PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG BATUBARA DENGAN
BIOREAKTOR BERISI LIMBAH KULIT KAYU DAN
BAKTERI Desulfotomaculum orientis ICBB 1220
Oleh
INDRA JATMIKO
A24103062
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRACT
INDRA JATMIKO. Treatment of Acid Mine Drainage (AMD) using Bioreactor Containing Bark Wastes and Bacteria of Desulfotomaculum orientis ICBB 1220, under supervision of DWI ANDREAS SANTOSA and RAHAYU WIDYASTUTI.
The problem that frequently happened in coal mining process is the occurance of reductive minerals, such as sulphidic that caused acid mine drainage. The treatment of acid mine drainage (AMD) that used to be done by mining company is by using lime. This method, however is environmentally unfriendly. Therefore, it needs other alternative methods that is more friendly to the environment. One of these alternatives is by using bacteria. Bacteria used in this research was included in group of sulphate-reducing bacteria, with the species of Desulfotomaculum orientis ICBB 1220.
The treatment of acid mine drainage (AMD) in this research was by using bioreactor. The bioreactor consisted of three reactors with the volume of one liter each and it was connected from one reactor to anothers. First reactor was used as original acid mine drainage (without treatment), second reactor was filled with organic matter (bark wastes) and the third reactor was used for the growth of Desulfotomaculum orientis ICBB 1220. During the process, AMD from first reactor flowed to the second and eventually to the third reactor. The research was arranged according to completely randomized design, with one factor, that was hy draulic retention time with five levels of time, i.e. one, two, three, four, and five hours.
If organic acid sources (such as lactate, pyruvate, acetat) were available, Desulfotomaculum orientis ICBB 1220 could tolerant to heavy metals and high concentration of sulphates. The results showed that the best hydraulic retention time to increase pH, reduced sulphates, iron, and mangan was five hours. With the hydraulic retention time of five hours, pH increased from 2,89 to 7,19, sulphate concentration reduced from 721,75 ppm to 267,20 ppm with the reduction efficiency of 62,98% and metal concentration reduced, such as iron concentration reduced from
10,820 ppm to 0,003 ppm with the reduction efficiency of 99,97% and the concentration of mangan was also reduced from 15,79 ppm to 2,84 ppm with reduction efficiency of 84,29%. In general, the results of acid mine drainage (AMD) treatment has fullfilled the criteria of quality standard that was decided by the government.
RINGKASAN
INDRA JATMIKO. Pengolahan Air Asam Tambang Batubara dengan Bioreaktor Berisi Limbah Kulit Kayu dan Bakteri Desulfotomaculum orientis ICBB 1220, dibawah bimbingan DWI ANDREAS SANTOSA dan RAHAYU WIDYASTUTI
Masalah yang sering terjadi pada proses penambangan batubara adalah tersingkapnya mineral-mineral yang bersifat reduktif, seperti mineral sulfidik, yang dapat menimbulkan terjadinya air asam tambang. Proses penanganan air asam tambang yang biasa dilakukan perusahaan pertambangan adalah dengan menggunakan kapur, akan tetapi metode ini kurang ramah lingkungan, sehingga perlu alternatif lain yang lebih ramah lingkungan. Salah satu alternatif tersebut adalah dengan menggunakan bakteri. Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat ICBB 1220 yang termasuk bakteri pereduksi sulfat jenis Desulfotomaculum orientis.
Metode pengolahan air asam tambang pada penelitian ini menggunakan bioreaktor. Bioreaktor ini tersusun dari 3 reaktor yang masing-masing reaktor memiliki volume 1 liter dan saling berhubungan satu sama lain. Reaktor 1 digunakan sebagai tempat awal air asam tambang sebelum pengolahan, reaktor 2 sebagai tempat bahan organik, reaktor 3 sebagai tempat isolat ICBB 1220 ditumbuhkan. Pada proses pengolahan, air asam tambang dari reaktor 1 dialirkan ke reaktor 2 dan selanjutnya ke reaktor 3. Rancangan yang digunakan rancangan acak lengkap satu faktor dan faktor perlakuannya adalah waktu retensi hidrolik. Waktu retensi hidrolik yang digunakan adalah 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam.
Jika sumber asam organik (seperti laktat, piruvat, asetat) tersedia, isolat ICBB 1220 yang digunakan pada penelitian ini dapat toleran terhadap logam berat dan konsentrasi sulfat yang tinggi. Setelah dilakukan pengolahan, diketahui bahwa waktu retensi hidrolik yang terbaik dalam meningkatkan pH, dan menurunkan sulfat, Fe serta Mn adalah 5 jam. Dengan waktu retensi hidrolik 5 jam, pH meningkat dari 2,89 menjadi 7,19, konsentrasi sulfat terlarut menurun dari 721,75 ppm menjadi 267,20 ppm dengan efisiensi penurunan sebesar 62,98%, dan konsentrasi logam terlarut
mengalami penurunan, seperti Fe dari 10,820 ppm menjadi 0,003 ppm dengan efisiensi penurunan 99,97% dan Mn dari 15,79 ppm menjadi 2,48 ppm dengan efisiensi penurunan 84,29%. Hasil akhir pengolahan air asam tambang dari penelitian ini, telah memenuhi standar baku mutu untuk air asam tambang hasil pengolahan batubara yang ditetapkan oleh pemerintah.
PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG BATUBARA DENGAN
BIOREAKTOR BERISI LIMBAH KULIT KAYU DAN BAKTERI
Desulfotomaculum orientis ICBB 1220
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
INDRA JATMIKO
A 24103062
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
DEPARTEMEN TANAH DAN SUMBER DAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
Judul Skripsi : PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG DENGAN BIOREAKTOR BERISI LIMBAH KULIT KAYU DAN BAKTERI Desulfotomaculum orientis ICBB 1220 Nama Mahasiswa : Indra Jatmiko
NRP : A24103062 Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S. Dr. Rahayu Widyastuti, M.Sc. NIP. 131 803 643 NIP. 131 879 328
Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr NIP. 131 124 019
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tulungagung pada tanggal 5 Januari 1986 dari pasangan Nadori Zakaria dan Endang Jatiningsih. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis masuk Sekolah Dasar pada tahun 1991 di SDN 03 Ngunut, masuk Sekolah Menengah Pertama pada tahun 1997 di SMPN 02 Tulungagung. Kemudian melanjutkan studi di Sekolah Menengah Umum (SMU) Negeri 1 Kedungwaru pada tahun 2000. Setelah lulus SMU, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2003 melalui program SPMB dan diterima di Departemen Tanah dan Sumberdaya Lahan. Di IPB penulis pernah menjadi asisten praktikum Biologi Tanah dan Bioteknologi Tanah pada tahun 2006 serta asisten praktikum Survey Tanah dan Evaluasi Lahan pada tahun 2007. Selain itu penulis pernah menjadi staf Litbang Pertanian, Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) pada tahun 2006.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi ini berjudul “Pengolahan Air Asam Tambang Batubara dengan Bioreaktor Berisi Limbah Kulit Kayu dan Bakteri Desulfotomaculum orientis ICBB 1220”. Pada kesempatan ini dengan segenap hati penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
• Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, MS., sebagai dosen pembimbing akademik sekaligus pembimbing skripsi yang senantiasa membimbing, mengarahkan dan selalu memotivasi penulis dalam kegiatan penelitian.
• Dr. Rahayu Widyastuti M.Sc., selaku dosen pembimbing II yang senantiasa memberikan saran, arahan serta kesabaran dalam membimbing penulis.
• Ir. H. Fahrizal Hazra M.Sc., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran dalam perbaikan skripsi.
• Bapak dan Ibu serta Kedua adikku (Bagus & Fais) yang senantiasa mendoakan, memberikan kasih sayang dan dukungan moral, spiritual serta material kepada penulis.
• Teman-teman seperjuangan di laboratorium : Bram, Nugie, dan Mba Tri. Terima kasih atas kerja sama dan bantuannya selama ini
• Rekan-rekan Soilers 40 yang telah memberikan bantuan, semangat dan kebersamaannya kepada penulis.
• Segenap staf ICBB (Teteh, Mba Salma, Mba Endar, Mba Lastri, Mas Puput, Mas Rizal, Kis) dan staf Biologi tanah (Pak Tjito, Bu Asih, Bu Jul) serta seluruh staf Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan yang telah banyak memberikan masukan dan bantuannya selama penelitian.
• Combi crew’s : Surex, Jin, Jay, Coy, Rikza, Kodox, Romy, Deden, Tomy, Iqbal, Kipli, David dan mas Ansor thank you for all.
• Semua pihak yang turut membantu suksesnya kegiatan penelitian dan penyusunan skripsi ini, yang tentu saja tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak terdapat kekurangan, tetapi penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya, Amien.
Bogor, 25 Januari 2008
