami dan membutuhkan waktu yang sangat lama. Plastik dapat didegradasi dengan bakteri Bacillus sp, Brevibacillus sp, Stenotrophomonas sp dan Lysinibacillus sp. Namun proses degradasi plastik oleh bakteri berjalan lambat. Oleh karena itu, diperlukan metode biologi dan fisik untuk meningkatkan proses degradasi. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan degradasi plastik dengan mengaplikasi kombinasi proses biologi dan fisik. Penelitian ini dilakukan dengan tiga tahap. Tahap pertama adalah isolasi bakteri dan analisis potensi mendegradasi plastik. Sampah plastik LDPE sebagai sumber inokulum diambil dari Kali Surabaya pada permukaan sungai (0 m), tengah kedalaman (1,5 m) dan dasar sungai (3 m). Uji potensi dilakukan dengan pengukuran kehilangan berat kering, laju degradasi, pengukuran jumlah bakteri, analisis FTIR, pengukuran nilai Carbonyl Index (CI) dan analisis SEM. Selanjutnya identifikasi bakteri menggunakan 16S rRNA pada tiga isolat bakteri paling potensi mendegradasi plastik. Tahap kedua adalah pengukuran konsentrasi CO2, analisis FTIR, pengukuran nilai Carbonyl Index (CI) dan pengukuran laju perubahan Carbonyl Index (CI). Pengukuran CO2 dengan metode titrasi menggunakan NaOH 0,096 N dan HCl 0,096 N. Pengukuran dilakukan setiap 15 hari hingga hari ke-60. Tahap ketiga adalah kombinasi pemaparan sinar UV-B, kecepatan pengadukan dan penambahan isolat bakteri paling potensial mendegradasi plastik yang diperoleh dari penelitian sebelumnya. Intensitas UV-B yang digunakan adalah 1,87; 3,65 dan 5,79 W/m2 selama 8 jam per hari dengan kecepatan pengadukan 110-120 dan 50 60 rpm menggunakan reaktor simulasi dengan sistem batch. Inkubasi dilakukan selama 30 hari, lalu dilakukan pengukuran kehilangan berat kering plastik, analisis FTIR, pengukuran nilai dan laju perubahan Carbonyl Index (CI) dan analisis SEM. Penelitian tahap pertama diperoleh 25 isolat bakteri pendegradasi plastik LDPE. Tiga isolat bakteri yang memiliki potensial tertinggi yaitu M3, M5 dan M6 memiliki kemampuan menurunkan berat kering plastik masing-masing 3,75 %; 7,98% dan 4,31% dengan laju kecepatan degradasi sebesar 4,0 x 10-5; 7,6 x 10-5 dan 4,4 x 10-5 g/hari. Ketiga isolat bakteri dapat mengubah struktur kimia pada gugus OH, -C-H, -C=O dan -C-O. Selain itu, tiga isolat bakteri dapat mengubah morfologi permukaan plastik. Penelitian tahap kedua diperoleh konsentrasi CO2, nilai Carbonyl Index (CI) tertinggi diperoleh dari isolat Bacillus cereus (M3) yaitu 287,49 mg/L dan 0,2684 pada hari ke-45. Penelitian tahap ketiga diperoleh kehilangan berat kering plastik, laju degradasi dan nilai Carbonyl Index (CI) terbesar yaitu 4,166%; 1,36 x 10-5 g/hari, dan 0,1328. Hasil analisis SEM menunjukkan terbentuknya lipatan dan retakan pada permukaan plastik yang diperoleh dari kombinasi penyinaran sinar UV-B intensitas 3,65 W/m², kecepatan pengadukan 110-120 rpm dan Bacillus cereus (M3).
===============================================================================================================================================
Jumlah sampah plastik di Surabaya tahun 2022 mencapai 111.300 ton yang berupa kantong plastik, produk makanan sekali pakai, produk sanitasi, botol minum, styrofoam, nampan dan botol plastik. Plastik tidak mudah terdegradasi secara alami dan membutuhkan waktu yang sangat lama. Plastik dapat didegradasi dengan bakteri Bacillus sp, Brevibacillus sp, Stenotrophomonas sp dan Lysinibacillus sp. Namun proses degradasi plastik oleh bakteri berjalan lambat. Oleh karena itu, diperlukan metode biologi dan fisik untuk meningkatkan proses degradasi. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan degradasi plastik dengan mengaplikasi kombinasi proses biologi dan fisik. Penelitian ini dilakukan dengan tiga tahap. Tahap pertama adalah isolasi bakteri dan analisis potensi mendegradasi plastik. Sampah plastik LDPE sebagai sumber inokulum diambil dari Kali Surabaya pada permukaan sungai (0 m), tengah kedalaman (1,5 m) dan dasar sungai (3 m). Uji potensi dilakukan dengan pengukuran kehilangan berat kering, laju degradasi, pengukuran jumlah bakteri, analisis FTIR, pengukuran nilai Carbonyl Index (CI) dan analisis SEM. Selanjutnya identifikasi bakteri menggunakan 16S rRNA pada tiga isolat bakteri paling potensi mendegradasi plastik. Tahap kedua adalah pengukuran konsentrasi CO2, analisis FTIR, pengukuran nilai Carbonyl Index (CI) dan pengukuran laju perubahan Carbonyl Index (CI). Pengukuran CO2 dengan metode titrasi menggunakan NaOH 0,096 N dan HCl 0,096 N. Pengukuran dilakukan setiap 15 hari hingga hari ke-60. Tahap ketiga adalah kombinasi pemaparan sinar UV-B, kecepatan pengadukan dan penambahan isolat bakteri paling potensial mendegradasi plastik yang diperoleh dari penelitian sebelumnya. Intensitas UV-B yang digunakan adalah 1,87; 3,65 dan 5,79 W/m2 selama 8 jam per hari dengan kecepatan pengadukan 110-120 dan 50 60 rpm menggunakan reaktor simulasi dengan sistem batch. Inkubasi dilakukan selama 30 hari, lalu dilakukan pengukuran kehilangan berat kering plastik, analisis FTIR, pengukuran nilai dan laju perubahan Carbonyl Index (CI) dan analisis SEM.Penelitian tahap pertama diperoleh 25 isolat bakteri pendegradasi plastik LDPE. Tiga isolat bakteri yang memiliki potensial tertinggi yaitu M3, M5 dan M6 memiliki kemampuan menurunkan berat kering plastik masing-masing 3,75 %; 7,98% dan 4,31% dengan laju kecepatan degradasi sebesar 4,0 x 10-5; 7,6 x 10-5 dan 4,4 x 10-5 g/hari. Ketiga isolat bakteri dapat mengubah struktur kimia pada gugus OH, -C-H, -C=O dan -C-O. Selain itu, tiga isolat bakteri dapat mengubah morfologi permukaan plastik. Penelitian tahap kedua diperoleh konsentrasi CO2, nilai Carbonyl Index (CI) tertinggi diperoleh dari isolat Bacillus cereus (M3) yaitu 287,49 mg/L dan 0,2684 pada hari ke-45. Penelitian tahap ketiga diperoleh kehilangan berat kering plastik, laju degradasi dan nilai Carbonyl Index (CI) terbesar yaitu 4,166%; 1,36 x 10-5 g/hari, dan 0,1328. Hasil analisis SEM menunjukkan terbentuknya lipatan dan retakan pada permukaan plastik yang diperoleh dari kombinasi penyinaran sinar UV-B intensitas 3,65 W/m², kecepatan pengadukan 110-120 rpm dan Bacillus cereus (M3).
| Item Type: | Thesis (Doctoral) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Biodegradasi, Kali Surabaya, Kecepatan Pengadukan, LDPE, Sinar UV-B, Sistem batch batch system, biodegradation, LDPE, surabaya river, stirring speed, ultra violet |
| Subjects: | T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD192.5 Bioremediation T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD420 Water pollution T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD427.P62 Microplastics--Environmental aspects. |
| Divisions: | Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25001-(S3) PhD Thesis |
| Depositing User: | Atik Widiyanti |
| Date Deposited: | 28 Jan 2026 02:04 |
| Last Modified: | 28 Jan 2026 02:04 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/130832 |
Actions (login required)
 |
View Item |