PENENTUAN WAKTU PEMELIHARAAN SETIAP KOMPARTEMEN SETTLING POND AIR ASAM TAMBANG BATUBARA (STUDI KASUS: SETTLING POND PIT 1 PT SEMESTA CENTRAMAS BALANGAN) TIMING MAINTENANCE EACH COMPARTMENT SETTLING POND ACID MAIN DRAINASE OF COAL (CASE STUDIES: SETTLING POND PIT 1 PT SEMESTA CENTRAMAS BALANGAN)
Hj. Markiyah1, Rony Riduan2, Riza Miftahul Khair2 Mahasiswi Teknik Lingkungan, Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat, Jl. A. Yani KM 34, Banjarbaru 2 Dosen Pembimbing dan Staf Pengajar Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat, Jl. A. Yani KM 34, Banjarbaru E-mail:
[email protected] 1
ABSTRAK Settling pond berfungsi sebagai tempat menampung air tambang sekaligus untuk mengendapkan partikel-partikel padatan. Settling pond terdiri dari 4 kompartemen yakni kolam pengendap, kolam pengaman, pengolahan dan kolam lumpur. Settling pond akan mengalami penurunan kemampuan pengendapannya sejalan dengan operasi pertambangan sehingga di perlukan pemeliharaan untuk menjaga agar tidak terjadi pendangkalan. Settling pond memiliki 4 kompartemen yakni kolam pengendap, kolam pengaman, treatment dan kolam lumpur. Oleh karena itu diperlukan perencanaan mengenai waktu pemeliharan setiap kompartemennya. Dalam merencanakan waktu pemeliharaan digunakan metode column settling test namun hasilnya tidak signifikan karena nilai TSS (Total Suspended Solids) yang di uji dengan menggunakan metode gravimetri menunjukkan nilai yang sangat kecil dan diketahui bahwa nilai TSS setiap kompartemen mengalami fluktuasi. Kemudian dilakukan uji berat jenis padatan untuk melakukan perhitungan waktu pengerukan. Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh waktu pemeliharaan kolam 1 sampai dengan kolam 10 berturut-turut adalah 42 bulan, 112 bulan, 1983 bulan, 840 bulan, 311 bulan, 46 bulan, 70 bulan, 8 bulan, 608 bulan dan 4806 bulan. Kata Kunci: Air Asam Tambang (AAT), Settling Pond, Total Padatan Tersuspensi (TSS), Waktu Pemeliharaan.
ABSTRACT Settling pond serves as a place to accommodate the mine water at a time to precipitate solid particles. Settling pond have 4 compartments, they are sediment pond, safety pond, treatment and mud pond. 1
Settling pond will decrease the ability of its deposition in line with mining operations so in need of maintenance to keep in order to avoid silting. Settling pond have 4 compartmen, they are sediment pond, safety pond, treatment and mud pond. Therefore, planning is necessary regarding the maintenance time of each compartment. In planning the maintenance time used methods of column settling test but result are not significant methods showed a very small value and note that the value of each compartment TSS fluctuation. The result were density of solids test to make calculations of time dredging. After calculation is obataoned within 1 to 10 maintenance consecutive is 42 months, 112 months, 1983 months, 840 months, 311 months, 46 months, 70 months, 8 months, 608 months and 4806 months. Keyword: Acid Mine Drainage (AMD), Settling Pond, Total Suspended Solid (TSS), Maintenance Time
I.
PENDAHULUAN
PT Semesta Centramas merupakan suatu industri yang bergerak di bidang pertambangan batubara. Wilayah konsensi terletak di Kabupaten Balangan, Propinsi Kalimantan Selatan. Dalam melakukan penambangan dilakukan dengan menggunakan secara terbuka (open pit mining) yang mengakibatkan terbentuknya air asam tambang (AAT). Dalam mengelola AAT, perusahaan menggunakan metode active treatment dan dikelola di settling pond (Andiani, 2016). Settling pond berfungsi sebagai tempat menampung air tambang sekaligus untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut bersama air dari lokasi pertambangan, kolam pengendap ini dibuat dari lokasi terendah dari suatu lokasi pertambangan, sehingga air akan masuk ke settling pond secara alami dan selanjutnya dialirkan ke sungai melalui saluran pembuangan (Setiawan, 2013).Semakin ke hilir maka akan semakin besar jumlah angkutan padatan yang terkandung, hal ini disebabkan karena aliran air dapat menggerus dan membawa lapisan atas tanah yang dilewatinya. Selain kecepatan juga semakin berkurang yang mana diakibatkan semakin banyak jumlah sedimen yang terakut (Rambang, 2011). Settling pond akan mengalami penurunan kemampuan pengendapannya sejalan dengan operasi pertambangan sehingga di perlukan pemeliharaan untuk menjaga agar tidak terjadi pendangkalan. Upaya pemeliharaan dilakukan secara teratur melalui pengerukan material sedimen pada dasar kolam pengendap. Oleh karena itu diperlukan penentuan waktu pemeliharaan setiap kompartemen settling pond AAT batubara. Tujuannya untuk mengidentifikasi kondisi eksisting settling pond dan merencanakan periode ulang pemeliharaan untuk setiap kompartemen settling pond pada kondisi saat pengamatan dan mengabaikan pengaruh pengerukan. II.
METODE PENELITIAN
Materi yang digunakan pada penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dari hasil pengukuran dan pengambilan sampel serta pengamatan di lapangan. Data sekunder diperoleh dari instansi terkait. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif dan analisa data lapangan. Dalam mengidentifikasi kondisi kolam pengendap, dilakukan pengamatan 2
secara deskriptif. Metode pengambilan titik sampel yang dilakukan sesuai dengan SNI 6989.57:2008. Sampel air pada sump digunakan untuk mengetahui karakteristik air limbah sebelum masuk ke settling pond dan sampel air pada setiap kompartemen settling pond untuk dilakukan uji TSS. Uji ini dilakukan untuk mengetahui karakter air yang terdapat pada kolam pengamatan dan untuk melakukan perhitungan waktu pemeliharaan. Sampel sedimen diperoleh dengan menggunakan sediment grab kemudian dilakukan uji berat volume tanah untuk melakukan perhitungan waktu pemeliharaan dan uji tekstur untuk mengidentifikasi karakter kolam pengamatan. Debit harian rata-rata dan dimensi setiap kolam diperoleh dari QHSE Section dan ETS Section PT Semesta Centramas Balangan. Untuk karaterisasi air pada sump dilakukan pada 5 parameter air limbah pertambangan sesuai dengan Peraturan Gubernur Nomor 36 Tahun 2008 yakni pH, TSS, Mn, Fe dan Cd. Kemudian sampel air uji TSS, kemudian diperlukan data berat jenis padatan, debit harian rata-rata dan dimensi kolam agar dapat dilakukan perhitungan secara manual. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Settling pond merupakan media pengelola dan pengolah AAT yang mana settling pond pit 1 milik PT Semesta Centramas ini terdiri dari 12 kolam sebagaimana terlihat pada Gambar 1 dibawah ini: Keterangan : : Daerah Penelitian 1. Inlet (sediment pond) 2. Kolam dua (sediment pond) 3. Kolam tiga (safety pond) 4. Kolam empat (safety pond) 5. Kolam lima (safety pond) 6. Kolam enam (safety pond) 7. Kolam tujuh (safety pond) 8. Kolam delapan (mud pond) 9. Kolam sembilan (mud pond) 10. Kolam sepuluh (mud pond) 11. Kolam sebelas (kontrol) 12. Kolam dua belas (kontrol)
Gambar 1. Denah Settling Pond Sump merupakan sebuah kolam pada dasar area pertambangan yang digunakan untuk mengakumulasikan seluruh air yang masuk di area pertambangan yang kemudian dikelola dan diolah di 3
settling pond. Karaterisasi air limbah dilakukan pada sump pit dan adapun hasil uji karakterisasi air dapat dilihat pada Tabel 1 berikut: Tabel 1. Hasil Uji Karakterisasi No Parameter 1 pH 2 TSS 3 Cd 4 Mn 5 Fe Sumber: Andiani, 2016.
Satuan mg/L mg/L mg/L mg/L
Hasil 6,5 1300 <0,05 <0,39 1,5
Baku Mutu 6–9 200 0,05 4 7
Berdasarkan Tabel 1 di atas diketahui bahwa hanya nilai TSS yang tidak memenuhi nilai ambang batas (NAB) yakni 1300 mg/L. Air limbah ini masih belum mendapat perlakuan sehingga perlu diberi koagulan untuk menurunkan nilai TSS hingga mencapai baku mutu yakni 200 mg/L. Air limbah yang mengandung TSS tinggi tidak hanya dapat mengakibatkan pendangkalan pada perairan umum namun juga akan mempercepat pendangkalan kolam pengendap (settling pond) sebagai media pengelola dan pengolah AAT. Settling pond pit 1 ini terdiri 12 kolam yang mana kolam 1 dan kolam 2 berfungsi sebagai kolam pengendap (sediment pond), kolam 3 sampai dengan kolam 7 berfungsi sebagai kolam pengaman (safety pond), kolam 8 sampai dengan kolam 10 berfungsi sebagai kolam lumpur (mud pond), dan kolam 1 serta kolam 12 berfungsi sebagai kolam kontrol. Karena kolam 11 dan kolam 12 hanya berfungsi sebagai kolam kontrol maka tidak dilakukan pengamatan sehingga penelitian ini hanya dilakukan pada kolam 1 sampai dengan kolam 10. Selain itu, settling pond harus terdiri dari 4 kompartemen yakni sediment pond, safety pond, treetment dan mud pond sehingga hanya kolam-kolam itu yang diamati pada penelitian ini. Titik treatment pada settling pond pit 1 milik PT Semesta Centramas ini tidak berupa kolam melainkan hanya saluran yakni antara kolam 7 dan kolam 8 karena pada titik tersebut, air akan mengalami proses koagulasi dan flokulasi. Berdasarkan laporan dari QHSE section diperoleh debit harian yakni sebesar 5600 m3/hari. Adapun dimensi kolam settling pond dapat dilihat pada tabel 2 berikut: Tabel 2. Dimensi Kolam Settling Pond No
Kolam
1 2 3 4 5 6
Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3 Kolam 4 Kolam 5 Kolam 6
Panjang (m) 12,456 12,456 49,383 77,147 48,298 20,769
Dimensi Kolam Lebar (m) 17,66 17,66 38,899 17,548 27,613 11,343
Kedalaman (m) 2 2 5 5 5 3 4
Tabel 2. Lanjutan 7 Kolam 7 8 Kolam 8 9 Kolam 9 10 Kolam 10 Sumber: ETS Section, 2016.
20,586 23,150 43,404 38,612
12,519 13,319 17,178 34,479
3 2 3 3
Sampel air pada setiap kolam kemudian dilakukan uji TSS untuk mengetahui jumlah partikel yang terdapat pada kolam-kolam tersebut. Hasil uji TSS setiap kolam pengamatan dengan menggunakan metode gravimetri sesuai dengan SNI 06.6989.11-2004, diperoleh hasil sebagaimana gambar 2 berikut:
Nilai TSS (mg/L)
250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Kolam
Gambar 2. Grafik Nilai TSS Berdasarkan gambar 2, diketahui bahwa nilai TSS mengalami fluktuasi. Hal ini menunjukkan bahwa air mengalami kekeruhan ulang. Nilai-nilai ini sangat kecil jika dibandingkan dengan nilai pada uji karakterisasi yakni 1300 mg/L. Berdasarkan hasil analisa, penelitian ini dilakukan pada musim kemarau sehingga intensitas curah hujan relatif rendah. Nilai TSS pada musim hujan berbeda dengan musim kemarau. Pada musim hujan nilai TSS sangat tinggi, karena intensitas hujan yang tinggi, selain meningkatkan volume air juga meningkatkan kadar TSS karena air hujan yang di kumpulkan di area sump mengandung partikel padatan yang berasal dari over borden.Saat intensitas hujan rendah maka air pada sump berada pada elevasi aman. Pada elevasi aman, untuk efektif dan efisiennya pengelolaan maka tidak dilakukan pemompaan. Penelitian dilakukan saat musim kemarau sehingga tidak dilakukan pemompaan dalam beberapa hari sebelum dilakukan pengamatan. Hal ini lah yang mengakibatkan nilai TSS-nya rendah. Pada sampel sedimen dilakukan uji berat jenis padatan agar dapat dilakukan perencanaan waktu pemeliharaan pada setiap kolam. Adapun hasil dari uji berat padaan ini dapat dilihat pada Tabel 3 berikut:
5
Tabel 3. Hasil Uji Berat Jenis Padatan No Kolam Berat Jenis Padatan (gr/cm3) 1 Kolam 1 1,94 2 Kolam 2 1,98 3 Kolam 3 1,85 4 Kolam 4 1,95 5 Kolam 5 2,02 6 Kolam 6 1,78 7 Kolam 7 1,64 8 Kolam 8 1,61 9 Kolam 9 1,44 10 Kolam 10 1,83 Sumber: Data Primer, 2016. Berat jenis padatan ini akan digunakan untuk menghitung waktu pengerukan setiap kolam karena setiap kolam memiliki berat jenis padatan yang berbeda-beda. Uji tekstur dilakukan untuk mengidentifikasi karakter kolam pengendapan yang diamati. Hasil uji tekstur dengan menggunakan metode pipetyang di plot dalam aplikasi sigma plot 13.0 notebook dapat dilihat pada gambar 3. berikut:
1 2 3 4
5 6
9 8
7 10 12
1.Liat; 2.Liat berdebu; 3.Liat berpasir; 4.Lempung liat berdebu; 5.Lempung li 6.Lempung liat berpasir; 7.Lempung; 8.Debu; 9.Lempung berdebu; 10.Lempung berpasir; 11.Pasir berlempung; 12. Pasir
Gambar 3. Hasil Uji Tekstur pada Sedimen Settling Pond (Data Primer, 2016)
6
Berdasarkan Gambar 3 diperoleh jenis sedimen kolam 1 sampai kolam 4 termasuk kategori lempung liat berdebu, meski tergolong jenis yang sama namun komposisi fraksinya berbeda-beda sehingga berat jenis padatannya pun berbeda-beda. Kolam 5 tergolong liat berdebu, kolam 6 termasuk lempung liat, kolam 7 dan kolam 8 tergolong liat berdebu, kolam 9 termasuk liat dan kolam 10 masuk golongan lempung liat. Perbedaan komposisi fraksi ini disebabkan karena partikel padatan yang berada disekitar kolam masuk ke dalam settling pond yang terbawa bersama air hujan dan angin. Partikel padatan ini bisa masuk ke dalam kolam pengendap karena kolam tanpa pembatas. Berdasarkan data-data yang telah diperoleh, maka dapat dilakukan perhitungan mengenai waktu pemeliharaan. Adapun hasil dari perencanaan waktu pemeliharaan settling pond ini dapat dilihat pada tabel 4 berikut: Tabel 4. Hasil Perencanaan Waktu Pemeliharaan No Kolam Waktu Pemeliharaan (Bulan) 1 Kolam 1 15 2 Kolam 2 39 3 Kolam 3 795 4 Kolam 4 303 5 Kolam 5 103 6 Kolam 6 20 7 Kolam 7 36 8 Kolam 8 4 9 Kolam 9 402 10 Kolam 10 2095 Sumber: Data Primer, 2016. Berdasarkan Tabel 4. diatas, diketahui bahwa waktu pemeliharaan untuk setiap kolam sangat bervariasi. Kolam 1 dan 2 memiliki fungsi yang sama yakni sebagai sediment pond dan memiliki dimensi yang sama namun nilai TSS berbeda. Kolam 2 memiliki nilai TSS yang lebih kecil dari pada kolam 1, hal itu dikarenakan settling pond mengalir secara seri sehingga partikel padatan sudah pengendap pada kolam 1. Hal inilah yang mengakibatkan waktu pemeliharaan pada kedua kolam ini berbeda jauh. Prinsipnya sama untuk kolam-kolam yang lain yakni dipengaruhi oleh nilai TSS, berat jenis padatan, debit dan dimensi kolam namun kolam 3, kolam 8 dan kolam 10 memiliki siklus pemeliharaan yang berbeda jauh. Kolam 3 memiliki siklus pemeliharaan selama 795 bulan atau sekitar 66,25 tahun. Kolam 3 merupakan kolam lanjutan dari kolam 1 dan 2 yang berfungsi sebagai sediment pond atau pengendap awal sehingga partikel padatan yang masuk ke kolam 3 kecil karena telah mengendap pada kolam 1 dan 2. Kolam 8 memiliki siklus pemeliharaan selama 4 bulan, kolam ini merupakan kolam yang memiliki siklus terpendek di bandingkan dengan kolam-kolam yang lain. Kolam 8 berfungsi sebagai kolam lumpur yang mana sebelum air masuk ke kolam ini, air limbah telah diberi perlakukan yakni pemberian koagulan sehingga partikel padatan menjadi tidak stabil dan membentuk flok yang akan mengendap pada kolam 8. Menurut Andiani (2016), penggunaan dosis yang optimum akan 7
menurunkan kadar TSS mencapai 99,8% karena itulah kolam 8 lebih cepat mengalami pendangkalan dibanding kolam lain.Selain itu, kolam 8 juga memiliki volume kolam yang kecil sehingga siklus pemeliharaannya pun singkat. Kolam 10 memiliki siklus pemeliharaan selama 2095 bulan atau sekitar 174,58 tahun. Kolam 10 berfungsi sebagai kolam lumpur, sama seperti kolam 8 namun partikel-partikel padatan yang sudah membentuk flok sudah mengendap pada kolam 8 dan 9 sehingga yang masuk ke kolam 10 sangatlah kecil yakni hanya 3,3 mg/L. Selain itu, kolam 10 memiliki volume kolam yang besar sehingga siklus pemeliharaannya pun akan lama. Penelitian ini dilakukan pada musim kemarau dan saat diakumulasikan dengan endapan pada musim hujan maka waktu pemeliharaannya juga akan berubah sehingga dilakukan penentuan tinggi endapan yang dihasilkan pada setiap kolam saat mencapai volume 60%. Adapun tinggi endapan saat mencapai 60% dapat dilihat pada Tabel 5. Berikut: Tabel 5. Tinggi Endapan saat Mencapai 60% Nomor Kolam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sumber: Data Primer, 2016.
IV.
Tinggi Endapan (m) 0,9 0,9 2,7 2,7 2,7 1,5 1,5 0,9 1,5 1,5
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan Adapun kesimpulan pada perencanaan waktu pemeliharaan ini adalah: 1. Settling pond pit 1 milik PT Semesta Centramas terdiri dari 12 kolam dengan kolam 1 dan 2 berfungsi sebagai kolam pengendap, kolam 3 sampai kolam 7 sebagai kolam pengaman, kolam 8 sampai 10 sebagai kolam lumpur, kolam 11 dan kolam 12 sebagai kolam kontrol dan titik treatment terdapat antara kolam 7 dan kolam 8. Jenis Tekstur kolam 1 sampai kolam 4 masuk kategori lempung liat berdebu, kolam 5 liat berdebu, kolam 6 lempung liat, kolam 7 dan 8 termasuk liat berdebu, kolam 9 liat dan kolam 10 lempung liat. 2. Berdasarkan perhitungan, diperoleh waktu pemeliharaan dari kolam 1 sampai dengan kolam 10 berturut-turut adalah 15,39, 795, 303, 103, 20, 36, 4, 402 dan 2095 bulan dengan tinggi endapan dari kolam 1 sampai 10 berturut-turut adalah 0,9 m, 0,9 m, 2,7 m, 2,7 m, 2,7 m, 1,5 m, 1,5 m, 0,9 m, 1,5 m dan 1,5 m.
8
4.2 Saran Adapun saran yang dapat di berikan pada perencanaan waktu pemeliharaan ini adalah hendaknya perencanaan waktu pemeliharaan harusnya direncanakan sejak awal sejalan dengan rencana pembuatan dimensi kolam untuk mengelola dan mengelola AAT. Perencanaan ini menggunakan debit rencana awal sehingga dapat mendeskripsikan keseluruhan air yang akan dikelola. Selain itu, dalam merencanakan waktu pemeliharaan juga menggunakan kadar TSS maksimal sehingga settling pond dapat dipergunakan secara maksimal. Untuk lebih optimum, dapat di lakukan perencanaan pada dua musim yakni musim hujan dan musim kemarau sehingga kemampuan kolam lebih maksimum dan pengelolaannya jadi lebih optimum. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Allah SWT., Ibu Hj. Rukayah selaku orang tua yang selalu mendukung dan menyemangati, Bapak Dr. Rony Riduan, S.T., M.T dan Bapak Riza Miftahul Khair, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing, PT Semesta Centramas khususnya QHSE Section yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini, UPT BLHK Kabupaten Balangan, Laboratorium Fisika Kimia Biologi Tanah Fakultas Pertanian dan Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat.
DAFTAR RUJUKAN Andiani, Selly dan Hj. Markiyah. 2015. Studi Sistem Pengelolaan Limbah Cair dan B3 PT Semsta Centramas. Laporan Kerja Praktik. Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru. Andiani, Selly. 2016. Penggunaan Koagulan Rollfloc untuk Pengolahan Air Asam Tambang Di PT Semesta Centramas Balangan; Pengaruh pH dan Dosis Koagulan Terhadap Penurunan Kekeruhan. Tugas Akhir. Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru. Christanto, Harry dan Syahirul Alim. 2010. Pemilihan Kolam Pengendap Di Daerah Tambang. http://infotambang.blogspot.com Diakses pada tanggal 10 agustus 2016. Endrianto, Muhammad dan Muhammad Ramli. 2013. Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Terbuka Batubara. Geosains Vol. 9, No. 1. Universitas Hasanuddin. Fazumi, M. Affan. 2014. Penentuan Jenis Sedimen Melalui Uji Tekstur Sedimen serta Pengukuran konsentrasi Salinitas, Eh dan pH Sedimen Permukaam Di Muara Sungai Lamong, Surabaya, Jawa Timur. Laporan Praktek Kerja Lapang Program Studi Ilmu Kelautan. Universitas Brawijaya. Malang. Hartono. 2013. Kolam Pengendap. Kuliah Sistem Penyaliran Tambang Program Studi Teknik Pertambangan. Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”. Yogyakarta Husain, Angga Al-Amin. 2016. Desain Kolam Pengendapan (Settling Pond). Universitas Hasanuddin. Peraturan Gubernur Kalimantan Selatan. 2008. Pengelolaan Batubara. Baku Mutu Limbah Cair. Rambang, Mursalin. 2011. Rancangan Sistem Penyaliran Tambang Terbuka PT Pasifik Han Minindo Desa Sumber Mulyo, Kecamatan Pelaihari Kabupaten Tanah Laut Kalimantan Selatan. Skripsi. Program Studi Teknik Tambang Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru. 9
Setiawan, Cahya Dwi dan M. Rizky Setiawan. 2013. Penentuan Dosis Optimum Penambahan Kapur dan Tawas untuk Meningkatkan pH dan Menurunkan Turbidity Di Settling Pond 13 dan 10 PT Arutmin Indonesia Asam-asam Mine. Kerja Praktik. Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.
10
