Post on 08-Jan-2016
Ramas Collection
STUDI PENANGANAN, PENGELOLAAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada saat ini, penilaian keberhasilan suatu pembangunan
tidak hanya didasarkan pada faktor ekonomi sebagai satu-satunya
pilar untuk meningkatkan taraf hidup manusia, tetapi juga pilar
lain yang harus dibangun secara simultan dan seimbang, yaitu
sosial dan lingkungan. Pembagunan sosial dapat lebih jauh
diterjemahkan sebagai tingkatan konstribusi pembangunan
terhadap taraf hidup masyarakat. Sedangkan pembangunan di
bidang lingkungan mewujudkan pemanfaatan optimal dan bijak
terhadap sumber daya alam tak terbarukan, serta
berkesinambungan ketersediaannya terhadap sumber daya alam
yang terbarukan.
Dalam kegiatan pembangunan hampir tidak dapat
dipisahkan dari pemanfaatan sumber daya alam. Dengan
demikian selama pembangunan diperlukan maka akan terjadi
eksploitasi terhadap sumber daya alam antara lain eksploitasi
sumber daya mineral atau yang lebih dikenal dengan
pertambangan.
Permasalahan lingkungan dalam industri pertambangan
memerlukan penanganan yang tepat agar nantinya tidak
berdampak buruk, terutama masalah limbah yang dihasilkan dari
proses produksi atau kegiatan menambang bahan galian.
Beberapa polemik dan masalah yang timbul sehubungan dengan
pengelolaan limbah tambang menunjukkan betapa pentingnya
masalah yang terkait dengan pengelolaan kegiatan usaha
pertambangan. Dimana dampak yang ditimbulkan terhadap
lingkungan dapat menghambat pembangunan yang berkelanjutan
Ramas Collection
(sustainable development) serta pengusahaan yang berkelanjutan
(sustainable corporation).
II. LANDASAN TEORI
2.1 Dasar Hukum Pengelolaan Lingkungan
Sebagaimana diamanatkan dalam UU No. 23/1997 tentang
Lingkungan Hidup; bahwa setiap orang, kelompok orang atau
badan termasuk perusahaan pertambangan mempunyai kewajiban
memelihara lingkungan hidup dan mencegah serta menanggulangi
kerusakan dan pencemaran lingkungan.
Terlaksananya pembangunan berwawasan lingkungan dan
terkendalinya pemanfaatan sumber daya alam secara bijak
merupakan tujuan utama pengelolaan lingkungan hidup.
Undang-undang Lingkungan Hidup menetapkan bahwa
setiap rencana yang diperkirakan mempunyai dampak penting
terhadap lingkungan wajib dilengkapi dengan Analisis Mengenai
Dampak Lingkungan (AMDAL). Melalui AMDAL inilah sebenarnya
upaya perlindungan yang efektif dan efisien dimulai. Kurang
akuratnya AMDAL akan menyebabkan permasalahan utama
dalam upaya perlindungan lingkungan baik dalam permasalahan
teknis maupun pembiayaannya.
Disamping itu perusahaan pertambangan juga wajib
melaksanakan upaya pencegahan dan penanggulangan perusakan
dan pencemaran lingkungan seperti diatur dalam Kepmen
Pertambangan dan Energi No.1211.K/008/M.PE/1995 dan
peraturan perundangan terkait. Kewajiban ini berlaku bagi
kegiatan usaha pertambangan sejak tahap eksplorasi.
2.2 Limbah Batuan dan Tanah Penutup (Overburden)
Dalam memulai suatu kegiatan penambangan, selalu saja
dimulai dari pengupasan overburden (untuk tambang terbuka),
Ramas Collection
atau pembukaan terowongan (untuk tambang bawah tanah). Hal
ini menghasilkan limbah yang sangat banyak. Total limbah yang
dihasilkan bervariasi antara 10% sampai sekitar 99% dari bahan
total yang ditambang. Limbah utama yang dihasilkan adalah
batuan penutup dan limbah batuan. Batuan penutup dan limbah
batuan adalah lapisan batuan yang tidak atau sedikit
mengandung bahan galian, yang menutupi atau berada diantara
zona mineralisasi sehingga tidak bernilai ekonomis untuk diolah.
Batuan penutup umumnya terdiri dari tanah dan vegetasi
sedangkan limbah batuan meliputi batuan yang dipindahkan pada
saat pembuatan terowongan, pembukaan dan eksploitasi endapan
bijih serta batuan yang berada bersamaan dengan singkapan bijih.
Dampak potensial dari proses pemindahan tanah penutup
dan limbah batuan akan berpengaruh terhadap komponen
lingkungan seperti kualitas air dan hidrologi, flora dan fauna,
hilangnya habitat alamiah, pemindahan penduduk, hilangnya
peninggalan budaya, dan hilangnya pertanian serta sumber daya
kehutanan.
2.3 Air Asam Tambang
2.3.1 Keasaman Larutan
Parameter untuk menetukan tingkat keasaman larutan
adalah dengan menggunakan harga pH. Pengukuran pH dapat
dilakukan dengan menggunakan kertas lakmus atau dengan
menggunakan alat pH meter, keasaman suatu larutan dapat
dipahami dengan menggunakan pengertian pH dan pOH, yang
menunjukkan besarnya konsentrasi ion H+ dan konsentrasi ion
OH- yang terkandung dalam larutan. Huruf p berasal dari potenz
yang artinya pangkat, huruf H adalah tanda atom hidrogen dan
huruf O adalah tanda atom oksigen. Jadi pH adalah harga negatif
Ramas Collection
logaritma konsentrasi ion H+ sedangkan pOH adalah harga negatif
logaritma konsentrasi ion OH-
pH = - log [ H + ]
pOH = - log [ OH- ]
Dalam air murni konsentrasi ion H+ dan konsentrasi ion OH-
sama besarnya yaitu 10-7, sehingga sesuai rumus pH = - log [ H+ ],
air murni mempunyai pH = 7
pH = - log [ H+ ] = - log [ 10-7 ] = 7
pH = - log [ OH- ] = - log [ 10-7 ] = 7
Larutan bersifat asam, bila pH < 7
Larutan bersifat netral, bila pH = 7
Larutan bersifat basa, bila pH > 7
Jadi semakin kecil harga pH maka larutan semakin bersifat
asam.
Hubungan pH dengan pOH adalah pH + pOH = 14,
perhitungan konsentrasi masing masing pereaksi baik asam
maupun basa dapat dirumuskan sebagai berikut :
atau
dengan :
M = Molaritas
Mol = molalitas
L = Liter
gr = gram
Mr = massa molekul relatif zat terlarut (gr/mol)
Molaritas juga bisa dihitung dari nilai pH =
untuk larutan asam :
M = 10-pH
M =
mol =
Ramas Collection
untuk larutan basa :
M = 10-(14-pH)
2.3.2 Pengertian Air Asam Tambang
Air asam tambang (AAT) atau dalam bahasa asingnya Acid
Mine Drainage (AMD) adalah air yang terbentuk di lokasi
penambangan dengan pH rendah (pH < 7) sebagai dampak
dibukanya suatu potensi keasaman batuan sehingga
menimbulkan permasalahan terhadap kualitas air dan tanah,
dimana pembentukannya dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu
air, oksigen, dan batuan yang mengandung mineral mineral
sulfida ( pirit, kalkopirit, markasit, dll ). Kegiatan penambangan ini
dapat berupa tambang terbuka maupun tambang dalam ( bawah
tanah ).
Mineral mineral sulfida yang berpotensi menimbulkan air
asam tambang tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel. Mineral Mineral Sulfida
Mineral Komposisi
Pirit FeS2
Marcasite FeS2
Calkopirit CuFeS2
Calkosite Cu2S
Sphalerit ZnS
Millerit NiS
Pirotit Fe1-Xs ( dimana 0 < x < 0,2 )
Arsenpirit FeAsS
Cinnabar HgS
Galena PbS
Sumber : Good Mining Practice, Konsep dan Implementasi
2.2.3 Proses Terjadinya Air Asam Tambang
Proses tejadinya air asam tambang yaitu bila teroksidasinya
mineral mineral sulfida yang terdapat pada batuan hasil galian
Ramas Collection
dengan air (H2O) dan oksigen (O2). Oksidasi logam sulfida dalam
membentuk asam terjadi dalam beberapa persamaan reaksi
sebagai berikut :
1. FeS2 + 7 2 O2 + H2O Fe+2 + 2SO4-2 +2H+
2. Fe+2 + O2 + H+ Fe+3 + H2O
3. Fe+3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
4. FeS2 + 14Fe+3 + 8H2O 15Fe+2 + 2SO4-2 + 16H+
Ada tiga jenis sulfida dalam air maupun air limbah yaitu :
a. Total sulfida : mencakup H2S, HS terlarut dan sulfida
sulfida logam tersuspensi yang dapat dihidrolisis dengan
asam.
b. Sulfida terlarut : sulfida yang tertinggal setelah padatan
tersuspensi dalam contoh air dihilangkan dengan cara
fluktuasi maupun pengendapan.
c. H2S yang tidak terionisasi : H2S jenis ini dapat dihitung dari
konsentrasi H2S terlarut, pH contoh air dan konstanta
ionisasi H2S.
Faktor faktor kimia yang menentukan pembentukan air
asam tambang adalah :
pH
Temperatur
Kandungan O pada fase gas, dengan kejenuhan < 100 %
Kandungan O pada fase cair
Akumulasi kimia dari Fe3+
Luas permukaan mineral sulfida yang terpajan
Energi kimia yang dibutuhkan untuk menurunkan asam
Peranan bakteri
Sedangkan sifat fisik yang mempengaruhi migrasi air asam
tambang , adalah :
Kondisi limbah
Ramas Collection
Permeabilitas limbah
Keberadaan lubang air
Tekanan lubang air
Mekanisme perpindahannya
Faktor yang mengendalikan tingkat perpindahan
kontaminan adalah jumlah pengencer dan tingkat pencampuran
yang membentuk air asam tambang yang pindah dari sumber ke
lingkungan penerimanya.
2.3.4 Sumber Sumber Air Asam Tambang
Air asam tambang dapat terjadi pada kegiatan penambangan
baik itu tambang terbuka maupun tambang bawah tanah.
Umumnya keadaan ini terjadi karena unsur sulfur yang terdapat
di dalam batuan teroksidasi secara alamiah didukung juga dengan
curah hujan yang tinggi semakin mempercepat perubahan oksida
sulfur menjadi asam. Sumber sumber air asam tambang antara
lain berasal dari kegiatan kegiatan berikut :
1. Air dari tambang terbuka
Lapisan batuan akan terbuka sebagai akibat dari
terkupasnya lapisan penutup, sehingga unsur sulfur yang
terdapat dalam batuan sulfida akan mudah teroksidasi dan bila
bereaksi air dan oksigen akan membentuk air asam tambang.
2. Air dari unit pengolahan batuan buangan
Material yang banyak terdapat pada limbah kegiatan
penambangan adalah batuan buangan ( waste rock ). Jumlah
batuan buangan ini akan semakin meningkat dengan
bertambahnya kegiatan penambangan. Sebagai akibatnya, batuan
buangan yang banyak mengandung sulfur akan berhubungan
langsung dengan udara terbuka membentuk senyawa sulfur
oksida selanjutnya dengan adanya air akan membentuk air asam
tambang.
Ramas Collection
3. Air dari lokasi penimbunan batuan
Timbunan batuan yang berasal dari batuan sulfida dapat
menghasilkan air asam tambang karena adanya kontak langsung
dengan udara yang selanjutnya terjadi pelarutan akibat adanya
air.
4. Air dari unit pengolahan limbah tailing
Kandungan unsur sulfur di dalam tailing diketahui
mempunyai potensi dalam membentuk air asam tambang, pH
dalam tailing pond ini biasanya cukup tinggi karena adanya
penambahan hydrated lime untuk menetralkan air yang bersifat
asam yang dibuang kedalamnya. Air yang masuk ke dalam tailing
pond yang bersifat asam tersebut diperkirakan akan menyebabkan
limbah asam bila merembes keluar dari tailing pond.
2.3.5 Dampak Dampak Air Asam Tambang
Terbentuknya air asam tambang dilokasi penambangan akan
menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Adapun
dampak negatif dari air asam tambang tersebut antara lain yaitu :
1. Masyarakat disekitar wilayah tambang
Dampak terhadap masyarakat disekitar wilayah tambang
tidak dirasakan secara langsung karena air yang dipompakan ke
sungai atau ke laut telah dinetralkan dan selalu dilakukan
pemantauan 1 x seminggu menggunakan alat water quality
checker (untuk mengetahui temperatur, kekeruhan, pH, dan
salinity), hasil pemantauan disesuaikan dengan Baku Mutu Air
Sungai dan Air Laut dan dapat dilihat pada lampiran 3. Namun
apabila terjadi pencemaran dan biota perairan terganggu maka
binatang seperti ikan akan mati akibatnya mata pencaharian
penduduk menjadi terganggu.
2. Biota Perairan
Ramas Collection
Dampak negatif untuk biota perairan adalah terjadinya
perubahan keanekaragaman biota perairan seperti plankton dan
benthos, kehadiran benthos dalam suatu perairan dapat
digunakan sebagai indikator kualitas perairan. Pada perairan yang
baik dan subur benthos akan mengalami kelimpahan, sebaliknya
pada perairan yang kurang subur benthos tidak akan mampu
bertahan hidup. Data mengenai keberadaan benthos yang ada
dibeberapa TP ( titik pemantauan ) dapat dilihat pada lampiran 4.
3. Kualitas Air Permukaan
Terbentuknya air asam tambang hasil oksidasi pirit akan
menyebabkan menurunnya kualitas air permukaan. Parameter
kualitas air yang mengalami perubahan diantaranya adalah pH,
padatan terlarut, padatan tersuspensi, COD, BOD, sulfat, besi,
dan Mangan.
4. Kualitas Air Tanah
Ketersediaan unsur hara merupakan faktor yang penting
untuk pertumbuhan tanaman. Tanah yang asam banyak
mengandung logam - logam berat seperti besi, tembaga, seng yang
semuanya ini merupakan unsur hara mikro yang dibutuhkan
tanaman, sedangkan unsur hara makro yang sangat dibutuhkan
tanaman seperti fosfor, magnesium, kalsium sangat kurang.
Akibat kelebihan unsur hara mikronya dapat menyebabkan
keracuanan pada tanaman, ini tandai dengan busuknya akar
tanaman sehingga tanaman menjadi layu.
2.4 Tailing
2.4.1 Pengertian Tailing
Tailing adalah slurry yang keluar dari hasil akhir proses
pengolahan bijih emas berupa lumpur (50% padatan dan 50% cair),
yang masih mengandung sianida dan unsur-unsur logam berat
lain dan dengan konsentrasi sangat tinggi. Hal ini tidak bisa
Ramas Collection
dibiarkan begitu saja karena dapat mencemari lingkungan sekitar
dan akan menjadi masalah dikemudian hari setelah tambang ini
selesai beroperasi apabila tidak dikelola secara professional.
2.4.2 Penampungan Tailing, Pengolahan dan Pembuangan
Pengelolaan tailing merupakan salah aspek kegiatan
pertambangan yang menimbulkan dampak lingkungan sangat
penting. Penampungan tailing, pengolahan dan pembuangannya
memerlukan pertimbangan yang teliti terutama untuk kawasan
yang rawan gempa. Kegagalan desain dari sistem penampungan
tailing akan menimbulkan dampak yang sangat besar, dan dapat
menjadi pusat perhatian.
Pengendalian polusi dari pengendalian tailing selama proses
operasi harus memperhatikan pencegahan timbulnya rembesan,
pengolahan fraksi, cair tailing, pencegahan erosi oleh angin, dan
mencegah pengaruhnya terhadap hewan-hewan liar.
Isu-isu alternatif yang perlu dipertimbangkan dalam
evaluasi alternatif penampungan tailing meliputi :
Karakteristik geokimia area yang akan digunakan sebagai
tempat penimbunan tailing dan potensi migrasi linfian dari
tailing.
Daerah yang rawan gempa atau bencana alam lainnya
yang mempengaruhi keamanan dan design teknis.
Konflik penggunaan lahan terhadap perlindungan ekologi
peninggalan budaya, pertanian serta kepentingan lain
seperti perlindungan terhadap ternak, binatang liar dan
penduduk lokal.
Karakteristik kimia pasir, lumpur, genangan air dan
kebutuhan untuk pengolahannya.
Reklamasi setelah pasca tambang.
Ramas Collection
Studi AMDAL juga harus mengevaluasi resiko yang
disebabkan oleh kegagalan penampungan tailing dan pemrakarsa
harus menyiapkan rencana tanggap darurat yang memadai. Pihak
yang bertanggungjawab dalam pelaksanaan tanggap darurat harus
dinyatakan secara jelas.
2.4.3 Faktor-Faktor Dalam Menilai Kesesuaian Penampungan
Tailing
2.4.3.1 Tuntutan Peraturan
Tuntutan peraturan setempat yang mencakup seluruh aspek
dan areal penimbunan yang direncanakan dimasa depan harus
disertakan di dalam penilaian suatu areal. Hal tersebut mencakup:
Tuntutan baku mutu bagi pelepasan air.
Nilai budaya dan sejarah dari suatu tempat termasuk
nilainya bagi penduduk pribumi.
Tuntutan akan rencana khusus terhadap misalnya gempa
bumi, peluang-peluang terjadinya banjir.
Emisi debu dan polusi suara.
Rencana-rencana dari berbagai pihak yang berwenang
termasuk pengangkutan, pengembangan perkotaan, sarana-
sarana (penyaluran tenaga listrik, jaringan pasokan air, dan
sebagainya).
Zonasi dari areal penimbunan tailing dan daera sekitarnya
(kegiatan-kegiatan yang diizinkan pihak berwenang), dan
kemungkingan perubahan dari zonasi sekarang.
2.4.3.2 Meteorologi
Berbagai aspek neraca dari operasi harus didasarkan pada
pengertian yang mendalam mengenai kondisi meteorologi
setempat. Informasi yang harus dikumpulkan termasuk:
Data curah hujan (rata-rata setiap bulan untuk berbagai periode
ulang 1:10;1:20;1:50;1:100).
Ramas Collection
Data intensitas/lama hujan.
Pengukuran evaporasi (panci pengupasan kelas A).
Pengukuran kelembaban, suhu dan radiasi matahari.
Kekuatan/arah angin pada berbagai waktu yang berbeda
dalam setahun.
Pengetahuan tentang kejadian masa lalu atau jarang terjadi
(angin topan, banjir).
2.4.3.3 Topografi dan Pemetaan
Topografi dari bagunan jangka panjang dan daerah-daerah
penyangga sejauh sekitar satu km dari batas-batas daerah yang
harus diteliti. Informasi ini akan memungkinkan dilakukan
penilaian akan potensi dampak-dampak sosial dan lingkungan
dari fasilitas yang disulkan pada tahap-tahap yang paling awal
dari perencanaan. Informasi ini harus termasuk :
Kontur-kontur permukaan dengan interval satu meter.
Pola-pola drainase (aliran-aliran, mata air, danau lahan
basah).
Batas-batas tanah.
Jaringan jalan dan pelayanan.
Tempat tinggal dan bangunan lainnya.
Tempat-tempat budaya atau sejarah.
Tata guna lahan saat ini (RURTW).
2.4.3.4 Fotografi
Fotografi dapat menjadi suatu alat penting untuk membantu
penilaian estetika dan potensi dampak lingkungan dari areal
penimbunan yang diusulkan, termasuk :
Foto-foto udara dari kepemilikan lahan dan daerah
sekitarnya.
Foto-foto darat yang diambil dari berbagai sudut yang
bermanfaat.
Ramas Collection
Foto-foto sejarah.
2.4.3.5 Air Permukaan Tanah
Seandainya areal penimbunan tailing yang terpilih berada
dekat sungai-sungai atau daerah-daerah yang sering mengalami
banjir, potensi dampak dari hujan lebat pada frekuensi rendah
perlu dipertimbangkan. Informasi yang dibutuhkan termasuk :
Aliran-aliran pada batang-batang air alami (data hidrografis
seperti ciri-ciri limpasan air hujan).
Catatan-catatan banjir dan identifikasi dataran banjir yang
mungkin.
Latar belakang baku mutu air.
Tata guna air di hulu dan hilir termasuk aliran-aliran
lingkungan untuk memelihara habitat bagi flora dan fauna.
2.4.3.6 Air Bawah Tanah
Suatu pengertian tentang hidrogeologi umum dari suatu
tempat dapat membantu penilaian potensi dampak dari
penimbunan tailing terhadap air bawah tanah. Informasi yang
penting termasuk :
Hidrogeologi tempat (kedalaman air, arah aliran, kecepatan
aliran).
Keberadaan jalur-jalur aliran yang dikehendaki.
Latar belakang baku mutu air.
Tata guna air di hulu dan di hilir.
Zona pengeluaran air bawah tanah.
2.4.3.7 Geoteknis
Penampungan tailing pada awalnya lazim dibangun dari
tanah setempat. Dalam hal ini ketersediaan dan kesesuaiaan
tanah harus dinilai dipermulaan dan harus mencakup :
Ramas Collection
Kondisi fondasi (jenis-jenis tanah di berbagai kedalaman,
distribusi ukuran partikel, presentase partikel halus, Nilai
attenberg (plastisitas tanah), kekuatan tanah, ciri-ciri
permeabilitas, mineralogi).
Ketersediaan bahan-bahan bangunan seperti limbah tanah
liat, pasir, batu kerikil.
Adanya batu-batuan, struktur dari lapisan batu-batuan.
Data resiko gempa.
2.4.3.8 Geokimia
Seandainya cairan tailing berhubungan dengan tanah
alamiah, sejumlah interaksi geokimia dapat terjadi. Melakukan
analisis jangka panjang adalah praktek yang baik karena akan
membangun informasi yang membantu tercapainya pengertian
tentang interaksi-interaksi tersebut.
2.4.3.9 Sifat-Sifat Tailing
Sifat-sifat tailing perlu diketahui ketika merancang fasilitas-
fasilitas baru, terutama yang berkaitan dengan kemungkinan
rembesan air bawah tanah dan pelepasan air. Termasuk
didalamnya :
Kandungan mineral dan kimia partikel padat.
Kandungan logam.
Kandingan radio-nuklida.
Gaya berat spesifik partikel-partikel padat.
Perilaku pengendapan tailing (asalnya: perilaku
pengendapan galian).
Hubungan antara permeabilitas dan berat jenis.
Plastisitas tanah (Nilai Attenberg).
Perilaku konsolidasi.
Rheologi (aliran cairan yang mengandung partikel-partikel
tersuspensi/ciri-ciri kekentalan.
Ramas Collection
Ciri-ciri kekuatan tailing.
Kimia air pori (air diantara pori-pori tanah).
Sifat-sifat pencucian air tawar.