makalah penjernihan air

29
DAMPAK AIR LIMBAH BATUBARA DAN CARA PENGOLAHANNYA OLEH MAHASISWA MATA KULIAH GAMBUT DAN BATUBARA FKIP KIMIA UNLAM BANJARMASIN

Upload: maulida024

Post on 06-Aug-2015

628 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Penjernihan Air

DAMPAK AIR LIMBAH BATUBARA

DAN CARA PENGOLAHANNYA

OLEH

MAHASISWA MATA KULIAH GAMBUT DAN BATUBARA

FKIP KIMIA UNLAM BANJARMASIN

Page 2: Makalah Penjernihan Air

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Tak dapat dipungkiri bahwa batubara merupakan salah satu bahan tambang

Indonesia yang bernilai ekonomis cukup tinggi. Bahkan Indonesia kini telah menempati

urutan kedua setelah Australia sebagai penyumbang batubara dunia. Total sumber daya

batubara Indonesia sampai akhir tahun 2010 mencapai 104,7 miliar ton dengan cadangan

terbukti sebesar 21,1 miliar ton. Kemudian pada akhir 2011 tercatat totalnya sebesar 161

miliar ton dengan cadangan 28 miliar ton. Sumber daya batubara ini tersebar di Sumatera

sebesar 68%, 31% di Kalimantan, dan sisanya terdapat di Jawa Barat, Sulawesi dan Irian

Jaya.

Pada bulan Maret 2003, PT Tambang Batubara Bukit Asam dan New Energy

and Industrial Technology Devolepment Organization (NEDO) Jepang, menemukan

sumber cadangan batubara sebesar 230 juta ton di Kungkilan Timur, Sumatra

Selatan. Dengan demikian dampak positif dari segi ketersediaan sumber daya batubara,

tingginya kebutuhan batubara di masa mendatang tidaklah mengkhawatirkan.

Selain mendatangkan keuntungan, ternyata kegiatan pertambangan juga

memberikan dampak negatif, terutama bagi lingkungan yang ada di sekitar areal

tambang. Air asam tambang merupakan limbah utama yang dihasilkan dari kegiatan

penambangan batubara baik pada tahap ekstraksi dan juga pada tahappemrosesan.

Limbah ini merupakan limbah cair yang terbentuk dari terpaparnya mineral sulfida (pada

umumnya pyrite) terhadap air dan udara yang mengakibatkan teroksidasinya sulfur dan

menghasilkan keasaman yang tinggi dan meningkatnya konsentrasi sulfur, besi dan

logam lainnya. Pada tahap ekstraksi, terganggunya aliran air pada aliran permukaan dan

Page 3: Makalah Penjernihan Air

aliran di bawah tanah yang terdapat pada areal tambang dapat menghasilkan air asam

tambang, baik pada pertambangan bawah tanah ataupun pertambangan terbuka dengan

perbandingan satu ton air asam tambang untuk setiap seribu ton batubara yang dihasilkan

[Bruce G. M., 2005]. Sedangkan pada tahap pemrosesan yang meliputi pencucian,

penghancuran, dan penghilangan air, air asam tambang juga dihasilkan dalam jumlah

besar.

Kalimantan Selatan dengan potensi batubaranya besar sehingga

pengolahannya pun dalam jumlah besar. Hal ini terkadang menimbulkan kurangnya

pemahaman terhadap masyarakat akan dampak air asam tambang yang tercemar di

sungai. Sehingga perlu adanya pemberian info terkait penjernihan air asam tambang ini.

B. Tujuan

1. Memberikan penjelasan mengenai konsep air tercemar, air limbah batubara dan

dampaknya.

2. Memberikan beberapa cara untuk menjernihkan air yang tercemar akibat

pertambangan serta bagaimana cara agar air tersebut dapat dikonsumsi.

C. Manfaat

1. Sebagai upaya memperingatkan jajaran SMAN 1 Binuang maupun masyarakat

sekitarnya akan dampak air asam tambang batubara.

2. Sebagai upaya alternatif bagi jajaran SMAN 1 Binuang maupun masyarakat

sekitarnya untuk mendapatkan air bersih yang sesuai standar secara mandiri.

Page 4: Makalah Penjernihan Air

BAB II

ISI

A. Air yang Tercemar

Sebelum membahas tentang pencemaran air baiklah kita bicarakan terlebih

dahulu apakah pencemaran lingkungan itu? Menurut UU Republik Indonesia No 23

tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, yang dimaksud dengan pencemaran

lingkungan hidup yaitu; masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan

atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup, oleh kegiatan manusia sehingga

kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak

dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Demikian pula dengan lingkungan air

yang dapat pula tercemar karena masuknya atau dimasukannya mahluk hidup atau zat

yang membahayakan bagi kesehatan. Air dikatakan tercemar apabila kualitasnya turun

sampai ke tingkat yang membahayakan sehingga air tidak bisa digunakan sesuai

peruntukannya.

Berdasarkan PP no 82 tahun 2001 pasal 8 tentang Pengelolaan Lingkungan

Hidup, klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 kelas yaitu:

Kelas 1 : yaitu air yang dapat digunakan untuk bahan baku air minum atau peruntukan

lainnya mempersyaratkan mutu air yang sama

Kelas 2 : air yang dapat digunakan untuk prasarana/ sarana rekreasi air, budidaya ikan

air tawar, peternakan, dan pertanian

Kelas 3 : air yang dapat digunakan untuk budidaya ikan air tawar, peternakan dan

pertanian

Kelas 4 : air yang dapat digunakan untuk mengairi pertanaman/ pertanian

Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air diantaranya

adalah :

  - DO (Dissolved Oxygen)

  - BOD (Biochemical Oxygen Demand)

  - COD (Chemical Oxygen Demad), dan

  - Jumlah total Zat terlarut

1. Air Yang Tercemar > DO/ Dissolved Oxygen (Oksigen Terlarut)

Page 5: Makalah Penjernihan Air

Yang dimaksud adalah oksigen terlarut yang terkandung di dalam air, berasal

dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh

semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya

termasuk mikroorganisme seperti bakteri.

Agar ikan dapat hidup, air harus

mengandung oksigen paling sedikit 5

mg/ liter atau 5 ppm (part per million).

Apabila kadar oksigen kurang dari 5

ppm, ikan akan mati, tetapi bakteri

yang kebutuhan oksigen terlarutnya

lebih rendah dari 5 ppm akan

berkembang. Apabila sungai menjadi

tempat pembuangan limbah yang

mengandung bahan organik, sebagian

besar oksigen terlarut digunakan bakteri aerob untuk mengoksidasi karbon dan

nitrogen dalam bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Sehingga kadar

oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat dan akibatnya hewan-hewan seperti

ikan, udang dan kerang akan mati.

Lalu apakah penyebab bau busuk dari air yang tercemar? Bau busuk ini

berasal dari gas NH3 dan H2S yang merupakan hasil proses penguraian bahan

organik lanjutan oleh bakteri anaerob.

2. Air Yang Tercemar > BOD (Biochemical Oxygen Demand)

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

artinya kebutuhan oksigen biokima yang

menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan

dalam reaksi oksidasi oleh bakteri. Sehingga

makin banyak bahan organik dalam air, makin

besar B.O.D nya sedangkan D.O akan makin

rendah. Air yang bersih adalah yang B.O.D nya

kurang dari 1 mg/l atau 1ppm, jika B.O.D nya di

atas 4ppm, air dikatakan tercemar.

3. Air Yang Tercemar > COD (Chemical Oxygen Demand)

Page 6: Makalah Penjernihan Air

COD (Chemical Oxygen Demand) sama dengan BOD, yang menunjukkan

jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi kimia oleh bakteri. Pengujian COD

pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD.

 

 

Keunggulan itu antara lain sanggup

menguji air limbah industri yang beracun

yang tidak dapat diuji dengan BOD

karena bakteri akan mati da waktu

pengujian yang lebih singkat, kurang lebih

hanya 3 jam

4. Air Yang Tercemar > Zat Padat Terlarut

Air alam mengandung zat

padat terlarut yang berasal dari

mineral dan garam-garam yang

terlarut ketika air mengalir di

bawah atau di permukaan tanah.

Apabila air dicemari oleh limbah

yang berasal dari industri

pertambangan dan pertanian,

kandungan zat padat tersebut akan

meningkat. Jumlah zat padat terlarut ini dapat digunakan sebagai indikator

terjadinya pencemaran air. Selain jumlah, jenis zat pencemar juga menentukan

tingkat pencemaran. Air yang bersih adalah jika tingkat D.O nya tinggi, sedangkan

B.O.D dan zat padat terlarutnya rendah.

B. Air Limbah Batubara atau Air Asam Tambang

Limbah pertambangan seperti batubara biasanya tercemar asam sulfat dan

senyawa besi, yang dapat mengalir ke luar daerah pertambangan. Air yang mengandung

kedua senyawa ini dapat berubah menjadi asam. Bila air yang bersifat asam ini melewati

daerah batuan karang/ kapur akan melarutkan senyawa Ca dan Mg dari batuan tersebut.

Selanjutnya senyawa Ca dan Mg yang larut terbawa air akan memberi efek terjadinya

AIR SADAH, yang tidak bisa digunakan untuk mencuci karena sabun tidak bisa berbuih.

Bila dipaksakan akan memboroskan sabun, karena sabun tidak akan berbuih sebelum

Page 7: Makalah Penjernihan Air

semua ion Ca dan Mg mengendap. Limbah pertambangan yang bersifat asam bisa

menyebabkan korosi dan melarutkan logam-logam sehingga air yang dicemari bersifat

racun dan dapat memusnahkan kehidupan akuatik.

Selain pertambangan batubara, pertambangan lain

yang menghasilkan limbah berbahaya adalah pertambangan

emas. Pertambangan emas menghasilkan limbah yang

mengandung merkuri, yang banyak digunakan penambang

emas tradisional atau penambang emas tanpa izin, untuk

memproses bijih emas. Para penambang ini umumnya kurang

mempedulikan dampak limbah yang mengandung merkuri

karena kurangnya pengetahuan yang dimiliki.

Biasanya mereka membuang dan mengalirkan limbah bekas proses pengolahan

pengolahan ke selokan, parit, kolam atau sungai. Merkuri tersebut selanjutnya berubah

menjadi metil merkuri karena proses alamiah. Bila senyawa metil merkuri masuk ke

dalam tubuh manusiamelalui media air, akan menyebabkan keracunan seperti yang

dialami para korban Tragedi Minamata.

Bahaya dari pertambangan batubara adalah air buangan tambang berupa lumpur

dan tanah hasil pencucian yang diakibatkan dari proses pencucian batubara yang lebih

populer disebut sludge. Saat ini banyak analis pertambangan yang tidak mau

menyebarkan secara detail tentang bahaya air cucian batubara. Limbah cucian batubara

yang ditampung dalam bak penampung sangat berbahaya karena mengandung logam-

logam beracun yang jauh lebih berbahaya dibanding proses pemurnian pertambangan

emas yang menggunakan sianida (CN).

Proses pencucian dilakukan untuk menjadi batubara ebih bersih dan murni

sehingga memiliki nilai jual tinggi. Proses ini dilakukan karena pada saat dilakukan

eksploitasi biasanya batubara bercampur tanah dan batuan. Agar lebih mudah dan murah,

dibuatlah bak penampung untuk pencucian. Kolam penampung itu berisi air cucian yang

bercampur lumpur. Salah satu LSM Lingkungan menyebutnya dana beracun yang berisis

miliaran gallon limbah cair batubara.

Sludge mengandung bahan kimia karinogenik yang digunakan dalam pemrosesan

batubara seperti arsenik, merkuri, kromium, boron, selenium dan nikel. Dibandingkan

tailing dari limbah pertambangan emas, unsur beracun dari logam berat yang ada pada

limbah pertambangan batubara jauh lebih berbahaya. Sayangnya sampai sekarang tidak

Page 8: Makalah Penjernihan Air

ada publikasi atau informasi dari perusahaan pertambangan terhadap bahaya sludge

kepada masyarakat di sekitar pertambangan.

Unsur berat menyebabkan penyakit kulit, gangguan pencernaan, paru dan

penyakit kanker otak. Air sungai tempat buangan limbah digunakan masyarakat secara

terus-menerus. Gejala penyakit itu biasanya akan tampak setelah bahan beracun

terakumulasi dalam tubuh manusia.

Kegiatan penambangan batubara memiliki dampak positif maupun negatif bagi

makhluk hidup dan lingkungan sekitarnya. Secara umum, dampak positif yang dihasilkan

adalah terbukanya lapangan kerja baru serta menambah pendapatan daerah pada lokasi

penambangan. Sementara itu, dampak negatif yang muncul adalah terganggunya

lingkungan area penambangan yang disebabkan oleh penebangan hutan, pembukaan

lahan untuk tambang dan terbentuknya air asam tambang. Selain itu, dihasilkan juga air

limbah yang berasal dari coal processing plant (CPP). Upaya yang dilakukan untuk

menanggulangi dampak negatif tersebut melalui usaha seperti, revegetasi untuk lahan

yang telah selesai ditambang, pembuatan saluran air dan kolam untuk menampung air

limbah dari coal processing plant (CPP) dan mengolah air asam tambang.

Air asam tambang merupakan residu yang berasal dari sisa pengolahan bijih

setelah target mineral utama dipisahkan. Air asam tambang secara mineralogi terdiri atas

mineral-mineral seperti silika, silikat besi, magnesium, natrium, kalium, dan sulfida.

Sulfida mempunyai sifat aktif secara kimiawi, dan apabila bersentuhan dengan udara

akan mengalami oksidasi sehingga membentuk garam-garam bersifat asam dan aliran

asam mengandung sejumlah logam beracun seperti As, Hg, Pb, dan Cd.

Polutan yang terdapat dalam limbah pertambangan terbukti mencemari perairan,

berdampak buruk bagi kesehatan makhluk hidup di sekitarnya, dan mengakibatkan

penurunan kualitas lingkungan. Beberapa perusahaan tambang di Kalimantan ditengarai

tidak melakukan pengelolaan water treatment terhadap limbah buangan tambang dan

juga tanpa penggunaan bahan penjernih Aluminium klorida, tawas dan kapur. Akibatnya

limbah buangan tambang menyebabkan sungai sarana pembuangan limbah cair menjadi

keruh.

C. Pengolahan Air Limbah Tambang Batubara

Pengolahan air limbah sangat diperlukan sebab air tersebut pada akhirnya akan

mengalir ke lingkungan sekitar, seperti sungai. Oleh karena itu, hasil akhir dari

pengolahan air limbah dari coal processing plant (CPP) harus memenuhi baku mutu air

Page 9: Makalah Penjernihan Air

yang telah ditetapkan. Baku mutu air limbah batu bara adalah ukuran batas atau kadar

unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemaran yang ditenggang keberadaannya

dalam air limbah batu bara yang akan dibuang atau dilepas ke air permukaan. Parameter

yang dimonitoring pada air limbah kegiatan penambangan batubara adalah TSS, total Fe

dan total Mn (KepMenLH no.113/2003).

Pada wilayah perairan Standar baku mutu yang ditetapkan berdasarkan Peraturan

Pemerintah Republik Indonesia No. 82 Tahun 2001 maupun berdasarkan Keputusan

Gubernur Kalimantan Selatan No.28 Tahun 1995 yaitu kandungan logam untuk timbal

(Pb), tembaga (Cu), cadmium (Cd), dan derajat keasaman berturut-turut tidak boleh

melebihi 0,03 ppm, 0,02 ppm, 0,01 ppm, dan 6-9.

Pengolahan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi dan

absorpsi. Adsorpsi adalah penyerapan ion atau penyerapan listrik pada permukaan

koloid. Koagulasi adalah peristiwa pengendapan atau penggumpalan partikel koloid.

Proses koagulasi terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid; yang disebabkan

penambahan zat elektrolit ke dalam sistem koloid tersebut. Sistem koloid stabil bila

koloid tersebut bermuatan positif atau bermuatan negatif. Jika muatan pada sistem koloid

tersebut dilucuti dengan cara menetralkan muatannya, maka koloid tersebut menjadi

tidak stabil lalu terkoagulasi (menggumpal). Kegunaan koagulasi yaitu memudahkan

partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dan bahan-bahan koloidal di dalam air

menjadi agregat/jonjot (proses sebelum penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga

dapat dipisahkan dengan proses pengendapan. Koagulan merupakan zat pengendap yang

ditambahkan pada proses pengendapan dan penyaringan.

Upaya yang telah dilakukan untuk menghilangkan logam berat dari limbah

industri pertambangan adalah melalui berbagai perlakuan baik secara fisik dan kimia

atau gabungan keduanya, misalnya dengan penambahan zat kimia tertentu untuk proses

pemisahan ion logam berat atau dengan resin penukar ion (exchange resins), dan

beberapa metode lainnya seperti penyerapan dengan menggunakan karbon aktif,

elektrodialysis dan reverse osmosis. Teknologi alternatif yang berpotensi untuk

dikembangkan dibandingkan dengan proses kimia adalah melalui pengolahan secara

biologis untuk mengurangi ion logam berat dari air tercemar.

1. Pengolahan air limbah dengan tawas

Ini ada cara yang mudah dan murah. Namun, sifat asam dari tawas hanya akan

menambah keasaman air limbah batubara tersebut. Walaupun hasilnya air menjadi

Page 10: Makalah Penjernihan Air

agak jernih, akan tetapi tidak baik untuk kesehatan apabila digunakan dalam jangka

waktu lama.

Persenyawaan Al2(SO4)3 disebut juga tawas, merupakan bahan koagulan yang

paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis (murah), mudah

didapatkan di pasaran, serta mudah penimpanannya. Selain itu bahan ini cukup

efektif untuk menurunkan kadar karbonat. Dengan demikian, makin banyak dosis

tawas yang ditambahkan, pH makin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga

perlu dicari dosis tawas optimum yang harus ditambahkan. Pemakaian tawas paling

effektif antara pH 5,8-7,4. Untuk pengaturan (menaikkan) pH biasanya ditambahkan

larutan kapor Ca(OH)2 atau soda abu (Na2CO3).

Berdasarkan penelitian Praswasti PDK Wulan, Misri Gozan, Hardi Putra

(Fakultas Teknik Kimia UI), endapan yang dihasilkan koagulan tawas tidak stabil

sehingga apabila terjadi gangguan maka akan memerlukan waktu lama untuk

mengendap kembali. Hal ini juga menyebabkan volume endapan menjadi lebih

besar.

Dalam tawas 50 ppm (5 ml tawas yang dilarutkan dalam 5000 ml air limbah

batubara), memerlukan 8,2 kg kapur/hari untuk menetralkan pH. Penggunaan kapur

karena tawas bersifat asam sedangkan kapur bersifat basa sehingga dapat

menetralkan pH.

2. Pengolahan air limbah dengan biji kelor

Penelitian sebelumnya mengenai pemanfaatan biji kelor (Moringa oleifera)

sebagai biokoagulan menunjukkan bahwa biji kelor (Moringa oleifera) mampu

menurunkan kekeruhan, kadar logam berat dan jumlah bakteri pada pengolahan air

limbah maupun air bersih. Berdasarkan hasil Studi Eksplorasi Tentang Bahan

Koagulan Alami Dari Tumbuh-Tumbuhan Dan Efeknya Terhadap Kandungan

Bakteri Coli, biji kelor (Moringa oleifera) dapat mereduksi bakteri Coli sekitar 28%

(Juli, N., Suria, W., Birsyam, I., 1986).

Biji kelor mengandung suatu zat aktif 4α- 4r- rhamnosyloxy- benzyl-

isothiocyanate yang berfungsi sebagai protein kationik. Zat aktif ini dapat membantu

menurunkan gaya tolakmenolak antara partikel koloid dalam air. Prinsip utama

mekanismenya adalah adsorbs dan netralisasi tegangan protein tersebut. Ion-ion

logam yang terlarut akan diadsorbsi oleh biji kelor sedangkan koloid yang terbentuk

akan terjadi netralisasi muatan oleh protein yang terkandung dalam kelor tersebut

(Adfa dkk, 2006). Sehingga penambahan biji kelor tidak boleh diatas batas optimum

Page 11: Makalah Penjernihan Air

karena konsentrasi optimum protein untuk mengikat logam berat sudah terlampaui

dan kemampuan penyisihan logam berat akan menurun.

Penelitian M. Hindun Pulungan mengenai pamanfaatan biji kelor (Moringa

oleifera) untuk menjernihkan air limbah, menunjukkan penurunan turbiditas dari

limbah tahu sebesar 72,21% (Pulungan, H., 2007). Selain itu serbuk biji kelor

(Moringa oleifera) juga memiliki efektifitas 99,529% untuk menurunkan kadar ion

Fe dan 99,355% untuk Mn serta 99,868% kekeruhan dalam air (Srawaili, E. T.,

2009).

Kelebihan biji kelor (Moringa oleifera) sebagai Biokoagulan dibanding

koagulan kimia, yaitu mudah untuk dibudidayakan di lingkungan sekitar, karena

tanaman biji kelor (Moringa oleifera) merupakan tanaman yang dapat hidup di

daerah dengan ketinggian mulai dari pesisir laut sampai ke daerah dataran tinggi.

Namun, besar efektifitas biji kelor ini dipengaruhi oleh karakteristik sampel air asam

tambang dan dosis yang digunakan.

Biji kelor dibiarkan sampai matang atau tua di pohon dan baru dipanen setelah

kering. Sayap bijinya yang ringan serta kulit bijinya mudah dipisahkan sehingga

meninggalkan biji yang putih. Bila terlalu kering di pohon, polong biji akan pecah

dan bijinya dapat melayang “terbang” ke mana-mana. Biji tak berkulit tersebut

kemudian dihancurkan dan ditumbuk sampai halus sehingga dapat dihasilkan bubuk

biji Moringa. Jumlah bubuk biji moringa atau kelor yang diperlukan untuk

pembersihan air bagi keperluan rumah tangga sangat tergantung pada seberapa jauh

kotoran yang terdapat di dalamnya.

Untuk menangani air sebanyak 20 liter (1 jeriken), diperlukan jumlah bubuk

biji kelor 2 gram atau kira-kira 2 sendok teh (5 ml). Tambahkan sedikit air bersih ke

dalam bubuk biji sehingga menjadi pasta. Letakkan pasta tersebut ke dalam botol

yang bersih dan tambahkan ke dalamnya satu cup (200 ml) lagi air bersih, lalu kocok

selama lima menit hingga campur sempurna. Dengan cara tersebut, terjadilah proses

aktivitasi senyawa kimia yang terdapat dalam bubuk biji kelor. Saringlah larutan

yang telah tercampur dengan koagulan biji kelor tersebut melalui kain kasa dan

filtratnya dimasukkan ke dalam air 20 liter (jeriken) yang telah disiapkan

sebelumnya, dan kemudian diaduk secara pelan-pelan selama 10-15 menit. Selama

pengadukan, butiran biji yang telah dilarutkan akan mengikat dan menggumpalkan

partikel-partikel padatan dalam air beserta mikroba dan kuman-kuman penyakit

yang terdapat di dalamnya sehingga membentuk gumpalan yang lebih besar yang

Page 12: Makalah Penjernihan Air

akan mudah tenggelam mengendap ke dasar air. Setelah satu jam, air bersihnya

dapat diisap keluar untuk keperluan keluarga.

Pengolahan air limbah kegiatan penambangan batubara dengan tanaman kelor

ini dapat dijadikan sebagai salah satu masukan pada pemilihan alternatif tanaman

untuk reklamasi lahan bekas penambangan. Dengan pengolahan limbah yang tepat,

selain pencemaran lingkungan akibat air limbah kegiatan penambangan batubara

dapat dicegah, tanaman kelor (Moringa oleiera) yang dibudidayakan pada lahan

bekas penambangan maupun lingkungan sekitar tambang, dapat dimanfaatkan oleh

masyarakat setempat untuk pengolahan air lainnya. Hal ini dapat menjadi menjadi

salah satu nilai tambah perusahaan tambang dalam menerapkan Coorperate Social

Responsibility (CSR) dan sistem manajemen lingkungan.

D. Cara Memperoleh Air Bersih

Air yang kita minum harus bersih sesuai standar, demikian juga air yang kita

gunakan untuk mandi, mencuci, memasak, juga harus bersih. Bersih disini artinya bersih

dari segi fisik, kimiawi dan biologis. Bersih secara fisik artinya jernih, tidak berwarna,

tawar dan tidak berbau.

Secara kimiawi air yang kualitasnya baik adalah yang memiliki pH netral, tidak

mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) dan ion-ion logam, serta bahan organik.

Sedangkan bersih secara biologis artinya tidak mengandung mikroorganisme seperti

bakteri baik yang patogen/ menyebabkan penyakit atau yang apatogen.

Ada 2 cara untuk mendapatkan air bersih dalam skala terbatas yaitu :

Tanpa Bahan Kimia, dan

Dengan Menambahkan Bahan Kimia.

Kedua cara penjernihan air ini melalui 2 tahap, yaitu tahap pengendapan dan

tahap penjernihan. Media penyaring yang digunakan adalah; pasir, arang batok, ijuk dan

kerikil. Pada cara yang kedua, ditambahkan bahan kimia berupa tawas, kapur dan kaporit

ke dalam bak pengendap untuk membantu menggumpalkan zat kimia pencemar.

1. Cara Memperoleh Air Bersih> Tanpa Bahan Kimia

Page 13: Makalah Penjernihan Air

Cara ini biasanya digunakan untuk sumber air terbuka dengan menggunakan

3 macam bak yaitu bak pengendap, bak penyaring dan bak penampung air

bersih, yang ukurannya tergantung volume air yang akan dialirkan. Mula-mula air

dari sumbernya dialirkan ke bak pengendap. Selanjutnya lewat saluran bambu yang

pada bagian ujungnya di beri kawat kasa, dari bak pengendap air dialirkan ke

dalam bak penyaring melalui parit yang berbelok-belok dan berbatuan untuk

mendapatkan kandungan oksigen. Atau jika tidak mungkin parit dapat diganti

dengan saluran bambu. Bak penyaring ini telah diisi dengan media penyaring, yang

disusun berturut-turut dari bagian dasar bak berupa batu setinggi 10 cm, kerikil 10

cm, pasir halus setinggi 20 cm, arang 5 cm, ijuk 10 cm, pasir halus 15 cm dan

lapisan paling atas diisi ijuk lagi setinggi 10 cm. Setelah melewati bak penyaring air

di tampung di dalam bak penampung air bersih. Untuk keperluan minum dan

masak, air ini tetap harus dimasak agar kumannya mati.

Karbon atau arang aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk

yang berasal dari material yang mengandung karbon misalnya batubara, kulit kelapa,

dan sebagainya. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan

dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki

permukaan dalam yang luas.

Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon,

dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu

tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran

udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon

tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai

bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). Daya serap

ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih

Page 14: Makalah Penjernihan Air

tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia

ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan

mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut

sebagai arang aktif.

Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan

seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang

sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan

akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam

biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu

biasanya arang aktif di kemas dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap

tertentu beberapa jenis arang aktif dapat di reaktivasi kembali, meskipun demikian

tidak jarang yang disarankan untuk sekali pakai. Reaktifasi karbon aktif sangat

tergantung dari metode aktivasi sebelumnya, oleh karena itu perlu diperhatikan

keterangan pada kemasan produk tersebut.

Batubara muda (lignit) memiliki kandungan karbon, kadar air dan mineral

anorganik yang tinggi namun memiliki energi yang rendah, sehingga

pemanfaatannya sebagai sumber energi menjadi tidak menguntungkan. Salah satu

pemanfaatan batubara muda (lignit) adalah sebagai adsorben arang aktif pada

pengolahan limbah cair. Adsorben dari batubara muda ini mampu menyerap logam

besi (Fe) dan logam arsen (As) sekitar 92,08% (Damris, M. 2003).

Arang aktif dengan perlakuan terbaik dapat digunakan sebagai bahan

penjernih air sumur yang tercemar. Arang aktif dapat menjernihkan air sumur yang

keruh, menyerap warna, menurunkan kadar logam seng, mangan, besi dan nikel

(Rini Pujiarti, 2005).

2. Cara Memperoleh Air Bersih> Dengan Menambahkan Bahan Kimia

Page 15: Makalah Penjernihan Air

Pada cara kedua ini digunakan 2 buah Drum yang berukuran sama yang

dilengkapi dengan keran air, sebagaibak pengendap dan bak penyaring. Tinggi

keran air dari dasar drum kira-kira 5-10 cm (harus lebih tinggi dari lumpur yang

akan terkumpul). Tetapi drum bisa juga diganti dengan gentong. Setelah air kotor

masuk kedrum pengendap, masukkan 1 gr tawas/ 1 gr kapur/ 2,5 gr kaporit untuk

setiap 10 liter air, lalu diaduk perlahan ke satu arah. Pengadukan sebaiknya

dilakukan pada malam hari sehingga pengendapan berlangsung sempurna pada

keesokan paginya.

Pada drum yang berfungsi sebagai bak pengendap diberi media penyaring

yang terdiri dari kerikil setinggi 5 cm di bagian dasar, kemudian berturut-turut ke

atas diberi arang batok setinggi 10 cm, ijuk setinggi 10 cm dan pasir halus setinggi

20 cm. Ketika air yang dialirkan dari drum pengendap melewati media penyaring

ini, air akan dijernihkan lagi melalui proses penyaringan. Sehingga ketika kran

dibuka akan diperoleh air yang bersih. Apabila air yang keluar dari drum kedua

sudah tidak jernih, media penyaring harus dicuci atau diganti dengan yang baru.

E. Prinsip Desinfeksi pada Air

1. Pengertian

Yang dimaksud dengan desinfeksi adalah pembunuhan terhadap semua

mikroba yang membahayakan. Zat-zat yang dipergunakan untuk usaha desinfeksi

ini dinamakan desinfektan. (Surbakti., 1987)

Page 16: Makalah Penjernihan Air

Desinfeksi merupakan salah satu proses dari pengolahan air, yang mana proses

desinfeksi adalah suatu proses atau usaha agar kuman patogen yang ada didalam air

punah atau hilang. Bahan desinfeksi yang dipakai tidak boleh membahayakan, dapat

diterima masyarakat pemakai, serta mempunyai efek desinfeksi untuk waktu yang

cukup lama. Beberapa cara desinfeksi yang dapat dilakukan yaitu dengan:

a. Desinfeksi dengan pemanasan/perebusan

b. Desinfeksi dengan klorinasi

c. Desinfeksi dengan radiasi sinar ultra violet dan panas matahari

d. Desinfeksi dengan ozonisasi

2. Desinfeksi dengan pemanasan/perebusan

Cara efektif dan sering kita lakukan adalah memasak atau merebus air yang

akan kita konsumsi hingga mendidih. Cara ini sangat efektif untuk mematikan

semua patogen yang ada dalam air seperti virus, bakteri, spora, fungi dan protozoa.

Lama waktu air mendidih yang dibutuhkan adalah berkisar 5 menit, namun lebih

lama lagi waktunya akan lebih baik, direkomendasikan selama 20 menit.

Walaupun mudah dan sering kita gunakan, kendala utama dalam memasak air

hingga mendidih ini adalah bahan bakar, baik itu kayu bakar, briket batubara,

minyak tanah, gas elpiji ataupun bahan bakar lainnya yang di sebagian daerah di

Indonesia hal tersebut sulit didapatkan

3. Desinfeksi dengan klorinasi

Klorinasi merupakan desinfeksi yang paling umum digunakan. Klorin yang

digunakan dapat berupa bubuk, cairan atau tablet. Bubuk klorin biasanya berisi

kalsium hipoklorit, sedangkan cairan klorin, berisi natrium hipoklorit. Desinfeksi air

minum yang mempergunakan gas chlorine atau preparat chlorine disebut klorinasi.

Sasaran klorinasi terhadap air minum adalah penghancuran bakteri melalui

daya germisidal dari klorin terhadap bakteri. Khlorin telah terbukti hanya merupakan

desinfektan yang ideal. Bila dimasukkan dalam air akan mempunyai pengaruh yang

segera membinasahkan kebanyakan mikroba. yang berkurang dalam air. Secara

umum kebanyakan air mengalami desinfeksi yang cukup baik bila residu khlorin

bebas sebanyak kira-kira 0,2 mg/L diperoleh setelah khlorinasi selama 10 menit.

Page 17: Makalah Penjernihan Air

Residu yang lebih besar dapat menimbulkan bau yang tidak enak, sedangkan

yang lebih kecil tidak dapat diandalkan. Khlorin akan sangat efektif bila pH air

rendah Chlorine merupakan senyawa desinfektan, yang banyak digunakan dalam

proses pengolahan air. Desinfektan ini bekerja dengan baik untuk membunuh

bakteri, fungi dan virus.

Namun desinfektan ini juga dapat menimbulkan efek negative terhadap

kesehatan manusia selain dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak enak pada air.

Sebagai contoh Chlorine dapat bersifat merusak atau korosif pada kulit dan

peralatan, selain itu Chlorine juga berpotensi merusak sistem pernafasan manusia

dan hewan

4. Desinfeksi dengan radiasi sinar ultra violet dan panas matahari

Metode ini sering disebut juga dengan nama SODIS (solar disinfectan water)

yang merupakan cara pengolahan air mentah menjadi air minum yang aman dengan

memanfaatkan sinar matahari dan sesuai untuk diterapkan pada tingkat rumah

tangga, pemaparan air minum dengan sinar matahari terutama sinar UV-A akan

merusak dan melumpuhkan mikroorganisme pathogen. Jika pada saat pemaparan

suhu air mencapai 50° C maka proses disinfeksi hanya membutuhkan waktu 1 jam

pemaparan.

Didaerah tertentu di pelosok negeri, terkadang gas elpiji dan atau minyak

tanah itu sulit didapat dan harganya tidak terjangkau. Keadaan itulah yang

menjadikan masyarakat disana mengkonsumsi air mentah tanpa direbus atau

disinfeksi terlebih dahulu yang menyebabkan meningkatnya kasus diare, dan water

borne dissease lainnya. Untuk itulah perlu ditemukan terobosan baru dalam

pensterilan air dan salah satunya adalah metode solar disinfection water.

Pada dasarnya prinsip desinfeksi dengan SODIS adalah sinergi antara sinar

UV-A dengan panas. Apabila temperatur mencapai di atas 50 ºC: radiasi yang

dibutuhkan hanya sepertiganya saja.dengan SODIS E-Coli berkurang sampai 3-4

desimal (99,9%).

5. Desinfeksi dengan ozonisasi

Ozon adalah molekul gas alami yang mudah larut dalam air dan tidak beracun.

Di alam, ozon ditemukan di lapisan luar dari atmosfir dan berfungsi sebagai tameng

terhadap radiasi ultra violet sinar matahari yang dapat menyebabkan penyakit kanker

kulit. Ozon adalah molekul gas yang terdiri 3 atom Oksigen dan mempunyai rumus

kimia O3.

Page 18: Makalah Penjernihan Air

Molekul Ozon bersifat tidak stabil dan akan selalu berusaha mencari ‘sasaran’

untuk dapat melepaskan satu atom Oksigen dengan cara oksidasi, sehingga dapat

berubah menjadi molekul oksigen yang stabil (O2). Karena sifat oksidatornya yang

sangat kuat, maka Ozon sangat unggul untuk disinfeksi (membunuh kuman),

detoksifikasi (menetralkan zat beracun) dan deodorisasi (menghilangkan bau tidak

enak) dalam air dan udara.

Dalam hal disinfeksi/sterilisasi air, teknologi Ozon paling unggul dan sangat

efektif. Ozon dapat menghancurkan kuman, bakteri, virus, jamur, spora, kista, lumut

dan zat organik lainnya. Selain itu, juga dapat menetralisir zat organik/mineral yang

berlebihan/ beracun. Penggunaan Ozon tidak menghasilkan zat sisa yang

membahayakan kesehatan. Bahkan sebaliknya, akan menambahkan kadar olsigen

dalam air sehingga lebih segar dan sehat.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini, antara lain :

1. Air limbah batubara atau air asam tambang atau Sludge mengandung bahan kimia

karinogenik yang digunakan dalam pemrosesan batubara seperti arsenik, merkuri,

kromium, boron, selenium dan nikel. Unsur berat menyebabkan penyakit kulit,

gangguan pencernaan, paru dan penyakit kanker otak. Gejala penyakit itu biasanya

akan tampak setelah bahan bercaun terakumulasi dalam tubuh manusia.

2. Beberapa cara pengolahan air limbah batubara yang dapat dilakuka secara mandiri

oleh masyarakat sekitar, antara lain dengan koagulan tawas, biji kelor dan kulit

singkong.

B. Saran – saran

Saran-saran yang dapat kami berikan terkait pengolahan air limbah ini, antara lain :

Page 19: Makalah Penjernihan Air

1. Bagi masyarakat dapat segera mempraktekkannya di rumah.

2. Bagi para siswa dan guru di sekolah dapat melakukan percobaan lebih lanjut terkait

efekivitas dan efisiensi pengolahan air limbah.

3. Bagi pemerintah dapat menyalurkan dana untuk masyarakat sekitar tambang agar

mereka dapat mengolah air limbah tambang batubara secara mandiri.

4. Bagi perusahaan pertambangan batubara agar berusaha untuk konsisten

memperhatikan kualitas tambangya dengan membuat water treatment dan penguraian

bahan penjernih air hingga limbah buangan aman bagi masyarakat dan lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA