S2_Mk Teknik Remediasi Bag 1.pdf

Prinsip Prinsip Dasar Remediasi

BAB I PRINSIP- PRINSIP DASAR1.1. ANGKA SIGNIFIKAN

Konsep mengenai angka signifikan dan akurasi adalah dasar untuk memahami data analitis, perumusan prakiraan resiko, pemodelan transport air tanah, maupun prakiraan biaya Akurasi, adalah sebuah konsep yang sederhana, di mana semakin akurat suatu estimasi, maka akan semakin mendekati pada nilai yang sebenanrnya. Konsep yang diterapkan dalam angka signifikan adalah less intuitive. Hasil perhitungan seringkali ditampilkan sebagaimana hasil yang ditampilkan pada alat hitung ataupun lembar kerja, di mana nilai tersebut telah diset untuk menunjukkan sejumlah angka tertentu di belakang desimal yang seringkali,tidak semua angka tersebut berarti (dalam hal ini, angka signifkan). Misalnya, sesuai dengan asumsi yang disepakati clean up level dapat dinyatakan sama dengan 6 mg/kg, atau 6.2 mg/kg atau 6.2389 mg/kg, di mana angka signifikan dari clean up level akan sangat menentukan perlu tidaknya lahan tersebut diremediasi. Bagaimana cara menentukan angka signifikan? Jumlah angka signifikan sedikitnya harus berupa non zero digit. Angka nol dapat menjadi angka signifikan, kecuali jika digunakan untuk meletakkan nilai desimal. Sebagai contoh, tiga angka berikut ini kesemuanya mempunyai tiga angka signifikan, yaitu ; 6,24 ; 0,000233; 1,00x10-6 ; 12,700. Jumlah angka signifikan dari hasil perhitungan, dalam hal ini misalnya pada hasil perhitungan clean-up level atau prakiraan biaya juga tergantung dari angka ketidakpastian (uncertainty) yang digunakan untuk menghitung nilai tersebut. Nilai

ketidakpastian tersebut dibedakan menjadi 2, yaitu; absolute uncertainty dan relative uncertainty. Absolute uncertainty merupakan unit tunggal dari pengukuran, sedangkan relative uncertainty merupakan rasio dari absolute uncertainty dengan jumlah total. Contoh : harga pompa $1499, memiliki absolute uncertainty = $ 1 dan relative uncertainty = 1 / 1499. Apabila angka signifikan digunakan dalam operasi penjumlahan atau pengurangan, maka nilai ketidakpastian absolut pada hasil operasi tersebut harus sama dengan nilai ketidakpastian absolut terbesar yang dimiliki oleh komponenkomponen yang terlibat dalam operasi penjumlahan atau pengurangan tersebut.Diktat Teknik Remediasi Lingkungan Tercemar Program Magister Teknik Lingkungan FTSP - ITS

1


Sebagai contoh; hasil penjumlahan dari:1200 + 1399,4 + 0,43 adalah sama dengan 2599,83 (tanpa memperhatikan aturan angka signifikan). Seharusnya, dengan menggunakan aturan angka signifikan, maka hasil harus memiliki nilai absolute uncertainty yang sama dengan absolute uncertainty terbesar yang dimiliki oleh komponen penjumlahan, dalam hal ini adalah 1200 (2 angka signifikan), sehingga hasil dari penjumlahan di atas menjadi sama dengan 2600. Apabila angka signifikan digunakan dalam operasi perkalian atau pembagian, maka nilai relative uncertainty pada hasil operasi tersebut harus sama dengan nilai ketidakpastian relatif terbesar yang dimiliki oleh komponen-komponen yang terlibat dalam operasi perkalian ataupun pembagian. Sehingga, hasil perkalian antara 0,4375 X 1,0 X 6 tidak sama dengan 3, melainkan sama dengan 2,625. 1.2. ASPEK KIMIA BAHAN-BAHAN BERBAHAYA Teknologi remediasi bertujuan : Memisahkan kontaminan dari tanah, air atau media lain. Mengisolasi atau imobilisasi kontaminan Memusnahkan kontaminan Perilaku dari senyawa kimia yang ada menentukan cara bagaimana senyawa kimia tersebut diremediasi. Secara umum, kontaminan dibagi ke dalam beberapa kategori. Pada pembahasan berikut ini akan dijelaskan perilaku kontaminan secara umum. Senyawa kimia terdiri atas senyawa kimia organik dan anorganik. Senyawa kimia organik pada umumnya adalah senyawa kimia berbasiskan atom karbon (dalam hal ini, kecuali senyawa sianida yang merupakan senyawa anorganik), dapat berupa senyawa anthropogenik (buatan manusia) ataupun senyawa yang terjadi secara alami. Senyawa kimia anorganik adalah senyawa kimia berbasiskan atom non karbon (pada umumnya adalah senyawa-senyawa dari unsur logam). Pada senyawa organik maupun anorganik, struktur kimia senyawa akan menentukan polaritas muatan, solubilitas, volatilitas dan abilitas untuk bereaksi dengan substansi lain. 1.2.1. Satuan yang digunakan

Konsentrasi pada umumnya dapat dinyatakan dalam satuan yang bervariasi.

Diktat Teknik Remediasi Lingkungan Tercemar Program Magister Teknik Lingkungan FTSP - ITS

2


Mol dinyatakan sebagai satuan massa senyawa kimia yang terdiri dari 6,022 x 106 molekul. Satuan mol biasanya digunakan untuk kesetimbangan reaksi kimia dan untuk karakterisasi konsentrasi di air dan udara. Berat molekul (formula weight) ditentukan dengan menjumlahkan berat atom dari atom-atom penyusunnya. Konsentrasi kontaminan dalam air dinyatakan dalam satuan mg/L (ppm), g /L (ppb). Untuk sampel air terkontaminasi sangat tinggi kadang-kadang dinyatakan

dalam prosentase (%). Konsentrasi dapat dikonversikan dalam mol/liter (M = molaritas) atau fraksi mol (Xi). Fraksi mol (Xi) adalah rasio antaramol substansi I dengan total mol dari semua komponen. Konsentrasi kontaminan dalam padatan (tanah, sedimen, lumpur) dinyatakan dalam mg/kg, g/kg dan %. Konsentrasi juga dapat digunakan untuk menyatakan berat kering atau berat basah (termasuk berat air dalam sampel) Konsentrasi kontaminan di udara dinyatakan dalam ppm by volume (ppmv), ppb by volume (ppbv), fraksi mol (Yi) dan tekanan parsial (Pi). Kontaminan dengan konsentrasi tinggi dapat pula dinyatakan dalam %. 1.2.2. Muatan dan Polaritas

Muatan dan polaritas dapat digunakan untuk membantu menentukan solubilitas dari senyawa dan kemampuannya untuk diadsorb ke dalam padatan. Ion merupakan atom atau bagian dari molekul yang bermuatan. Hampir sebagian besar senyawa kimia anorganik yang terlarut dalam air tanah adalah berupa ion. Kation merupakan ion dengan muatan positif, akibat kehilangan satu elektron atau lebih dari strukturnya. Ca2+

, Cr 3+ dan Cr 6+ adalah contoh dari kation. Sedangkan

anion merupakan ion dengan muatan negatif, misalnya; Cl- dan Cr2O3-2. Nilai valensi sebuah ion menyatakan nilai muatannya, misalnya; 2+ atau 3+. Nilai valensi ini dapat berubah pada saat terjadi reaksi redoks. Senyawa non-ionik dapat bersifat polar ataupun non-polar. Pada molekul polar, elektron tidak terbagi secara setimbang diantara atom-atom. Akibatnya, ada beberapa ato yang mempunyai nilai elektronegatif lebih tingi dari atom lain. Electronegativity beberapa atom dinyatakan sebagai berikut: F > O > Cl, dan N > Br > C, H


3


Dalam hal solubilitas, senyawa non polar daripada senyawa non polar.

mempunyai sifat lebih soluble

1.2.3. Solubilitas

Solubilitas didefinisikan sebagai jumlah senyawa yang larut dalam air. Secara umum, solubilitas akan semakin menurun dengan semakin meningkatnya ukuran untuk molekul organik yang sama. Pada senyawa ionik, solubilitas dinyatakan dengan konstanta solubilitas produk (Ksp). Sebagai contoh, pada reaksi kesetimbangan berikut: AxBy A+y+ B-x

(di mana A dan B adalah ion serta x dan y adalah pangkat / integer), maka nilai KSp : Ksp = [ A]x . [B]y...............................................................................................(1.1) Solubilitas suatu senyawa tergantung pada suhu dan tekanan, tipe dan konsentrasi senyawa lain di dalam air, serta pH air. Keberadaan suatu senyawa organik dalam konsentrasi yang relatif tinggi dapat meningkatkan solubilitas senyawa lain melalui gejala kosolvasi. Kosolvasi dapat didefinisikan sebagai meningkatnya solubilitas suatu senyawa karena kehadiran senyawa organik dengan konsentrasi

relatif tinggi . Derajat keasaman (pH) air dapat mempengaruhi solubilitas senyawa ionik. Disamping itu, kompleksasi senyawa juga dapat meningkatkan solubilitas senyawa melebihi konsentrasi yang diperkirakan dengan konstanta solubilitas produk, misalnya merkuri dapat membentuk senyawa yang lebih kompleks dengan Chloride menjadi Hg Cl-24 yang lebih soluble. Beberapa tipe senyawa tertentu yang memiliki solubilitas relatif rendah dapat muncul sebagai fase terpisah dalam akuifer. Light Non Aqueous Phase Liquid (LNAPL) atau sering disebut sebagai floater adalah fase cairan terpisah yang memiliki densitas / kepadatan lebih kecil dari air dan Spesific gravity lebih kecil dari satu. Sedangkan senyawa lainnya, yaitu Dense Non Aqueous Phase Liquid (DNAPL) atau sering disebut sinker memiliki densitas lebih besar dari air dan Spesific gravity lebih besar dari satu. DNAPL dan LNAPL akan dibahas lebih lanjut pada sub bagian berikutnya.


4


1.2.4. Sorpsi

Mekanisme sorpsi meliputi adsorpsi dan absorpsi. Adsorpsi adalah penarikan senyawa kimia ke permukaan padatan, sedangkan absorpsi adalah penetrasi polutan ke dalam padatan. Sorpsi merupakan reaksi reversible (dalam hal ini, desorpsi). Gejala sorpsi mempengaruhi pengangkutan dan kondisi kontaminan air tanah, ekstraksi kontaminan dalam air tanah atau tanah, dan bentuk pengolahan yang dilakukan untuk tanah, udara maupun air tanah yang terkontaminasi. Mekanisme sorpsi dipengaruhi oleh sifat polutan (solubilitas dan sifat ionik atau polaritas) dan padatan (homogenitas, permeabilitas dan porositas, luas permukaan, muatan permukaan dan kandungan organik karbon). Karakteristik padatan yang diperlukan di sini antara lain adalah; homogenitas, permeabilitas dan porositas, luas permukaan, muatan permukaan dan kandungan karbon organik. Unsur atau senyawa yang bermuatan dan polar cenderung terserap ke permukaan yang bermuatan dan polar. Senyawa non polar cenderung terserap ke padatan non polar, terutama yang memiliki kandungan karbon organik tinggi. Sebagian besar senyawa non polar bersifat hydrophobic. Untuk mengetahui tingkat hydrophobisitas suatu molekul, digunakan Koefisien octanol air (Kow). Nilai Kow ditentukan dengan cara mengukur konsentrasi senyawa yang dipartisi ke dalam fase oktanol dan fase air setelah pengadukan, di mana nilai Kow dirumuskan sebagai berikut:

Kow = Konsentrasi oktanol ..............................................................................(1. 2) Konsentrasi air Semakin besar nilai Kow , maka sifat hidrofobik senyawa tersebut makin besar. Untuk senyawa-senyawa yang berada dalam golongan yang sama (misalnya; chlorobenzena, dichlorobenzena, dll), nilai Kow sorpsi, yaitu : 1. Variasi sifat dari padatan, di mana kandungan organik karbon yang berbeda dalam lapisan pasir dan silt di dalam aquifer akan mempengaruhi distribusi bahan terserap 2. Permeabilitas dan porositas meningkat sehingga meningkatkan aliran fluida melalui padatan dan kesempatan untuk sorpsi dan desorpsi dari padatan akan meningkat dengan semakin besarnya ukuran

molekul. Disamping itu, sifat fisik dan kimia padatan juga mempengaruhi mekanisme


5


3. Peningkatan luas permukaan padatan akan meningkatkan luas area untuk sorpsi 4. Muatan permukaan (biasanya dinyatakan dengan CEC). CEC dari padatan menyatakan sifat / kemampuan untuk menarik dan menahan ion bermuatan positif ke kelompok muatan negatif pada padatan 5. Kandungan organik karbon dari tanah akan menyerap kontaminan/polutan, terutama polutan hidrofobik

Mekanisme sorpsi polutan organik non polar ke dalam dinyatakan dengan Coefficient Partition (Kp) dan coefficient (Koc), yang dirumuskan sebagai berikut:

padatan dapat

Carbon Normalized partition

Kp = Konsentrasi fase padat..........................................................................(1. 3) Konsentrasi fase larutan

Di mana nilai Kp dinyatakan dalam satuan L/Kg Koc = Kp Fase organik karbon dalam padatan ....................................................(1.4)

Parameter-parameter

tersebut

sering

digunakan

dalam

pemodelan

pengangkutan polutan dalam aliran air tanah. Nilai Kp dapat diestimasi dari Kow atau diukur dengan percobaan di laboratorium. Nilai Kp juga dapat digunakan untuk memperkirakan massa polutan yang terserap ke dalam padatan dengan Freundlich Isoterm, yang dirumuskan sebagai berkut: S = Kp . C1/n.....................................................................................................(1.5) Atau,

log S = log Kp + (1/n) log C............................................................................(1.6) di mana: S = massa polutan yang terserap per massa padatan (lebih sering disebut rasio x/m) dalam mg / kg n = faktor yang diperoleh dari hasil percobaan untuk jenis polutan dan padatan


6


tertentu C = konsentrasi kontaminan, dalam mg / L

Freundlich Isoterm dapat digunakan pada konsentrasi yang relatif rendah (misal; < 10-5 M atau kurang dari setengah dari solubilitas. Harus diingat bahwa Freundlich Isoterm menunjukkan hubungan kesetimbangan sementara mekanisme sorpsi polutan dari aliran air tanah seringkali tidak berada dalam kondisi kesetimbangan. 1.2.5. Volatilitas

Volatilitas adalah kecenderungan senyawa untuk pindah dari fase padat atau fase cair ke dalam fase gas. Secara umum, volatilitas akan menurun dengan semakin meningkatnya ukuran molekul organik. Logam (kecuali bentuk tertentu dari Hg, Pb dan As) tidak bersifat volatil dalam kondisi lingkungan tertentu. Konstanta Hukum Henry menyatakan volatilitas suatu senyawa dalam air pada suhu dan tekanan tertentu. Pada kondisi lingkungan secara umum, Hukum Henry menyatakan bahwa dalam kondisi kesetimbangan, konsentrasi senyawa volatil dalam air ( Xi ) adalah sebanding dengan tekanan parsial senyawa di udara ( pi ), yang dirumuskan sebagai berikut:

KH,i = i Xi di mana:

.................................................................................................(1. 7)

KH,i = Konstanta Henry i Xi=

tekanan udara parsial

= konsentrasi senyawa volatil dalam air

Semakin besar nilai konstanta Henry, berarti kesiapan suatu senyawa untuk mengalami volatilisasi dari air ke udara akan semakin besar. Nilai Konstanta Henry dapat diperoleh dari tabulasi yang terdapat dalam beberapa literatur, atau dari hasil penghitungan solubilitas dan tekanan uap pada suhu dan tekanan tertentu Pada perilaku polutan yang terlarut dalam air pada konsentrasi rendah, Hukum Henry tidak mampu menjelaskan gejala volatilisasi dengan akurat, misalnya untuk


7


menerangkan gejala volatilisasi benzena dalam lapisan bensin yang mengapung pada permukaan air. Hukum Roult menyatakan kesetimbangan yang terjadi pada campuran gas dengan mengacu pada hukum gas ideal dan larutan ideal, di mana kesetimbangan fraksi mol senyawa volatil (Xi) dalam suatu larutan ideal dikalikan dengan tekanan uap (i*) akan sama dengan tekanan parsial dari senyawa di udara. Secara matematis, Hukum Roult dapat dirumuskan sebagai berikut:

i *

.

Xi = i..................................................................................................(1.8 )

1.2.6.

Reaksi-Reaksi Umum

Reaksi-reaksi yang umum terjadi dalam lingkungan dan sistem pengolahan meliputi; oksidasi, reduksi dan presipitasi Oksidasi dan reduksi merupakan reaksi yang bersifat komplementer, reaksi yang satu akan selalu diikuti dengan reaksi yang lain, sehingga seringkali disebut sebagai satu reaksi yang dinamakan reaksi redoks (reduksi - oksidasi), di mana satu senyawa dioksidasi dan senyawa lain direduksi. Dalam reaksi redoks, dikenal istilah oksidator atau agen pengoksidasi (elektron akseptor) yaitu unsur kimia yang menerima elektron, sebaliknya, agen pereduksi atau reduktor adalah unsur kimia yang mendonor elektron. Besarnya oksidasi relatif dari larutan aqueous dinyatakan dengan potensial redoks (Eh). Reaksi Oksidasi yang sering terjadi dalam lingkup pengolahan limbah B3 antara lain yaitu; pembakaran, ozonisasi, dam biodegradasi aerobik. Pada

pembakaran methana, misalnya, methana dioksidasi sementara oksigen direduksi, sebagai berikut: CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Pada pengolahan air tanah yang tercemar, reaksi reduksi yang umum dijumpai adalah dehalogenisasi reduktif dan reduksi Cr+6 menjadi Cr+3 Reaksi presipitasi merupakan reaksi yang menghasilkan padatan melalui pencampuran dua substansi terlarut yang bereaksi untuk membentuk endapan tidak terlarut, biasanya digunakan untuk menghilangkan logam-logam dari air tanah. Sebagai contoh, besi terlarut dapat dihilangkan dari air tanah melalui reaksi oksidasi


8


dan presipitasi dengan hidroksida. Reaksi oksidasi dan presipitasi yang terjadi adalah sebagai berikut: Fe2+ + 2 H+ + O2 Fe3+ + H2O Fe3+ + 3 OH- Fe (OH)3 1.3. Kontaminan

Kontaminan-kontaminan

umum

antara

lain

meliputi;

alkana,

VOCs

(hidrokarbon, ethan dan ethen terklorinasi dan keton), senyawa organik semivolatil / SVOCs (polinuklir aromatik hidrokarbon / PAH, poliklorinated bipenil / PCB), inorganik polutan (logam dan cyanida). 1.3.1. Alkana

Alkana merupakan komponen utama produk-produk petroleum (bensin dan gasolin) yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen, di mana rantai atom-atom karbon berikatan dengan ikatan tunggal. Sebagai kontaminan lainnya, alkana berada di lingkungan karena tumpahan dari tangki penyimpanan. Hidrokarbon tertentu, seperti hexana (C6H14) digunakan dalam bentuk murni sebagai solvent. Apabila jumlah atom karbon dalam rantai hidrkarbon bertambah, maka titik didih akan menjadi lebih tinggi, solubilitas menurun dan konstanta Henry menjadi semakin kecil. Ukuran molekul yang semakin besar akan menaikkan densitas. Beberapa senyawa hidrokarbon rantai pendek dapat menjadi LNAPL ( Light Non Aqueous Phase Liquid ), sedangkan senyawa hidrokarbon yang mempunyai rantai lebih panjang dapat menjadi DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquid ) dapat teroksidasi.

1.3.2. Hidrokarbon Aromatik

Senyawa hidrokarbon aromatik, meliputi; benzen, toluen, ethyl benzen, xylen (sebagai BTEX), fenol dan kresol. Senyawa senyawa ini berbasiskan pada gugusan cincin yang tersusun oleh enam atom karbon. Senyawa aromatik ditandai dengan sifat ikatan antar atom karbon dalam cincin, yaitu ikatan tunggal dan ikatan ganda. Struktur aromatik disusun dengan cara menggambarkannya dalam satu lingkaran, yang


9


menujukkan ikatan-ikatan antar atom karbon dalam heksagon, sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1.1.

Gambar 1 Struktur Hidrokarbon aromatik

Senyawa BTEX terbentuk dalam produk-produk petroleum seperti; gasolin dan dalam batubara serta wood tar dan juga digunakan sebagai solven. Senyawa BTEX dapat membentuk LNAPL dalam air tanah. Fenol banyak digunakan sebagai desinfektan dan digunakan di pabrik bahan kimia. Kresol banyak digunakan sebagai wood tar dan desinfektan serta aplikasi lain. Secara umum, sifat ikatan cincin aromatik menjadikan senyawa hidrokarbon aromatik lebih stabil daripada alkana. Selain itu, senyawa hidrokarbon aromatik mempunyai solubilitas rendah dalam air dan volatilitas yang tinggi. Meskipun demikian, dengan adanya polaritas gugus hidroksil (-OH) pada fenol dan kresol volatile daripada senyawa BTEX analog. Pada tabel 1, dapat dilihat beberapa contoh senyawa hidrokarbon aromatik dan karakteristiknya, perhatikan pengaruh adanya gugus-gugus fungsional, seperti OH dan Cl pada senyawa analog. 1.3.3. Methana, Ethana dan Ethene Terklorinasi dapat

menjadikan senyawa hidrokarbon aromatik lebih polar, lebih solubel dan kurang

Methana terklorinasi tersusun atas satu atom karbon dan satu atau lebih atom klor. Ethana terkorinasi, atau sering disebut etilen, tersusun atas satu rantai yang terdiri dari dua atom karbon yang berikatakan rangkap dua. Senyawa-senyawa ini umumnya juga memiliki satu hingga empat atom karbon. Senyawa-senyawa tersebut pada


10


umumnya digunakan sebagai agen degreasing dan solven pada fasilitas dry cleaner dan elektroplating. Senyawa-senyawa ini dikenali dari sifat volatilitas dan solubilitas dalam air yang relatif rendah. Pada tabel 2 dapat dilihat beberapa contoh senyawa methana, ethana dan ethene terklorinasi beserta karakteristiknya. Secara umum, ethana dan ethene terklorinasi mempunyai densitas lebih tingi daripada air dan dapat membentuk DNAPL pada saat tertumpah di lingkungan. Senyawa-senyawa ini relatif lebih stabil, meskipun dapat dioksidasi maupun direduksi. Struktur ethana dan ethene terklorinasi dapat dilihat pada gambar 2

Gambar 2 Struktur Ethena dan Ethene terklorinasi

1.3.4. Keton

Keton tersusun atas satu atom oksigen yang berikatan rangkap dengan satu atom karbon, sebagaimana dapat dilihat pada gambar 1.3

Gambar 3 Struktur Keton

Aceton, methyl ethyl keton, dan methyl isobutilketon merupakan contoh senyawa keton yang digunakan sebagai solven. Oleh karena sifat polaritasnya, maka semakin bertambah senyawa keton, akan semakin soluble dalam air dan kurang

volatil dibandingkan alkana. Disamping itu, senyawa-senyawa keton dapat teroksidasi. Pada tabel 1, dapat dilihat beberapa contoh senyawa methana, ethana dan ethene terklorinasi beserta karakteristiknya


11


1.3.5. Polinuklir Aromatik Hidrokarbon (PAH)

Senyawa PAH tersusun atas gugusan cincin-cincin aromatik. Senyawa ini dihasilkan akibat pembakaran tidak sempurna dari kayu, gasolin, batu bara dan minyak, serta banyak ditemukan di tanah dalam area industri. Volatilitas akan menurun, begitu juga dengan solubilitas air dan reaktifitas yang akan menurun sebanding dengan bertambahnya jumlah cincin (meningkatnya ukuran molekul). Struktur kimia PAH dapat dilihat pada gambar 4

Gambar 4 Struktur Kimia Poly aromatic Hidrocarbon

1.3.6. Poliklorinated Bipenil (PCB)

Molekul biphenyl yang merupakan struktur dasar semua PCB, tersusun atas 2 cincin benzen yang berikatan dengan ikatan tunggal. PCB meliputi semua jenis congener dan molekul-molekul biphenyl dengan jumlah atom klor yang berbeda-beda dalam posis yang berlainan pula, sebagaimana dapat dilihat pada gambar 5.


12


Gambar 5 Struktur Kimia Poliklorinated Bipenil (PCB)

PCB sering digunakan sebagai fluida dielektrik dalam transformer dan sebagai flame reterdant. Sifat molekulnya sangat stabil sehingga tidak dapat bereaksi dengan senyawa lain. Solubilitas dan Volatilitas akan menurun dengan seiring meningkatnya derajat klorinasi. 1.3.7. Logam dan Bahan anorganik Lain

Logam dan bahan anorganik lain dapat mencemari lingkungan melalui berbagai sumber, sebagaimana ditunjukkan dalam tabel 2. Kecuali Hg ; Pb dan As, logam tidak bersifat volatil. Solubilitas senyawa ini tergantung pada jenis logam, muatan ionik, pH larutan dan kehadiran dari ion atau senyawa lain. Sebagai elemen, logam tidak dapat dihancurkan. 1.4. TINJAUAN HIDROGEOLOGI

Kontaminan yang tumpah atau dibuang ke tanah seringkali mengalir melalui media tanah dan mencemari air tanah. Nasib polutan di air tanah tergantung pada sifat kimiawi polutan dan hidrogeologi aquifer yang akan menentukan apakah air tanah dapat didegradasi atau tidak. Sifat kimiawi polutan akan menghasilkan kecenderungan terdegradasi, terlarut atau terserap di dalam tanah. 1.4.1. Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air di tanah, di atmosfir dan di laut yang menggambarkan pergerakan atau perpindahan air dan juga mekanisme distribusi polutan di lingkungan. Pada saat presipitasi jatuh ke bumi, sebagian airnya mengalir melalu permukaan tanah menuju ke badan air permukaan, seperti; danau, kolam dan sungai yang mengalir ke laut. Sebagian lainnya meresap ke dalam tanah, diserap oleh akar-akar tanaman dan berperan dalam pengisian ulang air tanah. Air tanah mengalir


13


menuju ke badan air permukaan melalui discharge point. Air kembali ke atmosfer melalui evaporasi badan air permukaan serta melalui evapotranspirasi tanaman. Siklus inilah yang disebut dengan siklus hidrologi atau water balance. Secara matematis, water balance ini dapat dirumuskan dalam persamaan 1.9 :

P = Q+ E + Ss + Sg..................................................................................(1. 9) Di mana: P Q E = presipitasi = run-off = evapotranspirasi

Ss = perubahan jumlah air permukaan Sg = perubahan jumlah air tanah Siklus hidrologi dapat diilustrasikan sebagai berikut: Atmosfer Hujan surface water Evaporasi Evaporasi laut aliran air

danau, kolam. sungai pengisian air tanah

Masuk ke dalam tanah tanah

Gambar 6 Siklus Hidrologi

1.4.2. Formasi Geologis

Laju aliran tanah sangat bergantung pada tipe susunan batuan yang mempengaruhi kimiawi air tanah (terutama dissolusi dari batuan) dan perpindahan polutan melalui aquifer. Aliran air tanah mengalir melalui pori dan retakan/pecahan dalam susunan batuan. Porositas (n) merupakan rasio volume pori dalam tanah/batu dengan volume bagian padatan, di mana porositas itu sendiri terdiri atas porositas primer dan

porositas sekunder. Porositas primer berhubungan dengan pori-pori di antara butianbutiran dalam tumpukan tidak tertekan dan batuan sedimen. Porositas sekunder berhubungan dengan retakan dalam batuan. Retakan dapat terjadi di tanah semacam lempung.


14


Formasi geologis mempengaruhi perilaku kimiawi air tanah, terutama dalam hal dissolusi batuan. Air tanah secara alami mempunyai kandungan konstituen berupa; besi, mangan, kalsium dan magnesium (kesadahan), sodium, karbonat dan bikarbonat (alkalinitas), sulfat, klor, fluor dan nitrat, yang dalam konsentrasi tinggi akan

membatasi penggunaan air untuk air minum maupun keperluan industri (terutama berkaitan dengan nilai Total Disolved Solids (TDS) dan kesadahan). Adanya batasan dalam penggunaan air untuk berbagai keperluan ini adalah tujuan yang hendak

dicapai dalam remediasi. Keberadaan konstituen tertentu dalam konsentrasi yang relatif tinggi dapat merusak peralatan pada sistem pengolahan air tanah atau menjadi pemicu terbatasnya pengaliran air tanah hasil olahan. Sehingga, karakteristik alami air tanah itu sendiri yang akan menentukan jenis pengolahan yang diperlukan. 1.4.3. Aliran Air Tanah

Air tanah mengalir melalui lapisan tanah atau bebatuan yang disebut dengan aquifer. Aquifer dapat berada dalam kondisi bertekanan maupun tidak. Zona tak jenuh atau vadose zone terletak di bawah aquifer yang tidak bertekanan. Pada beberapa area, akuifer tidak bertekanan terletak di bawah serangkaian akuifer bertekanan pada kedalaman yang meningkat secara progresif. Air tanah dapat pula mengalir melalui retakan lensa dalam zona tak jenuh. Aquifer yang tidak bertekanan sering disebut juga dengan aquifer muka air (water table aquifer). Sesuai dengan namanya, air tanah ini tidak berada di bawah lapisan dengan permeabilitas rendah yang bertekanan, karena tidak memperoleh tekanan, maka muka air, atau permukaan yang ada di atasnya menjadi berfluktuasi sebagai respon terhadap infiltrasi presipitasi atau aliran air tanah menuju ke badan air permukaan. Air tanah mengalir dari muka air tanah menuju lapisan tanah yang ada di atasnya dengan bantuan gaya kapiler untuk membentuk capillary fringe. Zona tak jenuh atau vadose zone merupakan lapisan tanah yang lembab tetapi tidak basah, contoh; tanah di atas sumur. Zone jenuh merupakan muka air tanah (m.a.t), yaitu permukaan di mana tekanan air dalam pori-pori tanah/batuan sebanding dengan tekanan atmosfer. Aquifer terjebak merupakan bentuk terbatas dari aquifer tidak tertekan, di mana aquifer ini dapat terjadi pada zona tak jenuh yang berada di bawah lapisan dengan permeabilitas rendah seperti lempung. Muka air tanah terjebak terjadi apabila air yang meresap ke bawah dihalangi oleh lapisan dengan permeabilitas rendah dan


15


menjadikan pasir yang di atasnya jenuh. Lapisan pasir yang ada di bawahnya menajdi tak jenuh, akibatnya air tanah yang terjebak di atas lapisan lempung tidak dapat mengalir melalui aquifer. Pada kondisi alami, zona muka air tanah pada umumnya (tidak selalu) mengikuti kontur permukaan tanah. Pada kawasan yang memiliki kelembaban tinggi, muka air tanah umumnya berada pada 0-20 feet di bawah permukaan tanah. Elevasi muka air tanah dapat ditentukan dari tinggi air dalam penggalian, badan air permukaan seperti danau atau sungai, dan dalam sumur-sumur yang berada pada akuifer tidak bertekanan. Pengukuran tinggi muka air mengindikasikan hidraulik head pada aquifer tidak bertekanan pada titik pengukuran, di mana; Hidraulik head mencerminkan baik hidraulik pressure (pressure head) maupun Elevation head (berhubungan dengan

elevasi di atas permukaan laut/datum). Dalam kondisi tanpa pemompaan, aquifer tidak bertekanan memiliki pressure head = 0 dan hidraulik head = elevation head. Aquifer bertekan merupakan zona di antara 2 lapisan permeabilitas rendah seperti lempung/silt, di mana air akan keluar ke dalam sumur pompa melalui lapisan bertekanan ke aquifer atau keluar ke permukaan tanah dalam bentuk sumur artesis. Ketinggian di mana air dapat keluar dalam sumur menunjukkan nilai hydraulic head, di mana hydraulic head di sini telah mencakup presure head dan elevation head.

Berbeda dengan aquifer tidak bertekanan, presure head pada aquifer bertekanan tidak sama dengan nol. Data elevasi air tanah biasanya akan diplot pada site plan untuk memetakan muka air tanah aquifer tidak bertekanan, atau untuk mendapatkan permukaan potensiometris akuifer bertekanan. Tinggi air terukur dicatat di lokasi sumur monitoring, sedangkan equipotential lines (sering disebut juga garis kontur air tanah untuk aquifer tidak bertekanan) digambar sesua dengan titik-titik yang telah diketahui (atau hasil estimasi) yang berada pada elevasi yang sama. Untuk keperluan tersebut, diperlukan sedikitnya data dari tiga sumur monitoring. Aliran air tanah mengalir karena adanya perbedaan tekanan/ head. di mana perubahan tekanan disebabkan perbedaan hidraulic head antara 2 titik atau dapat pula terjadi sebagai akibat dari pemompaan yang dilakukan dalam sistem ekstraksi air tanah. Gradien hidraulik menunjukkan perubahan tekanan dalam aquifer yang menghasilkan aliran air tanah, yang dinyatakan dalam slope muka air tanah atau permukaan potensiometri. Secara matematis, gradien hidraulik dapat dirumuskan sebagai berikut:


16


I = d H..........................................................................................................(1.10) dL Di mana: I = gradien hidraulik

dH / dL = perubahan head pada jarak

Gradien hidraulik suatu tempat dapat ditentukan dengan mengunakan peta muka air tanah atau peta permukaan potensiometrik. Meskipun demikian, metode penggunaan peta tersebut menjadi tidak akurat jika; ditemukan adanya komponen vertikal tertentu pada aliran air tanah aquifer bertekanan, adanya NAPL, atau pada air tanah yang mengalir melalui retakan. Air tanah mengalir dari hidraulik head tinggi ke hidraulik head rendah sepanjang garis aliran yang tegak lurus dengan garis equipotensial, yang disebut flownet. Air tanah juga dapat mengalir akibat adanya

perbedaan gradien temperatur dan elektrikal. Aliran air tanah yang mengalir melalui aquifer mengikuti aturan Hukum Darcy. Secara matematis, Hukum Darcy dapat dirumuskan dalam persaman 2. berikut : sebagai

Q = K . I . A..................................................................................................(1. 11)

Di mana: Q = Debit air (m3/detik) K = Konduktivitas hidrolik (m/detik) I = Gradien hidrolik A = Luas penampang melintang (m2)

Hukum Darcy hanya berlaku untuk aliran laminer, karena tidak akurat jika diterapkan pada aliran turbulent yang berkecepatan tinggi. Konduktivitas hidrolik, atau disebut juga dengan permeabilitas dipengaruhi oleh jenis fluida yang mengalir. Konduktivitas hidraulik (permeabilitas) air tanah juga dapat dinyatakan dalam satuan; (cm/detik), (ft/hari), (gal/hari/ft2). Selain konduktivitas hidrolik, parameter yang juga digunakan dalam melakukan karakterisasi air tanah yaitu Ttransmisivitas (T) dan Storativitas (S).


17


Transmisivitas (T) adalah laju perpindahan air melalui suatu satuan lebar aquifer/aquitard di bawah suatu unit gradien hidraulik satuan, yang dinyatakan dalam ; (m2/hari), (ft2/hari), (gal/hari/ft). Secara matematis, Transmisivitas dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

T = K . b.......................................................................................................(1.12 )

Di mana: T = Transmisivitas (m2/hari) K = Konduktivitas hidrolik (m /detik) b = ketebalan jenuh lapisan batuan

Storativitas (S) adalah volume air yang dilepaskan oleh aquifer atau diambil untuk disimpan per unit luas area aquifer per satuan perubahan head, di mana aquifer tertekan mempunyai nilai S = 0.0001-0.00001 sedangkan aquifer tidak tertekan mempunyai nilai S = 0.1-0.3 dan leaky confined aquifer mempunyai nilai S = 0.001. Transmisivitas dan Storativitas digunakan untuk mengevaluasi respon akuifer terhadap tekanan, misalnya pemompaan yang akan digunakan sebagai input pada pemodelan aliran air tanah. Slug test, pumping test, dan pressure test digunakan untuk mengetahui karakteristik air tanah. Slug test dilakukan pada aquifer tidak tertekan yang dangkal, di mana sejumlah volume air ditambahkan atau dikeluarkan dari sumur untuk kemudian diukur perubahan muka air tanah untuk selanjutnya dilakukan estimasi transmisivitas. Pumping test dilakukan dengan cara melakukan pemompaan air tanah dari sumur untuk periode tertentu (umumnya 8 jam), khusus pada bagian lahan tercemar bahan berbahaya, air yang dipompa selama uji ini dilakukan harus diolah, selanjutnya tinggi muka air di sekitar sumur observasi diukur untuk ditentukan perubahan permukaan potensiometrinya dari aquifer akibat pemompaan. Pressure test dilakukan untuk menentukan konduktifitas hidraulik pada aquifer lapisan batu retak. Pada zona aquifer terisolasi, uji ini dilakukan dengan memasukkan inflatable packer ke dalam sumur gali. Udara atau air bertekanan diinjeksikan untuk melakukan slug test di bagian terisolasi dan sumur gali.


18


1.4.4. Perpindahan polutan

Perpindahan polutan terlarut tergantung pada apakah polutan tersebut non aqueous fase liquid (kontaminan tidak larut) atau polutan terlarut.

a.

Non Aqueous Phase Liquid ( NAPL ) Beberapa senyawa tertentu dengan solubilitas yang relatif rendah dapat berada pada fase terpisah dalam aquifer, misalnya senyawa-senyawa yang termasuk dalam golongan LNAPL atau floaters, yaitu senyawa yang memiliki densitas lebih kecil dari air, misalnya bensin. DNAPL (sinkers) di air memiliki densitas lebih besar dari air, misalnya ; solvent terklorinasi, seperti, trichloroethylene (TCE) dan perchloroethylene (PCE), kayu tar, creosot dan PCB. Fase organik terpisah akan muncul ketika massa polutan melebihi solubilitasnya dalam air. LNAPL dapat terkumpul di atas muka air tanah, sementara DNAPL terkumpul di lapisan atau lensa dari bahan berpermeabilitas rendah. Menurut Kueper, LNAPL yang terkumpul merupakan distribusi fluida kontinyu dan potensial untuk berpindah di lapisan subsurface, yang merupakan sumber kontinyu dari kontaminasi terlarut dalam air tanah. Residu NAPL akan tertinggal pada saat fase terpisah mengalir melalui tanah atau bebatuan dan juga merupakan sumber kontaminan air tanah untuk jangka panjang. Residu NAPL terdiri atas blob dan ganglia NAPL yang tertinggal dalam media batu yang dialiri oleh NAPL. Tiga kekuatan yang mengontrol migrasi NAPL subsurface, yaitu; gravitasi, kekuatan viskos, dan interfacial NAPL-air. Definisi dari ketiga istilah tersebut akan diberkan di bawah ini: Viskositas merupakan ukuran resistensi aliran fluida. Interfacial tension menyatakan kekuatan tensile yang berada di interface

yang membagi dua fluida immiscible, di mana kekuatan ini meningkat seiring dengan meningkatnya daya tarik-menarik antara molekul-molekul di visinitas interface dan seperti molekul-molekul di cairan bulk. Capillary force menahan fluida di dalam pori-pori tanah dan dapat menahan

masuknya NAPL ke dalam pori-pori tanah yang terisi air atau air ke dalam pori-pori tanah yang berisi NAPL.


19


NAPL displace air dan udara pada saat melewati tanah/batuan, di mana pressure head NAPL mengatasi capillary force yang menahan air atau udara di dalam pori-pori tanah atau retakan batuan. NAPL cenderung mengalir melalui aquifer lebih lambat dari air murni karena NAPL lebih kental dari air dan air menempati ruang pori, menahan aliran NAPL. Dengan menurunnya fraksi NAPL di ruang pori, maka permeabilitas relatif terhadap air meningkat dan permeabilitas terhadap NAPL juga akan menurun. Pada saat NAPL di dalam ruang pori mencapai tingkat jenuh, maka permeabilitas relatif NAPL = 0 dan NAPL tidak bergerak sebagai fase terpisah. Sifat-sifat tertentu yang juga mempengaruhi migrasi NAPL adalah ;

heterogenitas, permeabilitas, geometri pori dan ukuran pori. Residual saturation merupakan tingkat saturasi maksimum dimana NAPL terdiri dari gumpalan tidak kontinyu dan ganglia di dalam pori-pori tanah dan retakan. Pada tingkat saturasi di atas saturasi residual, NAPL berubah menjadi massa kontinyu dan dapat mengalir melalui tanah. Dalam zona tidak jenuh, residu NAPL akan terlarut dalam aliran air tanah sehingga dapat memberi kontribusi polutan terlarut dalam air tanah. Residu NAPL pada tekanan uap tinggi membentuk vapor plumedi udara, sementara pada pori-pori tanah dalam zona vadose akan mengkontaminasi air infiltrasi. LNAPL tidak masuk jauh di bawah muka air tanah, di mana senyawa tidak berpindah secara vertikal sejauh DNAPL dan lebih mudah dideteksi maupun diremoval. Senyawa LNAPL pada umumnya lebih biodegradable daripada senyawa DNAPL LNAPL yang tumpah ke tanah akan mengalir ke bawah melalui pusat pori-pori tanah dan meninggalkan residu NAPL yang terperangkap di antara pori-pori dengan bantuan gaya kapiler (capillary force). Untuk hampir semua LNAPL, residu jenuh terjadi di zona tak jenuh ketika LNAPL mengggunakan 10% - 20% dari total volume pori yang ada. Jika seluruh massa LNAPL tersimpan di dalam zona vadose sebagai residu, maka LNAPL tidak akan mencapai muka air tanah dan akan menjadi sumber kontaminan air tanah jangka panjang, sebagai infiltrasi dari permukaan terlarut residu LNAPL atau senyawa LNAPL dalam vapor plume. Jika sejumlah besar LNAPL tumpah atau bocor ke tanah, LNAPL akan mengalir melalui zona tak jenuh menuju ke puncak capillary fringe untuk membentuk kumpulan NAPL yang mengapung di capillary fringe. Berat jenis


20


LNAPL menekan muka air tanah, dan LNAPL yang terakumulasi menyebar secara lateral di atas capillary fringe dan meninggalkan residu NAPL di pori-pori tanah. Apabila muka air tanah berfluktuasi akibat adanya pemompaan atau hal lain, maka LNAPL akan naik-turun sesuai mengikuti muka air tanah dan meninggalkan NAPL dalam bentuk residu jenuh di dalam tanah. Untuk residu NAPL jenuh di bawah muka air tanah, sebagian besar LNAPL mengunakan 15% 20% dari total volume pori yang ada. DNAPL mengalir ke bawah karena gravitasi melalui tanah dan air tanah. Pada saat DNAPL mengalir melalui tanah tidak jenuh akan meninggalkan residu DNAPL yang terjebak di ruang pori-pori oleh capillary force. Pada saat DNAPL mencapai zona jenuh, ia harus menempati tempat di mana air sudah berada di pori-pori tanah.. DNAPL dapat mencapai zona jenuh pada saat pressure head yang dihasilkan oleh akumulasi DNAPL dapat mencapai capillary head. DNAPL yang memasuki air tanah akan mengalir secara kontinyu melalui aquifer hingga DNAPL terhambat di barrier dan massa terjebak dalam ruang pori atau retakan kecil sebagai residu DNAPL. Barrier atau penghalang aliran DNAPL dapat tersusun atas lapisan bahan dengan permeabilitas rendah dan padat seperti halnya lempung atau lapisan dasar aquifer. DNAPL akan mengalir secara lateral ketika menemui pengahalang, dan jika penghalangnya adalah lapisan lempung maka DNAPL akan menyebar lateral ke tepi lapisan untuk selanjutnya mengalir ke bawah. Residu DNAPL dalam tanah jenuh, DNAPL yang terjebak di retakan dan akumulasi DNAPL dapat menjadi sumber kontaminasi air tanah jangka panjang. Residu DNAPL dalam tanah jenuh dapat lebih terkonsentrasi daripada residu DNAPL di tanah tidak jenuh, yang menempati 2 - 40% ruang pori. b. Polutan Terlarut

Nasib dan perpindahannya kontaminasi terlarut tergantung pada kombinasi kompleks dari hidrogeologi dan faktor-faktor kimia yang menyertainya. Adveksi, dispersi dan sorpsi secara partikular merupakan fungsi-fungsi penting dalam mekanisme perpindahan polutan terlarut. Adveksi merupakan perpindahan dari kontaminan dalam aliran air tanah. Oleh karena konduktivitas hidrolik material dalam aquifer dapat bervariasi melalui suatu jarak yang relatif kecil, maka air tanah dapat berpindah pada laju yang


21


berbeda dalam plume. Dispersi hidrodinamik menyebabkan kontaminan terlarut menyebar dalam aquifer, yang secara esensial menjadi terdilusi oleh air tanah yang tidak terkontaminasi sebagai akibat dari mechanical mixing dan difusi molekular. Adsorpsi merupakan tarikan dan adhesi dari molekul kontaminan ke permukaan tanah seperti partikel lempung, metal oksida dan hidroksida dan bahan organik. Bahan kimia teradsorp dapat dilepaskan kembali ke air tanah. Adapun mekanisme fisik / kimia lainnya meliputi : Pertukaran ion : merupakan proses di mana kation ditarik ke permukaan anion pada partikel tanah, menempati tempat ion yang sudah ada, di mana proses tersebut bersifat reversibel Volatilisasi : disebabkan oleh VOCs yang berpindah ke dalam pori-pori tanah pada zona vadose Reaksi oksidasi-reduksi : degradasi senyawa organik atau mengubah senyawa logam menjadi

bentuk yang lebih atau kurang solubel daripada bentuk asli kontaminan tersebut. Presipitasi kimiawi : dapat dihasilkan pada saat logam terlarut membentuk hidroksida tidak larut sebagai akibat dari pH air tanah Filtrasi : Air tanah yang mengalir melalui tanah dapat menghilangkan partikel-partikel seperti bakteri ataupun logam hidroksida lainnya. Mekanisme-mekanisme yang disebutkan di atas, seringkali merujuk pada istilah pemulihan. Dengan berjalannya waktu, maka mekanisme-mekanisme

tersebut akan mereduksi konsentrasi polutan di aquifer. Pemulihan alami, mengacu pada definisi yang diberikan oleh US EPA adalah biodegradasi, dispersi, pengenceran, sorpsi, volatilisasi, dan atau stabilisasi polutan secara kimia/biokimia untuk mereduksi toksisitas, pergerakan ata volume kontaminan hingga mencaai tingkat yan tidak membahayakan keselamatan manusia dan ekosistem. Faktor retardasi yaitu faktor yang mereduksi laju perpindahan kontaminan terlarut ke aliran air tanah karena sorpsi. Secara matematis, faktor retardasi dirumuskan sebagai berikut:


22


R = v vc Di mana: v vc b n Kp

= 1 + b n

. Kp................................................................................(1. 13 )

= Kecepatan linear rata-rata air tanah = Kecepatan kontaminan pada titik di mana konsentrasinya sama dengan konsentrasi semula = densitas massa bulk tanah = porositas tanah = koefisien partisi tanah-air

1.5.

HOW CLEAN IS CLEAN

Tujuan remediasi limbah berbahaya adalah untuk menjaga kesehatan manusia dan lingkungan. Target yang ingin dicapai dalam remediasi, didasarkan pada :

Batas deteksi analitikal, Background level Standar regulatori/kriteria, umumnya ditentukan dari asumsi resiko Potensial resiko yang diperkirakan untuk kesehatan manusia atau ekosistem, Proteksi air tanah dari sumber kontinyu kontaminan Removal massa Clean-up level dapat diterapkan di suatu tempat dengan berbagai macam cara

sesuai dengan filosofi dan tujuan yang dimilikioleh pihak pengambil keputusan. Cleanup level dapat ditetapkan berdasarkan nilai NTE (Not to Exceed), yaitu nilai batas konsentrasi yang tidak boleh dilampaui oleh titik sampl manapun di lokasi tersebut.

1.5.1. Batas Deteksi

Beberapa senyawa, prakiraan resikonya tidak dapat dideteksi didasarkan atas Clean-up level menggunakan metode analitis.


23


1.5.2.

Latar Belakang Kondisi

Salah satu tujuan remediasi adalah untuk mengembalikan kondisi suatu lokasi tertentu ke kondisi semula sebelum tercemar, atau latar belakang kondisi. Tanah, lumpur, dan air tanah secara alamiah menyimpan gejala-gejala alam tertentu. Sebagai contoh. Kebakaran hutan dapat menghasilkan polutan PolyAromatic Hydrocarbon (PAH), begitu pula dengan senyawa-senyawa organik klor yang biasanya berada dalam level yang hampir tidak dapat dideteksi. Beberapa polutan juga ditemukan sebagai hasil penyebaran pemakaian bahan tertentu, misalnya; timbal sering

ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam tanah di daerah pinggiran kota sebagai akibat sampingan dari penggunaan cat timbal dan dari emisi gas buang kendaraan berbahan bakar bensin bertimbal yang juga menghasilkan PAH. Latar belakang kondisi dapat diperoleh dari literatur yang ada. Penelitian remediasi pada umumnya meliputi; sampel-sampel up-gradient lokal untuk menentukan latar belakang kondisi.

1.5.3. Standar Peraturan, Kriteria dan Level Screening

Soil Screening Level (SSLs) ditetapkan berdasarkan pada residu potensial untuk kesehatan manusia. SSL digunakan untuk menentukan apakah suatu kondisi layak untuk dievaluasi lebih lanjut. Sediment quality criteria (SQC) digunakan untuk PAHs tertentu. Kriteria-kriteria tersebut dikembangkan dari kriteria kualitas udara

ambient untuk beberapa kontaminan yang memiliki toksisitas potensial. Effects range low (ERL) dan effects range medium (ERM) digunakan untuk evaluasi sedimen. ERL dan ERM disusun berdasarkan pemberian ranking dari konsentrasi terendah hingga konsentrasi tertinggi dari data hasil penelitian yang ada. ERL menyatakan konsentrasi yang berada pada 10 persentil terendah yang berkaitan dengan efek biologis. Konsentrasi di bawah ERL tidak akan menyebabklan efek toksik. ERM menyatakan konsentrasi yang berada pada persentil ke-50 yang juga berkaitan dengan efek biologis. Di samping itu, Ecotox Threshold (ETs)

merupakan standar yang disusun berdasarkan SQC. Meskipun demikian, tidak satupun dari standar-standar yang tersebut, yang bersifat memaksa. Pada parakteknya, standar-standar tersebut lebih merupakan level screening atau guideline daripada standar peraturan yang memaksa.


24


1.5.4. Prakiraan Resiko Spesifik a. Clean Up Level Berdasarkan Resiko Kesehatan Manusia Program remediasi meliputi; manajemen resiko dan perkiraan resiko. Secara ideal, perbedaan di antara keduanya sangat jelas. Prakiraan resiko bersifat lebih ilmiah daripada manajemen resiko. Sebagai contoh, dalam prakiraan resiko, pihak pengambil keputusan harus mengetahui seberapa toksik suatu senyawa mencemari lingkungan, pada paparan dosis berapa polutan dapat membahayakan keselamatan manusia, dan sebagainya. Sedangkan

manajemen resiko lebih berorientasi pada langkah-langkah kebijakan yang harus diambil., misalnya; pada level berapa resiko pencemaran masih dapat diterima oleh masyarakat, berapa dana yang harus dikeluarkan untuk mengurangi resiko yang ada, dan sebagainya. Namun demikian, pada kenyataanya, perbedaan antara keduanya seringkali menjadi kabur.

Pembahasan berikut ini akan menjelaskan metode yang digunakan dalam menghitung resiko berdasarkan clean up level dan digolongkan menurut pemilihan sasaran level resiko. Jenis Resiko Kesehatan Tipe resiko kesehatan terdiri atas : karsinogenik (4 kelas) dan non karsinogenik Karsinogenik kelas A : diketahui sebagai karsinogen manusia, ditemukan karena tidak ada uji yang dilakukan terhadap manusia. Karsinogenik kelas B : kemungkinan karsinogen manusia. Kelas B dibagi 2, yaitu; B1 untuk data manusia dan B2 untuk data uji hewan. Karsinogen kelas C : dapat bersifat karsinogen pada manusia, berdasarkan hasil data uji laboratorium terhadap hewan. Karsinogenik kelas D : tidak dapat diklarifikasi Karsinogenik kelas E : terbukti non karsinogenik untuk manusia. Cancer slope factor (CSF) menyatakan seberapa potensial bahan kimia menyebabkan kanker apabila dihirup atau ditelan. Semakin besar CSF maka semakin potensial bahan tersebut menyebabkan. Nilai CSF dinyatakan dalam satuan mg/kg/hari Kontaminan non karsinogenik mempengaruhi sistem kesehatan dengan menyebabkan kerusakan pada organ tubuh, misalnya kerusakan pada organ hati, ginjal sistem syaraf, gangguan reproduksi dan keguguran janin. jarang


25


Hubungan antara dosis bahan non karsinogenik dengan respon yang ditimbulkannya dinyatakan dalam RfDs (referensi dosis). Kronik RfDs merupakan estimasi tingkat pemaparan harian yang kelihatannya tidak beresiko namun mengakibatkan efek seumur hidup. Resiko Yang Dapat Diterima Resiko yang dapat diterima didefinisikan sebagai tingkat di mana resiko sosial dari kontaminan lingkungan dapat diterima. Tingkat resiko target karsinogen adalah 1x10-4 dan 1x10-6, di mana resiko 1x10-4 adalah 1 dalam 10000 kemungkinan mengidap kanker, dan resiko 1x10-6 adalah 1 dalam 1000000 kemungkinan mengidap kanker. Non karsinogenik dinyatakan berdasarkan Hazard Quotient (HQ) atau Hazard Index (HI). HQ adalah rasio dari dosis estimasi polutan tunggal terhadap RfD. HI jumlah dari HQs untuk setiap kontaminan/polutan bila terdapat banyak polutan. Jika HI > 1, maka kemungkinan terjadi efek yang tidak dapat diterima oleh kesehatan manusia. Asumsi Pemaparan Pemaparan adalah kontak dari suatu organisme dengan agen kimiawi atau fisik. Besarnya ditentukan dengan mengukur / membuat estimasi jumlah dari agen yang ada pada batas perubahan selama periode waktu tertentu. Perkiraan pemaparan ditentukan secara kualitatif atau kuantitatif dari besarnya, frekuensi, durasi dan jumlah pemaparan, di mana proses prakiraan pemaparan ini dibagi menjadi 3 tahap, yaitu : karakterisasi pemaparan, identifikasi jalur penerapan, dan perhitungan pemaparan. Reasonable maximum exposure (RME) merupakan pemaparan dalam 9095 percentile dari pemaparan aktual dan bertujuan untuk

mengkombinasikan batas atas dan rentang tengah faktor-faktor seperti; media lingkungan dan bentuk bahan kimia. Secara matematis, RME dinyatakan dalam persamaan berikut:

I = C . CR . EF . ED...........................................................................(1.14 ) W. AT

Di mana:


26


I C

= kontaminan yang terambil oleh tubuh (mg/kg berat tubuh /hari) = konsentrasi bahan kimia yang dikontakkan selama periode paparan (mg/kg atau mg/L)

CR = Laju kontak, jumlah medium tercemar yang dikontakkan per satuan waktu EF = Frekuensi paparan ( hari/tahun) ED = Durasi paparan (jumlah tahun selama jumlah umur) W = Berat badan selama periode paparan (Kg) AT = Waktu rata-rata, periode rata-rata paparan

Jumlah yang diserap oleh manusia di lingkungan dapat berbeda dari jumlah yang diserap hewan di dalam penelitian yang dilakukan untuk menentukan RfD atau CSF. Perbedaan ini dapat dihitung dengan Absorption Adjustment Factor (AAF). Pada umumnya, nilai AAF diasumsikan sama dengan satu. Penghitungan Clean Up Level

Konsentrasi bahan kimia yang secara teoritis berkaitan dengan resiko penyebab kanker tergantung dari asumsi yang digunakan dalam menentukan frekuensi dan jumlah paparan, sebagaimana yang telah dijelaskan di atas, serta dalam kaitannya dalam efek respon dosis. Secara umum, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Level resiko = CSF . 1........................................................................(1. 15)

Di mana jumlah kontaminan yang diambil dihitung selama periode rata-rata. Secara umum, penghitungan Clean-up level dapat dirumuskan sebagai berikut:

Clean-up leve

l=

R. W. AT

...................................................(1.16)

CSF.CR.AAF.EF.ED

Di mana : R = level resiko target CSF = Cancer Slope Factor AAF = Absorption Adjustment Factor


27


CR

= Jumlah medium tercemar yang dikontakkan per satuan waktu

EF = Frekuensi paparan ( hari/tahun) ED = Durasi paparan (jumlah tahun selama jumlah umur), nilai tipikal =30 tahun W = Berat badan selama periode paparan (Kg) AT = Waktu rata-rata, periode rata-rata paparan, nilai tipikal = 70 tahun Clean-up level dinyatakan dalam mg/kg

Penghitungan Clean-Up Level Senyawa Karsinogenik yang Terhirup dalam Debu Padat di Tanah pemukiman : Clean-up level (mg/kg) = R. AT. 365 hari/tahun .................................(1.17)

URF. 1000g/mg. EF. ED. 1/PEF

Di mana : URF = Faktor satuan resiko penghirupan, di mana untuk metilen klorida = 4,7.10-7 (g/m3)-1 PEF = Faktor Emisi Partikulat ( m3/kg), nilai tipikal = 1,32.109

Nilai PEF dapat dihitung dengan persamaan 2.18 :

PEF =

(Q/C) (3600 detik/jam) (0,036)(1-V)(Um/Ut) (F(x))3

............................................................(1.18)

Di mana: Q/C = 1/konsentrasi rata-rata sumber partikulat pada radius 0,5 ha, di mana: nilai tipikal Q/C= 90,8 g/m2 per kg/m3 V = Fraksi vegetasi penutup, di mana nilai tipikal = 0,5, tanpa satuan

Um = Kecepatan rata-rata angin tahunan, nilai tipikal = 4,69 m/detik Ut = Nilai batas ekuivalen kecepata angin pada jarak 7 m, nilai tipikal = 11,32 m/detik F(x) = nilai tipikal = 0,1943


28


Penghitungan Clean-Up Level Senyawa Volatil Karsinogenik yang Terhirup di Tanah pemukiman

Clean-up level (mg/kg) =

R. AT. 365 hari/tahun ..................................(1. 19) URF. 1000g/mg. EF. ED. 1/VF

Di mana : VF = faktor volatilisasi tanah ke air (m3/kg), dapat dihitung dengan persamaan 2. berikut : Q/C (3,14 . DA. T)1/2 . 10-4 (m2/cm2) .................................................(1.20) 2.B.DA Di mana :

VF =

Q/C = 1/konsentrasi rata-rata sumber kontaminan pada radius 0,5 ha, di mana: nilai tipikal Q/C= 68,81 g/m2 per kg/m3 DA = diffusitas (cm/detik2) Penghitungan Clean-Up Level Senyawa Non Karsinogenik yang Tercerna di Tanah pemukiman Clean-up level (mg/kg) = RfD0. W.AT. 365 hari/tahun................................(1.21) 10-6 kg/mg. EF. ED. IR Di mana :

RfD0 = RfD oral, 0.06 mg/kg.hari HI W AT EF = Indeks Bahaya Target = 1 (tanpa satuan) = Berat badan, nilai tipikal 15 kg = Waktu rata-rata, nilai tipikal = 6 tahun = Frekuensi paparan, nilai tipikal = 350 hari/tahun

ED = Durasi paparan, nilai tipikal = 6 tahun IR = Laju penyerapan tanah = 200 mg/hari


29


Penghitungan Clean-Up Level Senyawa Non Karsinogenik yang Terhirup dalam Debu yang Terlepas di Tanah pemukiman :

Clean-up level (mg/kg) =

HI.AT.365 hari/tahun ............................................(1.22) EF.ED. [(/RfC).(1/PEF)]

Di mana: RfC = Referensi Konsentrasi Penghirupan, untuk metil klorida = 3 mg/m3 PEF = Faktor Emisi Partikulat , nilai tipikal = 1,32.109

Penghitungan Clean-Up Level Senyawa Volatil Non Karsinogenik yang Terhirup di Tanah pemukiman : Clean-up level (mg/kg) = HI.AT.365 hari/tahun ................................................(1.23) EF.ED. [(/RfC).(1/VF)] 1.6. REKAYASA REAKSI

Kontaminan dapat berpindah dari satu media ke media lainnya, ataupun berekasi dengan persenyawaan kimia lainnya untuk membentuk senyawa kimia lain. Pembahasan berikut akan dititikberatkan pada prinsip-prinsip dasar yang digunakan untuk melakukan karakterisasi perpindahan dan transformasi massa.

1.6.1. Jenis Reaktor Ada tiga jenis reaktor ideal yang digunakan untuk merepresentasikan reaktor yang sebenarnya, yaitu ; batch, pengadukan kontinyu dan aliran plug Batch : Reaktor ini diisi dengan reaktan, kemudian kondisi-kondisi yang penting untuk reaksi diterapkan (misalnya: mixing, suhu, dll). Bila reaksi sudah selesai atau sempurna, reaktor kosong. CSTR : Seperti halnya namanya, reaksi yang terjadi dalam reaktor kontinyu teraduk sempurna (Continuous Stirred Tank Reactor) sama seperti aliran cairan melalui tangki teraduk sempurna dalam reaktor kontinyu (CSTR) yang sering disebut reaktor back mix. Dalam reaktor ini, waktu retensi hidraulik (HRT) dapat dinyatakan sebagai berikut :


30


Waktu retensi hidraulik =

volume tangki...............................................(1.24) Debit

Dalam reaktor ini, diasumsikan bahwa pengadukan dan reaksi berlangsung sempurna dan instan, sehinga konsentrasi senyawa yang ada dalam reaktor CSTR akan sama dengan volume effluen

Plug Flow : Reaksi yang terjadi seperti umpan arus berpindah secara kontinyu di dalam tabung. Pada reaktor ini, diasumsikan terjadi pengadukan sempurna dengan arah radial sehingga konsentrasi zat di sepanjang tabung reaktor adalah konstan 1.7. JENIS-JENIS REAKTOR IDEAL

Pada kondisi tertentu, reaktor dipasang secara seri atau paralel. Rangakaian reaktor yang disusun seri bertujuan untuk mendapatkan derajat pengolahan yang cukup atau untuk menyediakan pengolahan fail safe, artinya apabila terjadi kegagalan pada unit 1, maka dapat diolah di unit 2. Rangkaian reaktor yang disusun paralel bertujuan untuk menyediakan fasilitas pengolahan yang fleksibel atau untuk kontinuitas proses pada saat salah satu unit tidak beroperasi / sedang diperbaiki 1.7.1. Kesetimbangan Massa

Kesetimbangan massa / kesetimbangan material merupakan perhitungan massa dari tiap material yang masuk dan keluar dari sistem yang dapat digunakan untuk menentukan tingkat pembersihan untuk tanah, dan juga sering digunakan dalam evaluasi teknologi remediasi. Secara umum, kesetimbangan masa dalam suatu sistem adalah sebagai berikut:

Akumulasi = Input Output + Produk yang dihasilkan + Penggunaan........(1.25 )


31


1.7.2.

Laju Reaksi

Laju reaksi ialah laju terjadinya reaksi yang tergantung pada konsentrasi dari senyawa-senyawa yang bereaksi dan dipengaruhi oleh temperatur. Untuk sistem batch, laju perubahan konsentrasi terhadap waktu didefinisikan sebagai berikut: C = k. t........................................................................................................(1.26) CC t t=0

C t t

.k

t=0

t

dt

.....................................................................................(1.27)

Ct = C0 e-kt .......................................................................................................(1.28) ln Ct = ln Ct - ln C0 = - kt..................................................................................(1.29) C0 Di mana : Ct = konsentrasi bahan pada waktu -t C0 = konsentrasi bahan mula-mula k = konstanta reaksi Half-life (t1/2) adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu senyawa untuk mereduksi konsentrasi menjadi -nya

t1/2 = - ln (0,5)......................................................................................................(1.30) k

Jika laju reaksi sangat bergantung pada suhu, maka nilai konstanta reaksi k dapat dihitung dengan persamaan berikut: k = k0. e-E/RT......................................................................................................(1.31) Di mana: k0 = faktor pre-eksponensial atau faktor frekuensi E = Energi aktivasi R = Tekanan gas universal T = Temperatur absolut


32


1.7.3.

Uji Treatabilitas

Uji treatabilitas adalah suatu rangkaian uji yang dilakukan untuk menentukan apakah teknologi pengolahan yang ada efektif untuk desain sistem remediasi skala penuh. Bench scale test dilakukan di laboratorium dan didesain untuk memberikan jawaban apakah teknologi yang diujikan nantinya dapat dilaksanakan, selain itu, bench scale test yang lebih kompleks dapat memberikan informasi tentang perpindahan massa preliminary, serta untuk menentukan apakah teknologi pengolahan yang ada dapat memenuhi clean-up level. Bench scale test dapat dilakukan dengan menggunakan reaktor batch kecil, kolom tanah, terutama jenis plug flow dan reaktor kontinyu Pilot test merupakan bentuk dari uji treatabilitas dengan skala yang lebih besar dan lebih rumit daripada bench scale. Tujuan dilakukannya pilot test adalah untuk melakukan evaluasi tehadap batasan material dan penanganan, batasan transfer massa dan biaya. 1.8. PERATURAN LINGKUNGAN

Orang yang bekerja dalam proses remediasi bahan berbahaya harus dibekali dengan hukum, peraturan, kebijakan, dan pedoman lingkungan. Hukum ditetapkan melalui badan legislatif dan memuat antara lain; peraturan, kebijakan, dan dokumen pedoman. Tiap-tiap bentuk peraturan tersebut memiliki saksi da tingkat fleksibilitas yang berlainan. Peraturan : merupakan ketentuan yang ditetapkan sebagai interpretasi dan implementasi hukum. Kebijakan : merupakan suatu pedoman pengambilan keputusan untuk tujuan lingkungan (tertulis maupun tidak tertulis) Dokumen pedoman : menggambarkan prosedur-prosedur yang diharapkan manusia untuk digunakan dalam mengisi regulasi yang diijinkan.


33


1.8.1.

Remediasi Lokasi Limbah

Lahan remediasi limbah ditetapkan berdasarkan prioritas pengelolaan, sebagai contoh : Hazard Ranking System / HRS (US-EPA) digunakan sebagai pedoman untuk menentukan lahan mana yang harus ditempatkan pada NPL untuk kegiatan di bawah CERCLA (Comprehensive Environmental Response, Compensation Act). HRS (Hazard Ranking System) merupakan model numerik yang digunakan untuk menghitung score lahan, jika score cukup tinggi maka ditempatkan di NPL, di mana : score 1 adalah potensial untuk pembuangan tidak terkontrol dari substansi tidak berbahaya, score 2 : Karakteristik dari substansi seperti; toksisitas, kuantitas dan perilaku bahan kimia dan score 3 : Efek potensial pada pemaparan manusia dan lingkungan. Mekanisme pentahapan dalam menetapkan Hazard Ranking System (HRS) yaitu: setting priorities removal action remedial investigation/feasibility study remedial design enforcement public involvementdelegation of authority broenfield and Liability

1.8.2. Pengolahan, Penyimpanan dan Pembuangan Bahan Buangan Berbahaya (B3)

a. Limbah dibedakan menjadi 3, yaitu: 1. Limbah berbahaya dari sumber tidak spesifik 2. Limbah berbahaya dari sumber spesifik 3. Produk komersial bahan kimia yang dibuang, spesies di luar purifikasi, residu container dan tumpahan residu (termasuk tanah, air atau puingpuing terkontaminasi sebagai akibat dari tumpahan material ini) Limbah berbahaya mempunyai satu atau lebih dari empat karakteristik fisik berikut: 1. Ignatibilitas : liquid dengan titik nyala < 60C (140 F); non liquid yang dapat menyebabkan api pada suhu standar dan tekanan melalui friksi, absorpsi kelembaban dan perubahan spontan bahan kimia; gas terkompres yang mudah menyala dan pengoksidasi


34


2. Korosifitas : Material acqueous dengan pH < 2 atau >12,5 atau liquid yang dapat mengkorosi logam pada laju lebih dari 0,25 in/tahun pada suhu 130F. 3. Reaktifitas : Limbah padat mempunyai karakteristik ini jika termasuk dalam salah satu dari 8 kategori bahan yang reaktif luar biasa 4. Karakteristik toksisitas : Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP test) yaitu uji toksisitas yang dilakukan dengan menghitung jumlah substansi bahan berbahaya spesifik yang dapat merembes dari sampah padat di bawah kondisi sedikit asam, di mana pada lindi dianalisa 8 logam, 6 pestisida dan 25 senyawa organik. Tipe-tipe standar pengolahan: 1. Standar pengolahan yang mengekspresikan konsentrasi dalam ekstraksi limbah 2. Standar pengolahan sebagai konsentrasi limbah 3. Standar pengolahan yang mengekspresikan teknologi spesifik Konstituen berbahaya underlying adalah konstituen berbahaya (kecuali fluorida, vanadium dan zinc) yang menyebabkan limbah menunjukkan karakteristik yang dapat diharapkan berada pada titik generasi pada konsentrasi di atas standar pengolahan universal.

Peraturan RCRA yang mengijinkan untuk perkecualian LDRs di bawah kondisi tertentu, yaitu : 1. Treatability variace 2. Equivalent treatment method petition 3. No migration petition 4. Case by case extension 5. Nationwide capacity variance


35


Peraturan lain: 1. Clean Water Act (CWA) Peraturan ini bertujuan untuk menyimpan dan memelihara integritas kimiawi, fisik dan biologis dari air yang dikuasai oleh negara. Peraturan ini juga membatasi efluen dari keluaran air limbah untuk air permukaan yang harus didasarkan pada teknologi control praktis terbaik yang ada atau teknologi polutan konvensional terbaik Keluaran air limbah yang akan dibuang ke fasilitas pegolahan limbah milik umum harus memenuhi kriteria yang telah ditetapkan da disetujui oleh Badan Pengelola Lingkungan 2. Safe drinking water act Peraturan ini mengatur suplai air untuk umum, yaitu; - Maximum contaminant level goals: Standar ini disusun untuk kepetingan kesehatan untuk sistem air umum Maximum contaminant levels : Standar air minum primer - Secondary maximum contaminant Level (SMCLs) : termasuk senyawa-senyawa yang dapat menyebabkan rasa tidak enak, warna atau bau pada air minum 3. Occupational safety and Health - Termasuk peraturan yang ditujukan untuk menjaga kesehatan para pekerja dalam operasional limbah berbahaya dan respon darurat - Perencanaan dan penjagaan kesehatan dan kemanan - Pemeriksaan medis para pekerja - Training pekerja Empat tingkatan peralatan penjagaan pribadi, yaitu : Level A : Tingkat tertinggi dari proteksi pribadi, dignakan dalam kondisi sangat berbahaya. Pekerja memakai pakaian yang sangat tertutup dengan tekanan positif dan disuplai udara untuk bernafas - Level B : Pekerja disuplai udara untuk bernafas melalui respirator, dan juga memakai pakaian protektif


36


- Level C : mirip dengan level B, kecuali bahwa pekerja menggunakan respirator udara yang dimurnikan - Level D : tingkat proteksi terendah, sehingga pekerja tidak memakai proteksi respirator tetapi memakai pakaian protektif sederhana

4. Transportasi Departement of Transportation (DOT) mengatur pengiriman limbah

berbahaya dan bahan berbahaya untuk tujuan transportasi dan mengatur labelling, packaging, dan batas kuantitas pengiriman bahan berbahaya ke luar negeri melalui udara dan laut. 1.9. ESTIMASI BIAYA

1.9.1. Tingkat Akurasi

Estimasi biaya disusun sesuai dengan tingkat akurasi berdasarkan tujuan estimasi dan level desain yang harus dipenuhi Tingkat akurasi yang dipergunakan sebagai dasar estimasi, meliputi: - Screening level : bersifat sangat pendahuluan, nilai akurasinya hanya berkisar antara 50 %100%, hanya digunakan untuk pilihan yang sangat mahal (tidak umum) selama evaluasi pendahuluan -Order of magnitude : nilai akurasinya sekitar 30% -5% dari biaya akhir, biasanya dipersiapkan selama evaluasi alternatif dalam feasibility study dan bentuk dasar untuk seleksi suatu remediasi -Final project : berdasarkan rencana desain dan spesifikasi akhir (+ 15-10%) dari biaya aktual


37


1.9.2. Dasar-Dasar Estimasi

Estimasi biaya disusun sesuai dengan desain yang dipergunakan. Bergantung dari keadaan lokasi dan remediasinya, sebuah desain konseptual yang dibuat untuk keperluan estimasi biaya, harus meliputi: - Tujuan remediasi /tingkat pembersihan - Luas /volume tanah yang diremediasi atau laju pengolahan air tanah - Kebutuhan persiapan lahan, termasuk ; kabel listrik, dsb - Kedalaman penggalian, tipe tanah, kedalaman air tanah dan unit pengeringan - Layout lapangan, termasuk ; topografi, bangunan, prasarana, wetland sistem remediasi yang diusulkan, fasilitas sementara - Unit penyimpanan - Diagram alir proses - Kesetimbangan massa, yang mengindikasikan kemampuan untuk mencapai tujuan remediasi dan estimasi pengolahan residu - Bench dan pilot scale studi - Klasifikasi limbah dan rencana pembuangan untuk limbah dan residu pengolahan - Kebutuhan monitoring - Kebutuhan O & M - Kebutuhan utilitas - Jadual pendahuluan - Kebutuhan perijinan - Pencegahan kesehatan dan keselamatan 1.9.3. Komponen Estimasi Biaya Komponen-komponen estimasi biaya, meliputi; biaya modal (langsung untuk konstruksi, dan tidak langsung untuk non konstruksi), pengoperasian dan pembersihan, survei, pemasangan

pemeliharaan (biaya post-konstruksi yang diperlukan untuk memastikan keefektifan pekerjaan remediasi masih berlanjut). Biaya operasi dan pemeliharaan annual (biaya tahunan) dan present worth (jumlah uang yang dinvestasikan pada tahun tertentu untuk aktifitas remediasi dan operasi pemeliharaan yang cukup untuk mengcover semua biaya selama proyek).


38


Dengan asumsi bahwa biaya tahunan adalah konstan, maka nilai sekarang (present worth) dapat dihitung sebagai berikut :

P = { P / A, i %, n } . A............................................................................................. (1.32)

Di mana: P = Nilai Sekarang A = Biaya tahunan i = suku bunga asumsi n = jumlah tahun

Nilai { P / A, i %, n } adalah faktor yang dapat diperoleh dari tabel referensi atau dapat pula dihitung dengan persamaan 1.33: { P / A, i %, n } = (1 + i)n 1 ...................(1.33) I . (1 + i)n

Suatu ketika tindakan remediasi akan memerlukan biaya periodik. Misalnya saja, peralatan dapat diganti secara periodik selama kurun waktu remediasi jangka panjang (misalnya saja, pompa diganti setiap lima tahun sekali). Nilai sekarang dari biaya periodik dapat dihitung dengan persamaan 1.34 :

P = { P/F, i %, n } . F.....................(1.34)

Di mana, F adalah nilai yang akan datang dan { P/F, i %, n }adalah factor yang akan dating yang dapat diperoleh dari tabel referesi atau dapat pula diperoleh dari hasil perhitungan dengan persamaan 1.35 : { P/F, i %, n }= (1 + i )-n.....................(1.35) Pada waktu biaya periodik yang akan terjadi jauh lebih besar daripada biaya suatu proyek, maka faktor biaya terpisah { P/F, i %, n }harus dihitung tiap kali biaya periodik terjadi.


39


1.9.4.

Sumber-Sumber Informasi

Sumber-sumber informasi biaya, diperoleh dari; pengalaman untuk lokasi yang sama, batas kemampuan atau jatah dari vendor dan laporan atau literatur. Selain itu biaya juga tergantung pada bagian negara di mana lahan berada. 1.9.5. Tinjauan Prakiraan Pendahuluan

a.

Penyesuaian Biaya Modal Biaya dari proyek sebelumnya seringkali dijadikan acuan dalam menyusun prakiraan biaya. Oleh karena harga berubah pesat melampaui waktu, seringkali harga pada tahun lalu tidak dapat lagi dijadikan sebagai acuan yang akurat dalam membuat estimasi biaya untuk saat ini. Untuk itu, penyesuaian harga dapat dilakukan dengan perhitungan indeks biaya sebagai berikut: Cp = Ci . Ip Ii Di mana : Cp = Biaya sekarang Ci = Biaya pada tahun i Ip = Nilai indeks pada tahun sekarang Ii = Nilai ideks pada saat biaya i didapatkan Persamaan tersebut berlaku untuk periode waktu kurang dari 10 tahun .................................................................................................(1.36)

b.

Pembuatan Skala Biaya Peralatan Biaya untuk tiap bagian peralatan pengolahan dapat diestimasi dari biaya untuk bagian peralatan yang sejenis (meskipun berbeda kapasitas) dengan menggunaka Aturan Faktor 1/6: Ca = Cb . [ Sa / Sb ]0,6 Di mana : Ca = biaya peralatan A Cb = biaya peralatan B


40


Sa = kapasitas peralatan A Sb = kapasitas peralatan B 1.9.6. Analisa Sensitifitas

Persiapan dan estimasi biaya pendahuluan diperlukan oleh estimator untuk membuat beberapa asumsi. Analisa sensitifitas menguji efek dari beberapa variasi asumsi yang lebih kritis pada estimasi biaya total sehingga dapat digunakan untuk mngidentifikasi

ketidakpastian mana yang sebaiknya dijadikan faktor dalam pengambilan keputusan Analisa sensitifitas dapat digunakan untuk mengestimasi rentang biaya yang mungkin untuk alternatif remediasi, dibandingkan dengan estimasi rentang tunggal. Disamping itu, pada umumnya penting untuk membandingkan dua alternatif yang biayanya hampir mirip dan tampaknya sama-sama mungkin dilakukan Analisa sensitifitas dapat pula digunakan dalam identifikasi aspek mana dari remediasi lahan yang mengakibatkan biaya paling banyak, sehingga aspek tersebut dapat diperhatikan dalam desain dan optimasi biaya.


41

S2_Mk Teknik Remediasi Bag 1.pdf

Documents

Transcript of S2_Mk Teknik Remediasi Bag 1.pdf