Limbah Jadi Solusi, Biochar dari Lumpur Aktif Tangani Pencemaran Antibiotik

Antibiotik adalah penyelamat manusia dalam menghadapi berbagai penyakit infeksi. Tapi, siapa sangka, limbah antibiotik kini menjadi ancaman baru bagi lingkungan? Salah satu antibiotik yang paling umum digunakan, tetrasiklin (TC), seringkali tidak sepenuhnya terurai dalam tubuh. Akibatnya, hingga 90% sisa antibiotik ini terbuang lewat urin dan feses, masuk ke sistem pembuangan, dan akhirnya ke lingkungan.

Antibiotik yang lolos dari instalasi pengolahan air limbah bisa mencemari sungai, tanah, bahkan rantai makanan. Ini menyebabkan gangguan ekosistem, munculnya bakteri super yang resisten, dan pada akhirnya, mengancam kesehatan manusia.

Limbah Menjadi Penyaring: Solusi Dua Masalah Sekaligus

Bayangkan kalau limbah lumpur aktif dari instalasi pengolahan air limbah bisa diubah menjadi bahan penyerap polutan. Artinya, limbah dipakai untuk mengatasi limbah. Itulah ide di balik teknologi biochar dari lumpur aktif.

Melalui proses pemanasan tanpa oksigen (pirolisis), lumpur ini berubah menjadi arang khusus bernama sludge biochar. Namun sayangnya, biochar biasa masih punya kelemahan: daya serapnya terhadap antibiotik masih rendah.

KOH: Rahasia Meningkatkan Daya Serap Biochar

Para peneliti mencoba berbagai metode untuk meningkatkan kemampuan biochar menyerap tetrasiklin—mulai dari penggunaan asam, oksidator, hingga alkali. Hasilnya? Penggunaan kalium hidroksida (KOH) terbukti paling efektif.

Apa yang membuat biochar-KOH (biochar yang telah dimodifikasi dengan KOH) begitu unggul?

• Lebih berpori → permukaan lebih luas untuk menangkap polutan

• Mengandung lebih banyak gugus fungsional berbasis oksigen → memudahkan ikatan dengan molekul tetrasiklin

• Interaksi π-π → kemampuan berikatan dengan struktur cincin aromatik pada antibiotik

Angka yang Mengagumkan

Biochar-KOH mampu menyerap tetrasiklin hingga 243,3 mg per gram pada suhu 25°C,  lebih dari 6 kali lipat dibandingkan biochar biasa! Selain itu:

• Tetap efektif walau digunakan hingga 3 kali daur ulang, hanya kehilangan sekitar 6% kemampuannya

• 4,5 kali lebih kuat dibanding biochar biasa bahkan setelah penggunaan berulang

• Tetap bekerja baik walau ada gangguan dari ion seperti Cl⁻, NO₃⁻, dan SO₄²⁻ dalam air

Namun, ion seperti HCO₃⁻, PO₄³⁻, Ca²⁺, dan Mg²⁺ dapat menurunkan kinerja sedikit, yang berarti perlu diperhatikan dalam kondisi air tertentu.

Bagaimana Cara Biochar Menyerap Tetrasiklin?

Ada beberapa mekanisme yang terlibat:

• Pertukaran ion: biochar bertukar muatan dengan polutan

• Ikatan hidrogen: menarik molekul air dan polutan ke permukaan

• Pengisian pori: tetrasiklin masuk ke pori-pori kecil di biochar

• Gaya elektrostatik dan ikatan π-π: seperti magnet, tapi untuk molekul!

Harapan Baru untuk Air Bersih

Dengan mengubah limbah menjadi solusi, teknologi ini menjawab dua masalah sekaligus: pengelolaan limbah lumpur aktif dan pembersihan air dari polusi antibiotik. Teknologi ini juga ramah lingkungan, efisien, dan bisa diterapkan secara luas tanpa mencemari kembali.

Dapatkan anda bayangkan semua limbah lumpur aktif dari seluruh dunia, yang jumlahnya mencapai 90 juta ton per tahun, bisa diubah menjadi penyerap antibiotik. Maka, bukan hanya air limbah jadi lebih bersih, tetapi kita juga mengurangi timbunan limbah itu sendiri.

Dengan teknologi seperti biochar-KOH, masa depan pengolahan air tampak lebih cerah dan tentunya, lebih bersih.

Pelajari lebih lanjut tentang inovasi produksi SAWA Biochar dan dampaknya terhadap pertanian berkelanjutan.

Explore SAWA Biochar