Prosiding Presenlasi IImiah Teknologi Keselamalan Nuklir VIII ISSN No. 1410-0533
ANALISA KUANTITATIF MIKROBA DALAM AIR TANGKI REAKTOR G.A SIWABESSY Itjeu Karliana, Diah Dwiana Lestiani
ABSTRAK
ANALISA KUANTITATIF MIKROBA DALAM AIR TANGKI REAKTOR G.A SIWABESSY. Kualitas kemurnian air pendingin pada reaktor memegang peranan yang sangat penting karena dapat mempengaruhi fungsinya sebagai pendingin clan pengoperasian reaktor secara tidak langsung. Telah dilakukan studi untuk mendeteksi mikroba pencemar air dalam tangki reaktor clan analisa kuantitatif jumlah mikroba sebagai kelanjutan sebelumnya basil pendektesian indikasi adanya mikroba. Sampel diambil dari air tangki sistem pendingin primer reaktor G.A.Siwabessy, diinokulasikan ke dalam media tripticase soy agar (TSA) dalam inkubator pada suhu 30 - 35 °C selama 4 hari.Dari basil analisa diperoleh kepastian ulang mengenai keberadaan bakteri, sedangkan jamur tidak ditemukan adanya pertumbuhan. Analisa kuantitatif dengan metode hitungan cawan menunjukkan jumlah bakteri dengan laju pertumbuhan dua kali lipat dalam waktu 24 jam. ABSTRACT
QUANTITATIVE ANALYSIS OF MICROBES IN WATER TANK OF G.A SIWABESSY REACTOR. The quality of water in reactor system has a important role because it could effect the function as a coolant and the operation of reactor indirectly. The study of microbe analyzes has been carried out to detect the existence of microbes in water tank and quantitative analyzes of microbes also has been applied as a continuation of the previous study. The samples is taken out from the end side of reactor GA.Siwabessy's tank, inoculated in TSA(fripcase Soy Agar) medium, put in incubator at 30 - 35 °c for 4 days. The results of experiment show the reconfirmationfor the existence of bacteria and the un-existence of yeald. The quantitative analysis with TPC method show the growth rate of bacteria is twice in 24 hours. PENDAHULUAN
pengoperasian reaktor secara langsung belum
Reaktor riser G.A. Siwabessy merupakan salah
satu
reaktor
riset
BATAN
yang
diperoleh, tetapi dampak secara tidak langsung
dapat diketahui berupa menempelnya ganggang
mempunyai daya 30 MW. Reaktor tersebut
pada
dilengkapi dengan sistem air pendingin primer
penyumbatan
pada
clansekunder untuk perpindahan clanpenukaran
(recirculation
pomp)
panas juga moderator. Air pendingin reaktor
pompa tidak berfungsi secara baik.(I) Proses
baik
pembersihan
memerlukan
memerlukan kualitas kemurnian air yang tinggi
menyebabkan
tertundanya
karena air pendingin tersebut berhubungan
sebuah reaktor. Akumulasi dari campuran
langsung dengan komponen-komponen reaktor
mikroorganisme membentuk slime, yang bukan
yang terbuat dari logam atau paduan logam
hanya dapat menurunkan efisiensi penukar
sehingga
panas clan turunnya aliran air tetapi juga dapat
reaktor
riset
maupun
memungkinkan
reaktor
daya
terjadinya reaksi
komponen-komponen
reaktor,
pompa yang
juga
sirkulasi
mengakibatkan
biaya
clan
pengoperasian
menyebabkan korosi lokal pada sambungan
korosi. Salah satu parameter terhadap kontrol
pengelasan pipa clan peralatan.(2)
Mikroba
kualitas air tersebut adalah parameter biologi
mempengaruhi proses korosi yang dikenal
yaitu kandungan
bakteri,
dengan istilah MIC, Microbiological Influenced
ganggang lumut clan lain sebagainya. Dampak
Corrosion. Pada pembangkit listrik Three Mile
pengotoran
Island
air
mikroba seperti
oleh
mikroba
terhadap
diadakan
monitoring
clan
35 .'Ie/pong.
26 don 27 Pebmari
21111]
Prosiding Presentasi llmiah Teknologi Kese/amatan Nuklir Vlll . ISSN No. 1410-0533
dengan
mengetahui kandungan mikroba (bakteri atau
pembersihan seeara kimiawi, mekanik fisika
jamur). Analisa ini untuk menguatkan bukti dari
clanpenggantian beberapa komponen reaktor. (3)
analisa
Komponen-komponen reaktor sebagian besar terbuat dari carbon steel clan stainless
keberadaan bakteri pada air pendingin primer
steel. MIC pada carbon steel akan mempereepat
penghitungan jumlah bakteri yang ada serta laju
laju korosi melalui wall pitting clanmembentuk
pertumbuhannya.
penanggulangan
terhadap
MIC
tubercle (tonjolan). Tubercle yang tumbuh dapat menghalangi stainlees
lajunya air
steel juga
pendingin.
tidak
Pipa
bersifat kebal
sebelumnya,(5) mengenai
reaktor
tersebut
sekaligus
indikasi dilakukan
TAT A KERJA Metode percobaan.
(immune) terhadap MIC karena mikrobadapat
Dalam penelitian ini digunakan metode
menyerang raJa bagian pengelasan (HAZ, heat
TSA (trypticase soy agar) untuk pertumbuhan
affected zone) sehingga menyebabkan zona ini
bakteri clanjamur. Metode TSA adalah metode
menjadi
mikrobial
dengan menggunakan agar sebagai media untuk
film/biofilm, yaitu sebuah lapisan liein yang
pertumbuhan jamur clan bakteri. Air sampel
menyelubungi
sensitif.
permukaan
Bila
lapisan
permukaan logam,
terbentuk
pada
yang diambil daTi air tangki reaktor diteteskan
sangat
sulit
dalam
akan
agar
tersebut
clan
dilihat
menghilangkannya karena resiliensilkekenyalan
pertumbuhannya.
daTimasing-masing mikroba tersebut.
sehingga diperlukan media yang steril untuk
Penggunaan biosida dapat digunakan pada
Agar
merupakan
media
memastikan tidak adanya pengotor-pengotor
daerah dimana kondisi aliran air tidak kontinyu,
yang
sedang
tidak
bakteri/jamur serta pengamatannya clan juga
memungkinkan. Treatment biosida ini tidak
dilakukan uji fertilitas untuk memastikan bahwa
selalu efektif meneegah pertumbuhan koloni
media tersebut fertil/subur yang memungkinkan
mikroorganisme karena biosida tidak dapat
tumbuhnya
mempenetrasi melalui tubercle atau aerobic
semuanya dilakukan di laboratorium PT.Batan
biofilm. Cara untuk menanggulangi koloni yang
Teknologi, Serpong.
aliran
yang
kontinyu
menganggu
proses
bakteri/jamur.
pertumbuhan
Pereobaan
ini
terbentuk melibatkan kombinasi mekanik clan pembersihan pipa seeara kimia clanpemantauan
Bahan dan alai Bahan clan alai yang digunakan:
air seeara reguler clanberkelanjutan.(4) Karenanya dampak mikroba merupakan
I. laminair air flow, untuk menangani
faktor yang eukup penting sehingga pengabaian
mikroba seeara steril/aseptik. Sebuah
faktor ini bukanlah suatu tindakan
yang
ruangan keeil yang dilengkapi sistem
untuk
pengaturan udara agar steril, di dalam
menganalisa pengaruh mikroba dalam air
ruangan ini dilakukan semua prosedur
pendingin reaktor, telah dilakukan analisis air
pereobaan (Gambar 1).
bijaksana.
Sebagai
langkah
awal
tangki reaktor riset RSG-GA. Siwabessy untuk
Serpong, 26 dan 27 Pebruari 2003
2. inkubator,
ruangan
untuk
36
Prosiding Presenlasi lImiah Teknologi Keselamalan Nuklir VlIl ISSN No. 1410-0533
menumbuhkan mikroba dengan kondisi
6. cawan petri/rodac plate, syringe/pipet, beakerglass, tabung erlenmeyer.
yang tertentu (Gambar 2). 3. oven steril, untuk pemanasan sterilisasi cawan petri. 4. autoclave, untuk sterilisasi pembuatan media.
7. pipa indikator, kesterilan media.
untuk
mendeteksi
8. alkohol 70%, air bebas mineral, filter.
9. sarung tangan.
5. mikroskop yang dilengkapi kamera untuk pengamatan.
Gambar 1. Laminair Air Flow
- laminair
Langkah langkah percobaan: Langkah-Iangkah percobaan dapat dilihat pada flowchart proses percobaan pada Gambar
dihidupkan
lalu
dibersihkan dengan alkohol 70% clan didiamkan selama 1jam
- ambit
(I) pengambilan air sampel : diambil
dari
reaktor
GA.Siwabessy pada pipa air pendingin primer (inlet clan outlet) clan air demin, dimasukkan kedalam botol steril. (2) penyiapan bahan clanperalatan:
- 7 buah
air flow
(3) pembuatan media:
3, yaitu: Sampel
Gambar 2. Inkubator
cawan petri yang akan dipakai
TSA
yang
sudah
ada
clan
ditimbang 16 gram, kemudian diletakkan pada beakerglass 500 mt. - kemudian, ditambahkan air bebas mineral sebanyak 400 ml kedalam beakerglass tersebut, lalu dikocok agar tercampur menjadi rata/homogen.
dilakukan sterilisasi dengan memanaskan
- selanjutnya campuran tarutao tersebut
dalam oven pada suhu 150 °C selama 2
disterilkan dalam autoclave yang diset
jam.
pada suhu 115 -116 °C selama 30 menit.
Selpong, 26 dan 27 Pebruari 2003
37
Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VIII ISSN No. 14/0-0533
Pengambilan sam pel
Penyiapan bahan clan peralatan
Penumbuhan mikroba clanpengamatan
Gambar 3. Flow chart proses percobaan
-setelah
itu dikeluarkan daTi autoclave,
. uji sterilisasi; media TSA yang
sudah
kemudian diambil sedikit larutan tersebut
mengeras
ke
dimasukan dalam inkubator pada suhu
dalam
tabung
erlenmeyer,
lalu
-
dalam
cawan
petri
ditempelkan
pipa
indikator
pada
30
dindingnya
sebagai
indikator
steril
dilanjutkan pada suhu 20 - 25 °C
tidaknya bahan media tersebut. Jika pita
selama 3 hari. Jika terjadi pertumbuhan
menunjukkan perubahan wama daTiputih
media berarti media tersebut tidak steril
ke coklat, maka bahan media itu steril.
clan tidak bisa digunakan
- selanjutnya, cairan TSA yang masih hangat
dengan
menggunakan
pipet,
.
35 °C selama 3 hari kemudian
uji fertilitas; teteskan larutan yang mengandung bakteri/jamur ke dalam
dicuplik masing-masing sebanyak 15 -
salah
20 ml ke dalam 7 buah cawan petri clan
disterilkan. Kemudian slmpan cawan
didiamkan sampai mengeras.
tersebut dalam inkubator pada suhu 30
- berikutnya dilakukan validasi media yang -.
-
satu
cawan
yang
sudah
35 °C selama 3 hari dilanjutkan pada
valid
suhu 20
- 25 °C selama
3 hari. Media
tidaknya media tersebut dipakai dalam
tersebut
harns
menunjukkan
percobaan, yaitu :
pertumbuhan bakteri/jamur yang menandakan bahwa media ini subur
bertujuan . untuk
Serpong, 26 dan 27 Pebruari 2003
memastikan
38
Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VI/l ISSN No. 1410-0533
untuk menumbuhkan bakteri/jamur.
menggunakan
Jika telah didapatkan media yang valid untuk percobaan, langkah berikutnya adalah
mikroskop
dengan
perbesaran yang sesuai. (5) penghitungan jumlah bakteri/jamur
(4) penumbuhan bakteri/jamur dari air sampel daDpengamatan.
Penghitungan
dilakukan
dengan
cara
menghitungjumlah perkoloni bakteri/jamur
Langkah ini merupakan inti dari percobaan
yang acta. Untuk bakteri berbentuk bulatan
yaitu menumbuhkan bakteri/jamur pacta
berwarna putih, sedangkanjamur berbentuk
media yang sudah dibuat.
batang.
- cawan
petri
dengan
media
agar
didalamnya yang sudah valid untuk dipakai dilakukan pelabelan. Label I
HASIL DAN PEMBAHASAN Pacta
Tabel
I
dapat
basil
mikroba bentuk
untuk air kolam inlet, II untuk air oulet,
pengamatan
III untuk air demin daD IV untuk air
bakteri daD jamur dalam air tangki reaktor
kontrol laboratorium. Untuk I -
GA.Siwabessy.
1lI
pertumbuhan
dilihat
(1) Eksistensi adanya bakteri daD jumlah
dibuat duplo/dua buah. - siapkan peralatan seperti pipet injeksi 25
koloni/pertumbuhannya.
ml, gelas pipa vacuum di dalam laminair
Dari basil diatas dapat diketahui daD
air flow.
memperkuat
Ambil air sampel dengan
bukti
basil
percobaan
sebelumnya, yang menunjukkan adanya
menggunakan pipet injeksi. - tuangkan ke atas filter gelas pipa vacuum
indikasi keberadaan bakteri pactaair tangki
daDpompa vacuum dijalankan sampai air
reaktorY) Keberadaan bakteri pactasistem
sampel diatas filter hab~s daD akan
air pendingin primer ini dimungkinkan
didapatkan basil saringan/ampas.
karena pengotoran-pengotoran air baik
- ambil sari ampaslhasil filter tersebut
berupa debu atau pengotoran dari korosi
dengan menggunakan kawat kecil khusus
atau pengotoran dari komponen reaktor itu
yang sudah disterilkan (dibakar/dicuci
sendiri. Pengotoran itu menjadi somber
alkohol 70%) lalu tempelkan/totolkan
makanan bagi bakteri yang menyebabkan
ampas di atas media agar dalam cawan
bakteri dapat hidup di lingkungan air
petri.
tersebut. Walaupun dalam penanganan kotoran-kotoran di reaktor G.A.
- kemudian
cawan
petri
tersebut
dipindahkan ke dalam inkubator dengan
Siwabessy.
suhu 30 - 35 °C daD didiamkan selama 4 hari.
Dilakukan
pengamatan
daD
pertumbuhan setiap harinya sampai hari ke-4. Pengamatan dilakukan dengan
Serpong, 26 dan 27 Pebruari 2003
39
Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VlIl /SSN No. 14/0-0533
Tabel 1. Hasil percobaan pertumbuhan bakteri Waktu pelaksanaan percobaan Kode
I II
Jam Open
11:05 11:08
Jam Closed
Hari ke-l B J 13
11:06
17
11:09
-
III
11:11
11:12
IV
11:16
11:17
-
Hari ke-2 B J 34 40
-
+++ +++
-
-
20 18
-
+++ +++
-
+++ +++
-
-
+++ +++
-
+++ +++
-
-
-
-
-
-
-
-
-
14 16
-
-
-
Keterangan:
I: air kolaminlet II: air kolamaulet III: air kolam demin
IV : air kontrollab B : bakteri J : jamur
Hari ke-3 J B
Hari ke-4 B J +++ +++
-
-
: negatWtidak ada +++ :tidak dapat dihitung
dilakukan penyaringan serta penambahan
dengan/tanpa
bahan kimia Nalco 2890 clan NaOCI,
Dari basil percobaan diamati pertumbuhan
penanganan ini tidak menjamin kebersihan
bakteri pada hari pertama sudah nampak
air secara menyeluruh clan mencegah
clan pada hari selanjutnya bakteri menjadi
tumbuhnya
bakteri
hanya
berlipat clan mencapai laju pertumbuhan
membatasi
laju pertumbuhan
bakteri.
dua kali lipat dari sebelumnya, yaitu dari
Karena bakteri dapat bertahan hidup pada
1O~20koloni menjadi 40 koloni baik pada
melainkan
lingkungan yang sekritis apapun clandapat beradaptasi
dengan
berbagai senyawa
(;;
oksigen
(aerob/anaerob).
air kolam inlet maupun outlet. Pada hari ketiga pertumbuhan bakteri ini mencapai
sebagai sumber makanan.
lebih dari 60 koloni clan tidak terhitung
Satu koloni bakteri dapat bertahan hidup
dengan metode TPC ini. Sampel air demin
dalam temperatur -1O~1O0°C,pHO~1O.5
juga diketemukan pertumbuhan bakteri
clan mempunyai kemampuan bereproduksi
pada hari kedua.
secara cepat. Bakteri yang telah menempel
Untuk penelitian selanjutnya diperlukan
pada korosi berkembang biak dengan baik
identifikasi jenis bakteri yang ada untuk
pada temperatur
menentukan
15~45 °C, pH 6~8
Serpong, 26 don 27 Pebruari 2003
sifat-sifatnya
dan
40
Prosiding Presenlasi fImiah Teknologi Keselamalan Nuklir VIII /SSN No. 14/0-0533
pengaruhnya terhadap lingkungan air,
air tangki pactatiga reaktor (Kartini, Triga
korosi atau terhadap laju pertumbuhan mikroba itu sendiri clankonsentrasi bakteri
2000 clan GASiwabessy), yaitu ditemukan
dalam air kolam. Keberadaan bakteri hila
GASiwabessy sedangkan pacta air tangki
dalam jumlah yang masih bisa ditoleransi
dua reaktor lainnya tidak ditemukan.(5)
tidak merupakan masalah selama laju
Hal ini disebabkan air sampel dari tangki
pertumbuhannya
clan
reaktor GASiwabessy diambil pacta hari
berkembang menjadi berlipat melebihi
ketiga sebelum penambahan bahan-bahan
batas yang diperbolehkan. Untuk itu
kimia di hari terakhir penambahan secara
memerlukan penelitian lebih lanjut karena
periodik sehingga keberadaanjamur masih
data kandungan bakteri pacta air primer
ada, walaupun sedikit sekali. Karena daTi
belum pernah dilakukan clan sebagai
data percobaan sebelumnya pertumbuhan
perbandingan
jamur ini sangat lambat clanbarn teramati
tidak
juga
cepat
diperlukan
studi
pertumbuhan jamur hanya pactaair reaktor
pactahari keempat clankelima.
referensi yang lebih mendalam.
KESIMPULAN
(2) Ketidak beradaan jamur Dari basil pemeriksaan air tangki reaktor
Adanya kandungan mikroba dalam aIr
yang dilakukan di PT Biofarma didapatkan
merupakan
basil bahwa bilangan jamur adalah Dolclan
dihindarkan. Selama jumlah tersebut dalam
pembiakannya negati£(5) Dan hal tersebut
batas toleransi hal ini tidak menjadi masalah,
diperkuat
daTi analisa
tetapi banyak faktor-faktor seperti lingkungan
percobaan kali ini yang membuktikan
air itu sendiri, reaksi korosi clanlain sebagainya
tidak adanya pertumbuhan jamur. Pacta
yang dapat mempercepat laju pertumbuhan
hari
keempat,
bakteri clanberakibat pacta lingkungan tersebut.
tidak
Oleh karena itu penanggulangan secara awal
ditemukan,sedangkan bakteri pacta hari
sangat dibutuhkan. Keberadaan bakteri clan
ketiga sudah mencapai jumlah yang sangat
jumlah/laju pertumbuhannya sudah diketahui,
banyak lebih dari 50 koloni. Daya tahan
untuk selanjutnya perlu dilakukan studi secara
jamur lebih rendah dibandingkan dengan
lebih
bakteri yang dapat beradaptasi secara
kandungan bakteri itu sendiri, serta lingkup
cepat. Dengan penanganan menggunakan
pengaruh bakteri dalam air kolam.
dengan
pertama
bukti
sampai
pertumbuhan
bahan
kimia
pertumbuhan
hari
jamur
Na1co clan klorinisasi, jamur
ditanggulangi.(6)
biasanya
Bahan
kimia
suatu
mendalam
hal
yang
tidak
mengenai
bisa
konsentrasi
HasH penelitian kali ini berupa pemastian
dapat
keberadaan bakteri clan laju pertumbuhannya
ini
sangat terbatas karena hambatan-hambatan alat
ditambahkan secara periodik tiga hari
pengujian
sekali.
memerlukan waktu clan aktivitas pengamatan
Hasil ini agak berbeda dengan basil
secara cepat, karena mikroba yang ditumbuhkan
percobaan sebelumnya, pengetesan pacta
pacta media agar, daTi menit ke menit tumbuh
Serpong, 26 dan 27 Pebruari 2003
clan
penelitian
mikroba
ini
41
Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VIII ISSN No. 1410-0533
clan berkembang sehingga penelitian harus dilakukan
di
satu
tempat.
mengindentifikasikannya
akan
Untuk dilakukan
dengan fisiologis sel atau rota dengan kamera mikroskop, dimana hal ini masih belum dapat dilaksanakan karena keterbatasan alat clan sedang dalam tahap pengupayaan. Untuk
penelitian
membantu dalam menyediakan fasilitas berupa alat percobaan clan bantuan secara teknis sehingga terlaksananya percobaan ini dengan baik.
selanjutnya,
akan
DAFfAR PUSTAKA 1. APROSI G, BIDARD F, Abstract of Review Gen.Nuclear, Water Problem, 1986. 2.
dilakukan percobaan untuk mengetahui faktorfaktor pH, suhu terhadap laju pertumbuhan mikroba
tersebut
serta
mengidentifikasikan
dengan
3.
pengupayaan metode
cepat
4.
ataupun foto jika memungkinkan serta studi referensi secara lebih mendalam. UCAPAN TERIMA KASIH 5. 1. Diyah di RSG-GAS yang telah membantu dalam menyediakan sampel air tangki reaktor. 2.
3.
Sumijanto selaku kepala Kelompok Kimia Air yang telah membantu kegiatan penelitian ini clan masukan-masukan yang berarti. Laboratorium Kendali Kualitas, divisi Produksi PT. Batan Teknologi yang telah
Serpong. 26 dan 27 Pebruari 2003
6.
SARYATI dkk, "Kimia Air dalam Reaktor Nuklir", Kumpu1an Makalah Forum Diskusi Kimia Air dan Korosi, 2003. GREEN R. " A Report on MIC Activities at TMI", Proceeding International Water Conference page 578 - 583, 1999. "MICROBIOLOGICALLY INFLUENCED CORROSION OF EMERGENCY DIESEL GENERATOR SERVICE WATER PIPING", United Nation Regulatory Commission Information 94 - 97, November 1994. ITJEU KARLlANA, "Analisa Mikroba raJa Air Tangki Reaktor Riset", Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VII hal. 222 - 225, Serpong 14 Februari 2001 DIYAH ERLINA LESTARI dkk,"Pengelolaan Air Pendingin Reaktor GASiwabessy", Kumpulan Makalah Forum Diskusi Kimia Air clan Korosi, 2003.
42
