LAMPIRAN I
DATA PENELITIAN
1. Beban Tekan Bata Beton
Tabel L 1.1 Beban Tekan Bata Beton Hasil Penelitian Komposisi
Limbah (%)
Beban Tekan Bata Beton (kN)
Rata-rata
2. Kuat Tekan bata Beton
3. Berat Bata Beton untuk Uji Porositas a. Berat Bata Beton untuk Benda Uji I
Tabel L 1.3 Berat Bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian I Komposisi Limbah (%) Berat Kering (Kg) Berat Basa (Kg)
0 3,89 4,00
b. Berat Bata Beton untuk Benda Uji II
Tabel L 1.4 Berat Bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian II Komposisi Limbah (%) Berat Kering (Kg) Berat Basa (Kg)
0 3,89 3,95
c. Berat Bata Beton untuk Benda Uji III
Tabel L 1.5 Berat Bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian III Komposisi Limbah (%) Berat Kering (Kg) Berat Basa (Kg)
4. Porositas Bata Beton
Tabel L 1.6 Porositas Bata Beton Hasil Penelitian Komposisi
Tabel L 1.7 Mobilisasi Logam Berat Hg pada Bata Beton Hasil Penelitian Komposisi
6. Standart Mutu Bata Beton
Tabel L 1.8 Standart Mutu Bata Beton
7. Standart Mutu Logam Berat
Tabel L 1.9 Standart Mutu Logam Berat
Parameter Konsentrasi (ppm) Nitrate + Nitrite 1000,0
LAMPIRAN II
PERHITUNGAN
1. Konsentrasi Logam Hg Sebelum disolidifikasi
Perhitungan konsentrasi logam Hg sebelum disolidifikasi dihitung dengan menggunakan persamaan (SNI 02-0086-2005) :
Dimana :
C = konsentrasi (ppb) Hg hasil ploting dari kurva kalibrasi atau melalui persamaan garis kurva standart.
P = Faktor pengenceran W = bobot contoh (gram) V = Volume pelarut (ml)
Contoh perhitungan konsentrasi logam Hg pada limbah tailing
sebelum disolidifikasi :
Dik : Berat limbah tailing = 5,0010 gr Konsentrasi aktual = 169,1705 ppb Volume Pelarut = 100 ml Faktor pengenceran = 4
2. Kuat Tekan Bata Beton
Perhitungan kuat tekan dihitung dengan menggunakan persamaan (SNI 03-0349-1989) :
Dimana :
KT = Kuat tekan (kg/cm2) P = Besarnya beban tekan (kg) A = Luas bidang tekan (cm2) Fk = 1,18
Contoh perhitungan kuat tekan bata beton dengan beban tekan 398,0 kN dan komposisi 6,25% pada benda uji I :
Dik : Beban Tekan = 260,0 kN A (luas bidang tekan) = p x l
= (21 x 10,5) cm = 220,5 cm2 Faktor koreksi = 1,18
3. Porositas Bata Beton
Perhitungan porositas bata beton dihitung dengan menggunakan persamaan (SNI 03-0349-1989) :
Dimana :
A = Berat bata beton kering (gr) B = Berat bata beton basah (gr)
Contoh perhitungan porositas bata beton dengan komposisi limbah 6,25% pada benda uji I :
Dik : Berat kering (A) = 3,86 kg Berat basah (B) = 4,03 kg
DAFTAR PUSTAKA
[1] Albinas Gailius, dkk (2010). “Hazardous Wastes Recycling by Solidification/Stabilization Method”. Journal of Materials Science, Vol.16, No.2 (2010), hal. 166-169.
[2] Astuti, Widi, dkk. “Studi Pemanfaatan Lumpur Limbah Cair B-3 yang Mengandung Pb dan Cr dari Industri Percetakan sebagai Bahan Baku Tambahan Pembuatan Paving Block”, Media Komunikasi Teknik Sipil (Juni, 2005), Vol.13, No.2, hal 78-83
[3] BSN (1989). SNI 03-0349-1989 : Bata Beton Untuk Pasangan Dinding. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
[4] Caijun Shi and Jimenez, A. Fernandez (2006). “Stabilization/Solidification of Hazardous and Radioactive Wastes With Alkali-Activated Vements". Journal of Hazardous Materials B137 hal. 1656-1662
[5] Chandrayanti, Lucy. Pemanfaatan Limbah Sekam Dan Serat Rami (Goni) Untuk Pembuatan Papan Semen. Tugas Akhir Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan. YayasanLingkungan Hidup. Yogyakarta, 2003.
[6] Fatimawali, dll. “Analisis Kandungan Merkuri Pada Krim Pemutih yang Beredar di Kota Manado”, Farmasi FMIPA UNSRAT, Vol.2, No.01 (Februari, 2013)
[7] Febriansyah, dkk,. “Pengaruh Penambahan Limbah Padat Abu Terbang Batubara (Fly Ash) Terhadap Kekuatan Tekan Dan Porositas Genteng Tanah Liat Kabupaten Pringsewu”. Universitas Lampung, 2013.
[9] Grasso, D. (1993). “Hazardous Waste Site Remediation, Source Control, Lewis Publishers”.
[10] Junita Nita Ratna. “Risiko Keracunan Merkuri (Hg) Pada Pekerja Penambang Emas Tanpa Izin (Peti) Di Desa Cisarua Kecamatan Nanggung Kabupaten Bogor”. Universitas Islam Negri, 2013.
[11] Mizwar Andi,dkk. “Pemanfaatan limbah lumpur berminyak Melalui Proses Stabilisasi/Solidifikasi dengan Semen Untuk Pembuatan Bata Beton Berlubang”, Lampung: Universitas Lampung, (2006).
[12] Murdock, L.J.;et al. Bahan dan Praktek Beton. Edisi ke-4. Erlangga. Jakarta, 1999.
[13] Pranjoto dan Endang. “Kajian tentang Proses Solidifikasi/Stabilisasi Logam Berat Dalam Limbah dengan Semen Portland”. Yogyakarta: UNY, (Agustus, 2007).
[14] Prasetyo, radian. “Kajian Pemanfaatan Limbah Penambangan Emas”. Jakarta: Universitas Indonesia, (2007).
[15] Rianto Sugeng. “Analisis Faktor-faktor yang Berhubungan dengan Keracunan Merkuri pada Penambang Emas Tradisional di Desa Jendi Kecamatan Selogiri Kabupaten Wonogiri”, Universitas Diponegoro, Semarang, 2010.
[16] Santanu, Paria dan Pak K. Yuet (2006). “Solidification/Stabilization of
Organic and Inorganic Contaminants using Portland Cement”. Published in Environmental, Vol.14, hal. 220-223.
[18] Tri Mulyono. “Teknologi Beton”, Penerbit ANDI Yogyakarta (2003).
[19] Utomo, M. Pranjoto dan Laksono, Endang Widjajanti. “Kajian Tentang Proses Solidifikasi/Stabilisasi Logam Berat Dalam Limbah Dengan Semen Portland”, UNY (2007).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3. 1 LOKASI PENELITIAN
Penelitian “Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Tailing yang Mengandung Merkuri (Hg) dari Pertambangan Emas Sebagai Campuran Dalam Pembuatan
Concrete (Beton)” dilakukan di Laboratorium Penelitian BARISTAN dan
Laboratorium Beton, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. 2 BAHAN DAN PERALATAN
3.2.1. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Limbah padat pertambangan emas
2. Semen Portland 3. Pasir
4. Kerikil 5. Air
6. HNO3 1 N
7. KMnO4
8. Natrium Klorida Hidroksilamin Sulfat (NH2OH)2H2SO4)
9. H2SO4
10. SnCl2
11. Aquadest
3.2.2. Peralatan
4. Ayakan
11. Neraca Teknik kapasitas 10 kg 12. Oven
3.3.1. Analisa Limbah Padat Pertambangan Emas (Tailing) a. Penyiapan Limbah Tailing
1. Timbang secara akurat limbah tailing sebanyak 5 gram kemudian masukkan kedalam labu dekstruksi tertutup yang dapat dihubungkan dengan pendingin refluks.
2. Basahi limbah tailing dengan ± 5 ml aquades dan tambahkan beberapa butir batu didih.
3. Tambahkan 20 ml HNO3 (asam nitrat) pekat dan 10 ml H2SO4
(asam sulfat) pekat.
4. Dihubungkan dengan pendingin refluks kemudian didiamkan selama satu malam.
5. Dipanaskan ± 1 jam
6. Hentikan pemanasan bila muncul uap putih. Dinginkan, kemudian ditambahkan 2 ml larutan KMnO4 dan didihkan
7. Setelah didinginkan pindahkan kedalam labu 100 ml sambil membilas refluks.
8. Tepatkan hingga tanda batas dengan aquadest bebas merkuri. 9. Larutan siap diukur dengan alat AAS.
b. Pembuatan Larutan Standart untuk 5, 10, 15, 20, dan 25 ppb
1. Pipet sesuai kebutuhan larutan induk merkuri kedalam labu 50 ml.
2. Tepatkan hingga tanda batas dengan larutan pengencer HNO3 1
N.
3. Perlakukan sama antara limbah tailing dengan standart (lihat penyiapan limbah tailing.
c. Pengukuran
1. Siapkan peralatan AAS dan optimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaannya.
2. Pindahkan larutan standart dan contoh ke dalam tabung AAS, ditambahkan tetes demi tetes larutan Hidroksilamin Hidroklorida hingga warna KMnO4 tidak muncul lagi (hilang).
3. Segera tambahkan 10 ml SnCl2 dan langsung hubungkan dengan
peralatan aerasi AAS.
4. Diukur absorban larutan standart dan limbah tailing.
5. Dibuat kurva kalibrasi larutan standart (setiap kali melakukan pengujian) dengan memplotkan antara konsentrasi standart dengan absorban yang terukur oleh alat AAS.
6. Dihitung koefisien regresi dari kurva standart (minimal r=0,9975).
7. Buat persamaan regresi kurva kalibrasi standart. 8. Hitung koefisien limbah tailing melalui kurva kalibrasi
W = bobot contoh (gram) V = Volume akhir labu (ml) (SNI 02-0086-2005)
3.3.2. Proses Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Padat
1. Menyiapkan limbah padat pertambangan emas (Tailing) yang
3. Setelah tercampur dengan rata, kemudian bahan campuran tersebut dimasukkan ke dalam mesin penggilingan yang bertujuan untuk memadatkan campuran bahan.
4. Bahan yang telah tercampur rata dimasukkan ke dalam alat pencetak.
5. Setelah beton dicetak kemudian dikeringkan selama 24 jam dalam ruangan terbuka untuk memperoleh kondisi pengerasan optimum.
6. Lalu direndam selama 7, 14, dan 28 hari.
(Lab. Beton Teknik Sipil USU)
3.3.3. Proses pengujian Tekan
1. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman, lalu dijemur selama ± 24 jam.
3. Kecepatan penekanan dari mulai pemberian badan sampai benda uji hancur diatur sehingga tidak kurang dari 1 (satu) menit dan tidak lebih dari 2 (dua) menit.
4. Kuat tekan benda uji dihitung dengan membagi beban maksimum pada waktu benda uji hancur, dengan luas bidang tekan bruto, dinyatakan dalam kg/cm2.
5. Percobaan diulang untuk setiap benda uji.
Kuat tekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
Standar pengujian yang digunakan dalam pengujian ini adalah langkah-langkah sebagai berikut :
1. Beton disiapkan
2. Beton dikeringkan dalam oven pada suhu 1100C selama 2 jam 3. Beton yang telah dikeringkan ditimbang (A)
4. Setelah beton ditimbang kemudian direndam dalam air selama 24 jam
5. Setelah beton direndam kemudian ditimbang dalam kondisi basah dengan menyeka permukaan beton terlebih dahulu dengan lap lembab (B)
Keterangan :
A = Berat bata beton basah (gr) B = Berat bata beton kering (gr)
(SNI 03-0349-1989)
3.3.5. Proses Analisa Mobilisasi Logam Berat dengan alat AAS 1. Sampel dalam bentuk larutan dimasukkan kedalam labu ukur. 2. Tambahkan 20 ml HNO3 (asam nitrat) pekat dan 10 ml H2SO4
(asam sulfat) pekat. 3. Dipanaskan ± 1 jam
4. Hentikan pemanasan bila muncul uap putih. Dinginkan, kemudian ditambahkan 2 ml larutan KMnO4 dan didihkan kembali.
5. Setelah didinginkan pindahkan kedalam labu 100 ml sambil membilas refluks.
6. Tepatkan hingga tanda batas dengan aquadest bebas merkuri. 7. Larutan siap diukur dengan alat AAS.
3. 4 FLOWCHART PENELITIAN 3.4.1Flowchart Analisa Limbah Padat
Tambahkan 20 ml HNO3 pekat
dan 10 ml H2SO4 pekat.
Dipanaskan ± 1 jam
Dianalisa dengan alat AAS
Selesai Mulai
Sampel ditimbang sebanyak 5 gram
Tambahkan ± 5 ml aquadest dan beberapa batu didih
Dinginkan dan tambahkan 2 ml KMnO4
Diukur dan diencerkan sampai 100 ml dalam labu ukur
3.4.2 Flowchart Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Padat
Selesai Mulai
Direndam selama 7, 14 dan 28 hari
Dicetak dan dikeringkan selama 24 jam
Alat cetak diolesi pelumas Dimasukkan kedalam mesin
penggiling Sampel disiapkan
3.4.3 Flowchart Pengujian Tekan
Mulai
Percobaan diulang untuk setiap benda uji Dicatat hasil pengujian
Kecepatan penekanan tidak kurang dari 1 menit dan tidak lebih dari 2 menit
Ditentuan kuat tekannya dengan mesin tekan Beton dikeluarkan dari bak perendaman dan di
jemur selama ±24 jam
3.4.4 Flowchart Pengujian Porositas
Mulai
Beton disiapkan
Dikeringkan dalam oven pada suhu 110oC selama 2 jam
Kemudian ditimbang
Ditimbang dalam kondisi basah
Dicatat hasil pengujian
selesai
3.4.5 Flowchart Analisa Mobilisasi Logam Berat
Mulai
Air hasil rendaman diambil sebanyak 50 ml
Dipanaskan selama ± 1 jam
Sampel diuji dalam alat AAS
A
Tambahkan 20 ml HNO3
pekat dan 10 ml H2SO4 pekat.
Beton direndam selama 7, 14, dan 28 hari
Dinginkan dan tambahkan 2 ml KMnO4
3.4.6 Flowchart Penelitian
selesai
Mulai
Penyediaan bahan baku, penetapan variasi, dan setup peralatan
Analisa limbah logam berat
Solidifikasi/Stabilisasi Limbah logam berat
Analisa fisika: pengujian tekan dan pengujian porositas.
Dicatat hasil pengujian A
selesai
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 KARAKTERISTIK LIMBAH PADAT PERTAMBANGAN EMAS (TAILING)
Limbah tailing yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah Pertambangan Emas dari Batang Toru, Tapanuli Selatan. Hasil analisis limbah
tailing tersebut menunjukkan kadar merkuri (Hg) adalah sebesar 13,5309 ppm. Berdasarkan baku mutu limbah kandungan logam berat pada tailing tersebut berada diatas ambang batas.
Adapun baku mutu (Keputusan Kepala Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Nomor : KEP-03/BAPEDAL/09/1995 tentang Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun) kadar maksimum Hg sebesar 0,02 ppm.
Untuk mengatasi permasalahan lingkungan yang akan timbul dilakukan proses solidifikasi/stabilisasi pada tailing tersebut. Proses solidifikasi/stabilisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan mencampurkan limbah tailing
tersebut dengan semen, pasir, dan kerikil untuk tujuan pembuatan Bata Beton. Bata beton yang dibuat mempunyai komposisi sebagai berikut:
Tabel 4.1 Komposisi Campuran Bahan Sampel Bata Beton
Bata beton tersebut harus memenuhi Standart mutu SNI. Untuk itu perlu dilakukan uji kuat tekan dan porositas. Sementara untuk pemenuhan baku mutu lingkungan perlu uji mobilitas logam Hg.
4.2 UJI KUAT TEKAN
Bata beton yang dibuat harus memenuhi kuat tekan menurut standart SNI. Dimana ukuran bata beton yang dibuat adalah (21 x 10,5 x 10) cm Data hasil penelitian tentang uji tekan pada berbagai variasi komposisi limbah yang secara grafis digambarkan pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Pengaruh Komposisi Campuran Terhadap Kuat Tekan Bata Beton
Uji kekuatan tekan dilakukan pada hari ke 28 dengan alasan proses hidrasi diyakini telah selesai pada hari ke 28 [11]. Mulyono 2005, menjelaskan bahwa pengerasan semen bukan berasal dari proses pengeringan, akan tetapi terjadi karena adanya proses hidrasi pada saat semen bersentuhaan dengan air, sehingga kekuatan sampel akan bertambah sejalan dengan bertambahnya umur sampel sampai proses hidrasi sudah tidak berjalan lagi.
a. Kekuatan tekan antara 356,89 kg/cm2 – 407,884 kg/cm2 dapat digunakan untuk jalan (mutu A)
b. Kekuatan tekan antara 185,590 kg/cm2 – 203,942 kg/cm2 dapat digunakan untuk peralatan parkir (mutu B).
c. Kekuatan tekan antara 136,463 kg/cm2 – 163,756 kg/cm2 dapat digunakan untuk pejalan kaki (mutu C).
d. Kekuatan tekan antara 92,795 kg/cm2 – 109,171 kg/cm2 dapat digunakan untuk taman dan penggunaan lain (mutu D).
Dengan demikian, dari hasil penelitin tentang uji kuat tekan pada berbagai variasi komposisi, kuat tekan dengan komposisi 0%, 6,25%, 12,5%, 18,75%, dan 25% masuk dalam kategori B sedangkan kuat tekan dengan komposisi 31,25% masuk dalam kategori C.
Pada gambar diatas menunjukkan bahwa kuat tekan yang paling besar adalah bata beton yang memiliki komposisi campuran limbah 0% (tidak ada limbah) yaitu dengan kuat tekan sebesar 207,99 kg/cm2. Sementara itu kuat tekan yang paling rendah adalah bata beton yang memiliki komposisi campuran limbah yang paling tinggi yaitu sebesar 31,25% dimana kuat tekannya adalah sebesar 175,53 kg/cm2.
Penurunan berat dan kuat tekan bata beton ini diakibatkan karena perbedaan karakteristik berat jenis antara pasir dan limbah tailing. Limbah tailing
memiliki berat jenis sebesar 1,515 kg/dm3 lebih kecil dari pada berat jenis pasir (2,475 kg/dm3) sehingga dengan penambahan limbah tailing ke dalam campuran yang akan mengisi sebagian volume bata beton akan mengakibatkan penurunan berat bata beton. Beton semakin ringan dan ruang udara semakin besar sehingga kekuatan beton dalam menahan suatu beban semakin berkurang [5]. Jika limbah
4.3 UJI POROSITAS BATA BETON
Uji porositas bertujuan untuk mengetahui seberapa besar penyerapan air oleh bata beton. Hasil uji porositas bahan untuk berbagai komposisi secara grafis digambarkan pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Pengaruh Komposisi Campuran Terhadap Porositas Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa persentase variasi limbah
tailing dalam campuran komponen yang semakin banyak menyebabkan persentase daya serap air (porositas) bata beton semakin besar pula. Berikut adalah Standart baku mutu SNI 03-0691-1996 untuk masing-masing kategori: a. Porositas (penyerapan air) 0 – 3% dapat digunakan untuk jalan (mutu A) b. Porositas (penyerapan air) 3,1 – 6% dapat digunakan untuk peralatan parkir
(mutu B).
c. Porositas (penyerapan air) 6,1 – 8% dapat digunakan untuk pejalan kaki (mutu C).
d. Porositas (penyerapan air) 8,1 – 10% dapat digunakan untuk taman dan penggunaan lain (mutu D).
Dengan demikian, dari hasil penelitin tentang uji porositas pada berbagai variasi komposisi masuk kedalam kategori B (dapat digunakan untuk peralatan
Hubungan daya serap air dengan variasi limbah tailing adalah linier, semakin besar variasi limbah tailing, maka daya serap bata beton semakin besar. Hal ini disebabkan karena limbah tailing mempunyai daya serap yang lebih tinggi. Selain daripada itu proses pencampuran juga berpengaruh terhadap porositas karena homogenitas mempengaruhi, sehingga memungkinkan terdapatnya rongga-rongga udara pada beton tersebut. Selain itu penuangan air yang tidak merata menyebabkan tidak homogennya campuran beton dan menyebabkan rongga-rongga udara. Faktor perbedaan berat jenis antara limbah tailing dan pasir juga mempengaruhi terjadinya rongga udara [5].
Porositas juga berkaitan dengan uji tekan karena semakin besar porositas bata beton maka kuat tekan semakin kecil dan sebaliknya. Hal ini dapat digambarkan secara grafis pada grafik 4.3.
Gambar 4.3 Hubungan antara Kuat Tekan dan Porositas Bata Beton Pada gambar diatas dijelaskan bahwa kuat tekan yang semakin menurun menandai ikatan yang terjadi dalam campuran semakin lemah dan juga berongga. Ikatan yang lemah menyebabkan menurunnya kerapatan bata beton yang pada akhirnya akan menurunkan kekedapan terhadap air yang ditandai dengan naiknya daya serap air bata beton
4.4 MOBILISASI LOGAM BERAT Hg PADA BATA BETON DENGAN ALAT AAS
Pada penelitian ini, pengujian mobilisasi diwakili oleh sampel yang memiliki komposisi kadar logam berat terbanyak yaitu Merkuri (Hg). Logam berat ini dapat dianggap mewakili logam berat lainnya. Pengujian logam berat untuk Hg ini dilakukan setelah perendaman selama 7, 14, 28 hari. Dengan menggunakan air leding yang bersifat Netral.
Gambar 4.4 Konsentrasi Logam Berat Hg
Bata beton yang dianalisis mobilisasi logam berat Hg dengan lama perendaman selama 7, 14, 28 hari. Kemudian air hasil perendaman diuji konsentrasi logam berat Hg dengan menggunakan alat AAS (Atomic Adsorption Spectrofotometer). Uji mobilisasi dilakukan untuk mengetahui seberapa besar logam berat Hg yang masih terlepas atau terpapar ke lingkungan setelah limbah
tailing dimanfaatkan menjadi Bata Beton. Limbah tailing berperan sebagai agregat halus menggantikan (mensubtitusi) pasir.
Berdasarkan grafik di atas pada logam Hg konsentrasi yang dihasilkan semakin berkurang dengan bertambahnya hari perendaman. Pada variasi 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25%, 31,25% konsentrasi Hg terbesar terjadi pada hari ke-7 dan
dan terjebak di bagian dalam bata beton dan susah terhidrolisis oleh air. Logam Hg juga memiliki sifat yang sangat reaktif dan mudah berikatan sehingga konsentrasi logam Hg keluar semakin kecil seiiring penambahan waktu.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Sifat fisik concrete (bata beton) khususnya kuat tekan dan porositas mengalami perbedaan pada setiap presentase limbah, dimana kuat tekan semakin besar pada setiap penambahan proporsi limbah yaitu yang terbaik pada formula 6,25% limbah tailing, 25% semen, 25% pasir, 43,75% kerikil, serta air 50% dari berat beton sebesar 207,99 kg/cm2 dan porositas (daya serap) terkecil yaitu 4,08%.
2. Kuat tekan serta porositas bata beton memenuhi kualifikasi mutu tingkat II SNI 03-0691-1996 sehingga dapat digunakan untuk peralatan parkir.
3. Mobilisasi logam berat Merkuri (Hg) pada limbah tailing yang telah disolidifikasi masih dibawah standart baku mutu nomor : KEP-03/BAPEDAL/09/1995 yaitu dibawah 0,02 ppm.
B. Saran
Dengan dapat digunakannya limbah tailing dengan bahan baku tambahan pembuatan Bata Beton maka disarankan :
1. Pada saat pencampuran antara pasir, semen, kerikil, ddan limbah diperlukan kehomogenan untuk mendapatkan daya serap air yang memenuhi syarat SNI. 2. Pada uji mobilisasi logam berat disarankan penambahan waktu perendaman
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 PERTAMBANGAN EMAS
Pertambangan adalah salah satu jenis kegiatan yang melakukan ekstraksi mineral dan bahan tambang lainnya dari bumi, salah satunya adalah pertambangan emas. Pertambangan emas selain dikelola oleh perusahaan juga banyak dijumpai pertambangan emas tanpa izin (PETI). Pertambangan tanpa izin ini biasa dilakukan masyarakat setempat. Kegiatan pertambangan ini dilakukan secara tradisional, yang biasanya dilakukan oleh masyarakat di tepi sungai dengan cara mendulang [10]. Biji-biji emas hasil dulang biasanya dibersihkan dengan proses amalgamasi [20].
Proses selanjutnya untuk mendapatkan biji emas dari campuran batuan dilakukan proses amalgamasi dengan menggunakan merkuri. Limbah proses amalgamasi tersebut biasanya dibuang ke sungai atau ditumpuk di daerah pemprosesan sehingga dapat mencemari lingkungan. Data Badan Pengelolaan dan Pelestarian Lingkungan Hidup tahun 2002, melaporkan bahwa setiap tahun diperkirakan 10 ton Hg sisa penambangan emas tradisional di buang ke lingkungan sekitar.
2.2 PENGOLAHAN EMAS CARA AMALGAMASI
dapat diperoleh lagi air raksanya untuk dapat dipergunakan kembali. Sementara Au-Hg tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam.
Metode yang digunakan oleh para pengolah bijih emas adalah metode langsung. Dalam metode ini semua material (bijih emas, media giling, kapur tohor, air, air raksa) dimasukkan secara bersama-sama pada awal proses, sehingga proses penghalusan bijih emas dan pengikatan emas oleh air raksa terjadi secara bersamaan. Metode amalgamasi cara langsung ini kurang efektif dengan beberapa alasan yaitu memerlukan jumlah air raksa relatif lebih banyak, air raksa yang digunakan cepat rusak menjadi butir-butir kecil
(flouring) , sehingga daya ikat air raksa terhadap emas kurang, dan butir-butir air raksa yang kecil mudah terbuang bersama ampas sewaktu dilakukan pendulangan memisahkan ampas dengan amalgam. Akibatnya, metode ini menghadapi dua permasalahan utama yaitu perolehan emas yang rendah dan kehilangan air raksa yang cukup tinggi. Perolehan emas dalam metode amalgamasi jarang melebihi 85 % [20]. Untuk tambang rakyat yang menggunakan metode amalgamasi cara langsung perolehan emasnya lebih rendah dari 85 %. Ini mengakibatkan terjadinya pemborosan sumber daya mineral karena hanya bijih emas kadar tinggi saja yang diolah, sementara ampas (tailing) sebagai sisa pengolahan yang masih mengandung emas dibuang dan dalam jumlah yang cukup banyak.
2.3 TAILING
Tabel 2.1 Kandungan Logam Berat pada Tailing Dari Salah Satu Perusahaan Pengolahan Biji Emas [13]
No Logam Berat Rumus kimia Kandungan (mg/kg) mencemari lingkungan apabila dibuang secara tidak benar (sembarangan). Fakta yang terjadi di lapangan menunjukkan bahwa pencemaran lingkungan karena pembuangan limbah tailing bijih emas secara tidak benar (sembarangan) masih banyak terjadi di beberapa lokasi pengolahan bijih emas. Hal ini diindikasikan dengan tingginya kandungan Hg dan logam berat lainnya yang terdapat dalam air sungai di sekitar lokasi pengolahan bijih emas.
2.4 DAMPAK NEGATIF MERKURI
Tailing atau limbah penambangan dari proses amalgamasi yang banyak mengandung Merkuri langsung dibuang ke lingkungan (sungai) tanpa diproses terlebih dahulu, sehingga sangat memungkinkan menyebabkan pencemaran bagi lingkungan. Selain itu, lingkungan yang terkontaminasi oleh merkuri dapat membahayakan kehidupan manusia karena adanya rantai makanan. Merkuri merupakan satu - satunya logam yang mengalami biomagnifikasi
binatang dan estetika. Efek lainnya, yaitu terhadap kesehatan manusia secara umum yang dapat berupa sakit (akut dan kronis), terganggunya fungsi fisiologis (syaraf, paru, kemampuan sensorik), iritasi sensorik serta penimbunan bahan bahaya pada tubuh.
Gambar 2.1. Proses pencampuran merkuri [14]
Orang-orang yang mempunyai potensial terkena kandungan Hg diantaranya pekerja pabrik/penambang emas yang menggunakan Hg, janin bayi dan anak-anak (Metil merkuri) dapat menembus placenta, sistem syaraf sensitif terhadap keracunan Hg. Efek toksisitas merkuri terutama pada susunan saraf pusat (SSP) dan ginjal, dimana merkuri terakumulasi yang dapat menyebabkan kerusakan SSP dan ginjal antara lain tremor, kehilangan daya ingat [16].
Berbagai penyakit pada manusia yang disebabkan oleh merkuri adalah : 1. Toksisitas yaitu penyakit gangguan sistem pencernaan dan sistem syaraf
yang disebabkan kontak langsung dengan merkuri. Biasanya penderita akan terasa tidak nyaman, kesakitan, bahkan kematian.
3. Wanita hamil yang terpapar alkil merkuri bisa menyebabkan kerusakan pada otak janin sehingga mengakibatkan kecacatan pada bayi yang dilahirkan.
4. Garam merkuri anorganik bisa mengakibatkan presipitasi protein, merusak mukosa saluran pencernaan, merusak membran ginjal maupun membran filterglomerulus.
5. Merkuri juga menyebabkan penyakit kulit seperti gatal-gatal bahkan kanker kulit.
Berdasarkan uraian diatas bahwa penggunaan merkuri pada penambangan emas tidak hanya merugikan kepada pekerja tambang tersebut, namun juga berdampak kepada alam dan masyarakat sekitar penambangan [16].
2.5 SOLIDIFIKASI/STABILISASI
Dua hal penting yang berkaitan dengan pencemaran tanah oleh logam berat seperti merkuri adalah mobilitas dan pelepasan logam berat ke dalam tanah. Mobilitas logam berat berkaitan dengan gerakan senyawa-senyawa berbahaya dalam tanah ke aliran air tanah dan efeknya bila terjadi kontak dengan material biologi. Pelepasan logam berat berkaitan dengan efek kontak fisik dengan kontaminan, termasuk kemungkinan masuknya kontaminan ke dalam material. Salah satu pengolahan limbah logam berat seperti merkuri dapat diatasi dengan proses stabilisasi/solidifikasi
Stabilisasi/solidifikasi (S/S) adalah proses yang melibatkan pencampuran limbah dengan zat pengikat untuk mengurangi pelepasan kontaminan baik secara fisik maupun kimia dan mengkonversi atau mengubah limbah berbahaya ke dalam bentuk yang bersahabat dengan lingkungan untuk keperluan konstruksi atau penimbunan tanah [4]. Proses S/S telah digunakan dalam penanganan limbah lebih dari 20 tahun, dan beberapa istilah diberikan pada langkah penanganan yang berbeda yang termasuk dalam proses S/S. 1. Limbah berbahaya adalah limbah yang dapat meningkatkan tingkat
dengan benar. Badan Perlindungan Lingkungan (EPA, Environmental Protection Agency) mendefinisikan limbah sebagai hasil proses produksiyang memenuhi salah satu atau lebih karakteristik, yaitu mudah terbakar, korosif, reaktif dan toksik. Prosedur Peluluhan Karakteristik Toksisitas TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) merupakan uji untuk limbah beracun. Proses S/S biasanya dipakai untuk menguji limbah beracun [9].
2. Solidifikasi adalah suatu penanganan yang menghasilkan padatan limbah yang memiliki identitas struktural yang tinggi. Proses solidifikasi menyebabkan kontaminan tidak dapat berinteraksi dengan reagen solidifikasi. Hal ini terjadi karena secara mekanik, kontaminan dikunci atau dijebak dalam padatan yang terbentuk dari proses solidifikasi. 3. Stabilisasi adalah suatu teknik yang didesain untuk meminimalkan
mobilitas atau kelarutan kontaminan baik dengan atau tanpa terjadi perubahan sifat fisik dari limbah. Proses stabilisasi biasanya melibatkan penambahan material ke dalam limbah berbahaya dan menciptakan produk yang lebih tidak berbahaya.
4. Pengikat (binder), biasanya semen atau material seperti semen, atau resin yang digunakan untuk mengikat partikel secara bersama-sama. Penambahan air atau bahan aditif lain sangat dimungkinkan. Pengikat akan menciptakan bentuk limbah yang terstabilkan. Semen Portland merupakan pengikat yang paling umum digunakan dalam proses S/S. 5. Bahan aditif adalah material yang ditambahkan ke dalam binder untuk
meningkatkan keberhasilan proses S/S. Bahan aditif, seperti silika dapat memperlambat proses pengerasan, lempung dapat meningkatkan ketahanan terhadap air atau kontaminan, dan surfaktan dapat meningkatkan penyatuan senyawa organik. Bahan aditif biasanya ditambahkan hanya dalam jumlah kecil.
1. Menurunkan mobilitas atau kelarutan kontaminan.
2. Meningkatkan penanganan dan karakteristik fisik limbah dengan cara menciptakan suatu matrik padatan yang tidak bebas air.
3. Menurunkan luas muka limbah dengan cara mentransfer kontaminan yang mungkin terdapat dalam padatan limbah.
Untuk mengetahui keberhasilan tujuan dari proses S/S dilakukan dengan cara melakukan uji standard dan uji termodifikasi. Tiga hal yang umumnya dilakukan dalam pengujian proses S/S adalah [15] :
1. Fisik, mencakup kelembaban, kerapatan, kepadatan, kekuatan dan daya tahan.
2. Kimiawi, mencakup pH, reaksi redoks, kapasitas penetralan asam, kebasaan, dan kandungan senyawa organik.
3. Peluluhan, mencakup TCLP, prosedur ekstraksi bertingkat, peluluhan dinamis prosedur peluluhan pengendapan asam sintetis (SPLP, Synthetic Acid Precipitation Leaching Procedure) dan ekstraksi berurutan.
Penanganan dengan proses S/S dikatakan berhasil bila dihasilkan produk limbah yang kuat dan tahan lama yang tidak akan meluluhkan logam dalam jangka waktu pendek maupun panjang. Bentuk limbah yang tidak kuat dan padat akan mudah berkurang seiring dengan berjalannya waktu, mudah hancur menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, sehingga akan meningkatkan resiko peluluhan. Bentuk limbah harus tahan lama dalam lingkungan yang selalu berubah dan mempunyai tingkat ketahanan terhadap siklus kering/basah dan pembekuan/pencairan.
2.7 BETON
Selain tahan terhadap serangan api, beton juga tahan terhadap serangan korosi [18].
Beton mempunyai beberapa kelebihan, antara lain yaitu [18] : 1. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi. 2. Mampu memikul beban yang berat.
3. Tahan terhadap temperatur yang tinggi.
4. Nilai kekuatan dan daya tahan (durability) beton adalah relatif tinggi. 5. Biaya pemeliharaan yang kecil.
Selain kelebihan, beton juga mempunyai beberapa kekurangan antara lain yaitu [18] :
1. Bentuk yang telah dibuat sulit untuk dirubah.
2. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi. 3. Kekuatan tarik beton relatif rendah.
4. Daya pantul suara yang besar.
2.7.1. Material Penyusun Beton
1. Agregat
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 78 % volume mortar atau beton. Walaupun hanya sebagai bahan pengisi akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/betonnya sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar/beton. Seperti dengan alternatif pemanfaatan pecahan beton yang terbakar sebagai agregat kasar, karena kondisi pada saat ini agregat mulai berkurang dan harganya melambung tinggi.
2. Semen Portland
Semen portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker (bahan ini tertuma terdiri dari silika-silika kalsium yang bersifat hidrolis), dengan batu gips sebagai bahan tambahan [18].
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-8 1 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986 dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut (PB. 1989:3.2-8) .
a. Sifat Sifat Semen Portland
Menurut (Samekto dan Candra, 2001) semen portland memiliki beberapa sifat yang diantaranya dijelaskan sebagai berikut:
1) Kehalusan Butir
Pada umumnya semen memiliki kehalusan sedemikian rupa sehingga kurang lebih 80 % dari butirannya dapat menembus ayakan 44 mikron. Makin halus butiran semen, makin cepat pula persenyawaannya. Makin halus butiran semen, maka luas permukaan butir untuk suatu jumlah berat semen akan semakin menjadi besar. Makin besar luas permukaan butir ini , makin banyak pula air yang dibutuhkan bagi persenyawaannya. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menentukan kehalusan butir semen. Cara yang paling sederhana dan mudah dilakukan ialah dengan mengayaknya.
2) Kekekalan Bentuk
Yang dimaksud dengan kekekalan bentuk adalah sifat dari bubur semen yang telah mengeras, dimana bila adukan semen dibuat suatu bentuk tertentu bentuk itu tidak berubah. Buka benda dari adukan semen yang telah mengeras. Apabila benda menunjukkan adanya cacat (retak, melengkung, membesar atau menyusut), berarti semen itu tidak baik atau tidak memiliki sifat tetap bentuk.
3) Kekuatan Semen
merupakan gambaran mengenai daya rekatnya sebagai bahan perekat/pengikat. Pada umumnya, pengukuran kekuatan daya rekat ini dilakukan dengan menentukan kuat lentur, kuat tarik atau kuat tekan (desak) dari campuran semen dengan pasir.
b. Bahan Penyusun Semen Portland
Bahan utama pembentuk semen portland adalah Kapur (CaO), Silica (SiO3), Alumina (Al2O3), sedikit Magnesia (MgO), dan terkadang sedikit
Alkali. Untuk mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan Oksida Besi, sedangkan Gipsum (CaSO4.2H2O) ditambahkan untuk mengatur waktu ikat
semen. [18]
Komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam semen portland dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 2.3 Komposisi Senyawa Utama Semen Portland [18]
Nama Kimia Rumus Kimia Persen Berat
Tabel 2.4 Komposisi Senyawa Pembentuk Semen Portland [18] Oksida Nama Senyawa Persen Berat
CaO kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya , bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan [18].
hari tidak boleh kurang dari 90 % jika dibandingkan dengan kekuatan beton yang menggunakan air standar/suling (PB 1989:9).
Menurut [18], dalam pemakaian air untuk beton itu sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:
a. Tidak mengandung lumpur lebih dari 2 gram/liter.
b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton lebih dari 15 gram.
c. Tidak mengandung khlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter
Kandungan zat-zat tersebut apabila terlalu banyak dapat berpengaruh jelek terhadap beton, antara lain:
a. Mempengaruhi proses reaksi kimia dari semennya.
b. Mempengaruhi lekatan antara pasta semen dan butiran batuan. c. Mengurangi kekuatan atau keawetan beton.
d. Dapat juga membuat beton mengembang, sehingga terjadi retak-retak Secara umum air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan beton yang memakai air suling.
Semakin banyak bahan batuan yang digunakan dalam beton, maka semakin hemat penggunaan semen Portland sehingga semakin murah harganya. Tentu saja dalam penggunaan agregat tersebut ada batasnya, sebab pasta semen diperlukan untuk pelekatan butir-butir dalam pengisian rongga-rongga halus dalam beton. Karena bahan batuan tidak susut, maka susut pengerasan hanya disebabkan oleh adanya pengerasan pasta semen. Semakin banyak agregat, semakin berkurang susut pengerasan betonnya. Gradasi yang baik pada agregat dapat menghasilkan beton yang padat sehingga volume rongga berkurang dan penggunaan semen Portland berkurang pula. Susunan beton yang padat dapat menghasilkan beton dengan kekuatan yang besar.
4. Pengaruh agregat kasar terhadap kualitas beton
Selain kekuatan pasta semen, hal ini yang perlu menjadi perhatian adalah agregat. Seperti yang telah dijelaskan, proporsi campuran agregat dalam beton 70-80 %, sehingga pengaruh agregat akan menjadi besar, baik dari sisi ekonomi maupun dari sisi tekniknya. Semakin baik mutu agregat yang digunakan, secara linier dan tidak langsung akan menyebabkan mutu beton menjadi baik, begitu juga sebaliknya.
Agregat yang digunakan dalam beton berfungsi sebagai bahan pengisi, namun karena prosentase agregat yang besar dalam volume campuran, maka agregat memberikan kontribusi terhadap kekuatan beton [18].
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton terhadap agregat adalah sebagai berikut [18] :
a. Perbandingan agregat dan semen campuran. b. Kekuatan agregat
c. Bentuk dan ukuran d. Tekstur permukaan e. Gradasi
f. Reaksi kimia
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pertambangan emas tradisional merupakan salah satu kegiatan ekonomi masyarakat di mana para penambang memperoleh penghasilan yang cukup dari aktifitas tersebut. Di pihak lain, kegiatan pertambangan ini berpotensi mencemari lokasi dan lingkungan sekitarnya karena penerapan teknologi yang sederhana seperti penggunaan merkuri sebagai pengikat unsur emas dalam proses amalgamasi. Pencemaran tersebut terjadi ketika sebagian merkuri yang digunakan sebagai bahan pengikat unsur emas, terbuang bersama air limbah pencucian ke lokasi pembuangan baik di tanah maupun di air sungai [10]. Apabila limbah tersebut langsung dibuang ke lingkungan dan tidak diolah terlebih dahulu, maka akan berdampak terhadap keseimbangan lingkungan. Sehingga perlu langkah-langkah yang bijaksana dalam penanganannya. Sehingga resiko terhadap kerusakan lingkungan dapat diminimalisasi.
Salah satu cara pengolahan limbah berbahaya tersebut adalah dengan cara solidifikasi/stabilisasi. Solidifikasi/stabilisasi diyakini dapat membatasi pergerakan unsur dan senyawa B-3 dengan membentuk ikatan massa monolit dengan struktur yang kekar [1]. Solidifikasi/stabilisasi (S/S) bisa digunakan untuk menstabilkan logam berat dalam tanah terkontaminasi dengan cara penambahan semen sebagai pengikat limbah logam berat.
Tujuan proses solidifikasi/stabilisasi adalah untuk mengurangi pelepasan kontaminan baik secara fisik maupun kimia dan mengkonversi atau mengubah limbah berbahaya ke dalam bentuk yang bersahabat dengan lingkungan dan digunakan untuk keperluan konstruksi atau penimbunan tanah [4].
Proses Solidifikasi/Stabilisasi telah banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya, diantaranya : Penelitian tentang daur ulang limbah berbahaya dengan metode Solidifikasi/Stabilisasi abu terbang dari insenerator. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapat formula yang paling efektif atau yang paling baik mengikat logam berat dalam limbah tersebut yang terdiri dari 20% fluid fly ash, 40% classic fly ash, 10% semen dan 30% limbah berbahaya. Kandungan logam berat yang dihasilkan setelah perendaman adalah kandungan sulfat sebesar 76mg/l, kandungan Hg sebesar 0,0001 mg/l, kandungan Ni sebesar 0,007 mg/l, kandungan Cu sebesar 0,17mg/l dan Kekuatan kompresif tertinggi dicapai sebesar 6,2 N/mm2 [1].
Penelitian mengenai Solidifikasi/Stabilisasi limbah berbahaya dan limbah radioaktif dengan menggunakan semen alkali aktif. Semen alkali aktif adalah semen slag yang diaktifkan dengan Natrium Silikat Hidrat (C-S-H). Hasil yang telah dipublikasikan mengkonfirmasi bahwa semen alkali aktif dapat digunakan secara efektif untuk stabilisasi/solidifikasi dari berbagai limbah radioaktif dan limbah berbahaya seperti logam Zn2+, Pb2+, Cd2+ Cr6+, dan Hg2+ [4].
Penelitian mengenai Pemanfaatan Lumpur Limbah Cair B-3 yang Mengandung Pb dan Cr dari Industri Percetakan Sebagai Bahan Baku Tambahan Pembuatan Paving Block. Hasil penelitian ini, 10% lumpur limbah cair dalam campuran bahan pembuatan Paving Block memberikan kekuatan tekan sebesar 229,375 kg/cm2 dan daya serap air sebesar 11,334%. Setelah dilakukan perendaman pada Paving Block kadar Cr dan Pb adalah sebesar 0,5 ppm dan 0.1 ppm. Sehingga memenuhi SNI bata beton untuk lantai (Paving Block) dan mampu mengungkung limbah B-3 [2].
mg/l, Chromium (Cr) <0,015, Mercury (Hg) ) 0,0031 dan Zink (Zn) 0,083 sehingga dapat digunakan untuk konstruksi yang memikul beban, tetapi penggunaannya hanya untuk konstruksi yang terlindungi dari cuaca luar [11].
Pertambangan emas tanpa izin (PETI) adalah kegiatan pertambangan yang tidak mempunyai izin atau ilegal. Kegiatan pertambangan ini dilakukan secara tradisional, yang biasanya dilakukan oleh masyarakat di tepi sungai dengan cara mendulang. Namun hal ini sudah dilakukan dengan mesin jet dan para penambang liar juga menggunakan bahan kimia [10]. Limbah yang dihasilkan disebut juga dengan tailing. Tailing merupakan material halus yang berupa mineral yang tersisa setelah mineral berharganya diambil dalam suatu proses pengolahan bijih [20].
Pekerja tambang yang bekerja pada proses amalgamasi berpotensi besar menghirup merkuri. Para penambang memang mendapatkan manfaat ekonomi dari hasil penjualan emas tersebut, namun penggunaan merkuri dan proses pembuangan limbah yang tanpa diolah terlebih dahulu ternyata terbukti telah mencemari lingkungan dan penduduk sekitar. Berdasarkan hal ini, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang solidifikasi/stabilisasi limbah padat dari proses penggelondongan emas.
1.2PERUMUSAN MASALAH
Adapun perumusan masalah pada penelitian ini adalah :
- Bagaimana komposisi campuran limbah Tailing, pasir, kerikil, semen Portland dan air setelah di solidifikasi dalam mengikat logam Hg.
1.3 TUJUAN PENELITIAN Tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui formula terbaik proses solidifikasi.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
1. Memberikan informasi tentang pemanfaatan limbah pertambangan emas
2. Memberi informasi tentang cara menghambat mobilisasi limbah logam berat ke lingkungan.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian BARISTAN dan di Laboratorium Beton, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bahan penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
a. Limbah padat (tailing) dari pertambangan emas tanpa izin di daerah Penyabungan.
b. Semen portland berfungsi sebagai bahan ikat secara hidrolis yaitu akan terjadi ikatan jika ditambahkan dengan air.
c. Pasir atau agregat halus adalah berfungsi sebagai pengisi yaitu mengisi rongga-rongga pada butiran yang lebih besar (agregat kasar). d. Krikil atau agregat kasar dalam penelitian ini digunakan krikil batu
pecah ukuran maksimum 20 mm. e. Air.
2. Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini meliputi variabel tetap dan variabel berubah sebagai berikut:
- Pasir = 31,25%;25%;18,75%;12,5%;6,25%; dan 0% - Waktu perendaman = 7, 14, 28 hari
3. Analisa yang dilakukan adalah : a. Analisa dari limbah padat (tailing)
- Kadar Hg dengan alat AAS
b. Analisa hasil solidifikasi yang meliputi : - Porositas
- Uji Tekan
ABSTRAK
Limbah tailing merupakan limbah dari hasil pertambangan emas tradisional dimana untuk mendapatkan biji emas dari batuan dilakukan cara amalgamasi yaitu dengan menggunakan merkuri. limbah hasil amalgamasi yang tanpa diolah terlebih dahulu dapat mencemari lingkungan. Telah dilakukan penelitian mengenai solidifikasi/stabilisasi dengan memanfaatkan limbah tailing yang mengandung merkuri dari pertambangan emas sebagai campuran dalam pembuatan concrete (beton). Dalam penelitian ini, limbah tailing divariasikan pada setiap campuran dalam pembuatan beton. Variasi limbah tailing tersebut adalah 0%, 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25%, dan 31,25%. Analisa yang dilakukan adalah kuat tekan dan porositas dari beton tersebut serta uji mobilisasi kadar logam berat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi yang terbaik didapat yaitu 6,25% limbah tailing, 25% semen, 25% pasir, dan 43,75% kerikil dengan kuat tekan 207,00 kg/cm2 dan porositas 4,08%. namun pada variasi penambahan limbah tailing sebesar 0%, 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25, 31,25% telah memenuhi kualifikasi mutu SNI 03-0691-1996. Sedangkan untuk uji mobilisasi kadar logam berat Hg dalam air rendaman semua variasi <0,00874 ppm telah memenuhi baku mutu standart KEP-03/BAPEDAL/09/1995 tentang Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun) sehingga limbah tailing dapat digunakan sebagai bahan campuran bata beton yang aman bagi lingkungan.
ABSTRACT
Tailings are the waste from the traditional gold mining, where to get ore from rocks carried way by using mercury amalgamation. the result of the amalgamation of waste that can be processed first without polluting the environment. The research about solidification/stabilization by utilizing tailings containing mercury from gold mining as an ingredient in the manufacture of concrete. In this study, the tailings varied at each of the mixture in the manufacture of concrete. Variations of these tailings is 0%, 6.25%, 12.5%, 18.75%, 25% and 31.25%. Analysis performed is compressive strength and porosity of the concrete and testing the levels of mobilization of heavy metals. These results indicate that the best composition obtained are 6.25% of tailings, 25% cement, 25% sand and gravel with a 43.75% compressive strength of 207.00 kg/cm2 and a porosity of 4.08%. however the addition of tailings variation of 0%, 6.25%, 12.5%, 18.75% 25 31.25% qualified to the quality of SNI 03-0691-1996. Meanwhile, to test levels of heavy metals Hg mobilization in the marinade all variations <0.00874 ppm standard has met quality standards KEP-03 / BAPEDAL / 09/1995 on Technical Requirements of Hazardous Waste and Toxic Materials) so that the tailings can be used as ingredients concrete brick is safe for the environment.
SOLIDIFIKASI/STABILISASI LIMBAH TAILING
YANG MENGANDUNG MERKURI (Hg) DARI
PERTAMBANGAN EMAS SEBAGAI CAMPURAN
DALAM PEMBUATAN CONCRETE (BETON)
SKRIPSI
Oleh
SUSI VIVIANA SIGIRO
130425009
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
SOLIDIFIKASI/STABILISASI LIMBAH TAILING
YANG MENGANDUNG MERKURI (Hg) DARI
PERTAMBANGAN EMAS SEBAGAI CAMPURAN
DALAM PEMBUATAN CONCRETE (BETON)
SKRIPSI
Oleh
SUSI VIVIANA SIGIRO
130425009
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Tailing yang Mengandung Merkuri (Hg) dari Pertambangan Emas Sebagai Campuran Dalam Pembuatan Concrete (Beton)”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan
di Departemen Teknik Kimia Fakultas teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini sangat baik untuk di publikasikan atau penelitian ini dapat dimanfaatkan di masa yang akan datang, sebab limbah Tailing yang selama ini di kategorikan sebagai Limbah B3 dapat dimanfaatkan untuk bahan campuran pembuatan Bata Beton. Selain dapat menghambat pencemaran lingkungan dengan mengikat Logam Berat yang terkandung dalam Tailing tersebut, bata beton juga dapat dimanfaatkan untuk bahan bangunan, jalan, parkiran dll.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak , untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Fatimah, MT selaku Pembimbing yang memberikan banyak bimbingan dan bantuan selama penulis menulis skripsi ini
2. Ir. Renita Manurung, MT selaku coordinator skripsi
3. Dosen-dosen Teknik Kimia yang memberikan banyak ilmu dan juga bimbingan selama penulis mengemban kuliah di Universitas Sumatera Utara 4. Rizky B.O Rumahorbo sebagai teman yang banyak membantu baik dalam
proses belajar dan menyusun skripsi maupun partner dalam penelitian
5. Mahasiswa Teknik Kimia Ekstensi 2013 yang bersedia membantu dan memberi semangat kepada penulis
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, Maret 2016 Penulis
DEDIKASI
Skripsi ini saya dedikasikan kepada orangtua yang luar biasa dalam hidup saya yaitu Biston sigiro dan Dermin Simbolon serta untuk saudara saya tersayang Astrida Sigiro, Dedy Sigiro, Iren Rizal Sigiro, dan Suly Sigiro. Semoga Tuhan memberkati keluarga kita.
ABSTRAK
Limbah tailing merupakan limbah dari hasil pertambangan emas tradisional dimana untuk mendapatkan biji emas dari batuan dilakukan cara amalgamasi yaitu dengan menggunakan merkuri. limbah hasil amalgamasi yang tanpa diolah terlebih dahulu dapat mencemari lingkungan. Telah dilakukan penelitian mengenai solidifikasi/stabilisasi dengan memanfaatkan limbah tailing yang mengandung merkuri dari pertambangan emas sebagai campuran dalam pembuatan concrete (beton). Dalam penelitian ini, limbah tailing divariasikan pada setiap campuran dalam pembuatan beton. Variasi limbah tailing tersebut adalah 0%, 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25%, dan 31,25%. Analisa yang dilakukan adalah kuat tekan dan porositas dari beton tersebut serta uji mobilisasi kadar logam berat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi yang terbaik didapat yaitu 6,25% limbah tailing, 25% semen, 25% pasir, dan 43,75% kerikil dengan kuat tekan 207,00 kg/cm2 dan porositas 4,08%. namun pada variasi penambahan limbah tailing sebesar 0%, 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25, 31,25% telah memenuhi kualifikasi mutu SNI 03-0691-1996. Sedangkan untuk uji mobilisasi kadar logam berat Hg dalam air rendaman semua variasi <0,00874 ppm telah memenuhi baku mutu standart KEP-03/BAPEDAL/09/1995 tentang Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun) sehingga limbah tailing dapat digunakan sebagai bahan campuran bata beton yang aman bagi lingkungan.
ABSTRACT
Tailings are the waste from the traditional gold mining, where to get ore from rocks carried way by using mercury amalgamation. the result of the amalgamation of waste that can be processed first without polluting the environment. The research about solidification/stabilization by utilizing tailings containing mercury from gold mining as an ingredient in the manufacture of concrete. In this study, the tailings varied at each of the mixture in the manufacture of concrete. Variations of these tailings is 0%, 6.25%, 12.5%, 18.75%, 25% and 31.25%. Analysis performed is compressive strength and porosity of the concrete and testing the levels of mobilization of heavy metals. These results indicate that the best composition obtained are 6.25% of tailings, 25% cement, 25% sand and gravel with a 43.75% compressive strength of 207.00 kg/cm2 and a porosity of 4.08%. however the addition of tailings variation of 0%, 6.25%, 12.5%, 18.75% 25 31.25% qualified to the quality of SNI 03-0691-1996. Meanwhile, to test levels of heavy metals Hg mobilization in the marinade all variations <0.00874 ppm standard has met quality standards KEP-03 / BAPEDAL / 09/1995 on Technical Requirements of Hazardous Waste and Toxic Materials) so that the tailings can be used as ingredients concrete brick is safe for the environment.
DAFTAR ISI
2.5 SOLIDIFIKASI/STABILISASI 10
2.6 TUJUAN PROSES SOLIDIFIKASI/STABILISASI 11
2.7 BETON 12
2.7.1 Material Penyusun Beton 13
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 18
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 18
3.2.1 Bahan 18
3.2.2 Peralatan 18
3.3 PROSEDUR PERCOBAAN 19
3.3.1 Analisa Limbah Padat Pertambangan Emas 19 3.3.2 Prosedur Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Padat 21
3.3.3 Prosedur Pengujian Tekan 21
3.3.4 Prosedur Pengujian Porositas 22
3.3.5 Prosedur Analisa Mobilisasi Logam Berat dengan Alat AAS 23
3.3 FLOWCHART PENELITIAN 24
3.4.1 Flowchart Analisa Limbah Padat 24
3.4.2 Flowchart Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Padat 25
3.4.3 Flowchart Pengujian Tekan 26
3.4.4 Flowchart Pengujian Porositas 27
3.4.5 Flowchart Analisa Mobilisasi Logam Berat dengan Alat AAS 28
3.4.6 Flowchart Penelitian 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 31
4.1 KARAKTERISTIK LIMBAH TAILING 31
4.2 UJI KUAT TEKAN 32
4.3 UJI POROSITAS BATA BETON 34
4.4 MOBILISASI LOGAM BERAT Hg PADA BATA BETON DENGAN
ALAT AAS 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Pencampuran Merkuri 7 Gambar 4.1 Pengaruh Komposisi Campuran Terhadap Kuat Tekan Beton 34 Gambar 4.2 Pengaruh komposisi Campuran Terhadap Porositas 36 Gambar 4.3 Hubungan Antara Kuat Tekan dan Porositas Bata Beton 37 Gambar 4.4 Konsentrasi Logam Berat Hg 38
Gambar L 3.1 Limbah Tailing 49
Gambar L 3.2 Semen Portland 49
Gambar L 3.3 Kerikil yang Telah Diayak 49
Gambar L 3.4 Pasir 49
Gambar L 3.5 Proses Penimbangan Bahan 50
Gambar L 3.6 Bata Beton 50
Gambar L 3.7 Proses Pencampuran Bahan 50
Gambar L 3.8 Proses Pencetakan 50
Gambar L 3.9 Proses pengeringan Bata Beton yang Telah Dicetak 51 Gambar L 3.10 Proses Pengeluaran Bata Beton dari Cetakan 51
Gambar L 3.11 Proses Perendaman 51
Gambar L 3.12 Proses Perendaman untuk Uji Mobilisasi 51 Gambar L 3.13 Proses Penimbangan untuk Uji Porositas 52 Gambar L 3.14 Proses Penimbangan untuk Uji Tekan 52
Gambar L 3.15 Proses Pengujian Tekan 52
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Logam Berat pada Tailing dari Salah Satu Perusahaan
Pengolahan Biji Emas 8
Tabel 2.2 Karakteristik Fisika dan Kimia Semen Portland 16 Tabel 2.3 Komposisi Senyawa Utama Semen Portland 17 Tabel 2.4 Komposisi Senyawa Pembentuk Semen Portland 17 Tabel 4.1 Komposisi Campuran Bahan Sampel Beton 33 Tabel L 1.1 Beban Tekan Bata Beton Hasil Penelitian 42 Tabel L 1.2 Kuat Tekan Bata Beton Hasil Penelitian 42 Tabel L 1.3 Berat bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian I 43 Tabel L 1.4 Berat bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian II 43 Tabel L 1.5 Berat bata Beton untuk Uji Porositas Hasil Penelitian III 43 Tabel L 1.6 Porositas Bata Beton Hasil penelitian 44 Tabel L 1.7 Mobilisasi Logam Berat Hg pada Bata Beton Hasil Penelitian 44
Tabel L 1.8 Standart Mutu Bata Beton 44
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Data Penelitian 34
Lampiran II Perhitungan 45
DAFTAR SINGKATAN
Kep keputusan kepala
BAPEDAL badan pengendalian dampak lingkungan ASTM American society for testing and materials
B3 bahan berbahaya dan beracun
S/S solidifikasi/stabilisasi
