BAB IV PROSEDUR DAN HASIL PENELITIAN

(1)

4.1 Aktivitas Penambangan Bijih Besi

4.1.1 Land Clearing dan Pengupasan Tanah Penutup

Land clearing merupakan proses pembersihan lahan dengan memotong tumbuhan yang tumbuh di permukaan lahan tambang. Saat ini, tahapan ini tidak intens lagi dilakukan, dikarenakan kegiatan penambangan telah berjalan sehingga kegiatan land clearing skala besar telah selesai. Namun kegiatan ini masih dilakukan pada titik-titik tertentu, untuk kepentingan pelebaran jalan. Pohon yang ditebang akan langsung dikirim ke carpentry house untuk diolah menjadi material keperluan konstruksi saat dibutuhkan.

Tanah penutup merupakan lapisan tanah yang menutupi bijih besi sehingga harus dikupas terlebih dahulu. Tanah penutup terdiri dari top soil dan overburden. Top soil merupakan lapisan tanah berunsur hara tinggi, terletak di permukaan paling atas dengan ketebalan umum 0,3 m. kandungan unsur hara yang tinggi pada top soil sangat diperlukan untuk pertumbuhan tanaman sehingga harus dikelola dengan baik agar dapat digunakan kembali saat proses reklamasi. Sedangkan overburden merupakan lapisan antara top soil dan bijih yang tidak memiliki nilai ekonomis.

Pengupasan tanah penutup ditujukan untuk mengekspos bijih besi sehingga dapat ditambang. Aktivitas penggalian dan pemindahan lapisan tanah penutup dilakukan dengan menggunakan alat gali muat LiuGong 920D yang dipasangkan dengan alat angkut Hino 500. Tanah penutup selanjutnya akan diangkut menuju lokasi penumpukan tanah penutup. Lokasi penumpukan tanah penutup sendiri dibagi menjadi 2 bagian, yaitu bank soil untuk menimbun top soil dan disposal untuk

(2)

menimbun overburden maupun material padatan dari pabrik pengolahan. Tanah penutup ini nantinya akan digunakan kembali untuk menutup lahan bekas penambangan saat proses reklamasi.

4.1.2 Penambangan Bijih Besi

Penambangan adalah kegiatan pengambilan endapan bahan galian dari kulit bumi dan dibawa ke permukaan bumi untuk dimanfaatkan atau diproses selanjutnya.

Aktivitas dasar penambangan secara umum meliputi pembongkaran atau pemberaian (breaking or loosening), pemuatan (loading) dan pengangkutan (hauling and transportation). Sistem penambangan yang diterapkan pada PT Adidaya Tangguh adalah tambang terbuka dengan metode penambangan open pit. Kondisi penambangan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Sumber : Dokumentasi Lapangan PT Adidaya Tangguh, 2018

Gambar 4.1

Foto Kondisi Penambangan Bijh Besi

(3)

Penambangan dilakukan secara berjenjang dengan sudut kemiringan jenjang tertentu. Peta situasi penambangan dapat dilihat pada lampiran C.1. Adapun dimensi penambangan bijh besi yang dilakukan adalah sebagai berikut.

 Ketinggian jenjang : 6 meter.

 Lebar jenjang : 20 meter.

 Sudut jenjang individu : 80^o.

Dalam proses penambangan, PT Adidaya Tangguh menggunakan alat mekanis untuk menambang dan memindahkan bijih besi menuju benefication plant. Alat mekanis yang digunakan tersebut adalah LiuGong 920D sebagai alat gali muat yang dipasangkan dengan Hino 500 sebagai alat angkut. Penambangan bijih besi direncanakan berjalan dengan umur tambang 13 tahun, dengan rincian target penambangan tahunan seperti pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1

Rencana Produksi Bijih Besi per Tahun Tahun

Penambangan

Bijih Besi (Ton)

1 394.430

2 3.000.000

3 3.000.000

4 3.000.000

5 3.000.000

6 3.000.000

7 3.000.000

8 3.000.000

9 3.000.000

10 3.000.000

11 3.000.000

12 1.595.580

13 1.551.000

Sumber : Dokumen AMDAL PT Adidaya Tangguh, 2013

Jenis bijih besi yang tersebar di lokasi penambangan terdiri dari mineral magnetit, hematit, limonit dan lain-lain dengan bentuk butiran dan bubuk. Bedasarkan

(4)

hasil analisis sampel yang dilakukan, diperoleh rincian kualitas endapan bijih besi seperti pada tabel 4.2.

Tabel 4.2

Kualitas Endapan Bijih Besi Tingkatan Sumberdaya Kandungan

Mineral Range Kadar (%) Sumberdaya

Terukur tFe ≥ 25%

tFe 49,60-56,64

mFe 35,72-48,35

Mn 0,67-3,35

S 0,06-0,11

Sumberdaya Terukur

tFe ≥ 25% P 0,04-0,11

As 0,01-0,28

20% ≤ tFe

< 25%

tFe 22,27-22,66

mFe 15,72-16,25

Mn 0,85-0,99

S 0,03-0,06

P 0,05-0,10

As -

4.1.3 Area Disposal

Area Disposal merupakan tempat penyimpanan atau penumpukan hasil pengupasan tanah penutup (overburden) sementara yang nantinya diambil dan digunakan kembali untuk menimbun lahan bekas penambangan dalam proses reklamasi. Kondisi area disposal dapat dilihat pada Gambar 4.2. Lokasi disposal PT Adidaya Tangguh terletak pada blok 2B dengan luasan area sebesar 0,375 Ha. Peta situasi lokasi disposal dapat dilihat pada lampiran C.2.

(5)

Sumber: Dokunentasi Lapangan PT Adidaya Tangguh, 2018

Gambar 4.2

Foto Kondisi Area Disposal

4.2 Aktivitas Pengolahan Bijih Besi

Proses Pengolahan (benefication) merupakan bagian dari aktivitas pertambangan yang sangat dibutuhkan guna memisahkan mineral utama dengan mineral ikutannya. Proses ini juga dikenal sebagai proses peningkatan kadar, dikarenakan keluaran dari proses ini merupakan konsentrat yang hampir seluruhnya telah terdiri dari unsur target yang akan dikelola. Kadar bijih besi ditargetkan dapat meningkat menjadi ≥ 62% Fe setelah proses pengolahan bijih besi. Proses ini merupakan tahapan yang sangat penting guna meningkatkan nilai ekonomis suatu bahan galian apabila langsung dijual, maupun mempersiapkan bijih sebelum melewati proses pemurnian bijih (purification).

(6)

Untuk melakukan pengolahan bijh besi, PT Adidaya Tangguh menggunakan jasa pihak ketiga (Kontraktor) yaitu PT Servindo Jaya Utama. Kondisi pabrik pengolahan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.3. Bijih besi utama yang diolah di PT Servindo Jaya Utama adalah magnetit (Fe³O⁴). Magnetit merupakan magnetic iron ore yang tinggi, sehingga pengolahan yang diterapkan merupakan magnetic separating. Adapun fasilitas pengolahan bijih besi PT Servindo Jaya Utama dapat dilihat pada peta situasi area infrastruktur penunjang (Lampiran C.3).

Gambar 4.3

Foto Kondisi Pabrik Pengolahan

Proses pengolahan bijih besi di PT Servindo Jaya Utama secara umum (Gambar 4.4) dimulai dengan proses kominusi melalui primary crushing berupa jaw crusher dan sizing dengan ukuran 100 mm, secondary crushing berupa cone crusher dan sizing dengan ukuran 10 mm serta tertiary crushing berupa semi autogenous crushing dengan sizing ukuran 3 mm. Bijih besi yang telah memenuhi ukuran untuk

(7)

proses konsentrasi akan diteruskan menuju magnetic separator. Proses pemisahan magnetik sendiri dilakukan secara basah dikarenakan air diperlukan sebagai media pencuci untuk membantu pemisahan bijih besi dari pengotornya. Dikarenakan prosesnya yang basah, maka proses ini akan menghasilkan konsentrat dan tailing dalam kondisi basah pula.

Sumber : Dokumentasi Lapangan PT Servindo Jaya Utama, 2018

Gambar 4.4

Flowsheet Pengolahan Bijih Besi

Konsentrat selanjutnya diteruskan ke proses pengeringan sebelum dikirim ke stockyard, sedangkan tailing (berbentuk lumpur) akan diteruskan ke proses

(8)

pengentalan (thickening). Tujuannya agar padatan (mineral pengotor) dapat dipisahkan dari air sehingga dapat mengurangi kandungan partikel padat yang masuk ke settling pond. Proses pengentalan akan menghasilkan limbah berupa limbah padat dan cair. Limbah padat kemudian dikirim ke disposal sedangkan limbah cair dialirkan ke settling pond. Konsentrat yang dihasilkan pada pabrik pengolahan PT Servindo Jaya Utama selanjutnya dikirim menuju PT Krakatau Steel, untuk dilakukan proses pemurnian sesuai dengan ketentuan dalam kerjasama kedua belah pihak.

4.3 Potensi Air Limbah

Sebagian besar tahapan dalam kegiatan pertambangan berpotensi tinggi menimbulkan limbah air. Tahapan-tahapan tersebut dimulai dari pembersihan lahan, pengupasan dan penimbunan tanah pucuk, pengupasan dan penimbunan overburden, penambangan dan penimbunan bijih besi, pengolah bijih besi, penanganan tailing hingga penimbunan konsentrat hasil pengolahan.

Timbulnya air limbah pada tahapan-tahapan tersebut dipengaruhi oleh kondisi lahan yang terganggu akibat adanya kegiatan pertambangan. Gangguan yang dimaksud berupa perubahan kegunaan lahan yang sebelumnya merupakan hutan dengan vegetasi yang lebat, menjadi lahan tandus kering bukaan tambang.

Perubahan ini tentunya akan menyebabkan tingginya potensi erosi lahan sehingga meningkatkan kadar total padatan tersuspensi (TSS) yang ada didalam air.

Selain itu, akibat kegiatan penambangan, mineral-mineral yang terkandung di dalam badan bijih yang sebelumnya tertutup di bawah permukaan juga tersingkap sehingga memudahkan kontak air dengan badan bijih tersebut. Kontak tersebut dapat menyebabkan perubahan komposisi kimiawi air sehingga terjadi perubahan pada parameter kimianya, salah satunya adalah perubahan pH air. Selain itu, penimbunan overburden dan tailing juga berpotensi menimbulkan air limbah jika tidak dilakukan

(9)

dengan benar. Hal ini dikarenakan baik overburden maupun tailing masih mengandung mineral ikutan yang jika mengalami kontak dengan air, dapat mempengaruhi komposisi kimia air. Selain itu, perbedaan kekompakkan material timbunan dengan kondisi natural sebelum digali juga meningkatkan potensi erosi dari area penimbunan. Secara umum, potensi air limbah yang ditimbulkan dari kegiatan pertambangan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5

Potensi Air Limbah Kegiatan Pertambangan Bijih Besi

4.4 Pengelolaan Air Limbah 4.4.1 Pengolahan Kualitas Air Limbah

Dalam upaya pengelolaan air limbah, PT Adidaya Tangguh mengacu pada baku mutu air limbah yang ditetapkan pemerintah yaitu Peraturan Menteri Lingkungan

(10)

Hidup (Permen LH) Nomor 21 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan Bijih Besi sebagai acuan keberhasilan pengelolaan air limbah. Adapun rincian rencana upaya pengelolaan air limbah yang dilakukan dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3

Upaya Pengelolaan Air Limbah dan Realisasinya Tahapan

Kegiatan Upaya Pengelolaan Air Keterangan

Pembersihan Lahan

 Pemanfaatan material hasil penebangan pohon menjadi bahan konstruksi dengan mendirikn caspentry house

√

Penimbunan material ikutan (area disposal)

 Pembuatan kolam sedimen berkapasitas 480 m³

per kompartemen sebanyak 3 kompartemen X

 Maintenance kolam pengendapan X

Penambangan bijih besi

 Pembuatan saluran air di sekitaran jalan dan

jenjang X

 Pembuatan kolam sedimen bekapasitas 48 m³ √

 Pembuatan kolam pengendapan berkapasitas 480 m³ per kompartemen sebanyak 3

kompartemen

X

 Maintenance kolam pengendapan X

Pengolahan bijih besi

 Pembuatan saluran air limbah di area pabrik

pengolahan √

 Pembuatan kolam pengendapan berkapasitas 2.700 m³ atau 9 Ha x 3m per kompartemen sebanyak 3 kompartemen (realisasi 0,3 Ha x 3 m)

√/x

 Maintenance kolam pengendapan √

Sumber : Dokumen AMDAL PT Adidaya Tangguh, 2013 & Dokumentasi Lapangan PT Adidaya Tangguh, 2018

Keterengan :

√ : Realisasi seusai dengan rencana

√/x : Realisasi belum sesuai rencana x : Belum ada realisasi

(11)

Adapun konsep instalasi pengelolaan air limbah (IPAL) yang direncanakan untuk diterapkan pada area pit, disposal, dan pabrik pengolahan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6

Flowsheet Konsep Rencana Instalasi Pengolahan Air Limbah

Masing-masing kompartemen dalam konstruksi IPAL dibangun dengan tujuan berbeda, sebagai berikut.

(12)

1. Kompartemen 1 diperuntukkan sebagai perangkap sedimen (sediment trap).

Sistem pengendapan pada kompartemen ini dilakukan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Efetivitas kompartemen ini umumnya bergantung pada frekwensi maintenance yang dilakukan.

2. Kompartemen 2 diperuntukkan sebagai fasilitas penanganan kimiawi (chemical treatment facility). Pada kompartemen ini, akan dilakukan penambahan reagen kimia berupa kapur (Ca(OH)2) untuk menetralkan pH air limbah.

3. Kompartemen 3 diperuntukkan sebagai kolam kontrol berisi air yang sudah memenuhi baku mutu lingkungan. Pada kompartemen inilah akan dilakukan pengecekan rutin kualitas air.

4.4.2 Pemantauan Kualitas Air Limbah

Pemantauan kualitas air limbah merupakan upaya lainnya dalam pengelolaan kualitas air limbah sebagai kontrol dan penilaian keberhasilan upaya pengelolaan air limbah. Sama halnya dengan pengolahan air limbah, pemantauan air limbah dilakukan dengan mengacu pada Permen LH No. 21 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan Bijih Besi. Dalam menjalankan upaya memenuhi baku mutu air limbah, PT Adidaya Tangguh melakukan pemantauan air harian pada titik-titik penaatan yang terletak tersebar pada seluruh kegiatan pertambangan bijih besi yaitu area pit, disposal dan pabrik pengolahan.

Pemantauan dilakukan dengan menguji kualitas air limbah yang keluar dari masing-masing titik penaatan.. Sampel diambil dari masing-masing titik penaatan dengan menggunakan botol berukuran 25 mL. Sampel selanjutnya diuji kandungan TSS dengan menggunakan metode spektrofotometri. Alat yang digunakan adalah water quality checker (WQC) Hach DR900 (Gambar 4.7). Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut:

(13)

1. Isikan 10 mL aquades pada tabung uji pertama sebagai blank sample.

2. Isikan 10 mL sampel air pada tabung uji kedua. Pastikan sampel diaduk terlebih dahulu sebelum dituangkan kedalam tabung uji. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya pengendapan material padatan tersuspensi saat pengangkutan sampel menuju lokasi uji TSS.

3. Nyalakan alat uji Hach DR900, pilih menu “option” kemudian pilih opsi program nomor 630 “Suspendid Solid”.

4. Masukkan tabung uji pertama kedalam ruang tabung pada alat, tutup, kemudian tekan opsi “Zero”.

5. Keluarkan tabung pertama, gantikan dengan tabung kedua, tutup, kemudian tekan opsi “Read”.

6. Catat nilai TSS yang tertera pada alat.

Sumber : Dokumentasi Lapngan PT Adidaya Tangguh, 2018

Gambar 4.7

Foto Alat Pengujian TSS dan pH Air Limbah

Selain uji TSS, pengujian pH air juga dilakukan untuk mengetahui nilai pH air yang keluar dari titik penaatan pabrik pengolahan. Uji pH air dilakukan secara manual

(14)

dengan menggunakan kertas lakmus. Adapun area titik pengambilan sampel dapat dilihat pada Lampiran C.4.

4.5

Hasil Pemantauan Kualitas Air Limbah 4.5.1 Area Pit Penambangan Bijih Besi

Pemantauan pada area pit penambangan bijih besi dilakukan pada titik keluaran air dari kolam sedimen pada area tersebut. Pengambilan sampel air dilakukan setiap hari dengan waktu pengambilan yang berbeda tiap harinya yang disesuaikan dengan ketersediaan transportasi. Adapun kondisi titik pemantauan area pit penambangan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Sumber : Dokumentasi Lapangan PT Adidaya Tangguh, 2018

Gambar 4.8

Foto Kondisi Titik Pantau Pit

Hasil pengujian pH dan TSS air limbah pada titik pemantauan area pit penambangan bijih besi diperoleh sebagaimana pada Tabel 4.4.

(15)

Table 4.4

Hasil Pengujian pH dan TSS Air Limbah Area Pit Penambangan Bijih Besi Hari pH Baku

Mutu (*)

TSS (mg/L)

Baku Mutu (*)

1 6 6 – 9 17 200

2 6 6 – 9 15 200

3 - 6 – 9 - 200

4 5,5 6 – 9 24 200

5 5,5 6 – 9 27 200

6 - 6 – 9 - 200

7 - 6 – 9 - 200

8 6 6 – 9 21 200

9 - 6 – 9 - 200

10 6 6 – 9 12 200

11 6 6 – 9 3.920 200

12 6 6 – 9 104 200

13 6 6 – 9 26 200

14 6 6 – 9 1.214 200

15 5,5 6 – 9 447 200

16 5,5 6 – 9 141 200

17 5 6 – 9 31 200

18 5,5 6 – 9 244 200

19 6 6 – 9 34 200

20 5,5 6 – 9 23 200

21 - 6 – 9 - 200

22 6 6 – 9 201 200

23 - 6 – 9 - 200

24 5 6 – 9 4.378 200

25 - 6 – 9 - 200

26 6 6 – 9 245 200

Keterangan tabel :

: Nilai parameter diatas baku mutu air limbah.

(*) : Baku mutu air limbah kegiatan penambangan bijih besi sesuai dengan lampiran pertama (I) Permen LH No. 21 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan Bijih Besi.

Pada saat pemantauan dilakukan, ditemukan terjadinya luapan air pada saat hujan cukup deras. Hal ini mengindikasikan kurang tepatnya kolam sedimen yang dibuat sehingga tidak mampu menangani peningkatan debit air saat hujan terjadi.

(16)

Oleh karenanya, masih ditemui TSS air limbah tidak sesuai dengan baku mutu air limbah yang ditetapkan. Melihat kondisi tersebut, maka diperlukan perencanaan IPAL yang lebih tepat pada area pit penambangan bijih besi.

4.5.2 Area Disposal Penambangan Bijih Besi

Pemantauan pada area disposal penambangan bijih besi dilakukan pada titik keluaran air pada area tersebut. Pengambilan sampel air dilakukan setiap hari dengan waktu pengambilan yang berbeda tiap harinya yang disesuaikan dengan ketersediaan transportasi. Hasil pengujian pH dan TSS air limbah pada titik pemantauan area disposal penambangan bijih besi diperoleh sebagaimana pada Tabel 4.5.

Table 4.5

Hasil Pengujian pH dan TSS Air Limbah Area Disposal Penambangan Bijih Besi

Hari pH Baku

Mutu (*)

TSS (mg/L)

Baku Mutu (*)

1 6 6 – 9 11 200

2 6 6 – 9 9 200

3 - 6 – 9 - 200

4 6 6 – 9 24 200

5 5,5 6 – 9 27 200

6 - 6 – 9 - 200

7 - 6 – 9 - 200

8 6 6 – 9 19 200

9 - 6 – 9 - 200

10 6 6 – 9 30 200

11 6 6 – 9 4.984 200

12 5 6 – 9 59 200

13 6 6 – 9 64 200

14 6 6 – 9 2.352 200

15 5,5 6 – 9 719 200

16 5,5 6 – 9 295 200

17 6 6 – 9 62 200

18 5,5 6 – 9 324 200

19 6 6 – 9 42 200

20 6 6 – 9 28 200

21 - 6 – 9 - 200

22 6 6 – 9 333 200

23 - 6 – 9 200

24 6 6 – 9 3.820 200

(17)

Lanjutan Tabel 4.5

25 - 6 – 9 - 200

26 6 6 – 9 415 200

Keterangan tabel :

(*) : Baku mutu air limbah kegiatan penambangan bijih besi sesuai dengan lampiran pertama (I) Permen LH No. 21 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan Bijih Besi.

Pada saat pemantauan dilakukan, ditemukan belum adanya IPAL yang dibangun pada area disposal. Hal ini menyebabkan air limbah yang muncul pada area disposal akan langsung mengalir menuju sungai. TSS air limbah pada area disposal juga masih ditemui pada kondisi yang tidak sesuai dengan baku mutu air limbah yang ditetapkan sehingga diperlukan perencanaan IPAL pada area disposal penambangan bijih besi, namun belum dapat dilakukan karena adanya keterbatasan data.

4.5.3 Area Pabrik Pengolahan Bijih Besi

Pemantauan air limbah kegiatan pengolahan bijih besi dilakukan pada titik pemantauan pabrik pengolahan bijih besi (BP) yang merupakan kolam pengendapan.

Pengambilan sampel dilakukan pada permukaan air yang keluar dari kompartemen 3 kolam pengendapan Pengambilan sampel air dilakukan setiap hari dengan waktu pengambilan yang berbeda tiap harinya yang disesuaikan dengan ketersediaan tranportasi. Adapun kondisi titik pemantauan area pabrik pengolahan bijih besi dapat dilihat pada Gambar 4.9.

(18)

Gambar 4.9

Foto Kondisi Titik Pantau Pabrik Pengolahan

Adapun hasil pengujian pH dan TSS air limbah pada titik pemantauan BP yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Table 4.6

Hasil Pengujian pH dan TSS Air Limbah Area Pabrik Pengolahan Bijih Besi Hari pH Baku Mutu

(**)

TSS (mg/L)

Baku Mutu (**)

1 - 6 – 9 - 50

2 6 6 – 9 26 50

3 - 6 – 9 - 50

4 5,5 6 – 9 11 50

5 6 6 – 9 25 50

6 - 6 – 9 - 50

7 - 6 – 9 - 50

8 6 6 – 9 7 50

9 - 6 – 9 - 50

10 6 6 – 9 25 50

(19)

Lanjutan Tabel 4.6

11 5,5 6 - 9 243 50

12 6 6 - 9 68 50

13 5,5 6 - 9 54 50

14 5,5 6 - 9 257 50

15 5,5 6 - 9 221 50

16 5,5 6 - 9 168 50

17 5 6 - 9 84 50

18 5,5 6 - 9 204 50

19 6 6 - 9 145 50

20 6 6 - 9 107 50

21 - 6 - 9 - 50

22 6 6 - 9 75 50

23 - 6 - 9 - 50

24 5,5 6 - 9 21 50

25 - 6 - 9 - 50

26 6 6 - 9 149 50

Keterangan tabel :

(**) : Baku mutu air limbah kegiatan pengolahan bijih besi sesuai dengan lampiran ke-dua (II) Permen LH No. 21 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan Bijih Besi.

Pada saat pemantauan dilakukan, ditemukan terjadinya luapan air pada saat hujan cukup deras. Hal ini mengindikasikan kurang tepatnya kolam pengendapan yang dibuat sehingga tidak mampu menangani peningkatan debit air saat hujan terjadi. Oleh karenanya, masih ditemui TSS air limbah tidak sesuai dengan baku mutu air limbah yang ditetapkan. Melihat kondisi tersebut, maka diperlukan perencanaan IPAL yang lebih tepat pada area pabrik pengolahan bijih besi. Akan tetapi, perencanaan IPAL tersebut belum dapat dilakukan karena adanya keterbatasan data.

(20)

4.6

Perencanaan Instalasi Pegolahan Air Limbah pada Area Pit Penambangan Bijih Besi

4.6.1 Debit Air Limpasan pada Area Pit Penambangan Bijih Besi

Debit air limpasan merupakan debit air hujan yang tidak terserap oleh tanah dan bergerak melalui permukaan tanah. Debit air limpasan dihitung dengan mempertimbangkan faktor-faktor diantaranya luasan area tangkapan air (catchment area), koefisien limpasan dan intensitas hujan.

1. Catchment Area

Catchment area (CA) merupakan area konsentrasi aliran air limpasan.

Penentuan catchment area dilakukan melalui delineasi kontur dan arah aliran air sehingga diperoleh luasan area yang akan dilalui air limpasan hingga mencapai area penambangan. Berdasarkan hasil delineasi (Lampiran C.5), diperoleh catchment area hanya berada pada area bukaan tambang dengan luasan area (A) sebesar 299.646 m² atau 0,3 km² atau 30 Ha.

2. Koefisien Limpasan

Penentuan koefisien limpasan (C) dilakukan dengan melihat kondisi persen kemiringan lereng dan kegunaan lahan pada CA dengan merujuk pada Tabel 3.4. Dengan asumsi kemiringan 45^o memiliki persen kemiringan 100%, maka kondisi persen lereng CA adalah >100% dikarenakan kemiringan jenjang pada lokasi penambangan adalah 80^o. Kegunaan lahan pada CA adalah tanpa tumbuhan dan daerah tambang, sehingga diperoleh nilai C sebesar 0,9.

3. Intensitas Hujan

Analisis data curah hujan dilakukan untuk mendapatkan besarnya nilai curah hujan dan intensitas hujan dalam 1 jam. Analisis dilakukan dengan menggunakan metode distribusi Gumbel dan dilakukan pada nilai curah hujan maksimum yang diperoleh dari pencatatan data curah hujan 9 tahun terakhir. Berdasarkan

(21)

pengolahan data curah hujan pada Tabel 2.3, diperoleh curah hujan maksimum 9 tahun terakhir sebagaimana Tabel 4.7.

Tabel 4.7 Curah Hujan Maksimum

No Tahun Curah Hujan Maksimum (mm/hari)

1 2010 32,189

2 2011 18,414

3 2012 11,900

4 2013 24,504

5 2014 23.174

6 2015 20,131

7 2016 13,012

8 2017 28,791

9 2018 13,636

Jumlah 185,751

Rata-Rata 20,639

Sumber : Pengolahan Data Skripsi, 2018

Dari data curah hujan maksimum, selanjutnya dilakukan perhitungan curah hujan rencana dengan tahapan sebagai berikut:

a. Perhitungan standar deviasi (∂) dengan rumus:

𝜕 = √^∑(X−X^rata−rata⁾²

n−1

𝜕 = √^410,015₉₋₁ 𝜕 = 7,159

b. Perhitungan reduced variate (koreksi variasi, Yt) untuk perode ulang (T) 13 tahun (sesuai umur tambang) dengan rumus:

𝑌𝑡 = −𝑙𝑜𝑔 (−𝑙𝑜𝑔 (^𝑇−1

𝑇 ))

𝑌𝑡 = −𝑙𝑜𝑔 (−𝑙𝑜𝑔 (¹³⁻¹

13 )) 𝑌𝑡 = 1,459

(22)

c. Penentuan reduced mean (koreksi rata-rata, Yn) dengan rumus:

𝑌𝑛 = −𝑙𝑜𝑔 (−𝑙𝑜𝑔 (^{𝑛+1−𝑚}

𝑛+1 )) 𝑌𝑛 = −𝑙𝑜𝑔 (−𝑙𝑜𝑔 (⁹⁺¹⁻⁵

9+1 )) = 0,521

Hasil perhitungan Yn secara rinci dapat dilihat pada Tabel 4.8.

Table 4.8 Nilai Koreksi Rata-Rata N Rank

(m) Yn

9

1 1,340

6 0,400

9 0,000

3 0,810

4 0,654

5 0,521

8 0,156

2 1,014

7 0,282

Jumlah 5,176 Rata-Rata 0,575

Sumber : Pengolahan Data Skripsi

d. Perhitungan reduced standar deviation (koreksi simpangan, ∂n) dengan rumus:

𝜕𝑛 = √^∑(Yn−Yn^rata−rata⁾²

n−1

𝜕𝑛 = √^1,464

9−1

𝜕𝑛 = 0,428

e. Perhitungan curah hujan rencana, dengan rumus:

CH = X_rata−rata+ ^∂

∂n (Yt − Yn_rata−rata) = 20,639 + ^7,159

0,428 (1,459 − 0,575)

= 35,428 mm/hari

(23)

f. Perhitungan intensitas hujan, dengan waktu konsentrasi 1 jam (kondisi paling ekstrim), dangan rumus:

I =

(

^𝐶𝐻

24

) × (

²⁴

𝑇𝑐

)

2 3

=

(

^35,428

24

) × (

²⁴

1

)

2 3

= 12,282 mm/jam

Setelah menghitung faktor-faktor diatas, kemudian dapat dihitung debit air limpasan, dengan rumusan:

Q = 0,278.C.I.A

= 0,278 x 0,9 x 12,282 mm/jam x 0,3 km²

= 3.316,148 m³/hari (3.316.148,114 liter/hari)

= 0,922 m³/det.

4.6.2 Laju Erosi Lahan pada Area Pit Penambangan

Laju erosi lahan (A) dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah indeks erosivitas hujan, indeks erodibilitas tanah, indeks panjang dan kemiringan lereng, indeks penutupan vegetasi dan indeks pengolahan lahan.

1. Indeks erosivitas hujan (R) merupakan indeks yang menyatakan pengaruh hujan terhadap erosi. Indeks R dapat dihitung dengan menggunakan rumus Lenvain (Bols, 1978). Berdasarkan hasil pengolahan data (Lampiran D.2), diperoleh nilai P sebesar 1.116,452 kJ/Ha/tahun.

2. Indeks erodibilitas tanah (K), merupakan indeks yang dipengaruhi oleh jenis dan komposisi tanah. Tanah pada lokasi penelitian diketahui berjenis latosol (Inceptisols) dengan subordo tropepts, dengan rincian komponen sebagaimana pada Tabel 4.9.

(24)

Table 4.9

Komponen-Komponen Tanah Lokasi Penelitian

Komponen Nilai Satuan

Pasir kasar (0,53 mm) 58 %

Pasir halus (0,062 mm) 14 %

Debu (0,004 mm) 20 %

Liat (0,001 mm) 8 %

Bahan organik (BO) 2,36 %

Bulk density 1,09 (gr/cm³)

Struktur tanah, blocky atau pejal 4 -

Permeabilitas, sedang sampai

lambat 4 -

Data di atas kemudian diolah dengan menggunakan grafik Nomogrof (Lampiran D.3) sehingga dipeoleh nilai K sebesar 0,38 ton/kJ.

3. Indeks panjang den kemiringan lereng (LS) berkaitan dengan bentuk lahan, yang dipengaruhi oleh kemiringan lereng (slope), panjang lereng dan bentuk lereng.

Penentuan nilai LS merujuk pada Tabel 3.6. Dengan asumsi kemiringan 45^o memiliki persen kemiringan 100%, maka kondisi persen lereng CA adalah >100%

dikarenakan kemiringan jenjang pada lokasi penambangan adalah 80^o, sehingga diperoleh nilai LS sebesar 12.

4. Indeks penutupan vegetasi (C), menunjukkan keseluruhan pengaruh dari faktor vegetasi, serasah, kondisi permukaan tanah dan pengelolaan lahan terhadap besarnya tanah yang hilang. Penentuan nilai C merujuk pada Tabel 3.7, dimana area studi merupakan lokasi penambangan sehingga diperoleh nilai C sebesar 0,5.

5. Indeks pengolahan lahan (P) merupakan rasio antara tanah tererosi rata-rata dari lahan yang mendapat perlakukan konservasi tertentu. Penentuan nilai P merujuk pada Tabel 3.8. Penambangan dilakukan secara berjenjang membentuk teras bangku yang tergolong jelek (belum memiliki paritan) sehingga diperoleh nilai sebesar 0,35.

(25)

Setelah menghitung faktor-faktor diatas, kemudian dapat dihitung laju erosi lahan (A), dengan rumus Universal Soil Loss Equation (USLE) sebagai berikut:

A = R x K x L x S x C x P

= 1.116,452 kJ/Ha/tahun x 0,375 ton/kJ x 12 x 0,5 x 0,35

= 879,206 ton/ha/tahun

4.6.3 Analisis Sedimen Pada Area Pit Penambangan

Analisis sedimen dilakukan untuk menghitung dugaan volume sedimen yang muncul di suatu wilayah. Dalam prosesnya, akan dilakukan 3 perhitungan yaitu perhitungan sediment delivery ratio, erosi aktual dan sedimen potensial.

1. Sedimen delivery ratio (SDR), merupakan perbandingan antara sedimen yang dihasilkan dengan erosi lahan. Perhitungan SDR dilakukan dengan metode interpolasi dengan mengacu pada Tabel 3.9 dengan luasan catchment area adalah 30 Ha, sebagai berikut:

SDR = ^Y2−Y1_X2−X1 × (X − X1) + Y1

= 0,390−0,520

50−10 × (30 − 10) + 0,520

= 0,455

2. Erosi aktual, diperoleh dengan mengalikan luas lahan (dalam hal ini catchment area) dengan faktor jenis tanaman (C), faktor pengendali erosi (P) dan laju erosi (A), sebagai berikut:

Erosi aktual = Luas lahan x A

= 30 Ha x 879,206 ton/Ha/tahun

= 26.376,178 ton/tahun

3. Sedimen potensial, diperoleh dengan mengalikan nilai erosi aktual dengan nilai SDR sebagai berikut:

(26)

Sedimen potensial = Erosi aktual x SDR

= 26.376,178 ton/tahun x 0,455

= 12.001,161 ton/tahun

= 11.010,240 m³/tahun (BD = 1,09 ton/m³)

= 30,16 m³/hari (32.879.893.747 mg/hari)

= 0,00035 m³/det

Dari perhitungan diatas, diperoleh jumlah perkiraan sedimen yang terjadi adalah 30,16 m³/hari atau setara dengan 32.879.893.747 mg/hari. Jika dibandingkan dengan debit air harian sebesar 3.316.148 liter/hari, maka dapat diperkirakan potensi TSS yang terjadi adalah 9.915,1 mg/hari. TSS hasil perhitungan memiliki nilai lebih tinggi 49,733% dibandingkan dengan TSS pengukuran (Tabel 4.10) namun keduanya masih berada di atas nilai baku mutu lingkungan sesuai dengan PERMEN LH No. 21 tahun 2009, sehingga diperlukan upaya pengelolaan air.

Table 4.10

Perbandingan TSS ukur dan TSS Teoritis TSS Ukur Maksimum

(mg/L)

TSS Teoritis (mg/L)

Persentase (%)

4.378 9.915,1 49,733

4.6.4 Model Instalasi Pengolahan Air Limbah pada Area Pit Penambangan Instalasi pengolahan air limbah (IPAL) merupakan instalasi yang dibangun sebagai upaya pengelolaan air agar memenuhi baku mutu lingkungan. Dalam perencanaannya, dilakukan penentuan aspek-aspek sebagai berikut:

1. Kecepatan pengendapan (Vs), ditentukan dengan merujuk pada Tabel 3.10, sehingga diperoleh nilai kecepatan partikel pada area pit sebagaimana pada Tabel 4.11.

(27)

Table 4.11 Kecepatan Pengendapan Klasifikasi Ukuran

Butir

Kecepatan Pengendapan (mm/det

Kecepatan Pengendapan (m/det)

Pasir kasar 100 0,1

Pasir halus 26 0,026

Liat - -

Debu - -

2. Debit masuk total (Qo), merupakan debit keseluruhan baik air dan padatan yang harus ditangani oleh kolam pengendapan yaitu sebesar 0,92224 m³/det.

3. Luas kolam pengendapan (A), diperoleh dengan membandingkan besarnya Qo dengan laju pengendapan partikel. Perencanaan kolam sedimen di area pit didasarkan pada kecepatan pengendapan partikel pasir halus karena material dengan ukuran butir terkecil yang mungkin terendapkan. Adapun perhitungan luas kolam pengendapan sebagai berikut:

A = Qo Vs

= ^{0,92224 m}³^/det 0,026 m/det

= 35,471 m²

Adapun rincian hasil perhitungan kecepatan pengendapan partikel-partikel yang ada pada area pit penambangan bijih besi dapat dilihat pada Tabel 4.12.

Table 4.12

Luas Kolam Pengendapan Klasifikasi Ukuran

Butir

Kecepatan Pengendapan (m/det)

Luas Kolam Pengendapatan (m²)

Pasir kasar 0,1 9,223

Pasir halus 0,026 35,471

Liat - -

Debu - -

(28)

4. Luas kolam pengendapan efektif (Aff), merupakan luas kolam pengendapan yang dikalikan dengan faktor pengaman untuk memberikan daya tampung lebih dari daya tampung kolam sebenarnya. Adapun perhitungan luas kolam pengendapan sebagai berikut:

Aff = A x 1,2

= 35,471 m² x 1,2 = 42,565 m²

5. Dimensi kolam pengendapan, terdiri dari panjang (p), lebar (l). Penentuan dimensi kolam pengendapan dilakukan dengan mempertimbangkan kemampuan alat mekanis yang digunakan yaitu excavator LiuGong 920D. Adapun spesifikasi terkait dimensi kolam pengendapan yang adalah jangkauan vertikal alat (6,615 m) dan jangkauan horizontal alat (9,705 m). Lebar dan tinggi kolam pengendapan harus berada dalam kisaran jangkauan alat agar dapat dikerjakan.

Selanjutnya dapat dilakukan perhitungan panjang dan lebar kolam pengendapan dengan asumsi 1:3 yang artinya apabila panjang kolam 3 m maka lebar kolam adalah 1 m. Adapun perhitungan lebar kolam sebagai berikut.

a. Lebar kolam (l):

l =

√

^Aff

P

=

√

^{42,565 m}²

3 m

= 3,767 m ≈ 4 m b. Panjang kolam (p):

p = 3 x l = 3 x 4 m = 12 m

(29)

c. Kedalaman kolam (h):

Kedalaman kolam ditentukan 5 meter, dengan tinggi pengendapan dizinkan adalah 2 m (storage height), dan 3 m sisanya adalah tinggi aliran air (flow height).

Berdasarkan perhitungan-perhitungan diatas, maka direkomendasikan pembuatan kolam sedimen sebagai sarana IPAL dengan kapasitas tampung 240 m³. Adapun letak kolam sedimen yang akan dibuat dapat dilihat pada Lampiran C.1.