PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan Masalah
TINJAUAN PUSTAKA
Umum
Tinjauan pustaka memuat hasil-hasil penelitian yang diperoleh peneliti sebelumnya dan mempunyai kaitan erat dengan penelitian yang dilakukan, sehingga dapat membantu memberikan solusi pemecahan masalah dalam penelitian yang dilakukan.
Penelitian Terdahulu
Adanya material endapan yang terdiri dari 10% massa tanah pada pasir yang diolah memberikan kekuatan sebesar 0,6 MPa. Putra (2018), telah melakukan penelitian dengan judul “Peningkatan parameter kuat geser tanah berpasir menggunakan teknik deposisi kalsit termediasi enzim”. Penelitian ini membahas penerapan pengendapan kalsit yang dimediasi enzim (EICP) untuk meningkatkan parameter kuat geser tanah berpasir.
Dalam penelitian ini, sampel tanah disiapkan dan diolah dengan larutan gabungan yang terdiri dari urea, kalsium klorida, magnesium sulfat dan enzim urease. Kehadiran material yang diendapkan, yang merupakan 4,1 persen massa tanah pasir yang diolah, menghasilkan kohesi sebesar 53 kPa. Penelitian ini membahas penerapan pengendapan kalsit yang dimediasi enzim (EICP) sebagai teknik perbaikan tanah yang ramah lingkungan.
Pada bahan grouting yang telah disiapkan, yang terdiri dari urea urease, ditambahkan zeolit alam dari mordenit, yang menghilangkan ion amonium yang dihasilkan. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa penerapan mordenit zeolit alam dengan teknik EICP merupakan salah satu alternatif teknik restorasi tanah yang ramah lingkungan.
Keaslian Penelitian
Efek penggunaan mordenit terhadap parameter EICP seperti jumlah, pH, mineral yang diendapkan oleh zat mineralogi dan peningkatan kekuatan tanah yang diolah juga dievaluasi. Pengukuran ion amonium menunjukkan bahwa penggunaan zeolit 10 g/L dengan waktu pencampuran 2 jam dapat menurunkan konsentrasi ion amonium hingga 43% dari konsentrasi maksimum teoritis pada konsentrasi urea 1,0 mol/L.
LANDASAN TEORI
- Tanah Gambut
- Pembentukan gambut
- Sifat Fisik Tanah Gambut
- Enzyme Induced Carbonate Presipitasi (EICP)
- Enzym Urease
- Permeabilitas
- Teknik Bio-Grouting dengan enzym urease
Digunakan sebagai bahan tambahan pada pengujian utama yaitu pengujian permeabilitas yang diinjeksikan ke dalam contoh tanah uji. Untuk contoh tanah asli, tabung ditimbang terlebih dahulu untuk mengetahui berat contoh setelah dipadatkan, kemudian contoh tanah kering ditimbang dengan berat 146,1 gram, dicampur dengan 123,9 ml air, kemudian diaduk rata setelah tercampur rata. , sampel dimasukkan ke dalam pipa kemudian dipadatkan dengan 25 guncangan untuk setiap lapisan, 3 lapisan. Contoh tanah kering ditimbang dengan berat 146,1 gram, dicampur dengan enzim urease 5% dari total 123,9 ml air, diperoleh dengan menambahkan 12,89 ml enzim urease 5% dan 111,01 ml air kemudian diaduk rata.
Suatu sampel tanah kering ditimbang seberat 146,1 gram, dicampur dengan enzim urease 15% dari total 123,9 ml air, diperoleh dengan menambahkan 38,67 ml enzim urease 15% dan 85,23 ml air, kemudian diaduk rata. Suatu sampel tanah kering ditimbang seberat 146,1 gram, dicampur dengan enzim urease 25% dari total 123,9 ml air, diperoleh dengan menambahkan 64,45 ml enzim urease 25% dan 59,45 ml air, kemudian diaduk rata. Sebelum melakukan uji pendahuluan dan uji utama, langkah pertama yang dilakukan adalah pengambilan contoh tanah gambut di Kecamatan Dayun Kab.
Pengujian pendahuluan ini dilakukan dengan mengambil contoh tanah gambut yang tersedia atau akan digunakan sesuai dengan persyaratan pengujian yang akan dilakukan. Contoh tanah yang telah dijemur tersebut kita timbang beratnya 1,5 kg per contoh yang berarti 5. Kemudian kita timbang terlebih dahulu cawan yang berisi contoh tanah tersebut, kemudian dimasukkan ke dalam oven dan didiamkan selama 24 jam.
Sampel yang akan diuji berjumlah 4 buah, yaitu sampel tanah tanpa campuran, sampel tanah dengan campuran enzim 5%, sampel tanah dengan enzim 15%, dan sampel tanah dengan enzim 25% yang sudah jenuh sebelum dilakukan pengujian. Pada gambar grafik di atas terlihat bahwa pada 2 menit pertama sampel tanah asli jumlah air yang keluar sebanyak 1,8 ml, 2 menit berikutnya jumlah air yang keluar sebanyak 4,8 ml, selanjutnya 2 menit jumlah air yang dikeluarkan adalah 2ml, 2 menit berikutnya jumlah air yang dikeluarkan adalah 3,2ml dan 2 menit kemudian jumlah air yang dikeluarkan adalah 3 ,2 ml. Pada gambar grafik di atas terlihat bahwa pada 2 menit pertama pengambilan sampel tanah dengan campuran enzim 5%, jumlah air yang keluar sebanyak 8,5 ml, 2 menit berikutnya jumlah air yang keluar, 5,2 ml, 2 menit berikutnya jumlah air yang keluar sebanyak 4 ml, 2 menit kemudian jumlah air yang keluar sebanyak 3 ml dan 2 menit kemudian jumlah air yang keluar sebanyak 2,2 ml.
Pada grafik di atas terlihat bahwa pada 2 menit pertama pengambilan sampel tanah dengan campuran enzim 15%, jumlah air yang keluar sebanyak 10,2 ml, pada 2 menit berikutnya jumlah air yang keluar sebanyak 8 ml, pada 2 menit berikutnya jumlah air yang keluar adalah 7 ml, 2 menit kemudian jumlah air yang keluar adalah 4,4 ml dan 2 menit kemudian jumlah air yang keluar adalah 3 ml. Contoh tanah asli diketahui mempunyai permeabilitas sebesar 2,552 x 10-3 cm/detik. Sampel tanah mengandung campuran enzim 5%. Sampel tanah yang asli kini mempunyai permeabilitas sebesar 1,126x10-3cm/detik, sedangkan sampel dengan penambahan pasir menunjukkan penurunan yaitu sebesar 1,108x10-3cm/detik.
METODE PENELITIAN
Umum
Bab ini menjelaskan tentang metode penelitian meliputi lokasi, alat, bahan, tahapan penelitian, serta tata cara pengujian pendahuluan dan pengujian utama. Dimana uji pendahuluan berupa pengujian pada tanah gambut dan penerapan biogrouting dengan penambahan enzim urease.
Lokasi Penelitian
- Tanah Gambut
- Enzim
- Urea
- CaCl2 (Calsium Cloride)
Urea dengan rumus kimia NH2 CONH2 merupakan produk yang mudah larut dalam air dan sangat mudah menyerap air (higroskopis), oleh karena itu harus disimpan di tempat yang kering dan tertutup rapat. Merupakan senyawa kimia yang digunakan sebagai bahan penstabil tanah yang mudah larut dalam air, dapat menghantarkan arus listrik dengan baik dan juga dapat mengikat partikel-partikel tanah.
Peralatan Pengujian
- Peralatan Pengujian Pendahuluan
- Peralatan Pengujian Utama Permeabilitas
4. Pengujian sifat mekanik tanah dilakukan dengan menggunakan uji pemadatan (ASTM D 698), pengujian ini dilakukan untuk memperoleh kadar air optimum dan massa jenis maksimum, kemudian data tersebut digunakan sebagai pembanding dengan massa jenis dari dalam tanah. dalam ujian. Bab ini memaparkan hasil penelitian pendahuluan berupa penelitian kadar air tanah asli dengan standar (ASTM D 2216-98), berat jenis (Gs) dengan standar (ASTM D 854-02), penelitian pemadatan/uji proctor (ASTM D 698) skala Laboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Teknik Sipil, Universitas Islam Riau dan pengaruh penambahan dan larutan sementasi bakteri menggunakan metode bio-grouting terhadap pengujian permeabilitas tanah gambut menggunakan metode fall head (ASTM D 5084). Sebelum dilakukan pengujian permeabilitas tanah gambut terlebih dahulu dilakukan pengujian pendahuluan antara lain pengujian kadar air tanah asli, berat jenis (Gs) dan uji pemadatan/uji proctor.
Hasil pengujian kadar air yang dilakukan pada tanah uji menunjukkan kadar air sebesar 407,5%. Pasalnya, tanah uji asli mengandung serat organik (gambut) yang mampu menyerap banyak air sehingga memiliki kadar air yang tinggi, menurut Puslitbang Prasarana Transportasi mengenai nilai kadar air gambut. Nilai kadar air optimal (OMC) yang tinggi disebabkan oleh pori-pori tanah yang besar karena tanah terdiri dari serat nabati (organik), yang berarti tanah banyak menyerap air sehingga mencapai kepadatan optimal.
Kadar air optimum (OMC) yang diperoleh dari uji pemadatan pada tanah asli digunakan sebagai pembanding dengan kondisi tanah yang digunakan dalam uji pemodelan. Data jumlah air per awal 2 menit untuk setiap sampel dapat dilihat pada tabel berikut.
Tahapan Pelaksanaan Penelitian
- Pengujian Pendahuluan
- Prosedur Pengujian Utama
- Analisa Data
Pelaksanaan Pengujian
- Pengujian Pendahulan
- Pembuatan Larutan Sementasi
- Pengujian Utama
Setelah pengujian selesai, jumlah air untuk 2 menit awal pengambilan sampel uji diambil dari masing-masing sampel dan lamanya waktu air tersebut menetes. Sampel yang tidak dicampur menghabiskan 15 ml air dalam waktu 10 menit, sampel yang tidak dicampur membutuhkan waktu 23 jam 50 menit untuk mencapai puncaknya. Sampel dengan campuran enzim 5% ditiriskan sebanyak 22,9 ml air dalam waktu 10 menit, dibutuhkan waktu 20 jam 30 menit untuk mencapai puncak sampel.
Sampel dengan campuran enzim 15% ditiriskan 32,6 ml air dalam waktu 10 menit, dibutuhkan waktu 18 jam 15 menit untuk mencapai puncak sampel. Sampel dengan campuran enzim 25% ditiriskan 35,8 ml air dalam waktu 10 menit, diperlukan waktu 15 jam 45 menit untuk mencapai puncak sampel. Dari tabel diatas terlihat bahwa sampel tanpa campuran enzim mempunyai data yang berbeda-beda, dimana data jumlah air pada 2 menit awal sampel tanpa campuran mempunyai durasi waktu penetesan permukaan sebesar 23 jam 50 menit, data jumlah air pada 2 menit awal sampel dengan enzim 5% campuran mempunyai durasi waktu penetesan permukaan 20 jam 30 menit, data jumlah air pada 2 menit awal sampel dengan campuran enzim 15% mempunyai durasi waktu penetesan.
Perbedaan jumlah air yang keluar pada setiap 2 menit awal dapat dilihat pada grafik berikut untuk setiap sampel. Pada grafik nilai permeabilitas dengan campuran enzim 25% pada suhu air 26oC terjadi peningkatan permeabilitas sebesar 1,342x10-3cm/s.
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Umum
Pendahuluan
- Kadar air tanah asli
- Berat spesifik (Gs)
- Pengujian pemadatan / proctor test
- Sifat-sifat Tanah Gambut
Dari pengujian yang dilakukan pada tanah asli, nilai berat jenis (Gs) tanah yang digunakan adalah 0,544. Nilai berat jenis (Gs) tersebut disebabkan oleh adanya serat kayu dan kandungan organik lainnya pada tanah gambut. Uji pemadatan dilakukan sehingga diperoleh berat jenis kering maksimum (γd max) tanah asli sebesar 0,467 gr/cm3 dan kadar air optimum (OMC) tanah asli sebesar 157.
Pengujian Permeabilitas Tanah Gambut Dengan Enzym urease
Selisih koefisien permeabilitas pengujian utama sebelum menggunakan suhu air uji standar adalah 26oC dan setelah pengujian suhu air standar adalah 20oC. Pada tabel 5.9 terlihat perbedaan koefisien permeabilitas sebelum dan sesudah dilakukan perhitungan suhu air baku yaitu 20oC. Dari hasil penelitian dengan teknik biofuge disimpulkan bahwa tanah gambut jika dicampur dengan enzim urease memiliki reaksi yang mampu melepaskan air dengan cepat.
Untuk penelitian lebih lanjut, disarankan untuk menutup sampel dengan baik agar air tidak merembes keluar saat uji kepala jatuh dilakukan. Dasaand Ajitt, 2011 Proses penguraian bahan organik pada sistem tanah Dion dan Nautiyal, 2008 Pengertian tanah gambut.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
Putra, 2016 Optimasi enzim dengan perantara kalsit sebagai teknik perbaikan tanah Pengaruh gipsum aragonit terhadap sifat mekanik pasir hasil olahan.
