Studi Pemanfaatan Fly Ash dan Bottom Ash
535
PROSIDING TPT XX PERHAPI 2011
Studi Pemanfaatan Fly Ash dan Bottom Ash dalam Pengelolaan Batuan
Penutup untuk Pencegahan Air Asam Tambang
Iin Lestari1, Rudy Sayoga Gautama1, Muhammad Sonny Abfertiawan1,
1
Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,
Institut Teknologi Bandung, Indonesia, r_sayoga@mining.itb.ac.id
Abstrak
Pencegahan air asam tambang (AAT) dapat dilakukan dengan melakukan upaya covering
material yang berpotensi membentuk AAT (Potentially Acid Forming/PAF) dengan
menggunakan material yang tidak berpotensi (Non Acid Forming/NAF). Sehingga dapat
menghentikan atau mengurangi kontak antara mineral besi sulfida dengan udara dan/atau air.
Namun, keberadaan material NAF seringkali tidak ditemukan dalam jumlah yang banyak untuk
dapat mengisolasi seluruh material PAF. Oleh karena itu, diperlukan material lain sebagai
alternatif dalam pencegahan pembentukan AAT. Salah satu material yang memiliki potensi untuk
dapat digunakan yakni fly ash dan bottom ash yang merupakan hasil pembakaran batubara di
PLTU. Sebuah penelitian dilakukan dengan beberapa variasi campuran fly ash dan bottom
ashserta pelapisan material fly ash terhadap material PAF. Hasil pengujian leachate pada kolom
pencampuran bottom ash diperoleh nilai pH yang berfluktuasi dengan rentang 4-7. Pada kolom
pencampuran fly ash, nilai pH cenderung stabil pada rentang 8-9. Sedangkan pada kolom
pelapisan fly ash (10%) diperoleh nilai pH sebesar 9,5 dan terus turun hingga pH sebesar 2,5 di
akhir penelitian. Pada kolom pelapisan fly ash (20% dan 30%), nilai pH di akhir penelitian stabil
pada kisaran nilai 6. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan penambahan Fly ash dan bottom
ash dapat meningkatkan nilai pH, menurunkan nilai DHL, serta TDS air lindian hasil oksidasi
mineral dalam batuan. Penambahan fly ash juga dapat memperkecil laju infiltrasi air melalui
material, sedangkan bottom ash dapat memperbesar laju infiltrasi karena ukuran yang cukup
besar.
Kata kunci:air asam tambang,fly ash, bottom ash
Latar Belakang
Pemanfaatan batubara sebagai sumber kebutuhan energi nasional Indonesia akan semakin
meningkat hingga 30% dari total persentase sumber energi di tahun 2025 (Dewan Energi
Nasional, 2006). Laju produksi batubara nasional mencapai 310 juta pada tahun 2010 dan akan
meningkat menjad 340 juta ton pada tahun 2011.
Permasalahan air asam tambang merupakan isu utama yang sering muncul dari kegiatan
pertambangan. Pemerintah dalam regulasi yang telah dikeluarkan yakni Undang-undang Nomor
4 Tahun 2009 memberikan kewajiban kepada pemilik Izin Usaha Pertambangan (IUP) dan Izin
Usaha Pertambangan Khusus (IUPK) untuk menerapkan kaidah teknik penambangan yang baik
serta mematuhi batas toleransi daya dukung lingkungan (Pasal 95, a dan e).Permasalahan air
asam tambang masih terjadi di banyak pertambangan batubara, sebagai contoh nilai pH air yang
536
rendah di kolam bekas pit penambangan (Coal Pit Lake) di Kalimantan Selatan (Rahmawati &
Gautama, 2010; Saputri & Gautama, 2010) dan nilai pH yang rendah di Sungai Ukud yang
terkontaminasi oleh air asam tambang di Site Lati, Kalimantan Timur (Abfertiawan, 2010).
Sungai Ukud merupakan sungai yang mengalir di Site Lati yang terindikasi terkontaminasi oleh
air asam tambang dari kegiatan penambangan aktif dan daerah penimbunan. Daerah tangkapan
Sungai Ukud terdiri dari 48.6% daerah terganggu (pit dan timbunan) and 51.4% daerah asli.
Pencegahan melalui enkapsulasi dengan memanfaatkan material tidak berpotensi membentuk
asam (Non Acid Forming / NAF) sulit dilakukan dikarenakan keterbatasan material tersebut.
Secara umumpersentase volume litologi NAF yang menyusun Site Lati adalah 30% dan
persentase volume overburden litologi PAF adalah 70% dari total overburden (Laporan
Pemodelan Litologi NAF Daerah Lati Berau Coal, 2009). Dalam makalah ini akan didiskusikan
mengenai pemanfaatan abu pembakaran batubara (Fly ash dan Bottom ash) sebagai alternatif
pencegahan air asam tambang.
Karakteristik Sungai Ukud
Daerah tangkapan (catchment area) Sungai Ukud memiliki luas 1.738,67 Ha yang terbagi
menjadi 11 subcatchment dan berbatasan langsung dengan pit aktif di utara dan selatan catchment
area. Terdiri dari 48.6% daerah terganggu dan hanya 51,4% masih merupakan daerah asli. Dari
total daerah terganggu, hanya 48% yang telah direvegetasi. Perubahan lahan ini akan terus
bertambah seiring dengan kemajuan daerah penambangan aktif.
Sebanyak 102 sampel batuan di daerah timbunan sepanjang aliran Sungai Ukud diambil dan 90
sampel diklasifikasikan sebagai PAF. Sayangnya, hasil analisisnya ini tidak menggambarkan
pola persebaran yang jelas.
Sungai Ukud berlokasi di selatan Site Lati mengalir ke timur menuju Sungai Lati. Sungai Ukud
memiliki kisaran nilai pH 3-4 dikarenakan kontaminasi air asam tambang. Pemantauan kualitas
aliran Sungai Ukud dilakukan di tujuh titik pantau dengan parameter pH, SO4, Fe2+, Fe3+, Mn2+,
Al3+, total suspended solids (TSS), dan conductivity (CD). Nilai pH yang rendah, pada kisaran
3,96-4,49 terpantau di hampir seluruh titik kecuali satu titik yakni titik dua yang merupakan
daerah asli yang belum terganggu. Titik pantau satu memiliki nilai pH terendah yang merupakan
daerah penambangan aktif. Sedangkan titik-titik pantau lainnya merupakan daerah timbunan,
baik yang belum terevegetasi maupun telah.
Sampel dan Metode
Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah abu sisa pembakaran batubara berupa abu
terbang (fly ash/FA) dan abu dasar (bottom ash/BA), yang berasal dari sisa pembakaran batubara
dari PLTU Lati. Batuan overburden berasal dari disposal Q10 dan batuan yang baru terekspos
karena proses penambangan (Overburden Pit East). Sampel tersebut dilakukan uji karakteristik
537
geokimia batuan melalui uji statik dan XRF (komposisi mineral). Hasil dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Mineral dalam Sampel Hasil Uji XRF
Metode
Percobaan uji kinetik ini dilakukan dengan menggunakan metode free draining colomn leach,
dengan menggunakan buchner funnel berdiameter luar 150 mm, dan tinggi 150 mm, sebanyak 8
kolom, sedangkan untuk pengontrol dilakukan uji terhadap fly ash dan bottom ash dengan
menggunakan buchner funnel berdiameter luar 100mm dan tinggi 50 mm sebanyak 2 kolom.
Kolom disiram dengan menggunakan air destilat sejumlah 199mL/hari, yang kemudian diukur
kecepatan infiltrasi air dan kualitas air lindian yang terbentuk.
Table 2. Komposisi Sampel untuk Uji (dalam %)
Hasil dan Diskusi
Karakter Fisik dan Konduktifitas Hidrolik
Perubahan fisik secara signifikan terjadi pada setiap kolom yakni ukuran butiran yang mengecil
dan perubahan warna batuan dari cokelat gelap menjadi cokelat muda. Kolom pencampuran
menunjukkan kecepatan pelapukan (dilihat dari nilai laju infiltrasi) yang lebih besar
dibandingkan pada kolom pelapisan. Hal ini dikarenakan pengaruh dari proses pelapukan akibat
fluktuasi temperatur dan kelembaban serta frekuensi penyiraman pada masing-masing kolom.
Perubahan fisik juga terlihat pada warna dari air lindi (leachate).
Konduktifitas hidrolik di semua kolom dihitung dengan menggunakan perhitungan laju infiltrasi
harian.
538
Gambar 1.Konduktifitas Hidrolik Harian
Nilai laju infiltrasi kolom pencampuran fly ash mempunyai nilai yang menurun tiap harinya yang
bernilai sekitar 1 x10-7 m/s sedangkan pencampuran bottom ash mempunyai nilai yang lebih
tinggi yaitu sekitar 10-6 m/s. Nilai laju infiltrasi pada kolom pencampuran mempunyai nilai yang
lebih rendah dibandingkan kolom pelapisan dengan nilai laju infiltrasi harian sekitar 5 x10-5 m/s.
Perubahan nilai laju infiltrasi harian yang ada pada kolom pelapisan Disposal-FA 20%
mempunyai nilai yang lebih besar jika dibandingkan dengan metode pencampuran yang
menggunakan sampel dan jumlah masing-masing material yang sama. Hal ini dikarenakan
dengan metode pencampuran, material abu akan tercampur dengan batuan sehingga
mengakibatkan pori material akan semakin mengecil, sedangkan pada kolom pelapisan, fly ash
disusun pada dasar kolom, dan adanya penggumpalan pada fly ash sehingga mengakibatkan
infiltrasi berlangsung lebih cepat.
Kedua komposisi baik kolom pencampuran maupun pelapisan memperlihatkan penurunan nilai
konduktifitas hidrolik yang diakibatkan karena hasil peluruhan dari material batuan. Penurunan
nilai konduktifitas hidrolik ini penting dalam memperbaiki kondisi capping dalam enkapsulasi
material PAF. Penutupan maupun pencampuran material PAF dengan menggunakan abu
pembakaran batubara
Nilai pH, Daya Hantar Listrik dan Total Dissolved Solids
Simulasi yang dilakukan selama 14 minggu menunjukkan nilai pH pada kolom campuran fly ash
lebih tinggi dibandingkan dengan campuran dengan bottom ash tapi masih tetap rendah
dibandingkan dengan nilai pH pada kolom pelapisan dengan fly ash.
Nilai pH lindian yang dihasilkan pada kolom pencampuran bottom ash cukup fluktuatif dengan
rentang nilai 4-7 sedangkan pada kolom pencampuran fly ash relatif stabil pada rentang nilai 8-9.
Pada kolom pelapisan juga menunjukkan peningkatan pH akibat penambahan fly ash.
Penggunaan fly ash yang lebih banyak menyebabkan nilai pH akan meningkat. Perhatikan
Gambar 1.
539
Gambar 2. Grafik pH harian pada kolom pencampuran dan kolom pelapisan
Nilai daya hantar listrik (DHL) dan TDS juga memiliki tren penurunan. Nilai DHL dan TDS kecil
pada air lindian yang memiliki pH yang tinggi, hal ini disebabkan logam-logam yang bersifat
konduktor seperti Fe, Cu, ataupun Mn hanya sedikit terlarut pada air lindian. Fe, Cu, dan Mn
terlarut dalam jumlah yang besar pada air yang memiliki pH kecil atau bersifat asam. Nilai DHL
dan TDS pada kolom BA 30% mempunyai nilai rata-rata yang lebih tinggi dibanding BA 20%,
karena material ash yang digunakan lebih banyak jumlahnya dan mineral-mineralnya pun lebih
banyak.
Gambar 3. Nilai DHL harian
Konsentrasi logam terhadap kumulatif (2 mingguan) air lindian tiap kolom diambil dan
dilakukan analisis dengan parameter Fe, Mn, Cu dan Zn. Konsentrasi logam pada air lindian
memiliki tren menurun. Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kualitas Air Lindian Tiap-tiap Variasi Kolom
540
Terlihat bahwa parameter yang menunjukkan adanya sifat alkalinitas dalam lindian seperti
Kalium, Kalsium, Magnesium, menunjukkan nulai yang relatif lebih besar apabila dibandingkan
dengan kolom tanpa penambahan material abu, sedangkan logam yang mempunyai sifat asiditas,
seperti Fe, Mn menunjukkan nilai yang relatif lebih rendah bila dibandingkan kolom tanpa
penambahan abu.
Kandungan Cu, Al, Fe maksimum terjadi pada minggu kedua dan ketiga, setelah minggu kedua
nilai konsentrasi mineral tersebut menurun mendekati nol, hal ini terjadi karena pengaruh
peristiwa pelapukan butiran sampel yang menyebabkan ukuran partikel menjadi lebih kecil yang
pada akhirnya menyebabkan terlarutnya logam dan mineral yang ada pada sampel. Karena pH
lindian mempunyai nilai yang tinggi (pH>7), logam tersebut akan terpresipitasi dan mengendap
pada dasar tabung yang digunakan. Pada kolom pelapisan FR-FA 10% konsentrasi Fe tidak
terlalu tinggi pada awal penelitian, hal ini diperkirakan karena jumlah fly ash yang sedikit
sehingga kandungan Fe dan logam yang lain akan lebih sedikit jika dibandingkan kolom lain.
Kesimpulan
Abu pembakaran batubara digunakan sebagai material campuran untuk mencegah pembentukan
air asam tambang, karena ukuran yang kecil dan sifat alkali yang diharapkan dapat menetralkan
pH air asam. Percobaan dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan free draining colomn
leach method. Sampel batuan yang bersifat PAF ditambah dengan bottom ash atau fly ash dengan
berbagai variasi jumlah dan variasi model (pelapisan dan pencampuran).
Nilai konduktifitas hidrolik semakin menurun yang diakibatkan karena hasil peluruhan dari
material batuan. Konduktifitas hidrolik pada kolom pencampuran menurun secara signifikan
dibandingkan dengan kolom pelapisan.
Nilai pH dengan model kolom pelapisan didapatkan nilai yang lebih tinggi daripada model
pencampuran, namun tidak terjadi perbedaan kandungan logam yang signifikan.
Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa pencampuran overburden dengan abu pembakaran
batubara terutama fly ash dapat digunakan untuk pencegahan pembentukan air asam tambang.
Namun, penelitian skala lapangan masih diperlukan.
Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini dibiayai oleh Program Hibah Kompetitif Penelitian Sesuai Prioritas Nasional Batch
1 tahun 2009 Nomor: 164/SP2H/PP/DP2M/V/2009, tanggal 30 Mei 2009 dari Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada kepada PT. Berau Coal atas dukungannya dalam melaksanakan penelitian ini
541
Referensi
Davis, G.B., Ritchie, A.I.M. 1987. A model of oxidation in pyrite mine waste: part 3: import of
particle size distribution,Appl Math Model. 11, pp. 417–422.
Kusuma G.J, Gautama R.S., Anggana R.P., 2009, Kajian Perilaku Peluruhan Batuan Dengan Uji
Kinetik untuk Air Asam Tambang, Proceedings XVIII Annual Meeting & VII Congress of
PERHAPI, October 2009, Jakarta (in Bahasa Indonesia)
Pérez-López Rafael et al. 2003. The Use of Alkaline Residues for The Inhibition of Acid Mine
Drainage Processes in sulphide-rich mining wastes. Department of Geology, University of
Huelva.
PROSIDING TPT XX PERHAPI 2011
Studi Pemanfaatan Fly Ash dan Bottom Ash dalam Pengelolaan Batuan
Penutup untuk Pencegahan Air Asam Tambang
Iin Lestari1, Rudy Sayoga Gautama1, Muhammad Sonny Abfertiawan1,
1
Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,
Institut Teknologi Bandung, Indonesia, r_sayoga@mining.itb.ac.id
Abstrak
Pencegahan air asam tambang (AAT) dapat dilakukan dengan melakukan upaya covering
material yang berpotensi membentuk AAT (Potentially Acid Forming/PAF) dengan
menggunakan material yang tidak berpotensi (Non Acid Forming/NAF). Sehingga dapat
menghentikan atau mengurangi kontak antara mineral besi sulfida dengan udara dan/atau air.
Namun, keberadaan material NAF seringkali tidak ditemukan dalam jumlah yang banyak untuk
dapat mengisolasi seluruh material PAF. Oleh karena itu, diperlukan material lain sebagai
alternatif dalam pencegahan pembentukan AAT. Salah satu material yang memiliki potensi untuk
dapat digunakan yakni fly ash dan bottom ash yang merupakan hasil pembakaran batubara di
PLTU. Sebuah penelitian dilakukan dengan beberapa variasi campuran fly ash dan bottom
ashserta pelapisan material fly ash terhadap material PAF. Hasil pengujian leachate pada kolom
pencampuran bottom ash diperoleh nilai pH yang berfluktuasi dengan rentang 4-7. Pada kolom
pencampuran fly ash, nilai pH cenderung stabil pada rentang 8-9. Sedangkan pada kolom
pelapisan fly ash (10%) diperoleh nilai pH sebesar 9,5 dan terus turun hingga pH sebesar 2,5 di
akhir penelitian. Pada kolom pelapisan fly ash (20% dan 30%), nilai pH di akhir penelitian stabil
pada kisaran nilai 6. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan penambahan Fly ash dan bottom
ash dapat meningkatkan nilai pH, menurunkan nilai DHL, serta TDS air lindian hasil oksidasi
mineral dalam batuan. Penambahan fly ash juga dapat memperkecil laju infiltrasi air melalui
material, sedangkan bottom ash dapat memperbesar laju infiltrasi karena ukuran yang cukup
besar.
Kata kunci:air asam tambang,fly ash, bottom ash
Latar Belakang
Pemanfaatan batubara sebagai sumber kebutuhan energi nasional Indonesia akan semakin
meningkat hingga 30% dari total persentase sumber energi di tahun 2025 (Dewan Energi
Nasional, 2006). Laju produksi batubara nasional mencapai 310 juta pada tahun 2010 dan akan
meningkat menjad 340 juta ton pada tahun 2011.
Permasalahan air asam tambang merupakan isu utama yang sering muncul dari kegiatan
pertambangan. Pemerintah dalam regulasi yang telah dikeluarkan yakni Undang-undang Nomor
4 Tahun 2009 memberikan kewajiban kepada pemilik Izin Usaha Pertambangan (IUP) dan Izin
Usaha Pertambangan Khusus (IUPK) untuk menerapkan kaidah teknik penambangan yang baik
serta mematuhi batas toleransi daya dukung lingkungan (Pasal 95, a dan e).Permasalahan air
asam tambang masih terjadi di banyak pertambangan batubara, sebagai contoh nilai pH air yang
536
rendah di kolam bekas pit penambangan (Coal Pit Lake) di Kalimantan Selatan (Rahmawati &
Gautama, 2010; Saputri & Gautama, 2010) dan nilai pH yang rendah di Sungai Ukud yang
terkontaminasi oleh air asam tambang di Site Lati, Kalimantan Timur (Abfertiawan, 2010).
Sungai Ukud merupakan sungai yang mengalir di Site Lati yang terindikasi terkontaminasi oleh
air asam tambang dari kegiatan penambangan aktif dan daerah penimbunan. Daerah tangkapan
Sungai Ukud terdiri dari 48.6% daerah terganggu (pit dan timbunan) and 51.4% daerah asli.
Pencegahan melalui enkapsulasi dengan memanfaatkan material tidak berpotensi membentuk
asam (Non Acid Forming / NAF) sulit dilakukan dikarenakan keterbatasan material tersebut.
Secara umumpersentase volume litologi NAF yang menyusun Site Lati adalah 30% dan
persentase volume overburden litologi PAF adalah 70% dari total overburden (Laporan
Pemodelan Litologi NAF Daerah Lati Berau Coal, 2009). Dalam makalah ini akan didiskusikan
mengenai pemanfaatan abu pembakaran batubara (Fly ash dan Bottom ash) sebagai alternatif
pencegahan air asam tambang.
Karakteristik Sungai Ukud
Daerah tangkapan (catchment area) Sungai Ukud memiliki luas 1.738,67 Ha yang terbagi
menjadi 11 subcatchment dan berbatasan langsung dengan pit aktif di utara dan selatan catchment
area. Terdiri dari 48.6% daerah terganggu dan hanya 51,4% masih merupakan daerah asli. Dari
total daerah terganggu, hanya 48% yang telah direvegetasi. Perubahan lahan ini akan terus
bertambah seiring dengan kemajuan daerah penambangan aktif.
Sebanyak 102 sampel batuan di daerah timbunan sepanjang aliran Sungai Ukud diambil dan 90
sampel diklasifikasikan sebagai PAF. Sayangnya, hasil analisisnya ini tidak menggambarkan
pola persebaran yang jelas.
Sungai Ukud berlokasi di selatan Site Lati mengalir ke timur menuju Sungai Lati. Sungai Ukud
memiliki kisaran nilai pH 3-4 dikarenakan kontaminasi air asam tambang. Pemantauan kualitas
aliran Sungai Ukud dilakukan di tujuh titik pantau dengan parameter pH, SO4, Fe2+, Fe3+, Mn2+,
Al3+, total suspended solids (TSS), dan conductivity (CD). Nilai pH yang rendah, pada kisaran
3,96-4,49 terpantau di hampir seluruh titik kecuali satu titik yakni titik dua yang merupakan
daerah asli yang belum terganggu. Titik pantau satu memiliki nilai pH terendah yang merupakan
daerah penambangan aktif. Sedangkan titik-titik pantau lainnya merupakan daerah timbunan,
baik yang belum terevegetasi maupun telah.
Sampel dan Metode
Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah abu sisa pembakaran batubara berupa abu
terbang (fly ash/FA) dan abu dasar (bottom ash/BA), yang berasal dari sisa pembakaran batubara
dari PLTU Lati. Batuan overburden berasal dari disposal Q10 dan batuan yang baru terekspos
karena proses penambangan (Overburden Pit East). Sampel tersebut dilakukan uji karakteristik
537
geokimia batuan melalui uji statik dan XRF (komposisi mineral). Hasil dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Mineral dalam Sampel Hasil Uji XRF
Metode
Percobaan uji kinetik ini dilakukan dengan menggunakan metode free draining colomn leach,
dengan menggunakan buchner funnel berdiameter luar 150 mm, dan tinggi 150 mm, sebanyak 8
kolom, sedangkan untuk pengontrol dilakukan uji terhadap fly ash dan bottom ash dengan
menggunakan buchner funnel berdiameter luar 100mm dan tinggi 50 mm sebanyak 2 kolom.
Kolom disiram dengan menggunakan air destilat sejumlah 199mL/hari, yang kemudian diukur
kecepatan infiltrasi air dan kualitas air lindian yang terbentuk.
Table 2. Komposisi Sampel untuk Uji (dalam %)
Hasil dan Diskusi
Karakter Fisik dan Konduktifitas Hidrolik
Perubahan fisik secara signifikan terjadi pada setiap kolom yakni ukuran butiran yang mengecil
dan perubahan warna batuan dari cokelat gelap menjadi cokelat muda. Kolom pencampuran
menunjukkan kecepatan pelapukan (dilihat dari nilai laju infiltrasi) yang lebih besar
dibandingkan pada kolom pelapisan. Hal ini dikarenakan pengaruh dari proses pelapukan akibat
fluktuasi temperatur dan kelembaban serta frekuensi penyiraman pada masing-masing kolom.
Perubahan fisik juga terlihat pada warna dari air lindi (leachate).
Konduktifitas hidrolik di semua kolom dihitung dengan menggunakan perhitungan laju infiltrasi
harian.
538
Gambar 1.Konduktifitas Hidrolik Harian
Nilai laju infiltrasi kolom pencampuran fly ash mempunyai nilai yang menurun tiap harinya yang
bernilai sekitar 1 x10-7 m/s sedangkan pencampuran bottom ash mempunyai nilai yang lebih
tinggi yaitu sekitar 10-6 m/s. Nilai laju infiltrasi pada kolom pencampuran mempunyai nilai yang
lebih rendah dibandingkan kolom pelapisan dengan nilai laju infiltrasi harian sekitar 5 x10-5 m/s.
Perubahan nilai laju infiltrasi harian yang ada pada kolom pelapisan Disposal-FA 20%
mempunyai nilai yang lebih besar jika dibandingkan dengan metode pencampuran yang
menggunakan sampel dan jumlah masing-masing material yang sama. Hal ini dikarenakan
dengan metode pencampuran, material abu akan tercampur dengan batuan sehingga
mengakibatkan pori material akan semakin mengecil, sedangkan pada kolom pelapisan, fly ash
disusun pada dasar kolom, dan adanya penggumpalan pada fly ash sehingga mengakibatkan
infiltrasi berlangsung lebih cepat.
Kedua komposisi baik kolom pencampuran maupun pelapisan memperlihatkan penurunan nilai
konduktifitas hidrolik yang diakibatkan karena hasil peluruhan dari material batuan. Penurunan
nilai konduktifitas hidrolik ini penting dalam memperbaiki kondisi capping dalam enkapsulasi
material PAF. Penutupan maupun pencampuran material PAF dengan menggunakan abu
pembakaran batubara
Nilai pH, Daya Hantar Listrik dan Total Dissolved Solids
Simulasi yang dilakukan selama 14 minggu menunjukkan nilai pH pada kolom campuran fly ash
lebih tinggi dibandingkan dengan campuran dengan bottom ash tapi masih tetap rendah
dibandingkan dengan nilai pH pada kolom pelapisan dengan fly ash.
Nilai pH lindian yang dihasilkan pada kolom pencampuran bottom ash cukup fluktuatif dengan
rentang nilai 4-7 sedangkan pada kolom pencampuran fly ash relatif stabil pada rentang nilai 8-9.
Pada kolom pelapisan juga menunjukkan peningkatan pH akibat penambahan fly ash.
Penggunaan fly ash yang lebih banyak menyebabkan nilai pH akan meningkat. Perhatikan
Gambar 1.
539
Gambar 2. Grafik pH harian pada kolom pencampuran dan kolom pelapisan
Nilai daya hantar listrik (DHL) dan TDS juga memiliki tren penurunan. Nilai DHL dan TDS kecil
pada air lindian yang memiliki pH yang tinggi, hal ini disebabkan logam-logam yang bersifat
konduktor seperti Fe, Cu, ataupun Mn hanya sedikit terlarut pada air lindian. Fe, Cu, dan Mn
terlarut dalam jumlah yang besar pada air yang memiliki pH kecil atau bersifat asam. Nilai DHL
dan TDS pada kolom BA 30% mempunyai nilai rata-rata yang lebih tinggi dibanding BA 20%,
karena material ash yang digunakan lebih banyak jumlahnya dan mineral-mineralnya pun lebih
banyak.
Gambar 3. Nilai DHL harian
Konsentrasi logam terhadap kumulatif (2 mingguan) air lindian tiap kolom diambil dan
dilakukan analisis dengan parameter Fe, Mn, Cu dan Zn. Konsentrasi logam pada air lindian
memiliki tren menurun. Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kualitas Air Lindian Tiap-tiap Variasi Kolom
540
Terlihat bahwa parameter yang menunjukkan adanya sifat alkalinitas dalam lindian seperti
Kalium, Kalsium, Magnesium, menunjukkan nulai yang relatif lebih besar apabila dibandingkan
dengan kolom tanpa penambahan material abu, sedangkan logam yang mempunyai sifat asiditas,
seperti Fe, Mn menunjukkan nilai yang relatif lebih rendah bila dibandingkan kolom tanpa
penambahan abu.
Kandungan Cu, Al, Fe maksimum terjadi pada minggu kedua dan ketiga, setelah minggu kedua
nilai konsentrasi mineral tersebut menurun mendekati nol, hal ini terjadi karena pengaruh
peristiwa pelapukan butiran sampel yang menyebabkan ukuran partikel menjadi lebih kecil yang
pada akhirnya menyebabkan terlarutnya logam dan mineral yang ada pada sampel. Karena pH
lindian mempunyai nilai yang tinggi (pH>7), logam tersebut akan terpresipitasi dan mengendap
pada dasar tabung yang digunakan. Pada kolom pelapisan FR-FA 10% konsentrasi Fe tidak
terlalu tinggi pada awal penelitian, hal ini diperkirakan karena jumlah fly ash yang sedikit
sehingga kandungan Fe dan logam yang lain akan lebih sedikit jika dibandingkan kolom lain.
Kesimpulan
Abu pembakaran batubara digunakan sebagai material campuran untuk mencegah pembentukan
air asam tambang, karena ukuran yang kecil dan sifat alkali yang diharapkan dapat menetralkan
pH air asam. Percobaan dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan free draining colomn
leach method. Sampel batuan yang bersifat PAF ditambah dengan bottom ash atau fly ash dengan
berbagai variasi jumlah dan variasi model (pelapisan dan pencampuran).
Nilai konduktifitas hidrolik semakin menurun yang diakibatkan karena hasil peluruhan dari
material batuan. Konduktifitas hidrolik pada kolom pencampuran menurun secara signifikan
dibandingkan dengan kolom pelapisan.
Nilai pH dengan model kolom pelapisan didapatkan nilai yang lebih tinggi daripada model
pencampuran, namun tidak terjadi perbedaan kandungan logam yang signifikan.
Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa pencampuran overburden dengan abu pembakaran
batubara terutama fly ash dapat digunakan untuk pencegahan pembentukan air asam tambang.
Namun, penelitian skala lapangan masih diperlukan.
Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini dibiayai oleh Program Hibah Kompetitif Penelitian Sesuai Prioritas Nasional Batch
1 tahun 2009 Nomor: 164/SP2H/PP/DP2M/V/2009, tanggal 30 Mei 2009 dari Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada kepada PT. Berau Coal atas dukungannya dalam melaksanakan penelitian ini
541
Referensi
Davis, G.B., Ritchie, A.I.M. 1987. A model of oxidation in pyrite mine waste: part 3: import of
particle size distribution,Appl Math Model. 11, pp. 417–422.
Kusuma G.J, Gautama R.S., Anggana R.P., 2009, Kajian Perilaku Peluruhan Batuan Dengan Uji
Kinetik untuk Air Asam Tambang, Proceedings XVIII Annual Meeting & VII Congress of
PERHAPI, October 2009, Jakarta (in Bahasa Indonesia)
Pérez-López Rafael et al. 2003. The Use of Alkaline Residues for The Inhibition of Acid Mine
Drainage Processes in sulphide-rich mining wastes. Department of Geology, University of
Huelva.