Upload
others
View
17
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
PEMODELAN HIDROLOGI DALAM PENGELOLAAN AIR ASAM TAMBANG
Email : [email protected]
Wa : 087712706772
Webinar Dunia Tambang
Jakarta 15 September 2021
Madaniyah
Enviromental Consultant PT. Sampullu Adijaya Prakarsa
AGENDA
❖ Apa itu Air Asam Tambang??
❖ Karakteristik Air Asam Tambang
❖ Prinsip Pengelolaan Air Asam Tambang
❖ Pengolahan Air Asam Tambang
❖ Pemodelan Hidrologi Untuk pengelolaan
Air Asam Tambang Bisakah??
Presentation title 2
PENGANTAR
❖Kegiatan Penambangan, pengolahanserta pemurnian berpotensimenimbulkan dampak penting terhadaplingkungan
❖Ciri Kegiatan Penambanganadanya aktivitas penggalian dan penimbunan.
• Akan mengubah kondisi lingkungan, terutama komponen tanah ataubatuan.
• Akan berdampak terhadapkomponen biota yang terdapat di permukaan atau yang terkandungdalam tanah atau batuan
• Lahan terbuka peningkatanErosi akan mengganggukualitas air
3
APA ITU AIR ASAM TAMBANG??
4
❖Kegiatan penggalian dan penimbunan juga akan menimbulkanterdedahnya (exposed) batuan sehingga memungkinkan kontakdengan udara dan air hujan sehingga mengakibatkan terjadinyaperubahan fisika maupun kimia dari batuan tersebut.
• Kimia : terjadi reaksi kimia antara batuan (atau mineral yang terkandung) dengan udara atau air
• Hasil reaksi kimia antara udara dan mineral bila ter”cuci” oleh air limpasan(air hujan atau rembesan air tanah) dan juga reaksi antara mineral dan air dapat mengakibatkan perubahan kualitas air limpasan atau air tanah.
❖Jika perubahan yang terjadi ditunjukkan dengan tingkat keasamanyang tinggi hal ini di sebut dengan Air Asam Tambang disingkatAAT (Acid Mine Drainage atau AMD)
APA ITU AIR ASAM TAMBANG??
5
❖Air asam tambang – AAT (acid mine drainage - AMD atau air asam batuan –acid rock drainage - ARD) adalah air yang bersifat asam (tingkat keasaman yang tinggi dan sering ditandai dengan nilai pH yang rendah di bawah 5) sebagaihasil dari oksidasi mineral sulfida yang terpajan atau terdedah (exposed) di udara dengan kehadiran air dan mikroorganisme.
❖Di dunia pertambangan juga dikenal dengan Neutral Mine Drainage jika pH yang terbentuk netral atau alkalin (basa) tetapi mengandung logam terlarut atausulfat yang dapat melampaui baku mutu lingkungan.
• AAT/AMD : tambang batubara
• AAB/ARD : tambang bijih
APA ITU AIR ASAM TAMBANG??
6
❖Komponen Pembentuk AAT
• Mineral sulfida – sumber sulfur / asam
• Oksigen (dalam udara) - Pengoksidasi
• Air - Pencuci hasil oksidasi
• Bakteri
❖Sulfur yang mudah teroksidasi adalah sulfur yang terdapat dalambentuk mineral sulfida :
• FeS2 – pirit
• FeS2 – marcasite
• FexSx – pyrrhotite
• FeAsS - arsenopirit
• Cu2S – chalcocite
• CuS – covellite
• CuFeS2 - Chalcopirit
• PbS – galena
• ZnS – sphalerite
• MoS2 – molybdenite
• NiS - millerite
FeS2
Air
O2
PEMBENTUKAN AIR ASAM TAMBANG
7
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 Fe²⁺ + 4 SO4²⁻ + 4 H⁺Pyrite + Oxygen + Water Ferrous Iron + Sulfate + Acidity
(1)
FeS2 + 14 Fe ³⁺ + 8 H2O 15 Fe²⁺ + 2 SO4²⁻ + 16 H⁺Pyrite + Ferric Iron + Water Ferrous Iron + Sulfate + Acidity
(2)
4 Fe²⁺ + O2 + 4 H⁺ 4 Fe³⁺ + 8 H2O Ferrous Iron + Oxygen + Acidity Ferric Iron + Water
(3)
• Kehadiran bakteri acidithiobacillus ferrooxidans dapat mempercepat reaksi ini (5-6 kali).
Fe²⁺ + ¼ O2+ 5/2 H2 4 Fe(OH)3 + 2 H⁺ (4)
FeS2+ 15/4 O2+ 7/2 H2O Fe(OH)3 + 2 SO4²⁻ + 4 H ⁺Pyrite+ Oxigen + Water “Yellow boy” + Sulfuric acid
(5)
• Jika Reaksi (1) dan (4) digabungkan maka akan diperoleh reaksi :
KARAKTERISTIK AIR ASAM TAMBANG
8
• Memiliki kandungan sulfat yang tinggi
• pH rendah berkisar 2-4 (meningkatkan konsentrasi logamterlarut)
• Memiliki kandungan logam berat (Fe, cu, Pb, Zn, Cd,Co, Cr, Ni, Hg), metalloid (As dan Sb) dan unsur lain (Al, Si, Ca, Na, Mg, Ba dan F) yang tinggi.
• Kehadiran mineral sekunder seperti kalsium, magnesium, kalium dan natrium
• Panas
PEMBENTUKAN AAT PADA WILAYAH PERTAMBANGAN
9
• Pit Penambangan
• Timbunan batuan penutup (Overburden disposal)
• Timbunan komoditas penambangan - Air hujan yang jatuh dan terinfiltrasi pada timbunan batubara atau bijih hasilpenambangan (run of mine, ROM), timbunan tailing dan timbunan mineral sisa pencucian batubara.
• Air tanah atau rembesan air tanah yang mengalir kedalambukaan tambang bawah tanah dan kontak dengan batuandinding bukaan.
10
Genangan di Pit
Sumber Gambar : Gautama, 2012
PRINSIP PENGELOLAAN AIR ASAM TAMBANG
11
❖AAT menjadi salah satu dampak penting dari kegiatan pertambangan yang harus dikelola tidak saja karena dampaknya terhadap lingkungan perairanatau air tanah, tetapi juga karena:
– Sekali telah terbentuk akan sulit untuk menghentikannya (kecuali salah satu komponennya habis)
– Bisa berdampak sangat lama, melampaui umur tambang; pengalamanmenunjukkan bisa berlangsung sampai ratusan tahun
❖Risiko yang dihadapi oleh pertambangan terhadap AAT tidak saja pada masa operasi tetapi yang lebih penting adalah pada masa pascatambang.
❖Lebih baik mencegah daripada mengolah (prevention is better than
treatment)
PENCEGAHAN PEMBENTUKAN AIR ASAM TAMBANG
12
❖Pencegahan pembentukan AAT dengan 2 tahap :
1. Karakterisasi batuan
2. Pengelolaan Overburden (OB management plan)
❖Karakterisasi batuan untuk mengetahui apakah batuan yang akan tergali pada
saat penambangan maupun batuan yang akan terpapar oleh udara berpotensi
membentuk asam (Potentially Acid Forming /PAF) atau batuan yang tidak
berpotensi membentuk asam (Non-Acid Forming /NAF).
❖Identifikasi batuan dengan cara pengujian sampel batuan (Tahap Ekplorasi)
❖Pengujian sampel batuan bisa menggunakan :
1. Uji statik (digunakan untuk menentukan potensi pembentukan asam)
2. Uji kinetik (dapat menentukan laju reaksi pembentukan AAT)
PENGELOLAAN OVERBURDEN (OB MANAGEMENT PLAN)
13Sumber : Abfertiawan, 2010
PENGELOLAAN OVERBURDEN (OB MANAGEMENT PLAN)
14
• Metode yang umum diterapkan dalam penimbunan overburden adalah encapsulation dan layering → menempatkan material PAF dan NAF sedemikian rupa untuk menghindari terjadinyapembentukan AAT (mencegah oksidasi mineral sulfida dan/ataualiran air)
Sumber: Gautama, 2014
PENGELOLAAN OVERBURDEN (OB MANAGEMENT PLAN)
15
Sumber : Candra Nugraha, 2012, PT. Kaltim Prima Coal
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG
16
❖Pengolahan AAT diperlukan agar memenuhi baku mutu lingkungan sebelum
dilepaskan ke badan perairan alami.
❖Prinsip utama pengelolaan AAT → sedapat mungkin mencegah terbentuknya
AAT = upaya preventif.
❖Tetapi pada kenyataannya pada kegiatan penambangan terbuka hal tersebut
tidak dapat mencegah secara total terjadinya AAT
❖AAT yang tak dapat dicegah pembentukannya, misalnya:
– Dari mine pit
– Pengotor hasil dari pencucian batubara
– Stockpile batubara
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG
17
❖ Pengolahan AAT dapat digolongkan menjadi:
– Pengolahan aktif (active treatment)
– Pengolahan pasif (passive treatment)
❖ Pengolahan secara aktif adalah metode untuk menetralisasi air asam
tambang dengan penambahan material alkali.
❖ Pengolahan aktif dengan penambahan berbagai jenis material alkali untuk
meningkatkan pH, menjernihkan air dan mengendapkan logam berat.
❖ Bahan alkali yang sering digunakan adalah batu kapur (CaCO3), kapur tohor
(CaO), hydrated lime (Ca(OH)2) soda-ash (Na2CO3), atau caustic soda
(NaOH).
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG : AKTIF TREATMENT
18Sumber : Gunawan dkk, 2012. PT. Berau Coal
Contoh instalasi penambah kapur
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG : PASSIVE TREATMENT
19
❖ Pengolahan AAT secara aktif : biaya besar, terbatas pada saat
operasi penambangan.
❖ Pengolahan secara pasif adalah metode untuk menetralisasi air asam
tambang dengan cara memanfaatkan proses kimia dan proses biologi di alam
❖ Pengolahan pasif yang sering digunakan oleh perusahaan tambang di
Indonesia yaitu lahan basah buatan (constructed wetland), saluran anoksik
batu kapur (anoxic limestone drain, ALD), Sistem aliran vertikal (vertical flow
system), dan saluran terbuka batu kapur (open limestone channe, OLC).
PASSIVE TREATMENT : CONSTRUCTED WETLAND
20
❖ Konsep lahan basah buatan sama dengan konsep rawa, dimana lahan selalu
tergenang, tetapi tidak terlalu dalam.
❖ Membutuhkan bahan organik / media berupa gravel, batu kapur, kompos
atau kombinasi dari batu kapur dan kompos.
Sumber : Mansur, Irdika. 2014.
PASSIVE TREATMENT : CONSTRUCTED WETLAND
21
❖ Tanaman yang digunakan di lahan basah buatan adalah Typha angustifolia.
❖ Typha angustifolia adalah tanaman jenis rumput yang banyak digunakan di negara negara lain, di Indonesia yang telah berhasil menggunakan rumputthypa yaitu di PT. Bukit asam dan PT. Berau coal.
❖Banyak literatur yang menyebutkan bahwa Rumput Typha angustifolia dapatmenaikkan pH dan menyerap logam berat.
❖Di Indonesia juga sedang dikembangkan seleksi jenis-jenis pohon yang dapatditanam di lahan basah. Yang telah digunakan adalah jenis pohon longkidadan kayu putih.
PASSIVE TREATMENT : CONSTRUCTED WETLAND
22Sumber : Mansur, Irdika. 2014.
PASSIVE TREATMENT
23Sumber : Gunawan dkk, 2012. PT. Berau Coal
PEMODELAN HIDROLOGI UNTUK PENGELOLAAN AIR ASAM
TAMBANG
24
❖ kajian hidrologi adalah kegiatan penelitian untuk mempelajari dan mengetahui pergerakan, distribusi, kuantitas, dan kualitas air permukaandalam rangka perencanaan dan kegiatan pertambangan.
❖ Kajian Hidrologi wajib dilakukan dan dicantumkan pada dokumen studikelayakan tambang.
❖Jenis data yang digunakan pada kajian hidrologi adalah data curah hujan, Peta topografi, Data luas daerah tangkapan hujan, data lubang bor dan data slug test.
❖ pemodelan hidrologi menjadi penting dalam pengelolaan AAT karena untukmemprediksi kualitas dan kuantitas aliran air dalam pendekatan daerahtangkapan.
PEMODELAN HIDROLOGI UNTUK PENGELOLAAN AIR ASAM
TAMBANG
25
❖Pendekatan pengelolaan AAT melalui Pemodelan hidrologi dapatmemprediksi aspek perubahan hidrologi yang terjadi di pit penambangansehingga upaya preventif pengelolaan AAT dapat direncanakan sebelumpenambangan dimulai
❖ Dalam kontek operasional penambangan telah terjadi Pemodelan hidrologidapat mengidentifikasi pit penambangan yang memberikan kontribusi besardalam menghasilkan air asam tambang sehingga dapat digunakan Untukmenentukan skala prioritas dan metode pengelolaan AAT yang terbentuk.
PENUTUP
26
❖ Air asam tambang menjadi isu lingkungan yang penting pada kegiatanpenambangan karena sekali sekali terbentuk akan sulit menghentikannya dan dapat berlangsung untuk jangka waktu yang sangat lama melampaui umurtambang
❖Pengelolaan AAT perlu perhatian dari semua pelaku tambang dan memerlukanperencanaan yang terintegrasi sejak tahap ekplorasi, tahap operasi produksisampai tahap pascatambang
❖Pendekatan pengelolaan AAT melalui Pemodelan hidrologi dapat memprediksiaspek perubahan hidrologi yang terjadi di pit penambangan sehingga upayapreventif pengelolaan AAT dapat direncanakan sebelum penambangan dimulai
❖Jika penambangan telah berjalan, maka pemodelan hidrologi berguna untukmenenetukan skala prioritas dan metode pengelolaan AAT yang terbentuk
REFERENSI
27
• Manege, et all, 2014. Penerapan dan Kinerja Selective Overburden Dumping dalam Rangka Pencegahan Pembentukan AAT PT. KPC,
Seminar Air Asam Tambang dan Pascatambang ke-5 di Indonesia: Bandung
• Gautama, R. S, 2014. Bahan Ajar Kursus Air Asam Tambang :Bandung
• Mansur, irdika, 2014. Potensi Konstruksi Hutan Rawa Sebagai Alternantif Wetland Air Asam Tambang: Pemilihan Jenis Pohon
Kehutanan. Seminar Air Asam Tambang dan Pascatambang ke-5 di Indonesia: Bandung
• Gunawan, et all, 2014. Penelitian dan Pengembangan Sistem Pengelolaan Air Asam Tambang di Lati Mine Operation. Seminar Air
Asam Tambang dan Pascatambang ke-5 di Indonesia: Bandung
• Gautama, R.S, 2012. Bahan ajar Pengelolaan Air Asam Tambang,.Bimbingan Teknis Reklamasi Dan Pascatambang Pada Kegiatan
Pertambangan Mineral & Batubara Ditjen Mineral & Batubara, KESDM, Yogyakarta
• Abfertiawan, sonny. 2010. Tantangan Pengelolaan Air Asam Tambang. https://www.gesi.co.id/pengelolaan-air-asam-tambang/
• Abfertiawan, sonny. 2015. Model Transport Air Asam Tambang Melalui Pendekatan Daerah Aliran Sungai Pada Tambang Terbuka
Batubara. Disertasi. Institut Teknologi Bandung.
TERIMAKASIH
28