Pengaruh Penggunaan Koagulan (Air Asam Tambang dan...

TEKNIK LINGKUNGAN - FTSPINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Sidang Tugas Akhir – RE 091324

Pengaruh Penggunaan Koagulan (Air Asam Tambang dan AluminiumSulfat) dalam Pengolahan Air Run Off Pertambangan Batu bara

Diajukan Oleh:Iva Yenis Septiariva3310100099

Dosen Pembimbing:Welly Herumurti, S.T., M.Sc


PT. PAMA PERSADA

Aktivitaspertambangan

AIR BEKAS TAMBANG

AIR ASAM TAMBANG DAN AIR RUN OFF

Pengelolaan Air LimbahPenambangan Batubara

Wajib !!!

Baku Mutu PERDA PROV. KALTIM NO 2

TAHUN 2011

Material PAF : Pyrite + oksigen + airMaterial NAF


Sampling hari ke pH TSS (mg/L)

Kekeruhan(NTU)

Besi(Fe)

Mangan(Mn)

1. (7 April 2014) 2,97 14 4,26 6,5 6,4

2. (16 April 2014) 3,03 0 1,6 3,6 13

3. (23 April 2014) 3,17 8 8,38 2,95 5

Air AsamTambang Sump Pit Pelikan

Kandungan Fe dan Al yang tinggi menjadikan air asam

tambang berpotensi sebagaikoagulan (Rao et al., 1992).


Sampling hari ke pH TSS (mg/L)

Kekeruhan(NTU)

Besi(Fe)

Mangan(Mn)

1. 31 Maret 2014 7,6 1660 2388 0 0

3. 5 April 2014 7,88 1580 1775 0 0

4. 7 April 2014 7,82 2050 2753 0 0

Air Run Off dari Sump Pit Kangguru

0 1 2 3 4

TSS 2050 486 466 248 179

NTU 2753 689 466 398 283

pH 7.43 7.65 7.65 8.25 8.24

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Nila

i TSS

dan

Kek

eruh

an

Trend Pengendapan Air Run Off Kangguru


Tujuan Penelitian (1)Apakah jenis koagulan dan berapadosis (air asam tambang danaluminium sulfat) yang sesuaiterhadap penurunan nilai TSS dankekeruhan air run off?

Tujuan Penelitian (2)Bagaimana kondisi operasiproses koagulasi-flokulasi yang sesuai terhadap penurunan nilaiTSS dan kekeruhan air run off?

proses pengolahan limbah dengankandungan bahan tersuspensi tinggiseperti dalam proses pertambangan

lebih baik diolah dengan proseskoagulasi-flokulasi melalui

penambahan koagulan (Dihang et al., 2008).


Penelitian dilakukan pada skala Laboratorium di PT Kaltim Prima Coal Kalimantan Timur dan Laboratorium Pemulihan Air TeknikLingkungan FTSP ITSSampel yang digunakan adalah air run off dari sump pit Kanggurudan koagulan air asam tambang dari sump pit Pelikan dari tambangbatubara PT. Pamapersada Nusantara.

Jenis koagulan adalah AAT dan aluminium sulfat.

Parameter penelitian adalah nilai pH, kekeruhan, TSS, dankandungan logam Fe dan Mn

Variabel penelitian adalah jenis dan dosis koagulan, nilai kekeruhanawal air run off, pH air run off, pH AAT, waktupengendapan, kecepatan pengadukan lambat.


Skema Kerja Penelitian (1)Penentuan dosis optimum koagulan

Air run off pertambangan batu bara

2 koagulan : AAT danAluminium sulfat

Karakteristik awal air run off 900 NTU800 NTU 700 NTU

1 koagulan : AAT

pH 2,5; pH 3; pH 4

2 koagulan : AAT pH 2,5; pH 3; pH 4 danAluminium sulfat

Analisa parameter pH, kekeruhan, TSS, Fe dan Mn

Analisa parameter pH, kekeruhan, TSS, Fe dan Mn


Skema Kerja Penelitian (2)

Penentuan Kecepatan Pengadukan LambatOptimum (10 rpm; 20 rpm; 30 rpm; 40 rpm; 50 rpm; 60 rpm)

Penentuan Waktu Pengendapan Optimum (10 menit; 20 menit; 30 menit; 40 menit; 50 menit; 60 menit

Penentuan pH Optimum (6; 7; 8; 9)


ALAT

• Seperangkat alat jar test (jar dan stirrer)

• pH meter• Spektrofotometer• Turbidimeter• Oven, desikator, neraca• Peralatan untuk analisis

parameter

BAHAN

• Air run off• Air asam tambang• Koagulan tawas• NaOH, asam

sulfat, kapur, bahan-bahankimia untuk analisis logamMn dan Fe


No Parameter Metoda Analisis

1 pH Electrometri dengan pH meter

2 Kekeruhan Nephelometric dengan Turbidimeter

3 Total Suspended Solid Gravimetri dan spektrofotometri

4 Fe (Besi) Phenantroline dan spektofotometer

5 Mn (Mangan) Persulfate dan spektrofotometer


1. Penentuan Dosis AAT Optimum dan pH Optimum pada Karakteristik AsliAir Run Off Pertambangan Batu bara

2. Penentuan Dosis, pH Optimum, kecepatan pengadukan lambat danwaktu pengendapan pada Air Run Off dengan 800 NTU

3. Penentuan dosis optimum dan pH optimum pada air run off 800 NTU dengan koagulan aluminium sulfat

4. Penentuan dosis optimum pada variasi kekeruhan awal air run off danpH awal air asam tambang

5. Pengaruh interaksi dosis koagulan dan variasi pH awal air asam tambang6. Pengaruh interaksi dosis koagulan dan kekeruhan awal air run off7. Pengaruh interaksi dosis koagulan dan variasi pH awal air run off8. Perbandingan efektifitas penggunaan koagulan aluminium sulfat dan air

asam tambang

Sampel : air run off dengan pH 7,69; TSS 690 dan 1077 NTUKoagulan : air asam tambang dengan pH 2,97; TSS 14; 4,26 NTU; Fe 6,5; Mn 6,4Range finding test sebanyak 2 kali jar test.1. Dosis AAT: blanko; 0,064 mg Fe/L; 0,591 mg Fe/L, 1,083 mg Fe/L2. 1,30 mg Fe/L; 1,5 mg Fe/L; 1,685 mg Fe/L dan 1,857 mg Fe/L

94% TSS 97% NTU

Berdasarkan uji anova one way, nilai signifikansi 0,000 atau < 0,05; Fd 1719,36maka terdapat pengaruh yang siginifikan antar level dosis koagulan air asamtambang terhadap efisiensi penyisihan TSS dan kekeruhan.

Dosisoptimum

(ml/L)

Dosisoptimum (mg

Fe/L)

pH akhir TSS (mg/L)

Kekeruhan(NTU)

Fe (mg/L)

Mn(mg/L)

200 1,083 7,16 35 26,5 0,15 2,9

PENENTUAN pH OPTIMUMAir sampel : air kangguru dengan pH 7,64; TSS 600 mg/L; 1053NTUPenentuan pH optimum dengan variasi pH sampel air run off 6; 8; 9dan blanko.

94% TSS 96% NTU

PENENTUAN DOSIS OPTIMUMSampel : air run off dengan pH 8,3 ; TSS 590 dan 837 NTUKoagulan : air asam tambang dengan pH 2,5; Fe 3,7; Mn 2,51. Dosis AAT : blanko; 0,176 mg Fe/L; 0,336 mg Fe/L; 0,483 mg Fe/L; 0,617 mg

Fe/L; 0,740 mg Fe/L (finding test 1)2. 0,854 mg Fe/L; 0,959 mg Fe/; 1,057 mg Fe/L; 1,148 mg Fe/L dan 1,233 mg

Fe/L (finding test 2)

Dosisoptimum

(ml/L)

Dosisoptimum (mg Fe/L)

pH Optimum

TSS (mg/L)

Kekeruhan

(mg/L)

Fe (mg/L)

Mn(mg/L)

200 0,617 6 25 27,3 0,13 2

2

3

4

5

6

7

8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.000 0.176 0.336 0.483 0.617 0.740 0.854 0.959 1.057 1.148 1.233

Penu

runa

n TS

S da

n Ke

keru

han

(%)

Dosis Fe (mg/L)

TSS 45'Kekeruhan 45'pH 45'

96% TSS 97% NTU

PENENTUAN PH OPTIMUMAir sampel : air kangguru dengan pH 8,61; TSS 590 mg/L; 820 NTUPenentuan pH optimum dengan variasi pH sampel air run off 6; 8; 9 dan blanko.

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

90919293949596979899

100

6 7 8 9

Penu

runa

n TS

S da

n Ke

keru

han

(%)

pH Awal Sampel

TSS 45'

Kekeruhan 45'

pH 45'94% TSS 98% NTU

PENENTUAN KECEPATAN PENGADUKAN LAMBAT OPTIMUM DANWAKTU PENGENDAPAN OPTIMUM

Sampel : air run off dengan pH 8,02 ; TSS 600 dan 830 NTUKoagulan : air asam tambang dengan pH 2,5; Fe 3,7; Mn 2,5Variasi slow mix : 10 rpm; 20 rpm; 30 rpm; 40 rpm; 50 rpm dan 60 rpmVariasi settling time: 10 menit; 20 menit; 30 menit; 40 menit; 50 dan 60 menit

Kecepatan pengadukan optimum adalah saat 20 rpm dan waktupengendapan optimum saat 30 menit.

Dosisoptimum

(ml/L)

Dosisoptimum (mg Fe/L)

pH Optimum

Slow mix optimum

Settling time

optimum)

Fe (mg/L) Mn(mg/L)

200 0,617 6 20 rpm 30 menit 0,7 1,4

85.0

88.0

91.0

94.0

97.0

100.0

10 rpm 20 rpm 30 rpm 40 rpm 50 rpm 60 rpm

Penu

runa

n Ke

keru

han

(%)

Slow Mix (rpm)

10'20'30'40'50'60'70% TSS

98,6% NTU


Berdasarkan uji anova one way, nilai siginifikansi 0,021 atau < 0,05;Fd 1,123 maka terdapat pengaruh antara variasi kecepatan pengadukanlambat terhadap efisiensi penyisihan TSS dan kekeruhan.

Berdasarkan uji anova one way, nilai siginifikansi 0,000 < 0,05; Fd19,151 dan Fd 8,234 maka terdapat pengaruh yang siginifikan antaravariasi waktu pengendapan terhadap efisiensi penyisihan TSS dankekeruhan.

PENENTUAN DOSIS OPTIMUMSampel : air run off dengan pH 8,1 ; TSS 690 dan 843 NTUFinding test 1 (mg/L alum) : 0; 100; 150; 200; 250; 300Finding test 2 (mg/L alum) : 75; 125; 175; 225; 275Finding test 3 (mg/L alum) : 300; 325; 350; 375

100% TSS 98% NTU

Semakin tinggi penambahan kogulan aluminium sulfat yangdiberikan, maka semakin besar juga penurunan nilai TSS dankekeruhannya. Namun, pada dosis lebih besar dari 300 mg/L nilai TSS dankekeruhan menunjukkan peningkatan sehingga persentase removalnyamenurun. Penurunan TSS dan kekeruhan akan terus terjadi sampaipenurunan tersebut mencapai titik terendahnya. Sehingga dapat dikatakan300 mg/L alum adalah dosis optimumnya.

PENENTUAN PH OPTIMUMAir sampel : air kangguru dengan pH 8,67; TSS 590 mg/L; 820 NTUPenentuan pH optimum dengan variasi pH sampel air run off 6; 8; 9 danblanko.

4

4.5

5

5.5

6

6.5

92

93

94

95

96

97

98

99

100

pH 6.07 pH 7.01 pH 8.02 pH 9.01

Penu

runa

n TS

S da

n Ke

keru

han

(%)

pH Awal Sampel

TSS 45'Kekeruhan 45'pH 45'

98,3% TSS 99,7% NTU

pH Optimum aluminium sulfat sebagai koagulan dalam kekeruhan800 NTU adalah saat pH 6 saat dosis 300 mg/L.


Berdasarkan uji anova one way, nilai siginifikansi 0,000 atau < 0,05;Fd 318,151 maka terdapat pengaruh yang siginifikan antar level dosiskoagulan aluminium sulfat terhadap efisiensi penyisihan TSS dankekeruhan.

Berdasarkan uji anova one way, nilai siginifikansi 0,226 atau 0,445 >0,05; Fd 1,796 dan Fd 0,989 maka tidak terdapat pengaruh yangsiginifikan antar variasi pH air sampel terhadap efisiensi penyisihanTSS dan kekeruhan.


Berdasarkan uji anova one way, nilai signifikansi dosis terhadapparameter kekeruhan dan TSS adalah 0,000. Sedangkan nilaisignifikansi pH awal AAT adalah 0,001 dan 0,002.

Berdasarkan uji anova two way, nilai signifikansi dan nilai Fdinteraksi antara dosis AAT dengan variasi pH AAT adalah 0,03, Fd3,797 terhadap efisiensi penyisihan kekeruhan dan 0,128, Fd 1,747terhadap efisiensi penyisihan TSS


Berdasarkan uji anova one way, nilai signifikansi dosis terhadapparameter kekeruhan dan TSS adalah 0,000. Sedangkan nilaisignifikansi variasi kekeruhan awal air run off adalah 0,558 dan 0,218.

Berdasarkan uji anova two way, nilai signifikansi dan nilai Fdinteraksi antara dosis AAT dengan variasi kekeruhan awal air run offadalah 0,361, Fd 1,154 terhadap efisiensi penyisihan kekeruhan dan0,892, Fd 0,273 terhadap efisiensi penyisihan TSS


Berdasarkan uji anova one way, nilai signifikansi dosis terhadapparameter kekeruhan dan TSS adalah 0,037 dan 0,001. Sedangkannilai signifikansi variasi pH awal air run off adalah 0,007 dan 0,005.

Berdasarkan uji anova two way, nilai signifikansi dan nilai Fdinteraksi antara dosis AAT dengan variasi kekeruhan awal air run offadalah 0,361, Fd 1,154 terhadap efisiensi penyisihan kekeruhan dan0,892, Fd 0,273 terhadap efisiensi penyisihan TSS


1. Variasi dosis koagulan air asam tambang dan aluminium sulfatmemberikan pengaruh yang signifikan terhadap efisiensi penyisihan TSSdan kekeruhan

2. Variasi pH air run off tidak menunjukkan pengaruh yang signifikanterhadap koagulan air asam tambang maupun alum

3. Koagulan air asam tambang dari sump pit Pelikan PT. PamapersadaNusantara tidak menimbulkan penurunan pH akhir yangdrastis, dibandingkan dengan aluminium sulfat

4. Koagulan air asam tambang tidak menimbulkan peningkatan kekeruhandan TSS

5. Penggunaan air asam tambang lebih ekonomis sebagai koagulan darikoagulan komersial aluminum sulfat


KESIMPULAN :Penggunaan Air Asam Tambang sebagai koagulan berpengaruh terhadap penurunan nilaikekeruhan dan TSS air run off penambangan batu bara. Efektifitas air asam tambangsebagai koagulan lebih bagus daripada koagulan komersial (aluminium sulfat). Dosis danpH optimum koagulan air asam tambang adalah 1,083 mg Fe/L dan pH optimum 6sedangkan dosis dan pH optimum aluminium sulfat adalah 300 mg/L dan pH optimum 7.2. Kecepatan pengadukan lambat dan waktu pengendapan optimum pada pengolahan airrun off dengan koagulan air asam tambang adalah saat 20 rpm dan 30 menit.Saran :1. Penelitian lanjutan untuk menentukan dosis optimum, dengan variasi dosis koagulan

air asam tambang yang sama .2. Penelitian lanjutan dengan rentang variasi kekeruhan yang lebih besar3. Penelitian lanjutan dengan menggunakan air asam tambang dan air run off

penambangan batu bara yang mempunyai karakteristik berbeda.

Pengaruh Penggunaan Koagulan (Air Asam Tambang dan...

Documents

Transcript of Pengaruh Penggunaan Koagulan (Air Asam Tambang dan...