Prosiding Seminar AVoER ke VII makalah Tuty Emilia Agustina
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL AVoER 7 2015
Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Gedung MM Universitas Sriwijaya
21-22 Oktober 2015
i
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Hak Cipta 2015
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL AVoER VII 2015
Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Hak Terbit Pada Unsri Press
Jalan Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139
Telpon 0711- 360969 Fax. 0711- 360969
Email : unsri.press@yahoo.com
Palembang : Unsri Press 2015
Setting & Lay Out Isi : A. Febri Eka Putra, A.Md
Cetakan Pertama, Oktober 2015
xv +35 halaman :21 x 16 cm
Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak sebagian
atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronik
maupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan
menggunakan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penerbit
Hak Terbit Pada Unsri Press
ISBN : 979-587-559-0
ii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources
(AVOER) VII
Gedung Magister Manajemen Universitas Sriwijaya
Jln. Srijaya Negara Bukit Besar Palembang
Untuk pertanyaan berkaitan AvoER VII 2015
Silahkan menghubungi
Telp. 0711 370178
Fax. 0711 352870
Sekretariat :
Grha PTBA Fakultas Teknik Unsri Kampus Palembang
Contact Person :
Restu Juniah
0821-7955-5571
Harry Waristian
0821-8396-8393
Email : avoer2015@unsri.ac.id
Website : https://www.avoer.ft.unsri.ac.id
iii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
REVIEWER
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S. (Ketua)
Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.S (Waka)
Dr. Ir. Dinar Putranto
Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc.
Prof. Dr. Ir. Hj. Erika Bochori, M.S.
Prof. Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc.
Dr. Ir. Hj.Susila Arita
Dr. Ir. Nukman, M.T.
Dr. Hj. Tuti Emilia, M.T.
Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc.
Dr. Yohannes Adiyanto, M.S.
Dr. Faisal, DEA
Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.
Dr .Ir. Ari Siswanto
Dr. Heni Fitria
iv
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Published by :
Faculty of Engineering, University of Sriwijaya
Jl. Srijaya Negara Kampus Unsri Bukit Besar Palembang
Sumatera Selatan
Indonesia
Copyright reserved
The organizing comitte is not responsible for any errors or views expressed in the
papers as these are responsibility of the individual authors
v
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya
sehingga Seminar Nasional AVOER VII 2015 ini dapat diselenggarakan sesuai jadwal.
Fakultas teknik Universitas Sriwijaya memiliki perhatian khusus berkaitan dengan
permasalahan energi. Sebagai bentuk implementasi atas kepedulian tersebut maka
dilaksanakan Seminar Nasional Added Value of Energy Resources. Dengan pelaksanaan
seminar ini diharapkan dapat menjadi wadah komunikasi dari berbagai segmen yang
memiliki sudut pandang serta kepentingan yang berbeda terhadap masalah energi.
Inovasi teknologi energi dalam rangka meningkatkan ketahanan energi nasional
dan lingkungan berkelanjutan dipilih menjadi tema AvoER kali ini karena relevan dengan
berbagai permasalahan energi saat ini dan yang mungkin muncul dimasa depan
memerlukan solusi yang tepat dengan pendekatan yang komprehensif.
Pada kesempatan ini kami menyampaikan ucapan terima kasih kepada narasumber :
1. Prof. Dr. Ir. San Afri Awang, M.Sc
2. Ir. Maritje Hutapea
3. Ir. Bambang Gatot A, MM
4. Ir. Muhammad Rudy
5. Ir. Iskandar Surya Alam
6. Ir. Edwin A. Mba dan MM
yang telah berkenan hadir meluangkan waktu menjadi narasumber pada acara seminar
yang dilaksanakan pada 20-21 Oktober 2015. Selanjutnya kami mengucapkan terima kasih
kepada para sponsor dan fakultas teknik UNSRI.
Palembang, 10 Oktober 2015
Plt. Dekan FT Unsri,
vi
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PANITIA PELAKSANA
SEMINAR NASIONAL AVOER VII 2015
Pengarah
:
Prof. Dr. Ir. H.M. Taufik Toha, DEA (Dekan Fakultas Teknik)
Dr. Ir. Hj. Sri Haryati, DEA
(Pembantu Dekan I Fakultas Teknik)
Dr. Ir. Amrifan S. Mohruni, Dipl.-Ing.
(Pembantu Dekan II Fakultas Teknik)
Ir. Hairul Alwani, M.T.
(Pembantu Dekan III Fakultas Teknik)
Penanggung Jawab : Prof.Dr.Ir.Riman Sipahutar, M.Sc., PhD (Ketua UPPM FT.Unsri)
Ketua
Sekretaris I
Sekretaris II
Bendahara
Wk Bendahara
: Dr.Ir.Restu Juniah, MT.
: Bochori, ST ,MT.
: Harry Waristian, ST, MT.
: Ir.Hj.Marwani, MT
: Umiyati
I. Seksi Makalah/Publikasi : Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S.
Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.S
Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc.
Prof. Dr. Ir. Hj. Erika Bochori, M.S.
Prof. Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc.
Dr. Ir. Dinar Putranto, MSCE
Ir. Hj.Susila Arita, DEA, PhD.
Dr. Ir. Nukman, M.T.
Hj. Tuti Emilia, ST, MT, PhD.
Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc.
Dr. Johannes Adiyanto, ST, MT.
Dr. Ir. M.Faisal, DEA
Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.
Dr .Ir. Arie Siswanto, MSCE
Heni Fitriani, ST, MT, PhD.
II. Seksi Web
: Irsyadi Yani S.T., M.Eng., Ph.D (Ketua)
Ayatullah Khomeini, S.T. (Waka)
Hj. Rr. Harminuke EH, S.T., M.T
M. Yanis, S.T., M.T.
Carbella Azhary, S.Kom.
Panji Pratama, S.E.
Fandy, S.Kom.
Rudiansyah, S.Kom.
vii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
III. Seksi Acara dan Dokumentasi : Prof. Dr. Ir. Kaprawi, DEA (Ketua)
Dr. Leli Komariah (Waka)
Ir. Farida Ali, DEA
Dr. Budhi Kuswan Susilo, S.T., M.T
Ir. Hj. Tri Kurnia Dewi, M.Sc, PhD.
Ir. Irwin Bizzy, M.T.
Ir. Fusito HY, M.T.
Dr. Novia, M.T.
Dr. Dewi Puspita Sari, S.T., MT.
Qomarul Hadi, S.T, M.T.
Dr. Ir. Hj. Reini Silvia I, MT
Ir. Sariman, M.S
Ir. Dyos Santoso, M.T
Ir. Sri Agustina, MT.
Budi Santoso, S.T.,M.T
Ratna Dewi, S.T., M.T
Iwan Muwarman,ST, MT
Wenny Herlina, S.T., M.T.
M. Baitullah Al-Amin, S.T., M.Eng.
Bimo Brata Adhitya S.T.,M.T.
Alek Alhadi, S.T.
IV.
Seksi Dana
V. Seksi Sekretariat
: Prof. Ir. H. Zainuddin Nawawi, Ph.D (Ketua)
Dr. Ir. Diah Kusuma Pratiwi,M.T. (Waka)
Dr. Ir. H. Syamsul Komar.
Ir. Hj. Ika Juliantina, M.S.
Ir. Rudiyanto Thayib, M.Sc.
Dr. Ir. H. Joni Arliansyah, M.Eng
Dr. Agung Mataram, S.T., M.T.
Ir. Mukiat, M.S
Ir. Joni Yanto, M.T
Ellyani, S.T., M.T.
Waluyo, S.T.
Heriyanto, S.E.
: Ir. Maulana Yusuf, MS, MT.
Ir. Taufik Arief, M.T.
Caroline, S.T.,M.T.
Barlin, S.T. M.T
Marzuki, S.E.
Maidawati, SE, M.Si
Irhas Bambang
Ibrahim
Parnoto
M. Faisal Fikri,S.E.
Devin Ariansyah, S.E
viii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Danar Hadi
Ahmad Husni
Eva Oktarina Sari, S.T.
Sepriadi, S.T.
Ridwan
VI. Seksi Pameran
: Wenty Truly, S.T., M.T
Adam Fitria Wijaya, S.T., M.T.
Rr. Yunita Bayuningsih, S.T.,M.T.
Puji Astuti, SE, M.Si
Dessa Andriyali, S.T.,M.T.
Hendi Warlika, S.T.,M.T
Ganis Mahesa
Muhammad Ichsan
VII. Seksi Transportasi, Publikasi
dan Dokumentasi
: Ir. A. Rahman (Ketua)
Rosihan Pebrianto, S.T., M.T. (Waka)
Aneka Firdaus, S.T., M.T.
Hasan Basri, SE
M. Jamil
Maryono
David Tahharry
Syahrial Indrajaya
Bastari Subroto
Muhiban
Budiono
Sutrisno
M. Hanafi, ST
Agus Gatot H
A. Rivai
Vety, S.T
Erik Wijaya, S.T.
VIII. Seksi Perlengkapan dan Tata Tempat
: Ir. Firmansyah Burlian, M.T.
Ir. Sarino, M.T.
Ir. Helmy Alian, M.T.
Subiyanto, SE, M.Si
Trimono
Gunawan Azril, SE
Rusli Efendi
Ruhul Qudus
Amancik
Sutrisno
Bahder Joham
Bayumi
ix
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
IX.
Seksi Pembantu Umum
X.
Seksi Konsumsi
: Ir. Ubaidillah Anwar, M.S. (Ketua)
Ir. Muhammad Amin, M.S. (Waka)
Hj. Ike Bayusari, S.T., M.T.
Rahmatullah, S.T., M.T.
Gustini, S.T.,M.T.
Muhammad Nafiz
BEM FT UNSRI
PERMATA Unsri
: Ir. Hj. Hartini Iskandar, M.Si. (Ketua)
Ir. Siti Miskah, ST, MT (Waka)
Ir. Familia Coniwati, MT
Ir. Hj. Rosdiana Moeksin, MT
Diana Purbasari, S.T., M.T.
Osni Susanti, S.T.
Astuti, ST, MT.
Yunisa Risma, A.Md
Hamidah
Tirta Nirmala, S.Si
Riana Saimona, SE
x
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
UCAPAN TERIMA KASIH
Panitia AvoER VII 2015 menyampaikan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya
kepada sponsor, keynote speaker dan semua pihak yang membantu terselenggaranya
kegiatan ini
SPONSOR
PT. Pertamina Geothermal Energy
PT. Kaltim Prima Coal
PT. Adaro Energy, Tbk
PT. Adaro Envirocoal
PTBA Unit Tarahan
PT. Pertamina EP Aset 2
PT. Baturona Adimulya
PT. Timah, Tbk
SKK Migas
PT. Semen Baturaja, Tbk
Narasumber
Prof. Dr. Ir. San Afri Awang, M.Sc
Ir. Maritje Hutapea
Ir. Bambang Gatot A, MM
Ir. Muhammad Rudy
Ir. Iskandar Surya Alam
Ir. Edwin A. MBA, MM
xi
Seminar Nasional Added Value of Energy Resources ( AVoER) Ke-7
21-22 Oktober di Kota Palembang, Indonesia
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG
DENGAN MENGGUNAKAN REAGEN FENTON DAN ADSORPSI KARBON AKTIF
T. E. Agustina1*, M. F. Hendrawan, dan A. Ambari
1
Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang
Jl. Raya Palembang-Prabumulih Km 32 Indralaya, Ogan Ilir, 30662
Corresponding author: tutycurtin@yahoo.com
ABSTRAK : Air asam tambang adalah air yang didapatkan dari proses penambangan. Air asam tambang dapat
terbentuk pada saat mineral sulphida yang terdapat pada batuan terpapar dengan kondisi adanya air dan oksigen yang
akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan dapat menghasilkan air dengan kondisi asam. Air asam tambang ini
menimbulkan masalah karena adanya kandungan logam berat dan pH-nya yang rendah. Umumnya air asam tambang
diatasi dengan menggunakan kapur tohor untuk menaikkan pH, akan tetapi jumlah kapur yang diperlukan sangat
banyak sehingga tidak ekonomis. Tujuan penelitian ini untuk mengolah air asam tambang dengan menggunakan
kombinasi reagen Fenton dan adsorpsi karbon aktif. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh perbandingan konsentrasi
molar reagen Fenton dan waktu adsorpsi terhadap pH, kadar logam besi (Fe), dan kadar logam mangan (Mn). Dari hasil
penelitian ini didapatkan bahwa penggunaan reagen Fenton dan adsorpsi karbon aktif dapat menurunkan kadar logam
besi, kadar logam mangan, dan menaikkan nilai pH. Dengan menggunakan rasio molar Reagen Fenton sebesar 1:60 dan
adsorpsi karbon aktif selama 2 jam diperoleh kandungan logam besi sebesar 0,49 mg/l, kandungan logam mangan
sebesar 0,42 mg/l, dan nilai pH 6,8 yang telah memenuhi baku mutu lingkungan.
Kata kunci : air asam tambang, reagen Fenton, adsorpsi, karbon aktif
ACID MINE DRAINAGE TREATMENT
BY USING FENTON REAGENT AND ACTIVATED CARBON ADSORPTION
ABSTRACT :Acid mine drainage is the water that obtained from mining process. The acid mine drainage can be
formed when sulphides mineral contained in rock exposed to the condition in the presence of water and oxygen that
would cause the oxidation process and can produce acidic water. The acid mine drainage is problematic because the
heavy metals content and its low pH. Generally, acid mine drainage overcome by using quicklime to raise the pH, but
the amount of lime required were so much so that it is not economical. The research objective is to treat the acid mine
drainage by using a combination of Fenton reagent and activated carbon adsorption. In this research, the effect of molar
ratio of Fenton reagent and adsorption time on pH, concentration of iron (Fe), and concentration of manganese (Mn)
were studied. From the results of this study, it was found that the use of reagents Fenton and activated carbon
adsorption can reduce the concentration of iron and manganese metal, and increase the pH value. By using Fenton
reagent molar ratio of 1:60 and activated carbon adsorption for 2 hours, the ferrous metal concentration of 0.49 mg/l,
manganese metal concentration of 0.42 mg/l, and the pH value of 6.8 were obtained which has met the environmental
quality standard
Keywords:acid main drainage, fenton Reagent, adsorption, activated carbon
mengandung sulfat bebas, terdapat juga sebagai air
lindian (leachate), air rembesan (seepage), atau air
penirisan (drainage) yang sudah tercemar/terpengaruh
yang disebabkan proses oksidasi mineral-mineral sulfida
yang terdapat pada batuan-batuan, yang merupakan
akibat dari kegiatan eksplorasi dan eksploitasi, sehingga
air tersebut akan mempunyai nilai pH yang rendah
(Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara, 2013).
Secara visual keberadaan air asam tambang di suatu
areal biasanya dapat dikenali dari beberapa hal,
diantaranya warna kuning kecoklatan pada batuan dan
sedimen di dalam saluran yang berasal dari endapan
besioksida (yellow boy).
PENDAHULUAN
Air asam tambang, meskipun secara alami terjadi
sebagai bagian dari proses pelapukan batuan, hal ini juga
diperburuk oleh gangguan besar dari
operasi
penambangan logam dan batubara (Johnson & Hallberg,
2005). Air asam tambang dapat terbentuk pada saat
mineral sulphida yang terdapat pada batuan terpapar
dengan kondisi adanya air dan oksigen yang akan
menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan dapat
menghasilkan air dengan kondisi asam (Nugraha, 2010).
Air asam tambang merupakan air tambang yang banyak
216
Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif
khusus untuk mengetahui temperatur, kekeruhan, pH dan
salinitas. Hasil yang di pantau akan disesuaikan dengan
adanya baku mutu air sungai dan baku mutu air laut.
2. Dampak negatif untuk biota perairan
Akan terjadi perubahan keanekaragaman biota
perairan seperti plankton dan benthos. Dengan adanya
benthos di dalam suatu perairan bisa digunakan sebagai
indikator kualitas perairan. Pada suatu perairan yang
baik, benthos akan mengalami perkembangbiakan yang
baik, namun sebaliknya pada perairan yang kurang subur
benthos tidak dapat bertahan hidup sehingga akan cepat
mati.
3. Kualitas air di permukaan
Terbentuknya air asam tambang hasil dari oksidasi
pirit akan menyebabkan menurunnya kualitas air
permukaan. Parameter yang biasa digunakan dalam
menentukan kualitas air yang mengalami perubahan
diantaranya adalah pH, padatan terlarut, padatan
tersuspensi, nilai COD, logam besi, dan logam mangan.
Pada tanaman unsur hara merupakan salah satu faktor
yang menentukan pertumbuhan suatu tanaman. Namun
jika unsur hara yang terdapat di dalam tanah dan air
maka akan menyebabkan penghambatan pertumbuhan
atau bahkan dapat menyebabkan kematian pada
tumbuhan tersebut.
Air asam tambang bisa terbentuk pada setiap
kegiatan penambangan baik itu pada tambang terbuka
dan tambang dalam, tetapi kebanyakan keadaan ini
terjadi disebabkan unsur sulfur yang terdapat di dalam
batuan teroksidasi secara alami selain itu didukung juga
oleh curah hujan yang sangat tinggi yang dapat
mempercepat perubahan oksida sulfur menjadi asam.
Sumber-sumber air asam tambang banyak berasal dari
kegiatan tambang terbuka, pengolahan batuan buangan,
lokasi penimbunan batuan, dan unit pengolahan limbah
tauling.
Bahan yang menjadi sumber potensial terbentuknya
air asam tambang adalah mineral-mineral yang
mengandung sulfida, terutama pirit (FeS2). Air asam
tambang terbentuk karena teroksidasinya pirit dengan
melibatkan oksigen dan air. Terbentuknya air asam
tambang selalu ditandai dengan adanya karakteristik
kualitas air sebagai berikut:
1. pH yang terlalu rendah yaitu 1-5,4.
2. Konsentrasi logam terlarut yang sangat tinggi
seperti adanya logam besi, alumunium, mangan,
cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik, dan
merkuri.
3. Nilai sulfat yang sangat tinggi yaitu 500-10.000
mg/L.
Air asam tambang terbentuk karena memiliki suatu
reaksi pembentukan ion H+ yang merupakan ion
pembentuk oksidasi mineral sulfide dan dapat berekasi
dengan air. Oksidasi mineral sulfida dapat
dideskripsikan dengan persamaan (Perkins et al. 1995;
Tabel 1. Hasil AnalisaSampel Air Asam Tambang
Parameter
pH
Zat Padat
Tersuspensi
Besi Total
Mangan Total
Morin and Hutt, 1997; Eng & Bussi, 2009) dengan
langkah pertama terjadinya oksidasi langsung dari pirit
(FeS2) oleh oksigen yang menghasilkan sulfat (SO 2),
4
ferrous iron (Fe2+) dan keasaman (H+) :
1. FeS2 + 7/2 O2 + H2O → Fe 2+ + 4SO42- + 2 H+
2. Fe2+ + ¼ O2 + H+→ Fe3+ + ½ H2O
3. Fe3+ + 3 H2O → Fe(OH)3 +3 H+
24. FeS2++ 14 Fe3+ + 8 H2O→ 15 Fe2+ + 2 SO4 +
16 H
Unit
mg/liter
Hasil Analisa
3,50
8,00
mg/liter
mg/liter
28,00
28,47
Tabel 2. Baku Mutu Air Limbah KegiatanPenambangan
Parameter
pH
Zat Padat
Tersuspensi
Besi Total
Mangan Total
Sumber: Keputusan
No 113 Tahun 2003
Dari persamaan diatas dapat terlihat bahwa ion-ion
H bisa dibebaskan dari oksidasi pirit (persamaan 1),
hidrolisis Fe3+ (persamaan 3) atau melalui reaksi Fe3+
dengan pirit (persamaan 4).
Terbentuknya
air
asam
tambang
dilokasi
penambangan akan menimbulkan dampak negatif
terhadap lingkungan. Adapun dampak negatif yaitu,
1. Masyarakat yang berada pada sekitar wilayah
tambang
Dampak yang aka terjadi pada masyarakat disekitar
wilayah tambang tidak dirasakan secara langsung
dikarenakan air yang dipompakan ke sungai atau ke laut
telah dinetralkan terlebih dahulu dan akan selalu
dilakukan pemantauan dengan menggunakan peralatan
+
Satuan
mg/liter
Kadar
Maksimum
6-9
400
mg/liter
7
mg/liter
4
Menteri Negara Lingkungan Hidup
Reagen fenton adalah hidrogen peroksida yang diberi
katalis besi yang akan digunakan untuk mengoksidasi
kontaminan atau air limbah. Reagen fenton juga bisa
digunakan untuk merusak komponen organik seperti
trichloroethylene (TCE) dan tetrachloroethylene (PCE).
Fe (II) akan dioksidasi oleh hidrogen peroksida menjadi
Fe (III), radikal •OH dan anion OH-. Pada reaksi ini Fe
(II) bertindak sebagai katalis sedangkan besi (II) sulfat
217
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
Tahap Fe2+ / H2O2
Ion ferro bereaksi sangat cepat dengan hidrogen
peroksida untuk memproduksi sejumlah senyawa radikal
hidroksil yang nantinya akan dapat bereaksi sangat
cepat dengan zat organik, karena kecepatan reaksi ion
ferri dengan hidrogen peroksida lebih lambat
dibandingkan dengan ion ferro, maka oksidasi zat
organik merupakan tahapan yang kedua.
2. Tahap Fe3+ / H2O2
Tahap kedua ini lebih lambat dari pada tahap pertama,
dalam literatur disebutkan bahwa ion ferri merupakan
katalis dengan aktifitas yang lebih rendah daripada ferro.
Secara umum, pengaruh dari kemampuan oksidasi
reagen fenton dapat diklasifikasikan dalam beberapa
parameter sebagai berikut :
a) Nilai pH
b) Konsentrasi zat organik
c) Konsentrasi ferro
d) Konsentrasi hidrogen peroksida
Kondisi optimum reagen fenton yang telah diamati
pada pH 3 sampai dengan pH 5. Pada pH yang lebih
rendah, efektifitas untuk penghilangan kontaminan akan
semakin menurun karena dekomposisi H2O2. Pada pH 4,6
Reaksi Fe2+ → Fe3+ berlangsung cepat
tapi tidak mengoksidasi sasaran yang
ditentukan
3 < pH 10
Dekomposisi diri sendiri dari hidrogen
peroksida :
2H2O2 → 2H2O2 + O2
Sumber:Walling, C. 1975.
Gambar 1. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) denganmenggunakan reagen fenton padarasio molar
1:40
Dari hasil analisa air asam tambang pada Tabel 1,
dapat dilihat bahwa nilai pH, kadar besi dan mangan
total yang tidak memenuhi baku mutu air limbah
kegiatan penambangan. Oleh sebab itu air asam tambang
harus diolah dengan baik untuk meminimalkan dampak
negatifnya terhadap lingkungan. Penelitian ini bertujuan
untuk mengolah air asam tambang dengan menggunakan
reagen Fenton yang dikombinasikan dengan adsorpsi
menggunakan karbon aktif.
METODE PENELITIAN
Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) denganmenggunakan reagen fenton pada rasio
molar 1:60
Sampel air asam tambang diambil dari usaha
penambangan yang berlokasi di Air Laya, Kabupaten
Tanjung Enim.
Prosedur penelitian dimulai dengan memasukkan air
asam tambang sebanyak 500 ml kedalam reaktor. Setelah
itu tambahkan FeSO4.7H2O sebanyak 10 ml dengan
konsentrasi 4 mM dan aduk menggunakan pengaduk
mekanik dengan kecepatan 200 rpm pada suhu kamar.
Selanjutnya tambahkan H2O2 sebanyak dengan
konsentrasi 160 mM (rasio molar 1:40), kemudian
sampel diaduk menggunakan pengaduk mekanik dengan
pengambilan sampel pada 20, 40, 60, dan 80 menit.
Selanjutnya pada proses adsorpsi, karbon aktif
ditambahkan sebanyak 15 gram kedalam reaktor dan
sampel diambil pada waktu 2, 3, 4, dan 5 jam. Setelah itu
pisahkan sampel dari karbon aktif dan dianalisa. Ulangi
untuk FeSO4.7H2O : H2O2 dengan rasio molar 1:60.
Sampel awal air asam tambang (Tabel 1) dan sampel
setelah pengolahan dengan reagen Fenton dan adsorpsi
dianalisa pH, kandungan logam besi (Fe), dan
kandungan logam mangan (Mn) di Laboratorium Dinas
Pertambangan dan Energi Provinsi Sumatera Selatan.
Gambar 3. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi
karbon aktif pada rasio molar 1:40
Pada gambar 2 dengan rasio molar 1:60 nilai
kandungan logam besi (Fe) juga mengalami penurunan,
namun hasil pengolahan yang didapat, masih belum
memenuhi baku mutu lingkungan.Pengolahan air asam
tambang menggunakan reagen fenton ini dilakukan
dengan variabel terhadap waktu, dengan dibantu dengan
kecepatan pengadukan sebesar 200 rpm. Pengadukan ini
dilakukan untuk meningkatkan perpindahan massa
antara reagen fenton dengan air asam tambang.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 dengan rasio molar 1:40 menunjukkan
terjadi penurunan nilai kandungan logam besi (Fe) dari
air asam tambang, setelah dilakukan pengolahan dengan
reaksi reagen fenton. Namun nilai kandungan logam besi
ini masih belum memenuhi nilai baku mutu lingkungan
untuk limbah buangan air asam tambang merujuk pada
Keputusan Menteri No. 113, yakni maksimal 7 mg/l.
219
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
Gambar 4. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi
karbon aktif pada rasio molar 1:60
Gambar 6.Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton dan
adsorpsi karbon aktif pada rasio molar 1:40
Dari gambar 3 dan 4 pada rasio molar 1:40 dan 1:60
terlihat bahwa nilai kandungan logam besi (Fe)
mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan
menggunakan adsorpsi karbon aktif. Terlihat bahwa
pada rasio molar 1:40 nilai kandungan logam besi belum
memenuhi standar baku mutu Pengolahan dengan
menggunakan adsorpsi pada perbandingan molar 1:40
menurunkan nilai kandungan logam besi (Fe) sampai
dengan 15.26 mg/l. Sedangkan untuk rasio molar 1:60,
kandungan besi sudah memenuhi nilai baku mutu.
Adapun nilai yang didapatkan pada perbandingan molar
ini menurunkan nilai kandungan logamnya sampai
dengan 0.14 mg/l. Pada proses adsorpsi dengan karbon
aktif sudah memenuhi nilai standar mutu untuk
kandungan logam besi (Fe) yang terkandung dalam air
hasil pengolahan kegiatan tambang. Hasil ini dicapai
karena adanya penyerapan karbon aktif terhadap
senyawa-senyawa yang berikatan dengan logam Fe
yang terkandung didalam air asam tambang.
Dari gambar 6 terlihat bahwa nilai kandungan logam
mangan (Mn) mengalami penurunan setelah dilakukan
pengolahan dengan menggunakan adsorpsi karbon aktif.
Terlihat bahwa nilai kandungan logam mangan (Mn)
pada perbandingan molar 1:40 mengalami penurunan
hingga 17.16 mg/l. Namun hasil yang didapatkan ini
masih belum memenuhi baku mutu lingkungan.
Gambar 7. Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton dan
adsorpsi karbon aktif pada rasio molar 1:60
Untuk perbandingan molar 1:60 pada gambar 7 nilai
kandungan logam mangan (Mn) mengalami penurunan
hingga 0.006 mg/l. Nilai yang didapatkan ini jelas telah
memenuhi standar mutu untuk kandungan logam
mangan (Mn). Penurunan nilai kandungan logam
mangan (Mn) ini dipengaruhi oleh proses adsorpsi
karbon aktif terhadap senyawa-senyawa yang berikatan
dengan logam mangan (Mn) yang terkandung didalam
air asam tambang.
Gambar 5. Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton pada
rasio molar 1:40 dan 1:60
Dari Gambar 5 pada pengolahan dengan reagen
Fenton dengan rasio molar 1:40 dan 1:60, dapat dilihat
bahwa terjadi penurunan angka kandungan logam
mangan (Mn) pada air asam tambang. Nilai dari
kandungan logam mangan (Mn) ini masih belum
memenuhi standar mutu yang ditetapkan oleh
pemerintah untuk dibuang ke lingkungan adapun nilai
maksimal standar mutu kandungan logam mangan (Mn)
yaitu sebesar 4 mg/l.
220
Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif
Terjadi kenaikan nilai pH dari kondisi awal, pada
perbandingan rasio molar 1:40 dan perbandingan molar
1:60. Terlihat bahwa nilai pH menggunakan adsorpsi
karbon aktif ini sudah memenuhi standar mutu untuk
nilai pH, yaitu 6-9.
KESIMPULAN
Pengolahan air asam tambang dengan menggunakan
reagen fenton dan adsorpsi karbon aktif telah mampu
menurunkan nilai kandungan logam besi (Fe) dan
mangan (Mn) sebesar 98% dengan perbandingan rasio
reagen fenton 1:60. Dicapai kandungan logam besi 0,49
mg/l sedangkan kandungan logam mangan 0,42 mg/l
yang sudah memenuhi standar baku mutu lingkungan.
Pengolahan dengan metode ini mampu menaikan nilai
pH sampai dengan 6.8 dalam waktu 2 jam.
Gambar 8. Pengaruh waktu terhadap nilai pH dengan
menggunakan reagen fenton pada rasio molar 1:40 dan
1:60
Dari Gambar 8 terlihat pengolahan air asam
tambang menggunakan reagen fenton pada perbandingan
rasio molar 1:40 maupun 1:60 terjadi penurunan nilai
pH. Penurunan nilai pH ini disebabkan karena adanya
penambahan larutan H2O2 sebagai reaktan utama pada
proses yang menyebabkan adanya penambahan ion H+
sehingga air asam tambang mengalami penurunan dari
kondisi awal.
DAFTAR PUSTAKA
Barbusinki, K., Koscielniak. 1999. Aerobic Sludge
Digestion In the Presence of Chemical Oxidation
Agents. Part I: Hidrogen Peroxide, Institute a Water
and Waste Water Engineering, Silesion Technical
University: Poland
Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara. 2013.
Kumpulan
Pedoman
Teknis
Lingkungan
Pertambangan. Kementerian Energi dan Sumberdaya
Mineral.
Eng, G., & Bussi, B. (2009). Acid Mine Drainage From
Abandoned Mine Sites : Problematic and reclamation
approaches, Proceeding of International Symposium
on Geoenvironmental Engineering, Hangzhou. China
Johnson, D. B., & Hallberg, K. B. (2005). Acid mine
drainage remediation options: A review. Science of
the Total Environment, 338(1-2 SPEC. ISS.), 3–14.
http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.09.002
Nugraha, C. (2010). Air Asam Tambang. Retrieved from
http://airasamtambang.info/apaituaat/
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 113
Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi
Usaha Dan/Atau Kegiatan Pertambangan Batu Bara.
Jakarta: kepmenlh
Morin, K. A. and Hutt, N.M. 1997. Environmental
Geochemistry of Minesite Drainage. Practical Theory
and Case Studies. MDAG Publishing.
Neyens, E.E., Baeyens, J.J., 2003. A review of classic
Fenton’s peroxidation as an advanced oxidation
technique. Journal of Hazardous Materials, 98 (1-3):
33.
Perkins, E.H., Nesbitt, H.W., Gunter, W.D., St-Arnaud,
L.C. and Mycroft, J.R. (1995). Critical review of
geochemical processes and geochemical models
adaptable for prediction of acidic drainage from
Gambar 9. Pengaruh waktu terhadap nilai pH dengan
menggunakan reagen fenton dan adsorpsi karbon aktif
pada rasio molar 1:40
Gambar 10. Pengaruh waktu proses terhadap nilai pH
dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi karbon
aktif pada rasio molar 1:60
Dari gambar 9 dan 10 dapat dilihat derajat keasaman
pada air asam tambang dengan pengolahan
menggunakan adsorpsi karbon aktif terjadi perubahan.
221
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
waste rock. Mine Environment Neutral Drainage
(MEND) Report 1.42.1. Secretariat CANMET,
Ottawa, Ont.
Ruppert, G., Bauer, R., Venkatdri, and Peters. 1993.
Mineralization of cyclic organic water contaminants
by the photo-fenton reaction: Influence of structure
and substituents. Chemosphere, 27, 1339-1347.
Walling, C. 1975. Fenton reagent: V. Hydroxylation and
side-chain cleavage of aromatics, Acc. Chem. Res., 8,
125-131.
222
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL AVoER 7 2015
Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Gedung MM Universitas Sriwijaya
21-22 Oktober 2015
i
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Hak Cipta 2015
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL AVoER VII 2015
Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Hak Terbit Pada Unsri Press
Jalan Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139
Telpon 0711- 360969 Fax. 0711- 360969
Email : unsri.press@yahoo.com
Palembang : Unsri Press 2015
Setting & Lay Out Isi : A. Febri Eka Putra, A.Md
Cetakan Pertama, Oktober 2015
xv +35 halaman :21 x 16 cm
Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak sebagian
atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronik
maupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan
menggunakan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penerbit
Hak Terbit Pada Unsri Press
ISBN : 979-587-559-0
ii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources
(AVOER) VII
Gedung Magister Manajemen Universitas Sriwijaya
Jln. Srijaya Negara Bukit Besar Palembang
Untuk pertanyaan berkaitan AvoER VII 2015
Silahkan menghubungi
Telp. 0711 370178
Fax. 0711 352870
Sekretariat :
Grha PTBA Fakultas Teknik Unsri Kampus Palembang
Contact Person :
Restu Juniah
0821-7955-5571
Harry Waristian
0821-8396-8393
Email : avoer2015@unsri.ac.id
Website : https://www.avoer.ft.unsri.ac.id
iii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
REVIEWER
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S. (Ketua)
Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.S (Waka)
Dr. Ir. Dinar Putranto
Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc.
Prof. Dr. Ir. Hj. Erika Bochori, M.S.
Prof. Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc.
Dr. Ir. Hj.Susila Arita
Dr. Ir. Nukman, M.T.
Dr. Hj. Tuti Emilia, M.T.
Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc.
Dr. Yohannes Adiyanto, M.S.
Dr. Faisal, DEA
Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.
Dr .Ir. Ari Siswanto
Dr. Heni Fitria
iv
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Published by :
Faculty of Engineering, University of Sriwijaya
Jl. Srijaya Negara Kampus Unsri Bukit Besar Palembang
Sumatera Selatan
Indonesia
Copyright reserved
The organizing comitte is not responsible for any errors or views expressed in the
papers as these are responsibility of the individual authors
v
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya
sehingga Seminar Nasional AVOER VII 2015 ini dapat diselenggarakan sesuai jadwal.
Fakultas teknik Universitas Sriwijaya memiliki perhatian khusus berkaitan dengan
permasalahan energi. Sebagai bentuk implementasi atas kepedulian tersebut maka
dilaksanakan Seminar Nasional Added Value of Energy Resources. Dengan pelaksanaan
seminar ini diharapkan dapat menjadi wadah komunikasi dari berbagai segmen yang
memiliki sudut pandang serta kepentingan yang berbeda terhadap masalah energi.
Inovasi teknologi energi dalam rangka meningkatkan ketahanan energi nasional
dan lingkungan berkelanjutan dipilih menjadi tema AvoER kali ini karena relevan dengan
berbagai permasalahan energi saat ini dan yang mungkin muncul dimasa depan
memerlukan solusi yang tepat dengan pendekatan yang komprehensif.
Pada kesempatan ini kami menyampaikan ucapan terima kasih kepada narasumber :
1. Prof. Dr. Ir. San Afri Awang, M.Sc
2. Ir. Maritje Hutapea
3. Ir. Bambang Gatot A, MM
4. Ir. Muhammad Rudy
5. Ir. Iskandar Surya Alam
6. Ir. Edwin A. Mba dan MM
yang telah berkenan hadir meluangkan waktu menjadi narasumber pada acara seminar
yang dilaksanakan pada 20-21 Oktober 2015. Selanjutnya kami mengucapkan terima kasih
kepada para sponsor dan fakultas teknik UNSRI.
Palembang, 10 Oktober 2015
Plt. Dekan FT Unsri,
vi
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
PANITIA PELAKSANA
SEMINAR NASIONAL AVOER VII 2015
Pengarah
:
Prof. Dr. Ir. H.M. Taufik Toha, DEA (Dekan Fakultas Teknik)
Dr. Ir. Hj. Sri Haryati, DEA
(Pembantu Dekan I Fakultas Teknik)
Dr. Ir. Amrifan S. Mohruni, Dipl.-Ing.
(Pembantu Dekan II Fakultas Teknik)
Ir. Hairul Alwani, M.T.
(Pembantu Dekan III Fakultas Teknik)
Penanggung Jawab : Prof.Dr.Ir.Riman Sipahutar, M.Sc., PhD (Ketua UPPM FT.Unsri)
Ketua
Sekretaris I
Sekretaris II
Bendahara
Wk Bendahara
: Dr.Ir.Restu Juniah, MT.
: Bochori, ST ,MT.
: Harry Waristian, ST, MT.
: Ir.Hj.Marwani, MT
: Umiyati
I. Seksi Makalah/Publikasi : Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S.
Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.S
Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc.
Prof. Dr. Ir. Hj. Erika Bochori, M.S.
Prof. Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc.
Dr. Ir. Dinar Putranto, MSCE
Ir. Hj.Susila Arita, DEA, PhD.
Dr. Ir. Nukman, M.T.
Hj. Tuti Emilia, ST, MT, PhD.
Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc.
Dr. Johannes Adiyanto, ST, MT.
Dr. Ir. M.Faisal, DEA
Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.
Dr .Ir. Arie Siswanto, MSCE
Heni Fitriani, ST, MT, PhD.
II. Seksi Web
: Irsyadi Yani S.T., M.Eng., Ph.D (Ketua)
Ayatullah Khomeini, S.T. (Waka)
Hj. Rr. Harminuke EH, S.T., M.T
M. Yanis, S.T., M.T.
Carbella Azhary, S.Kom.
Panji Pratama, S.E.
Fandy, S.Kom.
Rudiansyah, S.Kom.
vii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
III. Seksi Acara dan Dokumentasi : Prof. Dr. Ir. Kaprawi, DEA (Ketua)
Dr. Leli Komariah (Waka)
Ir. Farida Ali, DEA
Dr. Budhi Kuswan Susilo, S.T., M.T
Ir. Hj. Tri Kurnia Dewi, M.Sc, PhD.
Ir. Irwin Bizzy, M.T.
Ir. Fusito HY, M.T.
Dr. Novia, M.T.
Dr. Dewi Puspita Sari, S.T., MT.
Qomarul Hadi, S.T, M.T.
Dr. Ir. Hj. Reini Silvia I, MT
Ir. Sariman, M.S
Ir. Dyos Santoso, M.T
Ir. Sri Agustina, MT.
Budi Santoso, S.T.,M.T
Ratna Dewi, S.T., M.T
Iwan Muwarman,ST, MT
Wenny Herlina, S.T., M.T.
M. Baitullah Al-Amin, S.T., M.Eng.
Bimo Brata Adhitya S.T.,M.T.
Alek Alhadi, S.T.
IV.
Seksi Dana
V. Seksi Sekretariat
: Prof. Ir. H. Zainuddin Nawawi, Ph.D (Ketua)
Dr. Ir. Diah Kusuma Pratiwi,M.T. (Waka)
Dr. Ir. H. Syamsul Komar.
Ir. Hj. Ika Juliantina, M.S.
Ir. Rudiyanto Thayib, M.Sc.
Dr. Ir. H. Joni Arliansyah, M.Eng
Dr. Agung Mataram, S.T., M.T.
Ir. Mukiat, M.S
Ir. Joni Yanto, M.T
Ellyani, S.T., M.T.
Waluyo, S.T.
Heriyanto, S.E.
: Ir. Maulana Yusuf, MS, MT.
Ir. Taufik Arief, M.T.
Caroline, S.T.,M.T.
Barlin, S.T. M.T
Marzuki, S.E.
Maidawati, SE, M.Si
Irhas Bambang
Ibrahim
Parnoto
M. Faisal Fikri,S.E.
Devin Ariansyah, S.E
viii
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
Danar Hadi
Ahmad Husni
Eva Oktarina Sari, S.T.
Sepriadi, S.T.
Ridwan
VI. Seksi Pameran
: Wenty Truly, S.T., M.T
Adam Fitria Wijaya, S.T., M.T.
Rr. Yunita Bayuningsih, S.T.,M.T.
Puji Astuti, SE, M.Si
Dessa Andriyali, S.T.,M.T.
Hendi Warlika, S.T.,M.T
Ganis Mahesa
Muhammad Ichsan
VII. Seksi Transportasi, Publikasi
dan Dokumentasi
: Ir. A. Rahman (Ketua)
Rosihan Pebrianto, S.T., M.T. (Waka)
Aneka Firdaus, S.T., M.T.
Hasan Basri, SE
M. Jamil
Maryono
David Tahharry
Syahrial Indrajaya
Bastari Subroto
Muhiban
Budiono
Sutrisno
M. Hanafi, ST
Agus Gatot H
A. Rivai
Vety, S.T
Erik Wijaya, S.T.
VIII. Seksi Perlengkapan dan Tata Tempat
: Ir. Firmansyah Burlian, M.T.
Ir. Sarino, M.T.
Ir. Helmy Alian, M.T.
Subiyanto, SE, M.Si
Trimono
Gunawan Azril, SE
Rusli Efendi
Ruhul Qudus
Amancik
Sutrisno
Bahder Joham
Bayumi
ix
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
IX.
Seksi Pembantu Umum
X.
Seksi Konsumsi
: Ir. Ubaidillah Anwar, M.S. (Ketua)
Ir. Muhammad Amin, M.S. (Waka)
Hj. Ike Bayusari, S.T., M.T.
Rahmatullah, S.T., M.T.
Gustini, S.T.,M.T.
Muhammad Nafiz
BEM FT UNSRI
PERMATA Unsri
: Ir. Hj. Hartini Iskandar, M.Si. (Ketua)
Ir. Siti Miskah, ST, MT (Waka)
Ir. Familia Coniwati, MT
Ir. Hj. Rosdiana Moeksin, MT
Diana Purbasari, S.T., M.T.
Osni Susanti, S.T.
Astuti, ST, MT.
Yunisa Risma, A.Md
Hamidah
Tirta Nirmala, S.Si
Riana Saimona, SE
x
Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII
21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia
UCAPAN TERIMA KASIH
Panitia AvoER VII 2015 menyampaikan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya
kepada sponsor, keynote speaker dan semua pihak yang membantu terselenggaranya
kegiatan ini
SPONSOR
PT. Pertamina Geothermal Energy
PT. Kaltim Prima Coal
PT. Adaro Energy, Tbk
PT. Adaro Envirocoal
PTBA Unit Tarahan
PT. Pertamina EP Aset 2
PT. Baturona Adimulya
PT. Timah, Tbk
SKK Migas
PT. Semen Baturaja, Tbk
Narasumber
Prof. Dr. Ir. San Afri Awang, M.Sc
Ir. Maritje Hutapea
Ir. Bambang Gatot A, MM
Ir. Muhammad Rudy
Ir. Iskandar Surya Alam
Ir. Edwin A. MBA, MM
xi
Seminar Nasional Added Value of Energy Resources ( AVoER) Ke-7
21-22 Oktober di Kota Palembang, Indonesia
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG
DENGAN MENGGUNAKAN REAGEN FENTON DAN ADSORPSI KARBON AKTIF
T. E. Agustina1*, M. F. Hendrawan, dan A. Ambari
1
Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang
Jl. Raya Palembang-Prabumulih Km 32 Indralaya, Ogan Ilir, 30662
Corresponding author: tutycurtin@yahoo.com
ABSTRAK : Air asam tambang adalah air yang didapatkan dari proses penambangan. Air asam tambang dapat
terbentuk pada saat mineral sulphida yang terdapat pada batuan terpapar dengan kondisi adanya air dan oksigen yang
akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan dapat menghasilkan air dengan kondisi asam. Air asam tambang ini
menimbulkan masalah karena adanya kandungan logam berat dan pH-nya yang rendah. Umumnya air asam tambang
diatasi dengan menggunakan kapur tohor untuk menaikkan pH, akan tetapi jumlah kapur yang diperlukan sangat
banyak sehingga tidak ekonomis. Tujuan penelitian ini untuk mengolah air asam tambang dengan menggunakan
kombinasi reagen Fenton dan adsorpsi karbon aktif. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh perbandingan konsentrasi
molar reagen Fenton dan waktu adsorpsi terhadap pH, kadar logam besi (Fe), dan kadar logam mangan (Mn). Dari hasil
penelitian ini didapatkan bahwa penggunaan reagen Fenton dan adsorpsi karbon aktif dapat menurunkan kadar logam
besi, kadar logam mangan, dan menaikkan nilai pH. Dengan menggunakan rasio molar Reagen Fenton sebesar 1:60 dan
adsorpsi karbon aktif selama 2 jam diperoleh kandungan logam besi sebesar 0,49 mg/l, kandungan logam mangan
sebesar 0,42 mg/l, dan nilai pH 6,8 yang telah memenuhi baku mutu lingkungan.
Kata kunci : air asam tambang, reagen Fenton, adsorpsi, karbon aktif
ACID MINE DRAINAGE TREATMENT
BY USING FENTON REAGENT AND ACTIVATED CARBON ADSORPTION
ABSTRACT :Acid mine drainage is the water that obtained from mining process. The acid mine drainage can be
formed when sulphides mineral contained in rock exposed to the condition in the presence of water and oxygen that
would cause the oxidation process and can produce acidic water. The acid mine drainage is problematic because the
heavy metals content and its low pH. Generally, acid mine drainage overcome by using quicklime to raise the pH, but
the amount of lime required were so much so that it is not economical. The research objective is to treat the acid mine
drainage by using a combination of Fenton reagent and activated carbon adsorption. In this research, the effect of molar
ratio of Fenton reagent and adsorption time on pH, concentration of iron (Fe), and concentration of manganese (Mn)
were studied. From the results of this study, it was found that the use of reagents Fenton and activated carbon
adsorption can reduce the concentration of iron and manganese metal, and increase the pH value. By using Fenton
reagent molar ratio of 1:60 and activated carbon adsorption for 2 hours, the ferrous metal concentration of 0.49 mg/l,
manganese metal concentration of 0.42 mg/l, and the pH value of 6.8 were obtained which has met the environmental
quality standard
Keywords:acid main drainage, fenton Reagent, adsorption, activated carbon
mengandung sulfat bebas, terdapat juga sebagai air
lindian (leachate), air rembesan (seepage), atau air
penirisan (drainage) yang sudah tercemar/terpengaruh
yang disebabkan proses oksidasi mineral-mineral sulfida
yang terdapat pada batuan-batuan, yang merupakan
akibat dari kegiatan eksplorasi dan eksploitasi, sehingga
air tersebut akan mempunyai nilai pH yang rendah
(Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara, 2013).
Secara visual keberadaan air asam tambang di suatu
areal biasanya dapat dikenali dari beberapa hal,
diantaranya warna kuning kecoklatan pada batuan dan
sedimen di dalam saluran yang berasal dari endapan
besioksida (yellow boy).
PENDAHULUAN
Air asam tambang, meskipun secara alami terjadi
sebagai bagian dari proses pelapukan batuan, hal ini juga
diperburuk oleh gangguan besar dari
operasi
penambangan logam dan batubara (Johnson & Hallberg,
2005). Air asam tambang dapat terbentuk pada saat
mineral sulphida yang terdapat pada batuan terpapar
dengan kondisi adanya air dan oksigen yang akan
menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan dapat
menghasilkan air dengan kondisi asam (Nugraha, 2010).
Air asam tambang merupakan air tambang yang banyak
216
Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif
khusus untuk mengetahui temperatur, kekeruhan, pH dan
salinitas. Hasil yang di pantau akan disesuaikan dengan
adanya baku mutu air sungai dan baku mutu air laut.
2. Dampak negatif untuk biota perairan
Akan terjadi perubahan keanekaragaman biota
perairan seperti plankton dan benthos. Dengan adanya
benthos di dalam suatu perairan bisa digunakan sebagai
indikator kualitas perairan. Pada suatu perairan yang
baik, benthos akan mengalami perkembangbiakan yang
baik, namun sebaliknya pada perairan yang kurang subur
benthos tidak dapat bertahan hidup sehingga akan cepat
mati.
3. Kualitas air di permukaan
Terbentuknya air asam tambang hasil dari oksidasi
pirit akan menyebabkan menurunnya kualitas air
permukaan. Parameter yang biasa digunakan dalam
menentukan kualitas air yang mengalami perubahan
diantaranya adalah pH, padatan terlarut, padatan
tersuspensi, nilai COD, logam besi, dan logam mangan.
Pada tanaman unsur hara merupakan salah satu faktor
yang menentukan pertumbuhan suatu tanaman. Namun
jika unsur hara yang terdapat di dalam tanah dan air
maka akan menyebabkan penghambatan pertumbuhan
atau bahkan dapat menyebabkan kematian pada
tumbuhan tersebut.
Air asam tambang bisa terbentuk pada setiap
kegiatan penambangan baik itu pada tambang terbuka
dan tambang dalam, tetapi kebanyakan keadaan ini
terjadi disebabkan unsur sulfur yang terdapat di dalam
batuan teroksidasi secara alami selain itu didukung juga
oleh curah hujan yang sangat tinggi yang dapat
mempercepat perubahan oksida sulfur menjadi asam.
Sumber-sumber air asam tambang banyak berasal dari
kegiatan tambang terbuka, pengolahan batuan buangan,
lokasi penimbunan batuan, dan unit pengolahan limbah
tauling.
Bahan yang menjadi sumber potensial terbentuknya
air asam tambang adalah mineral-mineral yang
mengandung sulfida, terutama pirit (FeS2). Air asam
tambang terbentuk karena teroksidasinya pirit dengan
melibatkan oksigen dan air. Terbentuknya air asam
tambang selalu ditandai dengan adanya karakteristik
kualitas air sebagai berikut:
1. pH yang terlalu rendah yaitu 1-5,4.
2. Konsentrasi logam terlarut yang sangat tinggi
seperti adanya logam besi, alumunium, mangan,
cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik, dan
merkuri.
3. Nilai sulfat yang sangat tinggi yaitu 500-10.000
mg/L.
Air asam tambang terbentuk karena memiliki suatu
reaksi pembentukan ion H+ yang merupakan ion
pembentuk oksidasi mineral sulfide dan dapat berekasi
dengan air. Oksidasi mineral sulfida dapat
dideskripsikan dengan persamaan (Perkins et al. 1995;
Tabel 1. Hasil AnalisaSampel Air Asam Tambang
Parameter
pH
Zat Padat
Tersuspensi
Besi Total
Mangan Total
Morin and Hutt, 1997; Eng & Bussi, 2009) dengan
langkah pertama terjadinya oksidasi langsung dari pirit
(FeS2) oleh oksigen yang menghasilkan sulfat (SO 2),
4
ferrous iron (Fe2+) dan keasaman (H+) :
1. FeS2 + 7/2 O2 + H2O → Fe 2+ + 4SO42- + 2 H+
2. Fe2+ + ¼ O2 + H+→ Fe3+ + ½ H2O
3. Fe3+ + 3 H2O → Fe(OH)3 +3 H+
24. FeS2++ 14 Fe3+ + 8 H2O→ 15 Fe2+ + 2 SO4 +
16 H
Unit
mg/liter
Hasil Analisa
3,50
8,00
mg/liter
mg/liter
28,00
28,47
Tabel 2. Baku Mutu Air Limbah KegiatanPenambangan
Parameter
pH
Zat Padat
Tersuspensi
Besi Total
Mangan Total
Sumber: Keputusan
No 113 Tahun 2003
Dari persamaan diatas dapat terlihat bahwa ion-ion
H bisa dibebaskan dari oksidasi pirit (persamaan 1),
hidrolisis Fe3+ (persamaan 3) atau melalui reaksi Fe3+
dengan pirit (persamaan 4).
Terbentuknya
air
asam
tambang
dilokasi
penambangan akan menimbulkan dampak negatif
terhadap lingkungan. Adapun dampak negatif yaitu,
1. Masyarakat yang berada pada sekitar wilayah
tambang
Dampak yang aka terjadi pada masyarakat disekitar
wilayah tambang tidak dirasakan secara langsung
dikarenakan air yang dipompakan ke sungai atau ke laut
telah dinetralkan terlebih dahulu dan akan selalu
dilakukan pemantauan dengan menggunakan peralatan
+
Satuan
mg/liter
Kadar
Maksimum
6-9
400
mg/liter
7
mg/liter
4
Menteri Negara Lingkungan Hidup
Reagen fenton adalah hidrogen peroksida yang diberi
katalis besi yang akan digunakan untuk mengoksidasi
kontaminan atau air limbah. Reagen fenton juga bisa
digunakan untuk merusak komponen organik seperti
trichloroethylene (TCE) dan tetrachloroethylene (PCE).
Fe (II) akan dioksidasi oleh hidrogen peroksida menjadi
Fe (III), radikal •OH dan anion OH-. Pada reaksi ini Fe
(II) bertindak sebagai katalis sedangkan besi (II) sulfat
217
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
Tahap Fe2+ / H2O2
Ion ferro bereaksi sangat cepat dengan hidrogen
peroksida untuk memproduksi sejumlah senyawa radikal
hidroksil yang nantinya akan dapat bereaksi sangat
cepat dengan zat organik, karena kecepatan reaksi ion
ferri dengan hidrogen peroksida lebih lambat
dibandingkan dengan ion ferro, maka oksidasi zat
organik merupakan tahapan yang kedua.
2. Tahap Fe3+ / H2O2
Tahap kedua ini lebih lambat dari pada tahap pertama,
dalam literatur disebutkan bahwa ion ferri merupakan
katalis dengan aktifitas yang lebih rendah daripada ferro.
Secara umum, pengaruh dari kemampuan oksidasi
reagen fenton dapat diklasifikasikan dalam beberapa
parameter sebagai berikut :
a) Nilai pH
b) Konsentrasi zat organik
c) Konsentrasi ferro
d) Konsentrasi hidrogen peroksida
Kondisi optimum reagen fenton yang telah diamati
pada pH 3 sampai dengan pH 5. Pada pH yang lebih
rendah, efektifitas untuk penghilangan kontaminan akan
semakin menurun karena dekomposisi H2O2. Pada pH 4,6
Reaksi Fe2+ → Fe3+ berlangsung cepat
tapi tidak mengoksidasi sasaran yang
ditentukan
3 < pH 10
Dekomposisi diri sendiri dari hidrogen
peroksida :
2H2O2 → 2H2O2 + O2
Sumber:Walling, C. 1975.
Gambar 1. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) denganmenggunakan reagen fenton padarasio molar
1:40
Dari hasil analisa air asam tambang pada Tabel 1,
dapat dilihat bahwa nilai pH, kadar besi dan mangan
total yang tidak memenuhi baku mutu air limbah
kegiatan penambangan. Oleh sebab itu air asam tambang
harus diolah dengan baik untuk meminimalkan dampak
negatifnya terhadap lingkungan. Penelitian ini bertujuan
untuk mengolah air asam tambang dengan menggunakan
reagen Fenton yang dikombinasikan dengan adsorpsi
menggunakan karbon aktif.
METODE PENELITIAN
Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) denganmenggunakan reagen fenton pada rasio
molar 1:60
Sampel air asam tambang diambil dari usaha
penambangan yang berlokasi di Air Laya, Kabupaten
Tanjung Enim.
Prosedur penelitian dimulai dengan memasukkan air
asam tambang sebanyak 500 ml kedalam reaktor. Setelah
itu tambahkan FeSO4.7H2O sebanyak 10 ml dengan
konsentrasi 4 mM dan aduk menggunakan pengaduk
mekanik dengan kecepatan 200 rpm pada suhu kamar.
Selanjutnya tambahkan H2O2 sebanyak dengan
konsentrasi 160 mM (rasio molar 1:40), kemudian
sampel diaduk menggunakan pengaduk mekanik dengan
pengambilan sampel pada 20, 40, 60, dan 80 menit.
Selanjutnya pada proses adsorpsi, karbon aktif
ditambahkan sebanyak 15 gram kedalam reaktor dan
sampel diambil pada waktu 2, 3, 4, dan 5 jam. Setelah itu
pisahkan sampel dari karbon aktif dan dianalisa. Ulangi
untuk FeSO4.7H2O : H2O2 dengan rasio molar 1:60.
Sampel awal air asam tambang (Tabel 1) dan sampel
setelah pengolahan dengan reagen Fenton dan adsorpsi
dianalisa pH, kandungan logam besi (Fe), dan
kandungan logam mangan (Mn) di Laboratorium Dinas
Pertambangan dan Energi Provinsi Sumatera Selatan.
Gambar 3. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi
karbon aktif pada rasio molar 1:40
Pada gambar 2 dengan rasio molar 1:60 nilai
kandungan logam besi (Fe) juga mengalami penurunan,
namun hasil pengolahan yang didapat, masih belum
memenuhi baku mutu lingkungan.Pengolahan air asam
tambang menggunakan reagen fenton ini dilakukan
dengan variabel terhadap waktu, dengan dibantu dengan
kecepatan pengadukan sebesar 200 rpm. Pengadukan ini
dilakukan untuk meningkatkan perpindahan massa
antara reagen fenton dengan air asam tambang.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 dengan rasio molar 1:40 menunjukkan
terjadi penurunan nilai kandungan logam besi (Fe) dari
air asam tambang, setelah dilakukan pengolahan dengan
reaksi reagen fenton. Namun nilai kandungan logam besi
ini masih belum memenuhi nilai baku mutu lingkungan
untuk limbah buangan air asam tambang merujuk pada
Keputusan Menteri No. 113, yakni maksimal 7 mg/l.
219
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
Gambar 4. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi
(Fe) dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi
karbon aktif pada rasio molar 1:60
Gambar 6.Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton dan
adsorpsi karbon aktif pada rasio molar 1:40
Dari gambar 3 dan 4 pada rasio molar 1:40 dan 1:60
terlihat bahwa nilai kandungan logam besi (Fe)
mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan
menggunakan adsorpsi karbon aktif. Terlihat bahwa
pada rasio molar 1:40 nilai kandungan logam besi belum
memenuhi standar baku mutu Pengolahan dengan
menggunakan adsorpsi pada perbandingan molar 1:40
menurunkan nilai kandungan logam besi (Fe) sampai
dengan 15.26 mg/l. Sedangkan untuk rasio molar 1:60,
kandungan besi sudah memenuhi nilai baku mutu.
Adapun nilai yang didapatkan pada perbandingan molar
ini menurunkan nilai kandungan logamnya sampai
dengan 0.14 mg/l. Pada proses adsorpsi dengan karbon
aktif sudah memenuhi nilai standar mutu untuk
kandungan logam besi (Fe) yang terkandung dalam air
hasil pengolahan kegiatan tambang. Hasil ini dicapai
karena adanya penyerapan karbon aktif terhadap
senyawa-senyawa yang berikatan dengan logam Fe
yang terkandung didalam air asam tambang.
Dari gambar 6 terlihat bahwa nilai kandungan logam
mangan (Mn) mengalami penurunan setelah dilakukan
pengolahan dengan menggunakan adsorpsi karbon aktif.
Terlihat bahwa nilai kandungan logam mangan (Mn)
pada perbandingan molar 1:40 mengalami penurunan
hingga 17.16 mg/l. Namun hasil yang didapatkan ini
masih belum memenuhi baku mutu lingkungan.
Gambar 7. Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton dan
adsorpsi karbon aktif pada rasio molar 1:60
Untuk perbandingan molar 1:60 pada gambar 7 nilai
kandungan logam mangan (Mn) mengalami penurunan
hingga 0.006 mg/l. Nilai yang didapatkan ini jelas telah
memenuhi standar mutu untuk kandungan logam
mangan (Mn). Penurunan nilai kandungan logam
mangan (Mn) ini dipengaruhi oleh proses adsorpsi
karbon aktif terhadap senyawa-senyawa yang berikatan
dengan logam mangan (Mn) yang terkandung didalam
air asam tambang.
Gambar 5. Pengaruh waktu terhadap kadar logam
mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton pada
rasio molar 1:40 dan 1:60
Dari Gambar 5 pada pengolahan dengan reagen
Fenton dengan rasio molar 1:40 dan 1:60, dapat dilihat
bahwa terjadi penurunan angka kandungan logam
mangan (Mn) pada air asam tambang. Nilai dari
kandungan logam mangan (Mn) ini masih belum
memenuhi standar mutu yang ditetapkan oleh
pemerintah untuk dibuang ke lingkungan adapun nilai
maksimal standar mutu kandungan logam mangan (Mn)
yaitu sebesar 4 mg/l.
220
Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif
Terjadi kenaikan nilai pH dari kondisi awal, pada
perbandingan rasio molar 1:40 dan perbandingan molar
1:60. Terlihat bahwa nilai pH menggunakan adsorpsi
karbon aktif ini sudah memenuhi standar mutu untuk
nilai pH, yaitu 6-9.
KESIMPULAN
Pengolahan air asam tambang dengan menggunakan
reagen fenton dan adsorpsi karbon aktif telah mampu
menurunkan nilai kandungan logam besi (Fe) dan
mangan (Mn) sebesar 98% dengan perbandingan rasio
reagen fenton 1:60. Dicapai kandungan logam besi 0,49
mg/l sedangkan kandungan logam mangan 0,42 mg/l
yang sudah memenuhi standar baku mutu lingkungan.
Pengolahan dengan metode ini mampu menaikan nilai
pH sampai dengan 6.8 dalam waktu 2 jam.
Gambar 8. Pengaruh waktu terhadap nilai pH dengan
menggunakan reagen fenton pada rasio molar 1:40 dan
1:60
Dari Gambar 8 terlihat pengolahan air asam
tambang menggunakan reagen fenton pada perbandingan
rasio molar 1:40 maupun 1:60 terjadi penurunan nilai
pH. Penurunan nilai pH ini disebabkan karena adanya
penambahan larutan H2O2 sebagai reaktan utama pada
proses yang menyebabkan adanya penambahan ion H+
sehingga air asam tambang mengalami penurunan dari
kondisi awal.
DAFTAR PUSTAKA
Barbusinki, K., Koscielniak. 1999. Aerobic Sludge
Digestion In the Presence of Chemical Oxidation
Agents. Part I: Hidrogen Peroxide, Institute a Water
and Waste Water Engineering, Silesion Technical
University: Poland
Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara. 2013.
Kumpulan
Pedoman
Teknis
Lingkungan
Pertambangan. Kementerian Energi dan Sumberdaya
Mineral.
Eng, G., & Bussi, B. (2009). Acid Mine Drainage From
Abandoned Mine Sites : Problematic and reclamation
approaches, Proceeding of International Symposium
on Geoenvironmental Engineering, Hangzhou. China
Johnson, D. B., & Hallberg, K. B. (2005). Acid mine
drainage remediation options: A review. Science of
the Total Environment, 338(1-2 SPEC. ISS.), 3–14.
http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.09.002
Nugraha, C. (2010). Air Asam Tambang. Retrieved from
http://airasamtambang.info/apaituaat/
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 113
Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi
Usaha Dan/Atau Kegiatan Pertambangan Batu Bara.
Jakarta: kepmenlh
Morin, K. A. and Hutt, N.M. 1997. Environmental
Geochemistry of Minesite Drainage. Practical Theory
and Case Studies. MDAG Publishing.
Neyens, E.E., Baeyens, J.J., 2003. A review of classic
Fenton’s peroxidation as an advanced oxidation
technique. Journal of Hazardous Materials, 98 (1-3):
33.
Perkins, E.H., Nesbitt, H.W., Gunter, W.D., St-Arnaud,
L.C. and Mycroft, J.R. (1995). Critical review of
geochemical processes and geochemical models
adaptable for prediction of acidic drainage from
Gambar 9. Pengaruh waktu terhadap nilai pH dengan
menggunakan reagen fenton dan adsorpsi karbon aktif
pada rasio molar 1:40
Gambar 10. Pengaruh waktu proses terhadap nilai pH
dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi karbon
aktif pada rasio molar 1:60
Dari gambar 9 dan 10 dapat dilihat derajat keasaman
pada air asam tambang dengan pengolahan
menggunakan adsorpsi karbon aktif terjadi perubahan.
221
T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari
waste rock. Mine Environment Neutral Drainage
(MEND) Report 1.42.1. Secretariat CANMET,
Ottawa, Ont.
Ruppert, G., Bauer, R., Venkatdri, and Peters. 1993.
Mineralization of cyclic organic water contaminants
by the photo-fenton reaction: Influence of structure
and substituents. Chemosphere, 27, 1339-1347.
Walling, C. 1975. Fenton reagent: V. Hydroxylation and
side-chain cleavage of aromatics, Acc. Chem. Res., 8,
125-131.
222