Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

i

PROSIDINGSEMINAR NASIONAL AVoER 7 2015

Fakultas TeknikUniversitas Sriwijaya

Gedung MM Universitas Sriwijaya21-22 Oktober 2015

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

ii

Hak Cipta 2015

PROSIDINGSEMINAR NASIONAL AVoER VII 2015

Fakultas TeknikUniversitas 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 sebagianatau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronikmaupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam, atau denganmenggunakan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari PenerbitHak Terbit Pada Unsri Press

ISBN : 979-587-559-0

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

iii

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources(AVOER) VII

Gedung Magister Manajemen Universitas SriwijayaJln. Srijaya Negara Bukit Besar Palembang

Untuk pertanyaan berkaitan AvoER VII 2015Silahkan menghubungi

Telp. 0711 370178Fax. 0711 352870

Sekretariat :Grha PTBA Fakultas Teknik Unsri Kampus Palembang

Contact Person :Restu Juniah

0821-7955-5571Harry Waristian

0821-8396-8393

Email : avoer2015@unsri.ac.idWebsite : https://www.avoer.ft.unsri.ac.id

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

iv

REVIEWER

1. Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S. (Ketua)2. Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.S (Waka)3. Dr. Ir. Dinar Putranto4. Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc.5. Prof. Dr. Ir. Hj. Erika Bochori, M.S.6. Prof. Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc.7. Dr. Ir. Hj.Susila Arita8. Dr. Ir. Nukman, M.T.9. Dr. Hj. Tuti Emilia, M.T.10. Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc.11. Dr. Yohannes Adiyanto, M.S.12. Dr. Faisal, DEA13. Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.14. Dr .Ir. Ari Siswanto15. Dr. Heni Fitria

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

v

Published by :

Faculty of Engineering, University of SriwijayaJl. Srijaya Negara Kampus Unsri Bukit Besar PalembangSumatera SelatanIndonesia

Copyright reserved

The organizing comitte is not responsible for any errors or views expressed in thepapers as these are responsibility of the individual authors

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

vi

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nyasehingga Seminar Nasional AVOER VII 2015 ini dapat diselenggarakan sesuai jadwal.Fakultas teknik Universitas Sriwijaya memiliki perhatian khusus berkaitan denganpermasalahan energi. Sebagai bentuk implementasi atas kepedulian tersebut makadilaksanakan Seminar Nasional Added Value of Energy Resources. Dengan pelaksanaanseminar ini diharapkan dapat menjadi wadah komunikasi dari berbagai segmen yangmemiliki sudut pandang serta kepentingan yang berbeda terhadap masalah energi.

Inovasi teknologi energi dalam rangka meningkatkan ketahanan energi nasionaldan lingkungan berkelanjutan dipilih menjadi tema AvoER kali ini karena relevan denganberbagai permasalahan energi saat ini dan yang mungkin muncul dimasa depanmemerlukan 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.Sc2. Ir. Maritje Hutapea3. Ir. Bambang Gatot A, MM4. Ir. Muhammad Rudy5. Ir. Iskandar Surya Alam6. Ir. Edwin A. Mba dan MMyang telah berkenan hadir meluangkan waktu menjadi narasumber pada acara seminaryang dilaksanakan pada 20-21 Oktober 2015. Selanjutnya kami mengucapkan terima kasihkepada para sponsor dan fakultas teknik UNSRI.

Palembang, 10 Oktober 2015Plt. Dekan FT Unsri,

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

vii

PANITIA PELAKSANASEMINAR 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 : Dr.Ir.Restu Juniah, MT.Sekretaris I : Bochori, ST ,MT.Sekretaris II : Harry Waristian, ST, MT.Bendahara : Ir.Hj.Marwani, MTWk Bendahara : Umiyati

I. Seksi Makalah/Publikasi : Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S.Prof. Dr. Ir. Eddy Ibrahim, M.SProf. 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, MSCEIr. 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, DEADr. Ir. H. Marwan Asof, DEA.Dr .Ir. Arie Siswanto, MSCEHeni 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.TM. Yanis, S.T., M.T.Carbella Azhary, S.Kom.Panji Pratama, S.E.Fandy, S.Kom.Rudiansyah, S.Kom.

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

viii

III. Seksi Acara dan Dokumentasi : Prof. Dr. Ir. Kaprawi, DEA (Ketua)Dr. Leli Komariah (Waka)Ir. Farida Ali, DEADr. Budhi Kuswan Susilo, S.T., M.TIr. 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, MTIr. Sariman, M.SIr. Dyos Santoso, M.TIr. Sri Agustina, MT.Budi Santoso, S.T.,M.TRatna Dewi, S.T., M.TIwan Muwarman,ST, MTWenny 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 : 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.EngDr. Agung Mataram, S.T., M.T.Ir. Mukiat, M.SIr. Joni Yanto, M.TEllyani, S.T., M.T.Waluyo, S.T.Heriyanto, S.E.

V. Seksi Sekretariat : Ir. Maulana Yusuf, MS, MT.Ir. Taufik Arief, M.T.Caroline, S.T.,M.T.Barlin, S.T. M.TMarzuki, S.E.Maidawati, SE, M.SiIrhas BambangIbrahimParnotoM. Faisal Fikri,S.E.Devin Ariansyah, S.E

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

ix

Danar HadiAhmad HusniEva Oktarina Sari, S.T.Sepriadi, S.T.Ridwan

VI. Seksi Pameran : Wenty Truly, S.T., M.TAdam Fitria Wijaya, S.T., M.T.Rr. Yunita Bayuningsih, S.T.,M.T.Puji Astuti, SE, M.SiDessa Andriyali, S.T.,M.T.Hendi Warlika, S.T.,M.TGanis MahesaMuhammad Ichsan

VII. Seksi Transportasi, Publikasi : Ir. A. Rahman (Ketua)dan Dokumentasi Rosihan Pebrianto, S.T., M.T. (Waka)

Aneka Firdaus, S.T., M.T.Hasan Basri, SEM. JamilMaryonoDavid TahharrySyahrial IndrajayaBastari SubrotoMuhibanBudionoSutrisnoM. Hanafi, STAgus Gatot HA. RivaiVety, S.TErik 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.SiTrimonoGunawan Azril, SERusli EfendiRuhul QudusAmancikSutrisnoBahder JohamBayumi

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

x

IX. Seksi Pembantu Umum : 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 NafizBEM FT UNSRIPERMATA Unsri

X. Seksi Konsumsi : Ir. Hj. Hartini Iskandar, M.Si. (Ketua)Ir. Siti Miskah, ST, MT (Waka)Ir. Familia Coniwati, MTIr. Hj. Rosdiana Moeksin, MTDiana Purbasari, S.T., M.T.Osni Susanti, S.T.Astuti, ST, MT.Yunisa Risma, A.MdHamidahTirta Nirmala, S.SiRiana Saimona, SE

Seminar Nasional Added Value Of Energy Resources (AVOER) VII21-22 Oktober 2015 Palembang, Indonesia

xi

UCAPAN TERIMA KASIH

Panitia AvoER VII 2015 menyampaikan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnyakepada sponsor, keynote speaker dan semua pihak yang membantu terselenggaranya

kegiatan ini

SPONSORPT. Pertamina Geothermal Energy

PT. Kaltim Prima CoalPT. Adaro Energy, TbkPT. Adaro EnvirocoalPTBA Unit Tarahan

PT. Pertamina EP Aset 2PT. Baturona Adimulya

PT. Timah, TbkSKK Migas

PT. Semen Baturaja, Tbk

NarasumberProf. Dr. Ir. San Afri Awang, M.Sc

Ir. Maritje HutapeaIr. Bambang Gatot A, MM

Ir. Muhammad RudyIr. Iskandar Surya AlamIr. Edwin A. MBA, MM

216

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 1Teknik 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

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

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).

mailto:tutycurtin@yahoo.com

217

2 4

Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif

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 tinggiseperti adanya logam besi, alumunium, mangan, cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik, dan merkuri. 3. Nilai sulfat yang sangat tinggi yaitu 500-10.000mg/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;

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 perairanAkan 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 permukaanTerbentuknya 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.

Tabel 1. Hasil AnalisaSampel Air Asam Tambang

Parameter Unit Hasil Analisa pH 3,50

Morin and Hutt, 1997; Eng & Bussi, 2009) dengan Zat Padat Tersuspensi

mg/liter 8,00

langkah pertama terjadinya oksidasi langsung dari pirit (FeS2) oleh oksigen yang menghasilkan sulfat (SO 2-), 4 ferrous iron (Fe2+) dan keasaman (H+) :

Besi Total mg/liter 28,00 Mangan Total mg/liter 28,47

1. FeS2 + 7/2 O2 + H2O Fe + + 4SO 2- + 2 H+ Tabel 2. Baku Mutu Air Limbah KegiatanPenambangan 2. Fe2+ + O2 + H+ Fe3+ + H2O3. Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 +3 H+ Parameter Satuan Kadar 2- Maksimum 4. FeS2+ 14 Fe3+ + 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO4 +

16 H+ pH 6-9

Dari persamaan diatas dapat terlihat bahwa ion-ion Zat Padat Tersuspensi

mg/liter 400

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 wilayahtambang

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

Besi Total mg/liter 7 Mangan Total mg/liter 4 Sumber: Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 113 Tahun 2003

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

218

2

2

2

2

2

T.E.Agustina, M.F. Hendrawan, dan A. Ambari

merupakan senyawa besi yang biasa dipakai dalam reagen fenton.

Hidrogen peroksida merupakan oksidator kuat akan tetapi pada konsentrasi yang rendah, 0.1 % kinetika reaksinya akan berjalan sangat lambat untuk mendegradasi kontaminan sehingga perlu adanya penambahan Fe (II) untuk meningkatkan kekuatan oksidasi peroksida sehingga dihasilkan radikal baru. Reaksi oksidasi peroksida terkatalisis besi ini biasanya dijalankan pada pH 3-5, dan kombinasi reagen besi/peroksida disebut sebagai Fenton Reagent. Reagen fenton adalah campuran antara hidrogen peroksida dan ion besi. Campuran diantara keduanya menghasilkan gugus radikal hidroksil mengikuti laju dari reaksi diantara keduanya (Ruppert, et.al, 1993).

Pereaksi Fenton ini terdiri dari oksidator hidrogen peroksida (H2O2) dan katalis ion Fe2+. Reaksi Fenton akan menghasilkan spesi radikal hidroksil (OH) dan hidroperoksil (OOH) yang akan memecah struktur dari senyawa fenolik menjadi asam-asam alifatik yang lebih ramah lingkungan dan mampu mendegradasi total senyawa fenolik menjadi CO2 dan H2O. Reaksi fenton banyak digunakan dalam kegiatan penanganan air limbah, tanah dan lumpur terkontaminasi dengan beberapa aplikasi seperti peningkatan biodegradasi, destruksi polutan organik, penghilangan warna dan bau, destruksi resin pada lumpur terkontaminasi radioaktif, penurunan sifat racun, dan penghilangan BOD/COD.Berikut ini adalah mekanisme reaksi reagen fenton yang di katalis oleh Fe2+ (Neyens and Baeyens, 2003) :

1. H2O2 + Fe2+ OH + OH - + Fe3+

Jika bereaksi dengan ion ferri maka akan menghasilkan persamaan berikut:

1. 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 pHb) Konsentrasi zat organikc) Konsentrasi ferrod) Konsentrasi hidrogen peroksidaKondisi 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

219

Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif

pH < 2 Reaksi berjalan dengan perlahan 1,8 < pH 4 Pembentukan HO berjalan lambat 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.

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

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.

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.

Gambar 1. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi (Fe) denganmenggunakan reagen fenton padarasio molar 1:40

Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap kadar logam besi (Fe) denganmenggunakan reagen fenton pada rasio molar 1:60

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.

220

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

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.

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.

Gambar 6.Pengaruh waktu terhadap kadar logam mangan (Mn) dengan menggunakan reagen fenton dan adsorpsi karbon aktif pada rasio molar 1:40

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.

221

Pengolahan Air Asam Tambang dengan Menggunakan Reagent Fenton dan Adsorpsi KArbon Aktif

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.

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.

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.

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.), 314. 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 Fentons 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

http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.09.002http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.09.002http://airasamtambang.info/apaituaat/http://airasamtambang.info/apaituaat/

222

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.

COVER AVOER VII editSampul depan proceedings AVoER 7 2015 del cover n daftar isi_Part1DAFTAR ISI AVOER VII38. Tuty Emilia Agustina editPENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANGACID MINE DRAINAGE TREATMENT