aplikasi teknik stabilisasi/solidifikasi (s/s) untuk
TRANSCRIPT
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
Komposisi Massa (g) Volume
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
Komposisi Massa (g) Volume
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
Hasil Uji Kuat Tekan
Benda Uji 1 FA : TA
Benda Uji 2 FA :TA
Hasil Uji Kuat Tekan
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
Hasil Uji Kuat Tekan
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
Hasil Uji Kuat Tekan
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
Hasil Uji Kuat Tekan
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
Hasil Uji Kuat Tekan
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
Hasil Uji Kuat Tekan
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