Bahan berupa benda padat, cair atau gas yang dibuang dan tak dikehendaki lagi disebut sebagai sampah atau limbah. Misalnya, bahan dari kaca, kaleng, kertas, sisa makanan, sisa akivitas pertanian, rumah tangga atau industri. Sampah atau limbah merupakan bahan cemar lingkungan yang mengancam kehidupan. 

Penanggulangan sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya ditimbun, dibakar, dan didaur ulang. Diantara semua cara itu, yang terbaik adalah dengan didaur ulang.

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis, yaitu proses dekomposisi sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen (anaerob). Dengan cara ini, sampah dapat diubah menjadi arang, gas (misalnya metana), dan bahan anorganik dan dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar.

Bahan hasil perombakan makroorganik (dari hewan, tumbuhan, manusia) dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri dan jamur) dan dengan bantuan hewan-hewan kecil, disebut kompos.

Pengelolaan Air Limbah 

Limbah yang dihasilkan oleh masyarakat semakin lama semakin banyak dan beragam. Limbah yang mencemari sungai, tanah, dan lautan akan berdampak buruk bagi organisme penghuninya. Jalan keluar dari masalah ini adalah mengolah limbah dan mengubahnya menjadi kurang beracun atau bahkan menjadi bahan yang berguna. 

Dengan bioteknologi, pengelolaan limbah menjadi lebih terkontrol dan efektif. 

Prinsip kerja dalam pengelolaan limbah melibatkan berbagai fasilitas, dan prosesnya secara umum adalah sebagai berikut: 

Pengumpulan 

Limbah dari rumah, industri, dan dari aktivitas lainnya disalurkan ke jaringan saluran bawah tanah, lalu dikumpulkan ke pusat pengelolaan.

Pemilahan 

Limbah yang masuk ke tempat pengelolaan dilewatkan pada lempengan metal yang berfungsi memisahkan antara potongan kayu, kertas dll. Agar bahan yang besar tidak merusak mesin.

Pengaliran Limbah

Limbah dialirkan lewat lubang-lubang kecil. Kerikil dan pasir disaring, dicuci, lalu digunakan untuk mengisi lubang-lubang di tanah.

Pengendapan

Limbah dialirkan ke tangki-tangki yang lebih besar di mana bahan-bahan padat mengendap di dasar tangki membentuk sludge (endapan) kasar. 

Proses Aerob

Cairan dikeluarkan dari tangki penempatan primer dimasukan ke alat pengelolaan sekunder. Di dalam alat tersebut, mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan protista memecah materi organik menjadi mineral, gas, dan air.

Proses aerob terbagi menjadi dua yaitu:

1). Pengaktifan sludge

Pada proses ini, gelembung-gelembung udara didifusikan pada efluen primer. Efluen adalah cairan limbah yang belum atau sudah diolah.

2). Penyaringan

Efluen primer disemprotkan dari lengan-lengan horizontal yang berputar secara perlahan ke dasar saringan yang terbuat dari kerak besi (tahi arang), kerikil atau wadah plastik dalam tangki beton.

Kucuran Air

Air dari tangki-tangki penempatan cukup bersih dibuang ke sungai. Supaya air lebih bersih dan dapat digunakan.

Proses Anaerob

Sludge dari tangki penempatan pertama dan dari proses anaerob didiamkan 2 sampai 3 minggu dalam tangki tanpa oksigen dengan suhu 30 C – 40 C.

Sember Energi 

Gas yang diproduksi selama proses anaerob, yaitu metana, dapat digunakan untuk membakar atau memanaskan tangki pencerna dan menyalakan listrik yang di gunakan untuk menggerakan mesin dan menyuplai kebutuhan energi.

Pembuangan Sampah

Sludge yang telah dibuang dilaut atau disemprotkan ke tanah sebagai penyubur tanah.

Penanganan air limbah:

1. Menampung air limbah dalam bak tertutup

2. Menyaring air limbah

3. Mengalirkan air limbah ke bak penampungan 

4. Air diendapkan selama 15 hari

5. Air siap di alirkan ke lingkungan.

Pengolahan Limbah Minyak

Pencermaran air oleh minyak sangat sering terjadi di laut, sungai, dan perairan lainnya. Minyak sangat resisten terhadap degradasi oleh mikroba. Kini, dengan bioteknologi telah ditemukan cara untuk menguraikan minyak, yaitu dengan menggunakan jamur Cladosporium resinae. Jamur ini dapt mendegradasi plastik dan parafin dengan efektif. Sedangkan mikroba lain adalah Pseudomonas, hasil rekayasa genetika oleh Dr. Chakrabarty, yang dapat memecah ikatan hidrokarbon minyak. 

Akibat yang ditimbulkan dari terjadinya pencemaran minyak bumi di laut adalah: 

1. Rusaknya estetika pantai akibat bau dari material minyak. 
2. Kerusakan biologis, bisa merupakan efek letal dan efek subletal. Efek letal yaitu reaksi yang terjadi saat zat-zat fisika dan kimia mengganggu proses sel ataupun subsel pada makhluk hidup hingga kemungkinan terjadinya kematian. Efek subletal yaitu mepengaruhi kerusakan fisiologis dan perilaku namun tidak mengakibatkan kematian secara langsung. Terumbu karang akan mengalami efek letal dan subletal dimana pemulihannya memakan waktu lama dikarenakan kompleksitas dari komunitasnya.
3. Pertumbuhan fitoplankton laut akan terhambat akibat keberadaan senyawa beracun dalam komponen minyak bumi, juga senyawa beracun yang terbentuk dari proses biodegradasi. Jika jumlah pitoplankton menurun, maka populasi ikan, udang, dan kerang juga akan menurun. Padahal hewan-hewan tersebut dibutuhkan manusia karena memiliki nilai ekonomi dan kandungan protein yang tinggi.
4. Penurunan populasi alga dan protozoa akibat kontak dengan racun slick (lapisan minyak di permukaan air). Selain itu, terjadi kematian burung-burung laut. Hal ini dikarenakan slick membuat permukaan laut lebih tenang dan menarik burung untuk hinggap di atasnya ataupun menyelam mencari makanan. Saat kontak dengan minyak, terjadi peresapan minyak ke dalam bulu dan merusak sistem kekedapan air dan isolasi, sehingga burung akan kedinginan yang pada akhirnya mati.
5. Biodegradasi Plastik

Pada umumnya, plastik yang lebih lentur lebih mudah didegradasi, misalnya plastik untuk kemasan.

Tetapi telah ada penelitian yang berhasil menemukan bentuk plastik baru yang biodegradable untuk industri pengemasan. Plastik ini tidak hanya dapat terurai, tetapi juga dapat dibuat oleh mikroba Alxaligenes eutrophus

Demikian posting kali ini mengenai bioteknologi pengelolaan limbah, untuk posting selanjutnya blog biologi akan membahas mengenai bioteknologi bahan bakar mentah.