Karakterisasi Limbah Abu Batubara (Fly Ash dan Bottom Ash) untuk Pemanfaatan dalam Bidang Pertanian

KARAKTERISASI LIMBAH ABU BATUBARA (FLY ASH
DAN BOTTOM ASH) UNTUK PEMANFAATAN
DALAM BIDANG PERTANIAN

MELISA

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SRIKPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Karakterisasi Limbah
Abu Batubara (Fly Ash dan Bottom Ash) untuk Pemanfaatan dalam Bidang
Pertanian” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Melisa
A14090013

ABSTRAK
MELISA. Karakterisasi Limbah Abu Batubara (Fly Ash dan Bottom Ash) untuk
Pemanfaatan dalam Bidang Pertanian. Dibimbing oleh BASUKI SUMAWINATA
dan DARMAWAN.
Penggunaan batubara sebagai bahan bakar akan menghasilkan limbah
padat berupa abu terbang dan abu dasar (fly ash dan bottom ash) yang belum
banyak dimanfaatkan khususnya dalam bidang pertanian. Hal ini dikarenakan
menurut Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999, limbah abu batubara
diklasifikasikan sebagai limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun). Tujuan
penelitian ini adalah melakukan pengujian karakteristik limbah abu batubara dari
2 sumber yang berbeda, sebagai dasar pengembangan pemanfaatannya bagi sektor
pertanian. Pengujian karakteristik limbah abu batubara dilakukan melalui
beberapa analisis kimia yaitu analisis kimia total, analisis kandungan logam
melalui uji TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Prosedure) yang mengacu

pada USEPA (1992), pengukuran pH (H2O 1:5), dan uji kelarutan unsur hara
makro dan mikro. Dari kimia total terlihat bahwa fly ash dan bottom ash
mengandung beberapa unsur hara sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan
pembenah tanah. Selain itu fly ash dan bottom ash juga mengandung beberapa
unsur logam seperti Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, dan Hg. Akan tetapi, Hasil uji TCLP
logam membuktikan bahwa fly ash dari PLTU Nagan Raya, Aceh dan PT. Pupuk
Kaltim memiliki konsentrasi logam lebih rendah dari nilai baku mutu TCLP zat
pencemar dalam limbah untuk penentuan karakteristik sifat racun yang ditetapkan
oleh USEPA (1992) maupun yang ditetapkan oleh Peraturan Pemerintah No. 85
Tahun 1999. Hasil pengukuran pH menunjukkan bahwa limbah abu batubara dari
PLTU Nagan Raya, Aceh bersifat basa, dengan nilai pH fly ash dan bottom ash
secara berturut-turut adalah 8.9 dan 8.0. Sedangkan nilai pH fly ash dari PT.
Pupuk Kaltim sebesar 5.1. Dari hasil uji kelarutan secara umum terlihat bahwa
unsur Ca dan Mg merupakan unsur yang terlarut dalam jumlah yang relatif besar
kemudian disusul oleh K, Na, Fe dan Mn. Hasil uji kelarutan juga menunjukkan
bahwa Cu, Zn, Pb dan Cd juga terlarut dalam konsentrasi yang rendah.
Kata kunci : abu dasar, abu terbang, uji TCLP

ABSTRACT
MELISA. Characterization of Coal Ash Waste (Fly Ash and Bottom Ash) for

Utilization in Agricultural Sector. Supervised by BASUKI SUMAWINATA and
DARMAWAN.
The use of coal as a fuel would produce solid waste such as fly ash and
bottom ash which haven’t been widely used especially in agricultural sector. This
is because government regulation No. 85th (1999), coal ash waste classified as
hazardous waste. The objective of this research was to study the characteristic of
coal ash waste from two different sources, as the basis for the utilization for
agricultural sector development. The characteristic test of coal ash waste done
through with several chemical analysis namely total chemical analysis, analysis of
heavy metals content by TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Prosedure)
which refers to the USEPA (1992), pH (H20 1:5), and solubility of macro and
micro nutrients. The total chemical showed that fly ash and bottom ash contain
several nutrients so that it could be used as an amelioran. In addition fly ash and
bottom ash also contain Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, and Hg. However, TCLP test showed
that the heavy metal content of fly ash from PLTU Nagan Raya and PT. Pupuk
Kaltim were lower than the standard of TCLP according to USEPA (1992) and
government regulation No. 85th (1999). The result of the pH measurement showed
that the coal ash from the PLTU Nagan Raya, Aceh was alkaline in that pH value
of fly ash and bottom ash were 8.9 and 8.0 respectively. While the pH value of fly
ash from PT. Kaltim was 5.1. The results of the solubility test generally showed

that the Ca and Mg elements were higher than that of K, Na, Fe and Mn.
Moreover, there were other elements including Cu, Zn, Pb and Cd found in low
concentration.
Keywords : bottom ash, fly ash, TCLP test

KARAKTERISASI LIMBAH ABU BATUBARA (FLY ASH
DAN BOTTOM ASH) UNTUK PEMANFAATAN
DALAM BIDANG PERTANIAN

MELISA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2014

Judul Skripsi
Nama
NIM

: Karakterisasi Limbah Abu Batubara (Fly Ash dan Bottom Ash)
untuk Pemanfaatan dalam Bidang Pertanian
: Melisa
: A14090013

Disetujui oleh

Dr Ir Basuki Sumawinata, MAgr.
Pembimbing I

Dr Ir Darmawan, MSc.
Pembimbing II


Diketahui oleh

Dr Ir Baba Barus, MSc.
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Judul Skripsi
Nama
NIM

: Karakterisasi Limbah Abu Batubara (Fly Ash dan Bottom Ash)
untuk Pemanfaatan dalam Bidang Pertanian
: Melisa
: A14090013

Disetujui oleh

r Ir BasU'Ki Sumawinata, MAgr.
Pembimbing I


Dr Ir Dannawan, MSc.
Pembimbing II

a Barus MSc.

Tanggal Lulus:

1 0 FE.B 2014

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan
skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Karakterisasi Limbah Abu Batubara (Fly Ash
dan Bottom Ash) untuk Pemanfaatan dalam Bidang Pertanian” ini merupakan
hasil penelitian sebagai salah satu syarat kelulusan menjadi Sarjana Pertanian di
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Basuki Sumawinata, MAgr. dan
Dr Ir Darmawan, MSc. selaku pembimbing, serta kepada Dr Ir Suwardi, MAgr.

selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik serta arahan dalam
penulisan skripsi ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua
dan seluruh keluarga atas doa dan kasih sayang serta dukungan yang tiada
hentinya diberikan kepada penulis. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada
para staf laboratorium dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu
atas dukungan, semangat, dan kerjasamanya selama menempuh kuliah di
Departemen Ilmu Tanah dan sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Di
samping itu, terima kasih juga kepada semua pihak yang telah membantu penulis
selama penelitian dan penyusunan skripsi yang tidak dapat disebutkan satu
persatu.
Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak yang
membacanya.
Bogor, Januari 2014
Melisa

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL............................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... iii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... iii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

Latar Belakang ................................................................................................. 1
Tujuan Penelitian.............................................................................................. 2
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................... 3
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................... 3
Bahan ............................................................................................................... 3
Alat .................................................................................................................. 3
Metode Penelitian ............................................................................................. 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 6
Kimia Total Fly Ash dan Bottom Ash ................................................................ 6
Uji TCLP ......................................................................................................... 7
pH dan Kelarutan Unsur Hara ........................................................................... 8
KESIMPULAN.................................................................................................. 10
REKOMENDASI PEMANFAATAN FLY ASH DAN BOTTOM ASH ............... 11
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 11
LAMPIRAN ...................................................................................................... 12
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 30

DAFTAR TABEL
1. Hasil Analisis Kimia Total Fly Ash dan Bottom Ash .................................. 6
2. Hasil Uji TCLP Logam .............................................................................. 8

3. Kelarutan Unsur Hara Makro dan Mikro dengan Menggunakan
Berbagai Macam Pengekstrak .................................................................... 9

DAFTAR GAMBAR
1. (a) Fly Ash dari PLTU Nagan Raya, Aceh, (b) Bottom Ash dari
PLTU Nagan Raya, Aceh , (c) Fly Ash dari PT. Pupuk Kaltim ................. 3

DAFTAR LAMPIRAN
1. Metode Uji TCLP Logam ........................................................................ 12
2. Sertifikat Hasil Uji TCLP Logam ............................................................ 29

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan energi yang semakin meningkat dan diiringi dengan kenaikan
harga Bahan Bakar Minyak (BBM) serta gas menuntut kita segera beralih ke
sumber yang lebih murah dan banyak tersedia di Indonesia. Salah satunya ialah
batubara yang digunakan sebagai bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan energi
dalam bidang industri seperti PLTU, industri pupuk, semen, tekstil, dan lain-lain.
Penggunaan batubara sebagai bahan bakar akan menghasilkan limbah
padat berupa abu terbang dan abu dasar (fly ash dan bottom ash). Banyaknya

limbah abu batubara yang dihasilkan oleh industri-industri besar dari tahun ke
tahun tidak seiring dengan cara penanganannya yang masih terbatas pada
penimbunan di suatu luasan lahan (landfill) atau bahkan terbuang begitu saja.
Hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa limbah abu batubara
mengandung unsur hara makro dan mikro yang dibutuhkan oleh tanaman seperti
K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn dan Mn, sehingga sangat berpotensi untuk digunakan
sebagai bahan pembenah tanah. Penelitian Iskandar et al. (2008), menyatakan
bahwa pemberian abu terbang pada tanah gambut meningkatkan kandungan P dan
kation basa seperti K, Na, Ca dan Mg. Selain itu, Mahale et al. (2012) melakukan
penelitian tentang penggunaan fly ash sebagai campuran dalam media tanam yang
dilakukan didalam pot dengan perbandingan 10-60% (b/b) pada tanaman Triticum
aestivum, Vigna radiata, dan Vigna mungo yang hasilnya menunjukkan bahwa
aplikasi fly ash dapat meningkatkan tingkat perkecambahan biji dan akumulasi
Cd, Cu , Fe, Mn , Mg, Ni , Pb , dan Zn dalam tanaman yang diteliti hanya terjadi
pada konsentrasi yang sangat rendah dan di bawah batas yang diperbolehkan
untuk konsumsi manusia. Menurut Jala dan Goyal (2006), dalam hubungannya
dengan pupuk organik dan inokulan mikroba, fly ash dapat meningkatkan
produksi biomassa tanaman pada tanah kritis. Menurut Haynes (2009), abu
terbang dapat digunakan untuk tujuan pengapuran karena mengandung CaO dan
MgO. Kemampuan pengapuran atau daya netralisasi dari abu terbang mempunyai
variasi yang besar tergantung pada sumber abu dan proses pelapukan. Daya
netralisasi abu terbang berkorelasi negatif dengan kandungan Fe dan si dan
berkorelasi positif dengan Ca dan Mg. Daya netralisasi dari abu terbang kelas C
(mengandung CaO>15%) lebih besar dari daya netralisasi abu terbang kelas F
(mengandung CaO