aplikasi teknik stabilisasi/solidifikasi (s/s) untuk...

Wahyuni Dwi Susilowati

3312100082

Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc.

Jurusan Teknik Lingkungan

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2016

Aplikasi Teknik Stabilisasi/Solidifikasi (S/S) untuk

Remediasi Timbunan Tailing Penambangan Emas

Rakyat dengan Menggunakan Fly Ash

1

Ujian LisanTugas Akhir

Pendahuluan

Tinjauan Pustaka

Metode Penelitian

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

OUTLINE

9

2

Pendahuluan

3

Latar Belakang

4

Kadar merkuri timbunan

tailing penambangan emas

rakyat Kulon Progo

sebesar 164-384 mg/kg.

Batas total konsentrasi

merkuri sebesar 75 mg/kg

(PP No.101 Tahun 2014).

Latar Belakang

Fly ash dapat meningkatkan mutu,ketahanan, kekuatan, kedap air, danekonomis (Irawan et al., 2012)

Timbunan

TailingFly Ash

5

Stabilisasi/Solidifikasi

Mengidentifikasi karakteristik timbunan

tailing aktif dan tidak aktif

penambangan emas rakyat

Tujuan Penelitian

Menentukan komposisi optimum

timbunan tailing aktif dan timbunan tailing

tidak aktif menggunakan fly ash dengan

teknik S/S

6

1

2

Manfaat Penelitian

1

Memberikan

informasi tentang

karakteristik

timbunan tailing

dari penambangan

emas rakyat 2

Memberikan

pengetahuan

tentang teknik S/S

menggunakan fly

ash pada timbunan

tailing mengandung

merkuri.

7

Penelitian dilakukan pada

Maret 2016 – Mei 2016

Ruang Lingkup

Penelitian dilakukan skala

laboratorium.Pembuatan benda uji S/S dan

uji kuat tekan beton dilakukan

di Laboratorium Beton dan

Bahan Bangunan Jurusan

Teknik Sipil FTSP ITS

Pengujian TCLP produk S/S

dilakukan di Laboratorium

Limbah Padat dan B3 Jurusan

Teknik Lingkungan FTSP ITS.

Variabel :

-Variasi jenis timbunan tailing

penambangan emas rakyat

- Variasi komposisi sampel

timbunan tailing dan fly ash

8

Tinjauan Pustaka

9

Berupa padatan semacam pasir yang sangat halus

atau slurry yang bercampur dengan air membentuk

lapisan tipis (Purwantari, 2007).

Tinjauan Pustaka

Amalgamasi

Tailing

Proses penambangan emas tradisional dengan

cara pengikatan bijih emas dengan menggunakan

merkuri membentuk amalgam (Widodo, 2008).

10

Proses mengubah limbah B3 dengan cara

menambahkan bahan pengikat untuk membentuk

senyawa yang padat (Munir, 2008)

Tujuan S/S sebagai berikut (Trihadiningrum, 2000) :

• Mengkonversi limbah beracun menjadi massayang secara fisik inert

• Memiliki daya leaching rendah

• Memiliki kekuatan mekanik yang cukup agaraman untuk di buang ke landfill limbah B3

Tinjauan Pustaka

Stabilisasi/solidifikasi (S/S)

11

Tinjauan Pustaka

Semen Portland (% dari massa)

Fly Ash(% dari massa)

CaO 64,01 0,37 – 27,68

SiO2 20,13 27,88 -59,40

Al2O3 5,78 5,23 – 33,99

Fe2O3 2,35 1,22 – 29,63

MgO 1,19 0,42 – 8,79

SO3 3,53 0,04 – 4,71

Na2O 0,11 0,20 – 6,90

K2O 0,77 0,64 – 6,68

TiO2 0,37 0,24 – 1,73

(Feng, 2011)

Komposisi Bahan

Fly Ash

12

Tes standar yang dilakukan untuk mengetahui mobilitas kontaminan

yang terkandung dalam limbah (US EPA, 2004).

Tinjauan Pustaka

Uji TCLP

Uji Kuat Tekan

Teknik Perawatan (Curing)

13

Metode perawatan beton dapat dilakukan:

1. Moist Curing

2. Steam Curing

3. Curing Compound

(Arradhika, 2012)

Besarnya beban per satuan luas yang menyebabkan benda uji beton

hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu (Sebayang, 2013).

Metode Penelitian

14

Metode PenelitianKerangka Penelitian

Kondisi Eksisting Kondisi Ideal

Ide Penelitian

Tujuan Penelitian

Studi Literatur

Persiapan Alat & Bahan

Pelaksanaan Penelitian

Pengamatan

Analisis Data & Pembahasan

Penentuan Variabel & Parameter

Kesimpulan 15

Metode Penelitian

Dusun Sangon, Kelurahan Kalirejo, Kecamatan Kokap,

Kabupaten Kulon Progo

Titik Sampling

Titik Kontrol

Gambaran Umum Wilayah

16

X YTitik Tidak Aktif I 396810 9133391Titik Tidak Aktif 2 397073 9133549Titik Tidak Aktif 3 397033 9133510Titik Tidak Aktif 4 397146 9133947Titik Tidak Aktif 5 397103 9133799

Metode Penelitian

Dusun Sangon, Kelurahan Kalirejo, Kecamatan Kokap,

Kabupaten Kulon Progo

Titik Sampling

Titik Kontrol

Gambaran Umum Wilayah

17

X YTitik Tidak Aktif I 396810 9133391Titik Tidak Aktif 2 397073 9133549Titik Tidak Aktif 3 397033 9133510Titik Tidak Aktif 4 397146 9133947Titik Tidak Aktif 5 397103 9133799

Metode PenelitianPengambilan Sample

TimbunanTailing Aktif

Tanah Kontrol

TimbunanTailing Tidak

Aktif

5 Lokasi

5 Lokasi

1 Lokasi

30 cm

60 cm

90 cm

30 cm

60 cm

90 cm

30 cm

60 cm

90 cm

18

Metode PenelitianKarakteristik Awal Sampel

19

1. Uji Konsentrasi MerkuriLaboratorium Analisis Obat dan Makanan,

Fakultas Farmasi, Universitas SurabayaMetode ICP

2. Uji nilai pHLaboratorium Limbah Padat dan B3 pH meter

3. Uji Kadar AirLaboratorium Limbah Padat dan B3Metode Gravimetri

Metode Penelitian3. Penggilingan Sampel

20

Oven Wadah tertutup

Oven bersuhu 50⁰CDilakukan pada sore

hari – pagi hari

Bond Ball Mill pada kecepatan 56 rpm

selama 2-3 jam

Hasil tailing yang sudah digiling

Metode Penelitian4. Uji Konsistensi

21

Penimbangan bahan komposisi

Pengadukan bahan dan air Pengukuran alat

vicat

Metode Penelitian5. Pembuatan Benda Uji

22

Benda uji dibuat dengan cetakan Specimen Mold

Benda uji berbentuk kubus sisi 5 cm

5 cm

5 cm

5 cm

Nama FA:TA

(%)

FA

(g)

TA

(g)

A1 100:0 300 0

B1 90:10 270 30

C1 80:20 240 60

D1 70:30 210 90

E1 60:40 180 120

F1 50: 50 150 150

G1 40 : 60 120 180

H1 30:70 90 210

I1 20:80 60 240

J1 10:90 30 270

K1 0:100 0 300

Nama FA : TTA

(%)

FA

(g)

TTA

(g)

A2 100:0 300 0

B2 90:10 270 30

C2 80:20 240 60

D2 70:30 210 90

E2 60:40 180 120

F2 50: 50 150 150

G2 40 : 60 120 180

H2 30:70 90 210

I2 20:80 60 240

J2 10:90 30 270

K2 0:100 0 300

Nama FA: K

(%)

FA

(g)

K

(g)

A3 100:0 300 0

B3 90:10 270 30

C3 80:20 240 60

D3 70:30 210 90

E3 60:40 180 120

F3 50: 50 150 150

G3 40 : 60 120 180

H3 30:70 90 210

I3 20:80 60 240

J3 10:90 30 270

K3 0:100 0 300

Ket:FA : Fly AshTA : Tailing AktifTTA : Tailing Tidak aktifK : Kontrol

Metode Penelitian

Variasi Komposisi Benda Uji

23

Metode Penelitian

5. Curing

6. Uji Kualitas Beton

Metode moist curing

Selama 28 hari

Uji kuat tekan dan uji TCLP

Dibandingkan dengan baku mutu

24

Parameter Baku Mutu Sumber

Uji Kuat Tekan 10 ton/cm2 Keputusan Kepala Bappedal No.

3 Tahun 1995

Uji TCLP 0,05 mg/l PP No.101 Tahun 2014

Metode PenelitianCuring

25

Moisture Curing

Benda uji diletakkan di atas

kain jala

Penutup : kain basah

Metode PenelitianUji Kuat Tekan

26

Alat : Universal Testing Machine

Pada saat uji kuat tekan

Benda uji setelah di uji kuat tekan

Metode PenelitianUji TCLP

27

Uji TCLP dilakukan dengan mengacupada standard method 1311

Hasil ekstraksi dari TCLP dianalisiskadar merkuri di Balai Riset danStandarisasi Surabaya

Hasil dan Pembahasan

28

Total konsentrasi Hg melampaui baku mutu sebesar 75 mg/kg*

*Menurut PP No.101 Tahun 2014

Hasil Total Konsentrasi Hg

29

SampelTotal Konsentrasi

(mg/kg)

TA 30 318

TA 60 182

TA 90 160

TTA 30 97

TTA 60 99

TTA 90 94

Karakteristik pH

Tailing Aktif = 6,58

Tailing Tidak Aktif = 7,3

Tanah Kontrol = 6,74

Hasil Uji Kadar Air dan pH

30

Sampel Kadar Air (%)

TA 30 28,41

TA 60 34,41

TA 90 33,02

TTA 30 46,57

TTA 60 30,47

TTA 90 30,81

Hasil Uji Konsistensi Normal

31

Komposisi Massa (g) Volume

Air (ml)FA : TA FA TA

(100:0) 300 0 152

(90:10) 270 30 146

(80:20) 240 60 143

(70:30) 210 90 139

(60:40) 180 120 136

(50:50) 150 150 135

(40:60) 120 180 130

(30:70) 90 210 130

(20:80) 60 240 129

(10:90) 30 270 118

(0:100) 0 300 80


Air (ml)FA:TTA FA TTA

(100:0) 300 0 152

(90:10) 270 30 147

(80:20) 240 60 143

(70:30) 210 90 140

(60:40) 180 120 137

(50:50) 150 150 136

(40:60) 120 180 132

(30:70) 90 210 127

(20:80) 60 240 124

(10:90) 30 270 110

(0:100) 0 300 90


Air (ml)FA :TK FA TK

(100:0) 300 0 152

(90:10) 270 30 147

(80:20) 240 60 140

(70:30) 210 90 138

(60:40) 180 120 137

(50:50) 150 150 137

(40:60) 120 180 133

(30:70) 90 210 129

(20:80) 60 240 129

(10:90) 30 270 138

(0:100) 0 300 125

Semakin banyak fly ash yang ditambahkan, maka air yang

ditambahkan semakin banyak pula

Hasil Uji Kuat Tekan

32Baku mutu uji kuat tekan : 10 ton/m2*

*Menurut Kep Kepala Bappedal No.3 Tahun 1995

Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Fly Ash : Tailing Aktif

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Uji

Ku

at T

eka

n (

ton

/m2

)

Komposisi Fly Ash : Tailing Aktif


Benda Uji 1 FA : TA

Benda Uji 2 FA :TA


33

Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Fly Ash : Tailing Tidak Aktif

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Uji

Ku

at T

eka

n (

ton

/m2

)

Komposisi Fly Ash : Tailing Tidak Aktif


Benda Uji 1 FA : TTA

Benda Uji 2 FA : TTA

Baku mutu uji kuat tekan : 10 ton/m2**Menurut Kep Kepala Bappedal No.3 Tahun 1995


34

Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Fly Ash : Tanah Kontrol

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Uji

Ku

at T

eka

n (

ton

/m2

)

Komposisi Fly Ash : Tanah Kontrol


Benda Uji 1 FA : TK

Benda Uji 2 FA : TK

Baku mutu uji kuat tekan : 10 ton/m2**Menurut Kep Kepala Bappedal No.3 Tahun 1995


35

Ket:FA : TA : Komposisi Fly Ash : Tailing AktifFA : TTA : Komposisi Fly Ash : Tailing Tidak AktifFA TK : Komposisi Fly Ash Tanah Kontrol

Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Fly Ash : Tailing

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

(100:0)(90:10)(80:20)(70:30)(60:40)(50:50)(40:60)(30:70)(20:80)(10:90)(0:100)

Ku

at T

eka

n (

ton

/m2

)

Komposisi Fly Ash : Tailing


Benda Uji FA:TA

Benda Uji FA: TTA

Benda Uji FA:TK

Hasil Uji TCLP

36Baku mutu uji TCLP: 0,05 mg/L*

*Menurut PP No.101 Tahun 2014

Hasil Uji TCLP Benda Uji Fly Ash : Tailing

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Ko

nse

tras

i (m

g/L)

Hasil Uji TCLP

Benda Uji FA:TA

Benda Uji FA:TTA

Benda Uji FA:TK

Baku Mutu

Hasil Uji TCLP

37

• Hasil uji TCLP semua komposisi jauh memenuhi baku

mutu yaitu <0,05 mg/L. Hal ini disebabkan:

1. Tailing mengandung mineral inert seperti kuarsa

dan alumino silikat.

2. Tailing bercampur dengan tanah setempat yang

memiliki permeabilitas antara 1,03 x 10-12 – 7,32 x

10-13 cm/detik

• Tanah setempat dapat digunakan sebagai bahan

solidifikasi tailing. Penambahan fly ash dapat

meningkatkan produk S/S sehingga lebih aman untuk

ditimbun pada landfill.

Kesimpulan

38

Total konsentrasi TTPA yaitu 160-318 mg/kg

dan TTPTA yaitu 94-99 mg/kg. Total konsentrasi

merkuri pada tailing melebihi baku mutu

menurut PP No.101 Tahun 2014 TK-B sebesar

75 mg/kg. Kadar air rata-rata sebesar 19,16%-

34,41%. Nilai pH TTPA sebesar 6,58 & pH

TTPTA sebesar 7,3.

Tanah setempat mampu melaukan S/S timbunan

tailing dengan baik tanpa penggunaan fly ash,

dimana hasil uji TCLP < 0,0005 mg/L dan hasil uji

kuat tekan < 10 ton/m2 . Hasil uji TCLP semua

benda uji S/S memenuhi baku mutu sesuai PP

No.101 Tahun 2014 sebesar 0,05 mg/L. Nilai kuat

tekan S/S TTPA sebesar 53 ton/m2 dan nilai kuat

tekan S/S TTPTA sebesar 107 ton/m2. Nilai kuat

tekan memenuhi baku mutu sesuai Keputusan

Kepala Bappedal No.3 Tahun 1995 sebesar 10

ton/m2.

1

2

SARAN

39

Perlu adanya penelitian lanjutan untuk

tailing dengan kadar Hg yang lebih tinggi

untuk mengetahui keefektifan teknik S/S

pada konsentrasi Hg yang tinggi.

Perlu adanya kajian lanjutan untuk teknik

penimbunan tailing penambangan emas

rakyat

1

2

TERIMA KASIH

40

aplikasi teknik stabilisasi/solidifikasi (s/s) untuk...

Documents