BAB I PENDAHULUAN. Australia (BP.2014). Sebagian besar pertambangan batubara di Indonesia

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Indonesia dalam dunia pertambangan batubara berada pada peringkat keempat sebagai penghasil batubara di dunia setelah Cina, Amerika Serikat dan Australia (BP.2014). Sebagian besar pertambangan batubara di Indonesia dilakukan dengan pertambangan terbuka (open pit mine). Salah satu pertambangan batubara di Indonesia yang menggunakan metode penambangan terbuka yaitu PT. Berau Coal. PT. Berau Coal khusunya site Lati Mine Operatiaon merupakan perusahaan batubara multinasional yang beroperasi di wilayah Sambakungan, Kabupaten Berau, Provinsi Kalimantan Timur. Permasalah yang paling berat pada kegiatan penambangan secara terbuka yaitu air asam tambang yang dihasilkan. Air asam tambang (AAT) atau Acid Mine Drainage (AMD) terbentuk akibat dari proses pengupasan lapisan tanah dan batuan penutup (overburden) hingga ditemukan singkapan batubara. Salah satu sumber AAT adalah air yang berasal dari unit pengelolaan overburden yang mengandung mineral sulfida, seperti Pirit (FeS2) yang tersingkap dan bereaksi dengan oksigen di udara maupun dalam air yang dikatalis oleh bakteri pengoksida besi dan sulfur, seperti Thiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans dan Thiobacillus thiooxidans (Holmstrom, 2000 dalam Nyquist dan Greger, 2009). Karakteristik AAT tidak dapat dipisahkan dari nilai ph yang sangat rendah, di beberapa tempat ditemukan ph air mencapai 2,9. Nilai ph yang sangat rendah I-1

2 (2,0 4,0) dapat memacu pelarutan logam-logam seperti logam besi (Fe) dan mangan (Mn) Oleh karena itu, air yang terkontaminasi dengan AAT biasanya mengandung logam dalam konsentrasi tinggi yang dapat meracuni organisme perairan (Kimmel, 1983 dalam Jenning et al., 2008). Dengan menurunnya harga batubara dunia dikhawatirkan akan menyebabkan banyak lahan-lahan tambang batubara yang akan ditinggalkan dan tidak dilakukan pengelolaan lingkungannya termasuk pengelolaan air asam tambang dengan baik karena tidak ekonomis lagi dilakukan kegiatan penambangan. Permasalahan air asam tambang ini bukan hanya akan dihadapi pada masa kini,tetapi akan tetap menjadi permasalahan lingkungan yang serius di masa yang akan datang. Sejauh ini, metode active treatment lebih banyak digunakan dalam pengelolaan air asam tambang (AAT), yaitu dengan kapur. Metode ini mempunyai kelemahan yaitu membutuhkan biaya yang mahal dan harus menambahkan bahan alkali secara terus menerus. Selain itu, pengolahan secara aktif juga dapat menyebabkan terbentuknya beban pencemaran baru yaitu sludge yang harus dikuras secara berkala (Johnson dan Hallberg 2005). Salah satu teknologi pengolahan air asam tambang yaitu teknik passive treatment. Salah satu passive treatment dalam pengolahan air asam tambang adalah sistem constructed wetland atau lahan basah. Constructed wetland merupakan sistem pengolahan air limbah yang menggunakan teknologi sederhana dengan pendekatan baru untuk menurunkan pencemaran lingkungan berdasarkan pemanfaatan tanaman air dan mikroorganisme Secara alamiah, pada sistem lahan basah terjadi aktivitas pengolahan sedimentasi, filtrasi, transfer gas, adsorpsi, dan I-2

3 pengolahan kimiawi (Metcalf dan Eddy, 1993). Adanya tanaman pada sistem lahan basah ini memberikan kontribusi dalam peningkatan kandungan bahan organik melalui zat-zat hasil sekresi dan dekomposisi sisa tanaman, membantu menstabilkan substrat, membantu menjaga populasi mikroba, dan memberikan kualitas estetika untuk lahan basah (Younger, 2000 dalam Sandrawati, 2012). Keunggulan sistem ini adalah biaya untuk operasional dan perawatannya relatife lebih kecil karena tidak memerlukan tenaga manusia yang sering pengolahan air asam tambang. Hal ini tentu sangat efesien dalam pengolahan air asam tambang selama pasca penambangan sehingga menjadi program efesiensi oleh PT. Berau Coal. Upaya meningkatkan efektivitas rawa buatan dalam pengelolaan AAT dilakukan oleh Hedin et al. (1994) dalam sandrawati (2012) dengan menambahkan batu gamping ke dalam sistem rawa buatan yang dikenal dengan anoxic limestone drains (ALD). Pada sistem ini, air asam tambang (AAT) dialirkan pada saluran yang dilapisi oleh batu gamping sebelum dialirkan ke sistem rawa buatan. Penelitian lain dilakukan oleh Munawar (2007) adalah dengan memanfaatkan berbagai jenis bahan organik sebagai komponen dalam rawa buatan, hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum pemberian berbagai jenis bahan organik dapat memperbaiki kualitas AAT. Faktor lain yang perlu diperhatikan dalam konstruksi rawa buatan adalah substrat padat. Selain sebagai media tumbuh, substrat padat juga merupakan media tempat kontak antara mikroorganisme pendegradasi dengan bahan pencemar. Jenis substrat padat mempengaruhi daya lalu air limbah (porositas), proses filtrasi padatan tersuspensi, dan proses adsorpsi bahan pencemar (Sim, 2003). I-3

4 Pada penelitian Fajrin (2006) di PT. Berau Coal membuat pilot project skala lapangan lahan basah buatan di Q8 tepatnya di Water Monitoring Point (WMP)7 site Lati Mine Operation yaitu gabungan antara dua jenis lahan basah, yakni Lahan Basah Buatan Aliran Vertikal (LBAV) dan Lahan Basah Aerobik (LBAE). Masing-masing lahan basah terdiri dari dua (2) buah kolam dengan penggunaan tanaman beberapa jenis tumbuhan air seperti Typha angustifolia mampu hidup di lingkungan terpengaruh air asam tambang dan tumbuh secara alami di daerah pasca penambangan. Namun hingga saat ini persentase efektivitas dari penggunaan tanaman air dan constructed wetland tidak menjadi perhatian. Dasar pemikiran penelitian ini adalah penggabungan dua kolam constructed wetland yang diterapkan PT. Berau Coal menjadi satu dengan surface flow up system menggunakan tanaman Tifa (Typha angustifolia). Tanaman yang mampu menyerap logam-logam yang menjadi bahan pencemar utama pada AAT (Stark et al., 1990, Sencindiver dan Bhumbla, 1998 dalam Watzlaf et al., 2004). Dengan mempertimbangakan upaya peningkatan efektifitas rawa buatan dengan penambahan anoxic limestone, material kerikil maupun substrat padat. Hasil-hasil penelitian diatas menjadi pertimbangan dan melatar belakangi penulis tertarik melakukan uji eksperimental skala pilot project dengan tujuan untuk menganalisis efektifitas Surface vertical flow constructed wetland dengan variasi debit, jumlah tanaman, dan komposisi material serta menganalisis kemampuan tanaman lokal yaitu Tifa (Typha angustifolia) dalam menurunkan logam berat (Fe & Mn) yang terkandung dalam air asam tambang sesuai dengan Peraturan daerah Kalimantan Timur Nomor 02 Tahun 2011 tentang Baku Mutu Air dari Industri batubara. I-4

5 B. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang, rumusan masalah dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Bagaimana perbandingan hasil penurunan kadar logam dengan baku mutu lingkungan yang ditetapkan (Peraturan Daerah Kalimantan Timur Nomor 2 tahun 2011)? 2. Bagaiamana efektifitas desain metode constructed wetland dalam mereduksi logam besi (Fe), dan logam mangan (Mn)? 3. Berapa tingkat penyerapan konsentrasi logam besi (Fe) dan mangan (Mn) pada tanaman Tifa (Typha angustifolia) dan media tanam? 4. Bagaimana pengaruh debit, jumlah tanaman, dan komposisi material terhadap kenaikan ph, penyerapan logam besi (Fe) dan mangan (Mn) melalui proses di dalam constructed wetland? C. Maksud dan Tujuan Kegiatan penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui gambaran umum tentang desain constructed wetland yang paling efektif dalam pengelolaan air asam tambang di Site Lati Mine Operation. Adapun tujuan dari penelitian ini sebagai berikut : 1. Membandingkan hasil penurunan kadar logam dengan baku mutu lingkungan yang ditetapkan (Peraturan Daerah Kalimantan Timur Nomor 2 tahun 2011). 2. Menganalisis efektifitas desain metode constructed wetland dalam mereduksi logam besi (Fe), logam mangan (Mn). I-5

6 3. Menganalisis tingkat penyerapan konsentrasi logam besi (Fe) dan mangan (Mn) pada tanaman Tifa (Typha angustifolia) dan media tanam. 4. Membandingkan pengaruh debit, jumlah tanaman, dan komposisi material terhadap kenaikan ph, penyerapan logam besi (Fe) dan mangan (Mn) melalui proses di dalam constructed wetland. D. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Ruang lingkup penelitian ini berkaitan dengan uji coba desain constructed wetland dalam menaikkan ph dan mereduksi kadar logam besi (Fe) dan mangan (Mn) di area PT. Berau Coal site Lati Mine Operation. Adapun batasan masalah yang dibahas dalam penelitian adalah : 1. Tidak membahas secara detail pengaruh dan banyaknya konsentrasi logam yang diserap pada komposisi material constructed wetland seperti pada kapur dan kerikil. 2. Tidak melakukan analisa pada bakteri, maupun mikroorganisme yang hidup di constructed wetland. 3. Tidak memghitung besarnya pengaruh lain seperti volatilisasi logam, pembentukan mikroorganisme, bakteri, beban organik. E. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut: 1. Diharapkan dapat memberikan masukan dalam pengelolaan limbah cair khususnya dengan constructed wetland untuk menaikkan ph dan mengurangi logam-logam terlarut maupun kadar organik terlarut. I-6

7 2. Diharapkan project constructed wetland yang telah dibangun dapat diuji cobakan menggunakan air asam tambang dari beberapa sumber WMP (Water Monitoring Point) sebagai peningkatan dalam penggunaan passive treatment. F. Sistematika Penulisan Adapun sistematika dalam pembuatan penelitian ini adalah sebagai berikut: Bab I Pendahuluan merupakan bab pendahuluan yang berisi mengenai latar belakang, tujuan dan maksud kegiatan, ruang lingkup kegiatan, waktu dan lokasi pelaksanaan, serta sistematika penulisan Bab II Tinjauan pustaka Bab ini akan dipaparkan teori-teori yang berkaitan dengan tema Penelitian. Regulasi, dasar-dasar yang digunakan dalam metode yang berkaitan pada Penelitian ini, dan penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian penulis. Bab III Metodologi Penelitian Bab ini menguraikan waktu dan tempat peneltian, metode pengumpulan data, metode analaisis data, bagan alir penelitian, dan jadwal penelitian. Bab IV Hasil dan Pembahasan, Hasil yang didapatkan berdasarkan data primer dan sekunder yang ada, berkaitan dan analisis dilakukan dengan membandingkan kondisi eksisting dengan tinjauan pustaka. Bab ini berisikan hasil dan pembahasan dari penelitian Analisis Penurunan Logam Berat (Fe & Mn) pada Air Asam Tambang dengan Metode Constructed Wetland Bab V Penutup Bab ini menguraikan kesimpulan dan saran dari penulis tentang hasil penelitian. I-7