Dalam dunia pengolahan air limbah atau akuarium, keberadaan bakteri pengurai memegang peranan krusial. Bakteri aerobik dan anaerobik adalah "pekerja keras" alami yang mendegradasi polutan organik, mengubahnya menjadi zat yang lebih aman. Namun, agar bakteri ini dapat bekerja secara efisien, mereka memerlukan substrat atau tempat tinggal yang ideal—sebuah "rumah bakteri" (bacterial house). Di sinilah peran media biologis menjadi sangat penting. Berbagai material telah dicoba, mulai dari kerikil, pasir, hingga produk sintetis mahal. Namun, salah satu media alami yang telah terbukti unggul dan ekonomis adalah batu apung.
Keajaiban batu apung (pumice) terletak pada struktur internalnya. Batu yang terbentuk dari pendinginan cepat lava vulkanik ini memiliki kepadatan yang sangat rendah—bahkan sering kali mengapung di air—karena dipenuhi oleh kantong-kantong gas yang terperangkap, menciptakan struktur yang sangat berpori. Inilah karakteristik utama yang membuatnya menjadi media biologis superior.
Area Permukaan Spesifik (Specific Surface Area/SSA) pada batu apung sangat tinggi. Luas permukaan yang besar ini menyediakan tempat yang ideal bagi koloni bakteri, yang dikenal sebagai biofilm, untuk menempel dan berkembang biak. Semakin besar area permukaan yang tersedia, semakin banyak biomassa bakteri yang dapat didukung oleh sistem pengolahan.
Dalam konteks biofilter, batu apung berfungsi sebagai media filter biologi yang pasif. Ketika air limbah atau akuarium dialirkan melalui tempat yang berisi kerikil batu apung, bakteri yang menempel akan langsung terpapar polutan.
Sifat berlapis dari biofilm pada batu apung sangat penting untuk pengolahan tingkat lanjut. Bakteri aerobik pada permukaan luar akan menguraikan senyawa organik sederhana dan amonia menjadi nitrat. Selanjutnya, di zona yang lebih dalam dan kekurangan oksigen di dalam pori-pori batu apung, bakteri denitrifikasi mengambil alih. Bakteri denitrifikasi menggunakan nitrat sebagai sumber elektron, melepaskannya kembali ke atmosfer sebagai gas nitrogen (N2), yang merupakan proses penting untuk mengurangi beban nutrisi total dalam sistem air.
Meskipun media plastik modern menawarkan desain geometris yang presisi untuk memaksimalkan luas permukaan, batu apung menawarkan alternatif yang lebih alami dan seringkali lebih terjangkau. Selain itu, permukaan alami batu apung, yang sedikit kasar dan tidak seragam, seringkali lebih disukai oleh mikroorganisme tertentu untuk inisiasi kolonisasi awal dibandingkan permukaan plastik yang terlalu halus.
Meskipun batu apung adalah material alami, penting untuk mempersiapkannya sebelum digunakan sebagai rumah bakteri, terutama dalam aplikasi akuarium atau pengolahan air minum.
Dengan luas permukaan yang masif dan stabilitas kimianya, batu apung terus menjadi pilihan klasik dan efektif sebagai fondasi utama bagi komunitas mikroba yang melakukan pekerjaan pembersihan lingkungan dalam sistem pengolahan air modern.