Syntax Literate:
Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN: 2541-0849
e-ISSN: 2548-1398
Vol. 7, No.
10, Oktober 2022
ANALISIS
PENGELOLAAN AIR ASAM TAMBANG MENGGUNAKAN KAPUR
TOHOR (CAO) PADA TAMBANG
BATUBARA PT BUKIT ASAM TBK
Ahmad Husni, Ridho Yovanda, Suhardiman Gumanti
Teknik Pertambangan, Universitas Prabumulih,
Indonesia
Email: [email protected], [email protected], [email protected]
Abstrak
Pertambangan merupakan
suatu kegiatan yang
berhubungan dengan lingkungan yang dapat memberikan dampak positif dan dampak negatif,
dampak positif adalah dapat menghasilkan bahan galian, dalam hal ini
yaitu batubara sedangkan dampak negatif dapat
menyebabkan terbentuknya air
asam tambang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dosis kapur tohor dalam menetralkan (AAT). Metode penelitian yang digunakan pada
penelitian ini ialah menggunakan study
literature, dimana penelitian ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data berupa artikel
yang berkaitan dengan pengelolaan
air asam tambang. Dosis kapur tohor Tambang Air Laya adalah sebesar 0,5 gr
sedangkan Tambang Banko Barat 0,2 gr/liter dalam skala laboratorium dan untuk
skala lapangan 1.793,051 kg/hari �
8.107,061 kg/hari kapur tohor jika dikonversikan dalam jumlah karung, maka kebutuhan kapur tohor sejumlah 72 - 325
karung dengan asumsi bahwa 1 karung
berisi kapur tohor seberat 25
kg.
Kata Kunci: Air Asam Tambang, Penanganan Air Asam Tambang,
Metode Aktif, Dosis Kapur Tohor.
Abstract
Mining is an activity related to the
environment that can have a positive impact and a negative impact, the positive
impact is that it can produce excavated materials, in this case coal while the
negative impact can cause the formation of acid mine water. The purpose of this
study was to determine the dose of quicklime in neutralizing (AAT). The
research method used in this study is to use study literature, where this
research is carried out by collecting data in the form of articles related to
acid mine water management. The dose of quicklime at Air Laya Mine is 0.5 gr
while West Banko Mine is 0.2 gr/liter on a laboratory scale and for field scale
1,793,051 kg/day � 8,107,061 kg/day quicklime if converted into the number of
sacks, then the need for quicklime is 72 - 325 bags assuming that 1 bag
contains quicklime weighing 25 kg.
Keywords: acid mine water, acid mine water treatment,
active method, quicklime dosage.
Pendahuluan
Menurut Tuheteru et.al (2016), pertambangan merupakan suatu kegiatan yang berhubungan dengan lingkungan. Industri pertambangan batubara dapat memberikan dampak positif dan dampak negatif. Dampak positif adalah dapat menghasilkan bahan galian, dalam hal ini yaitu batubara. Selain itu juga dapat membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat sekitar, serta meningkatkan perekonomian dan pendapatan daerah.
Dampak negatif air asam tambang berpotensi menimbulkan dampak terhadap lingkungan sekitar, karena kegiatan penambangan batubara berhubungan dengan perubahan bentang alam dalam kegiatan operasionalnya. Hal ini antara lain dapat menimbulkan terbentuknya air asam tambang (AAT) dari proses penambangan yang dilakukan dengan sistem penambangan terbuka (Tuheteru et.al, 2016).
Menurut Hidayat et.al (2017), air asam tambang (AAT) adalah air yang telah dipengaruhi oleh oksidasi alamiah mineral sulfida dari sisa batuan yang terpapar oleh oksigen yang berada dalam air yang terkandung dalam batubara yang ditambang. Faktor pembentukan AAT yang dominan adalah mineral sulfida yang reaktif, oksigen dan air. Air asam tambang yang timbul akibat dari kegiatan penambangan sangat berpengaruh negatif terhadap lingkungan serta permasalahan air asam tambang adalah salah satu dampak potensial yang dihadapi industri pertambangan.
Menurut Anshariah et.al (2015), pembentukan air asam tambang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti air, udara dan material yang mengandung mineral-mineral sulfida yang tersingkap ke permukaan tanah dalam proses pengambilan bahan mineral tambang.
Timbulnya air asam tambang memiliki dampak yang besar dan penting bagi kelestarian lingkungan maupun masyarakat sekitar baik secara langsung maupun tak langsung. Pada sistem tambang terbuka sangat berpotensi terbentuk air asam tambang karena sifatnya berhubungan langsung dengan udara bebas sehingga faktor-faktor yang dapat membentuk air asam tambang akan semakin mudah bereaksi (Anshariah et.al, 2015).
Menurut Anshariah et.al (2015), air asam tambang merupakan air yang berasal dari penyaliran tambang (mine drainage) yang berpotensi mencemari lingkungan perairan secara alamiah. Pengelolaan air tambang yang baik mencakup pengendalian kuantitas air (pompa dan sistem perpipaan) dan kualitas air.
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) Menganalisis peningkatan kualitas air asam tambang dengan pengapuran pada kolam pengendap lumpur. (2) Mengetahui dosis kapur tohor untuk menetralkan air asam tambang.
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat memperkaya ilmu pengetahuan khususnya dapat mengetahui bagaimana cara pengelolaan air asam tambang dan diharapkan dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi penulis dalam melakukan penelitian mengenai penerapan pengelolaan air asam tambang dengan baik dan benar.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini ialah menggunakan study literature, dimana penelitian ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data berupa jurnal yang berkaitan dengan penelitian kemudian jurnal tersebut direview sehingga akan dapat menjawab tujuan dari penelitian.
Tahapan yang dilakukan dari kegiatan penelitian ini, antara lain:
1. Metode pengumpulan data
Pada tahap Pengumpulan data dengan menggunakan metode study literature dapat dilakukan dengan cara pengumpulan jurnal, artikel ilmiah, textbook, karya ilmiah lainnya yang terkait dengan topik penelitian. Data yang digunakan saat penelitian adalah data sekunder. Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari literatur untuk mendukung data-data penelitian antara lain:
a.
Data tabel mineral
sulfida logam penghasil air asam tambang
b.
Data air asam tambang
c.
Kondisi area yang terkontaminasi air asam tambang
d.
Peta lokasi penambangan
2. Teknik analisis data
Analisis data yaitu upaya mencari dan menata secara sistematis data yang telah terkumpul untuk meningkatkan pemahaman penelitian tentang kasus yang diteliti, teknik analisis data yang digunakan antara lain:
a.
Mencari data dari jurnal
b.
Mencari data yang spesifik sesuai
topic penelitian
c.
Sumber yang jelas
d.
Data yang telah di teliti
terlebih dahulu oleh narasumber
3. Jenis dan sumber data
Jenis dan sumber data yang didapat pada metode study literature berasal dari jurnal, artikel ilmiah, textbook, karya ilmiah lainnya wajib dituliskan secara lengkap. Jenis dan sumber data diperjelas pada Tabel 1.
Tabel 1
Jenis dan sumber data penelitian (semua
jurnal yang direview).
|
No |
Judul jurnal/Artikel |
Penulis |
Keterkaitan dengan
topik penelitian |
|
1 |
Pencemaran Kualitas Air Dari Adanya Potensi Air Asam Tambang
Akibat Penambangan Batubara (2015) |
Marlina Kaharapenni Dan Rudy Hendrawan Noor |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
2 |
Pengelolaan
Air Asam Tambang (2017) |
Ali Munawar |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
3 |
Pengelolaan Lingkungan Areal Tambang Batubara (2017) |
Luthfi Hidayat |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
4 |
Analisis
Penanganan Air Asam
Tambang (2018) |
Indra Wahyudin, Sri Widodo, Arif Nurwaskito |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
5 |
Analisis
Penimbunan Overburden Pada Pit 3 Timur
Tambang Banko Barat
di PT. Bukit Asam Persero Tbk (2018) |
Ben PaulusMan urung, Irvani, Guskarnali |
Sebagai bahan
untuk membahas analisis penanganan air asam tambang menggunakan metode
penimbunan batuan
penutup |
|
6 |
Rencana
Desain Backfilling dan Perhitungan
Volume Material Timbunan Menggunakan Sofware Minescape (2019) |
Riska Yuliana
Dan Sepriadi |
Sebagai bahan untuk
membahas penerapan sistem inpit
dump untuk kegiatan penimbunan material galian kupasan tanah penutup |
|
7 |
Pengelolaan
Air Asam Tambang (Aat) Dari Dinding Bekas Penambangan Sebagai Alternatif Penanggulangan PencemaranLingkunga (2019) |
Muhamma d Suryadi Dan Ginting Jalu kusuma |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
8 |
Pemanfaatan
Serbuk Kayu Meranti Menjadi Karbon Aktif Untuk Penurunan Kadar Besi (Fe), Mangan (Mn) Dan Kondisi Ph Pada Air Asam Tambang (2019) |
Muhamma d Busyairi, Firlina, Edhi Sarwono, Saryadi |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
9 |
Karbon Aktif
Ampas Tebu Sebagai Adsorben Penurun Kadar Besi Dan Mangan
Limbah Air Asam Tambang |
Azwardi Imani,
Tatan Sukwika, Laila Febrina |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
|
10 |
Kajian
Teknis dan Ekonomis Pengaruh Jenis Kapur dalam Upaya Pengelolaan Air Asam Tambang (2020) |
M.
Agung Andika Oktafiansy ah, M.
Ikrar Legowo, Gindo
Tampubolo n |
Sebagai bahan
untuk membahas air asam
tambang |
Sumber: Penulis
(2022)
Dari tabel 1 di atas penulis meriview 2 jurnal selengkapnya dapat di lihat pada Tabel 2.
Tabel 2
Jenis dan sumber data penelitian yang direview
|
No |
Judul jurnal/Artikel |
Tahun Terbit |
Penulis |
Penerbit |
Keterkaitan dengan topik penelitian |
|
1 |
Pengaruh
Fly Ash Dan Kapur Tohor Pada Netralisasi Air Asam Tambang Di IUP Tambang
Air Laya PT. BA |
2017 |
Ayu
Herlina, Harminuke Eko Handayyani, Hartini Iskandar |
Jurnal
Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya |
Sebagai
bahan untuk membahas pengelolaan air asam tambang |
|
2 |
Studi
Penggunaan Kapur Tohor Dalam Proses Penetralan AAT Di KPL Pit 3 IUP Tambang
Banko Barat PT. BA |
2018 |
Ester
Indah Sari, Taman Tono, Guskarnali |
Jurnal
Teknik Pertambangan Universitas Bangka Belitung |
Sebagai
bahan untuk membahas pengelolaan air asam tambang |
Sumber: Penulis
(2022)
4. Pengolahan data
Metode study literature pengolahan
data dilakukan dengan mereview secara mendalam setiap data yang didapat.
Pengolahan data diperjelas pada diagram alir Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Pengolahan Data Penelitian
Sumber: Penulis
(2022)
5. Bagan alir penelitian
Bagan alir dari kegiatan penelitian
yang dilakukan disesuaikan dengan tahapan dari penelitian Gambar 1.2.
1.
Menganalisis peningkatan kualitas air asam tambang dengan pengapuran pada kolam
pengendap lumpur. 2.
Mengetahui dosis
kapur tohor untuk
menetralkan air asam
tambang.
Analisis data Pada tahap analisis data, data yang diperoleh dianalisis kemudian dijadikan sebagai pebahasan pada topik
penelitian yang di lakukan.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian
Sumber: Penulis
(2022)
Hasil
dan Pembahasan
A. Peningkatan pH Air Asam Tambang Pada Kolam Pengendap Lumpur
Peningkatan air asam tambang adalah suatu proses untuk menghilangkan keasaman pada AAT dengan menggunakan kapur tohor sesuai dosis.
1. Proses Peningkatan pH AAT Tambang Air Laya
Menurut Herlina et.al (2017), pengujian dilakukan secara dua tahap. Tahap pertama dilakukan pengujian dengan mereaksikan kapur tohor secara langsung kedalam AAT tanpa proses pengenceran. Proses tersebut dilakukan dengan cara mencampurkan langsung 1 liter AAT dengan kapur tohor (0,6 � 1,0 gr/l) ke dalam toples penguji dan dilakukan pengadukan menggunakan alat Jart-Test yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Hasil pengelolaan AAT
Sumber: Herlina et.al (2017)
Pada pengujian selanjutnya dilakukan pengenceran dengan air sungai dengan kadar fly ash dan kapur tohor yang optimum dari penelitian sebelumnya. Pengujian dibatasi menjadi 30 menit karena berdasarkan penelitian terdahulu yang cenderung menunjukkan kestabilan setelah lebih dari 30 menit pengadukan. Tahapan pengujian pengenceran ini dapat dilihat pada gambar 4.2. Pengujian hasil kandungan logam Fe dan Mn dilakukan dengan menggunakan alat Spectrofotometer Portable Hach DR 2800. Penambahan reagen kimia FerroVer Iron digunakan untuk pengujian kandungan logam Fe dan reagen kimia citrate mangan dan sodium peridote untuk kandungan logam Mn.
Gambar 4. Tahapan pengujian
Sumber: Herlina
et.al (2017)
2. Proses Peningkatan pH AAT Tambang Banko Barat
Menurut Sari et.al (2018), pengelolaan air asam tambang pada KPL Pit 3 Barat Banko Barat menggunakan kolam pengapuran dan metode yang digunakan yaitu metode aktif dengan cara mencampurkan bahan kimia berupa kapur tohor untuk menetralisir air asam tambang pada KPL, sebelumnya terlebih dahulu kadar pH air diukur di kolam ke empat atau kolam outlet menggunakan kertas lakmus.
Air dengan kadar pH yang tidak sesuai baku mutu lingkungan yaitu 6 � 9 maka akan dilakukan pemberian kapur untuk memastikan air sebelum mengalir ke lingkungan telah sesuai baku mutu yang ditentukan. Tujuan dilakukan penetralan air asam tambang, yaitu jika air dibuang ke sungai tidak berdampak terhadap lingkungan dan biotik perairan lingkungan dan biotik perairan lainnya. KPL Pit 3 Barat memiliki 4 kompartemen berbentuk seperti zig-zag yang dibatasi oleh tanggul seperti yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Kolam pengendap lumpur
pit 3 Barat Banko Barat
Sumber: Sari et.al (2018)
Berdasarkan analisis, pada KPL Pit 3 Barat Banko Barat kapur tohor
diberikan pada saluran
kolam pertama, selanjutnya air pada kolam pertama dialirkan ke kolam kedua melalui saluran
terbuka yang dibuat zig � zag antara kolam
yang satu dengan saluran ke kolam yang lain, selanjutnya dari kolam kedua air dialirkan ke kolam ketiga. Proses
pengapuran pada KPL Pit 3 Barat Banko Barat dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Proses pengapuran KPL di
pit 3 Barat Banko Bara
Sumber: Sari et.al (2018)
B. Dosis Kapur Tohor Dalam Menetralkan Air Asam Tambang
Dosis kapur tohor adalah takaran atau jumlah kapur tohor yang digunakan untuk menetralkan air asam tambang sesuai baku �mutu.
1. Dosis Kapur Tohor Tambang Air Laya
Menurut Herlina et.al (2017), pengujian dilakukan dengan cara mencampurkan langsung 1 Liter air asam tambang dengan kapur (0,6 - 1,0 gr) ke dalam toples penguji dan dilakukan pengadukan menggunakan alat Jart-Test. Hasil penelitian menunjukan bahwa terjadi perubahan pH air asam tambang yang cukup signifikan, dimana yang semula memiliki pH 4,25 naik menjadi rata-rata pH 8. Kenaikan pH yang cukup signifikan ini terjadi hingga waktu kontak selama 75 menit.
Hasil ini menunjukan bahwa pencampuran kapur dan air asam sebesar 1,0 gr/l memiliki kandungan logam Fe sebesar 0,52 mg/l dan kandungan logam Mn sebesar 5,97 mg/l . Hal ini menunjukan bahwa walaupun kapur tohor dapat menaikan pH, akan tetapi pencampuran kapur tohor dan air asam tambang ini tidak terlalu berpengaruh signifikan terhadap penurunan kandungan logam Fe.
Berikut diketahui hasil pencampuran dari 1000 ml air sungai dengan kadar kapur tohor 1 gr/l yang telah diencerkan kedalam 1000 ml air asam tambang. Pengujian dibatasi menjadi 30 menit untuk satu seri pengujian setelah melihat penelitian sebelumnya yang cenderung menunjukkan kestabilan setelah lebih dari 30 menit pengadukan. Untuk mengetahui kadar konsentrat kapur tohor yang telah dilakukan pencampuran, digunakan rumus :
V1 � M1 = M2
V2 � M2 = M1
Dimana :
V1 = volume awal (ml)
M1 = gram awal (gr)
V2 = volume akhir (ml)
�M2 = gram akhir (gr)
Pada penelitian ini, volume awal yang digunakan adalah sebanyak 1000 ml dan volume akhir setelah pengenceran adalah sebanyak 2000 ml. Berat kapur tohor yang digunakan sebelum pengenceran adalah sebesar 1,0 gr, sehingga berat atau kadar kapur tohor setelah dilakukan pengenceran adalah sebagai berikut : 1000 ml . (1,0) gr = 2000 ml . M2
M2
= 1000 gr/ml
�������������������� ����������2000ml
M2 = 0,5 gr
Berdasarkan perhitungan tersebut maka dapat diketahui bahwa setelah dilakukan pengenceran, terdapat penurunan berat kapur tohor menjadi 0,5 gr pada campuran air asam dan air sungai. Kadar mengalami penurunan dari sebelumnya 1,0 gr/l kapur tohor karena kadar sebelumnya tidak dicampur dengan air sungai dengan pH 6,55 yang dapat membantu kapur tohor menaikkan pH air asam. Analisa laju penurunan �logam.
E��� = Persen penurunan (%)
Co = Kadar besi (Fe) dan Mangan (Mn) sebelum (mg/L)
�Ce = Kadar besi (Fe) dan Mangan (Mn) sesudah (mg/L)
Berdasarkan hasil uji analisa maka Laju Penurunan Logam Fe adalah sebagai ���berikut :
Co = 0,81 mg/l
Ce = 0,39 mg/l
�
Berdasarkan hasil uji analisa maka Laju Penurunan Logam Mn adalah sebagai berikut :
Co = 10,2 mg/l
�Ce = 3,82 mg/l
Dari perhitungan diatas laju penurunan kandungan logam Fe dan Mn menunjukan hasil sebesar 51,85 % untuk logam Fe dan 62,54 % untuk logam Mn. Kandungan logam Fe mengalami penurunan dari 0,81 mg/l menjadi 0,39 mg/l dan kandungan logam Mn dari 10,2 mg/l menjadi 3,82 mg/l setelah dilakukan pencampuran menggunakan air sungai dengan pH 6,55.
2. Dosis Kapur Tohor Tambang Banko Barat
Menurut Sari et.al (2018), analisis terhadap kebutuhan kapur tohor dilakukan dalam skala laboratorium dan dalam skala lapangan.
a. Skala Laboratorium
Pengaruh penggunaan kapur tohor terhadap kenaikan air asam tambang dapat diamati melalui serangkaian pengujian. Kapur yang digunakan adalah kapur tohor (CaO). Preparasi batu kapur dilakukan yaitu dengan memasukan sampel kapur tohor ke dalam oven dengan suhu 100�C selama 24 jam untuk menghilangkan kandungan air. Kemudian kapur yang telah dioven dihaluskan dan diayak dengan shieving berukuran 200 mesh. Kapur tohor yang telah dipreparasi kemudian dilarutkan kedalam sampel air asam tambang dalam percobaan laboratorium menggunakan Jar Test. Percobaan laboratorium mengenai perubahan pH 1 liter air asam tambang terhadap dosis kapur tohor setelah diaduk menggunakan jar test dengan waktu kontak selama 15 menit diperoleh hasil pengujian di laboratorium yang tercantum pada Tabel 3.
Tabel 3
Hasil uji laboratorium pH dengan
dosis kapur tohor
|
No |
Dosis kapur tohor (gr) |
pH |
|
1 |
0 |
4,3 |
|
2 |
0,2503 |
5,84 |
|
3 |
0,4678 |
7,0 |
|
4 |
0,5060 |
7,34 |
|
5 |
0,7511 |
8,78 |
|
6 |
1,0240 |
10,12 |
|
7 |
1,5120 |
11,46 |
|
8 |
2,0280 |
12,21 |
Sumber : Sari
et.al (2018)
Berdasarkan tabel di atas pengujian dosis kapur tersebut, didapatkan grafik hubungan antara dosis kapur terhadap kenaikan pH air asam tambang yang tertera pada Gambar 7 di bawah ini.
Gambar 7. Hubungan dosis kapur
terhadap kenaikan pH AAT
Sumber : Sari
et.al (2018)
Berdasarkan grafik hasil uji tersebut diketahui bahwa hubungan antara tingkat kenaikan pH dengan dosis kapur didapatkan sebuah persamaan linier yaitu y = 3,9586x + 5,1479. Variabel y merupakan nilai pH dan variabel x merupakan dosis kapur yang dibutuhkan. Berdasarkan persamaan linier yang diperoleh diketahui bahwa hubungannya berbanding lurus, dimana semakin meningkat dosis yang digunakan semakin meningkat juga nilai pH hasil penetralan. Kemudian untuk mengetahui kualitas persamaan regresi linier tersebut dapat dilihat dari nilai kekuatan hubungan (R) dari regresi linier tersebut. Nilai hubungan kekuatan (R), diketahui nilai R2 adalah 0,9408 berarti hubungan keeratannya sangat kuat sekali antara pH air asam tambang dengan penambahan berbagai variasi dosis kapur tohor (CaO). Dosis kapur tohor yang dibutuhkan untuk menaikkan pH dengan nilai 6 � 9 berdasarkan persamaan regresi linier di atas yaitu:
Berdasarkan perhitungan di atas, maka terlihat bahwa kebutuhan dosis kapur yang dibutuhkan agar pH air asam memenuhi baku mutu lingkungan sesuai Kepmen 113 tahun 2003 dengan nilai pH 6-9 berkisar antara 0,2152 � 0,9730 gr/liter. Minimal pemberian dosis kapur tohor agar memenuhi baku mutu lingkungan adalah 0,2 gr/liter.
b. Skala Lapangan
Penentuan banyaknya penggunaan kapur tohor per hari di lapangan didapatkan dengan mengkalikan dosis kapur skala laboratorium yaitu 0,2152 � 0,9730 gr/liter dengan debit total pompa Multiflo 420EX-HV yaitu 8.332.026 L/hari, dapat dihitung dengan persamaan berikut
Berdasarkan perhitungan diperoleh bahwa 1.793,051 kg/hari � 8.107,061 kg/hari kapur tohor (CaO) yang dibutuhkan untuk menetralkan air asam tambang dalam skala lapangan. Jika dikonversikan dalam jumlah karung, maka kebutuhan kapur tohor sejumlah 72 - 325 karung dengan asumsi bahwa 1 karung berisi kapur tohor seberat 25 kg. dosis kapur tohor berdasarkan perhitungan yang idealnya perlu penambahan 3 - 10 kali lipat dari yang biasanya digunakan (35 karung/hari). Supaya mendekati pH netral air senilai 7, perusahaan dapat menambahkan sekitar 155 karung/hari.
