Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Strain baru bakteri dapat menghilangkan nitrogen dan fosfor dari limbah – ScienceDaily


Para peneliti dari National University of Singapore (NUS) telah mengembangkan cara baru untuk mengolah limbah yang jauh lebih sederhana, lebih murah, dan lebih ramah lingkungan daripada metode yang ada.

Dipimpin oleh Associate Professor He Jianzhong dari Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik, tim NUS menemukan bakteri strain baru bernama Thauera sp. saring SND5 yang dapat menghilangkan nitrogen dan fosfor dari limbah.

Penemuan ini, yang pertama kali dilaporkan di jurnal Penelitian Air pada 15 Oktober 2020, secara signifikan mengurangi biaya operasional yang tinggi dan emisi gas rumah kaca yang terkait dengan metode pengolahan air limbah tradisional.

Metode perawatan baru tim juga sedang berjalan untuk Penghargaan Inovasi Proyek Asosiasi Air Internasional 2021.

Penghilang polutan 2-in-1

Di limbah, nitrogen hadir dalam amonia sementara fosfor hadir dalam fosfat. Terlalu banyak salah satu senyawa berisiko mencemari lingkungan, sehingga harus dibuang sebelum air yang telah diolah dapat dilepaskan.

Sebagian besar sistem pengolahan limbah yang ada menggunakan reaktor terpisah untuk menghilangkan nitrogen dan fosfor, dengan kondisi berbeda untuk mikroba yang berbeda. Proses seperti itu besar dan mahal.

Beberapa sistem yang ada menggunakan reaktor tunggal, tetapi tidak efisien karena mikroba yang berbeda dalam reaktor yang sama akan bersaing satu sama lain untuk mendapatkan sumber daya. Hal ini membuat sulit untuk menjaga keseimbangan yang halus di antara mikroba, sehingga secara keseluruhan efisiensi lebih rendah.

Masalah lain dengan beberapa metode pengolahan limbah yang ada adalah pelepasan nitrous oxide, gas rumah kaca. Mikroba baru tim NUS memecahkan masalah ini dengan mengubah amonia menjadi gas nitrogen yang tidak berbahaya. Selain itu, fosfat yang awalnya ada dalam air limbah ditemukan telah dibuang.

Pendekatan yang lebih cepat, lebih murah, dan lebih ramah lingkungan

Bakteri SND5 yang unik ditemukan di pabrik pengolahan air limbah di Singapura. Ketika tim peneliti NUS melakukan pemantauan rutin, mereka mengamati pembuangan nitrogen yang tidak terduga dalam tangki aerobik, serta pembuangan fosfat yang lebih baik dari perkiraan meskipun tidak ada bakteri penghilang fosfor yang diketahui.

“Hal ini mengarahkan kami untuk membuat hipotesa terjadinya fenomena biologis yang sebelumnya tidak terdeskripsikan, yang kami harap dapat dipahami dan dimanfaatkan untuk penerapan lebih lanjut,” kata Assoc Prof He.

Para peneliti NUS kemudian mengambil sampel air limbah dari tangki, mengisolasi berbagai strain bakteri, dan menguji kemampuan mereka masing-masing untuk menghilangkan nitrogen dan fosfor.

Salah satu galur, yang muncul sebagai gumpalan lengket, berwarna krem, kuning muda pada media agar-agar, mengejutkan para peneliti dengan kemampuannya menghilangkan nitrogen dan fosfor dari air. Faktanya, itu bekerja lebih cepat daripada mikroba lain yang diuji. Tim NUS mengurutkan gennya dan membandingkannya dengan bakteri terkait dalam database global. Mereka kemudian menetapkannya menjadi strain baru.

Dibandingkan dengan proses penghilangan nitrogen konvensional dari nitrifikasi dan denitrifikasi, cara tim NUS menggunakan mikroba yang baru diidentifikasi dapat menghemat sekitar 62 persen listrik karena kebutuhan oksigennya yang lebih rendah. Ini sangat penting karena sistem aerasi di pabrik pengolahan air limbah dapat menghabiskan hampir setengah dari total energi pabrik.

Assoc Prof He menjelaskan, “Pertumbuhan populasi dan ekonomi pasti telah menyebabkan produksi lebih banyak air limbah, jadi penting untuk mengembangkan teknologi baru yang lebih hemat biaya untuk mengoperasikan dan menghasilkan lebih sedikit limbah secara keseluruhan – semuanya sambil memenuhi target pengolahan.”

Sementara itu, para peneliti NUS ingin menguji proses mereka pada skala yang lebih besar, dan merumuskan “sup” dari berbagai mikroba untuk meningkatkan kinerja SND5 lebih jauh.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP