Air Asam Tambang

HIDROGEOLOGI DAN PENYALIRAN TAMBANG

 

 

AIR ASAM TAMBANG

Dibuat Sebagai Tugas Mata Kuliah Hidrogeologi dan Penyaliran Tambang

 pada Jurusan Teknik Pertambangan

Oleh

            Bandar Maliki Abimanan                                (03101402034)

            Rendi Ali Purnomo                                         (03101402036)

            Agung Rakhmad Kurniawan                          (03101402050)

            Ivan Miftahul Fikri                                         (03101402062)

            Utarry Frima Nidia                                         (03101402086)

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

                                                FAKULTAS TEKNIK

                                                            2012

AIR ASAM TAMBANG

A.    Pengertian Air Asam Tambang

Air asam tambang (AAT) atau dalam bahasa Inggris dikenal sebagai “acid mine drainage (AMD)” atau “acid rock drainage (ARD)” terbentuk saat mineral sulphida tertentu yang ada pada batuan terpapar dengan kondisi dimana terdapat air dan oksigen (sebagai faktor utama) yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan menghasilkan air dengan kondisi asam. Hasil reaksi kimia ini, beserta air yang sifatnya asam, dapat keluar dari asalnya jika terdapat air penggelontor yang cukup, umumnya air hujan yang pada timbunan batuan dapat mengalami infiltrasi/perkolasi. Air yang keluar dari sumber-nya inilah yang lazimnya disebut dengan istilah AAT tersebut.

Gambar 1

Sungai yang Dialiri Air Asam

Air Asam Tambang merupakan istilah yang digunakan untuk merujuk pada air asam yang timbul akibat kegiatan penambangan. Hal ini untuk membedakan dengan air asam yang timbul oleh kegiatan lain, seperti penggalian untuk pembangunan pondasi bangunan, pembuatan tambak, dan sebagainya.

AAT adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada air asam yang timbul akibat kegiatan penambangan, untuk membedakan dengan air asam yang timbul oleh kegiatan lain seperti: penggalian untuk pembangunan pondasi bangunan, pembuatan tambak, dan sebagainya.

Pada kegiatan penambangan, beberapa mineral sulphida yang umum ditemukan adalah:

FeS2	pyrite
Cu2S	chalcocite
CuS	cuvellite
CuFeS2	chalcopyrite
MoS2	molybdenite
NiS	millerite
PbS	galena
ZnS	sphalerite
FeAsS	arsenopyrite

Pyrite merupakan mineral sulphida yang umum ditemukan pada kegiatan penambangan, terutama batubara. Reaksi oksidasi pyrite adalah seperti ditunjukkan oleh reaksi kimia berikut, dengan air dan oksigen sebagai faktor penting. Terbentuknya AAT ditandai oleh satu atau lebih karakteristik kualitas air sebagai berikut.:

nilai pH yang rendah (1.5 – 4)

a.       konsentrasi logam terlarut yang tinggi, seperti logam besi, aluminium, mangan, cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik dan mercury.

b.       nilai acidity yang tinggi (50 – 1500 mg/L CaCO3)

c.        nilai sulphate yang tinggi (500 – 10.000 mg/L

d.       nilai salinitas (1 – 20 mS/cm)

e.        konsentrasi oksigen terlarut yang rendah

Berdasarkan persamaan kimia dapat diketahui proses pembentukan air asam tambangnya adalah sebagai berikut:

Persamaan 1 :     FeS₂ +   7/2 O₂   +  H₂O  «  Fe⁺²   +  2 SO₄-²  +  2 H⁺

(Besi sulfida teroksidasi melepaskan besi ferro, sulfat dan asam.)

Persamaan 2 :     Fe⁺²  +   1/4 O₂  +   H⁺   «  Fe⁺³  +  1/2 H₂O

(Besi ferro akan teroksidasi menjadi besi ferri.)

Persamaan 3 :     Fe⁺³  +   3 H₂O  «  Fe(OH)  +  3H⁺

(Besi ferri dapat terhidrolisis dan membentuk ferri hidrosida dan asam.)

Persamaan 4 :     FeS₂  +  14 Fe⁺³  +8 H₂O «  15 Fe⁺²  + 2 SO₄^-2  + 16 H⁺

(Besi ferri secara langsung bereaksi dengan pirit dan berlaku sebagai katalis yang menyebabkan besi ferro yang sangat besar, sulfat dan asam.)

Berdasarkan hal tersebut diatas, apabila AAT keluar dari tempat terbentuknya dan masuk ke sistem lingkungan umum (diluar tambang), maka beberapa faktor lingkungan dapat terpengaruhi, seperti: kualitas air dan peruntukannya (sebagai bahan baku air minum, sebagai habitat biota air, sebagai sumber air untuk tanaman, dsb); kualitas tanah dan peruntukkanya (sebagai habitat flora dan fauna darat), dsb.

Faktor penting yang mempengaruhi terbentuknya AAT di suatu tempat adalah:

a.       konsentrasi, distribusi, mineralogi dan bentuk fisik dari mineral sulphida

b.      keberadaan oksigen, termasuk dalam hal ini adalah asupan dari atmosfir melalui mekanisme adveksi dan difusi

c.       jumlah dan komposisi kimia air yang ada

d.      temperatur

e.       mikrobiologi

Dengan memperhatikan faktor-faktor tersebut, maka dapat dikatakan bahwa pembentukan AAT sangat tergantung pada kondisi tempat pembentukannya. Perbedaan salah satu faktor tersebut diatas menyebabkan proses pembentukan dan hasil yang berbeda. Terkait dengan faktor iklim di Indonesia, dengan temperatur dan curah hujan yang tinggi di beberapa lokasi dimana terdapat kegiatan penambangan, proses pembentukan AAT memiliki karakteristik yang berbeda dengan negara-negara lain, karena memiliki kondisi iklim yang berbeda.

B.     Tanda-Tanda Terbentuknya Air Asam Tambang

Terbentuknya Air Asam Tambang ditandai oleh satu atau lebih karakteristik kualitas air sebagai berikut :

a.       Nilai pH yang rendah (1.5 – 4)

b.      Konsentrasi logam terlarut yang tinggi, seperti logam besi, aluminium, mangan, cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik dan mercury

c.       Nilai acidity yang tinggi (50 – 1500 mg/L CaC )

d.      Nilai sulfat yang tinggi (500 – 10.000 mg/L)

e.       Nilai salinitas (1 – 20 mS/cm)

f.       Konsentrasi oksigen terlarut yang rendah

C.     Kandungan Air Asam

Air asam terbentuk sebagai hasil dari proses oksidasi mineraldisertai adanya air, dengan demikian 3 (tiga komponen utama yangmenyebabkan terjadinya air asam tambang), yaitu :

a.       Mineral sulfida

Mineral sulfida berupa ikatan antara sulfur dan logam dijumpaitersebar di alam dalam kadar dan dimensi kecil sampai besar. Cebakansulfida dalam jumlah besar dapat menjadi bahan galian ekonomis yanglayak ditambang. Dispersi logam berat beracun berbahaya dapat terjadisecara alami, berasal dari tubuh bijih sulfida yang tersingkap atau beradadekat permukaan. Unsur logam dari bijih sulfida terbawa bersama aliranair tanah da air permukaan menyebar ke lingkungan sekitarnyamembentuk rona awal dengan sebaran kandungan logam yang tinggi.Proses penambangan dengan membongkar dan memindahkanbahan galian mengandung sulfida menyebabkan terbukanya sulfidaterhadap udara bebas. Pada kondisi terpapar pada udara bebas mineralsulfida akan teroksidasi dan terlarutkan membentuk air asam tambang. Airasam tambang berpotensi melarutkan logam yang terlewati sehingga    membentuk aliran mengandung bahan beracun berbahaya yang akanmenurunkan kualitas lingkungan. Pembentukan air asam cenderung lebihintensif terjadi pada daerah penambangan. Hal ini dapat dicegah denganmenghindari terpaparnya bahan mengandung sulfida pada udara bebas.Penanganan air asam tambang dapat dilakukan dengan menetralisirmenggunakan bahan penetral atau mengolahnya agar memenuhi batas baku mutu.

b.      Oksigen

c.        Air

Peningkatan keasaman air penyaluran ini akan meningkatkan pulakelarutan logam-logam yamg selanjutnya mencemari badan perairan. Hal-hal diatas mendorong semakin pentingnya masalah air tambang saat ini.Reaksi umum pembentukan Air Asam Tambang sebagai berikut :

4 FeS₂ + 15 O₂ + 14 H2O →4 Fe (OH₃) + 8 H₂SO₄

Pyrite + Oxygen + water → yellowboy + sulfuric acid

Reaksi tersebut dapat dirinci menjadi empat tahap reaksi :

1. Reaksi pertama adalah reaksi pelapukan dari pyrite disertai prosesoksidasi. Sulfur dioksidasi menjadi sulfat dan besi fero dilepaskan. Darireaksi ini dihasilkan dua mol keasaman dari setiap mol pirit yangteroksidasi.

2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O →2 Fe²⁺ 4 SO₄^2- + 4 H⁺

Pyrite + Oxygen + Water → Ferrous Iron + Sulfate + Acidity

2. Reaksi kedua terjadi konversi dari besi ferro menjadi besi ferri yangengkonsumsi satu mol keasaman. Laju reaksi lambat pada pH < 5 dankondisi abiotik. Bakteri thiobacillus akan mempercepat proses oksidasi.

4 Fe²⁺+ O₂ + 4 H⁺ → 4 Fe ³⁺ + 2 H₂O

Ferrous Iron + Oxygen + Acidity → Ferric Iron + Water

3.      Reaksi ketiga adalah hidrolisa dari besi. Hidrolisa adalah reaksi yangmemisahkan molekul air. Tiga mol keasaman dihasilkan dari reaksi ini.Pembentukan presipitat ferri hidroksida tergantung pH, yaitu lebihbanyak pada pH di atas 3,5.

4 Fe³⁺+ 12 H₂O → 4 Fe(OH)₃ + 12 H⁺

Ferric Iron + Water → Ferric Hydroxide (yellowboy) + Acidity

4.      Reaksi keempat adalah oksidasi lanjutan dari pirit oleh besi ferri. Iniadalah reaksi propagasi yang berlangsung sangat cepat dan akan berhenti jika pirit atau besi ferri habis. Agen pengoksidasi dalam reaksiini adalah besi ferri.

FeS₂ + 14 Fe³⁺ + 8 H₂O → 15 Fe²⁺+ 2 SO₄^2-+ 16 H⁺

Pyrite + Ferric Iron + Water → Ferrous Iron + Sulfate + Acidity

D.  Proses Terbentuknya Air Asam Tambang

Pembentukan Air Asam Tambang (AAT) atau dalam bahasa Inggris dikenal dengan "Acid Mine Drainage (AMD)" atau " Acid Rock Drainage (ARD)" terbentuk saat mineral sulfida tertentu yang ada pada batuan terpapar dengan kondisi dimena terdapat air dan oksigen (sebagai faktor utama) yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan menghasilkan air dengan kondisi asam. Hasil reaksi kimia ini,beserta air yang bersifat asam dapat keluar dari asalnya jika terdapat air pengelontor yang cukup, umumnya air hujan yang pada timbunan batuan dapat mengalami infiltrasi/perkolasi. Air yang keluar dari sumbernya inilah yang lazim disebut dengan istilah AAT. AAT adalah air asam yang timbul akibat kegiatan penambangan, untuk membedakan dengan air asam yang timbul akibat kegiatan lain seperti penggalian untuk pembangunan fondasi bangunan, pembuatan tambak dan sebagainya. Beberapa mineral sulfida yang ditemukan pada proses AAT FeS2, Cu2S, CuS, CuFeS2, MoS2, NiS, PbS, ZnS and FeAsS. Pirit merupakan mineral sulfida yang umum ditemukan pada kegiatan penambangan terutama batubara. Terbentuknya AATditandai oleh pH yang rendah (1,5-4) konsentrasi logam terlarut yang tinggi, nilai acidity yang tinggi, nilai sulfat yang tinggi and konsentrasi O2 yang rendah. Jika AAT keluar dari tempat terbentuknya dan keluar kelingkungan umum maka faktor lingkungan akan terpengaruhi.

S + O₂ → SO₂

SO₂ + H₂O → H₂SO₄

Sumber Air Asam Tambang

Sumber Air Asam Tambang adalah dari pertambangan terbuka, terutama pada tambang batubara, yang memilki resiko terpapar oleh air hujan sehingga berpotensi sangat besar untuk menjadi tempat terbentuknya Air Asam Tambang.

Air asam tambang dapat terjadi pada kegiatan penambangan baik itu tambang terbuka maupun tambang bawah tanah. Umumnya keadaan ini terjadi karena unsur sulfur yang terdapat di dalam batuan teroksidasi secara alamiah didukung juga dengan curah hujan yang tinggi semakin mempercepat perubahan oksida sulfur menjadi asam. Sumber – sumber air asam tambang antara lain berasal dari kegiatan – kegiatan berikut :

a.       Air dari tambang terbuka

Lapisan batuan akan terbuka sebagai akibat dari terkupasnya lapisan penutup,    sehingga unsur sulfur yang terdapat dalam batuan sulfida akan mudah teroksidasi dan bila bereaksi air dan oksigen akan membentuk air asam tambang.

b.      Air dari unit pengolahan batuan buangan

Material yang banyak terdapat pada limbah kegiatan penambangan adalah batuan buangan ( waste rock ). Jumlah batuan buangan ini akan semakin meningkat dengan bertambahnya kegiatan penambangan. Sebagai akibatnya, batuan buangan yang banyak mengandung sulfur akan berhubungan langsung dengan udara terbuka membentuk senyawa sulfur oksida selanjutnya dengan adanya air akan membentuk air asam tambang.

c.       Air dari lokasi penimbunan batuan

Timbunan batuan yang berasal dari batuan sulfida dapat menghasilkan air asam tambang karena adanya kontak langsung dengan udara yang selanjutnya terjadi pelarutan akibat adanya air.

d.      Air dari unit pengolahan limbah tailing

Kandungan unsur sulfur di dalam tailing diketahui mempunyai potensi dalam membentuk air asam tambang, pH dalam tailing pond ini biasanya cukup tinggi karena adanya penambahan hydrated lime untuk menetralkan air yang bersifat asam yang dibuang kedalamnya. Air yang masuk ke dalam tailing pond yang bersifat asam tersebut diperkirakan akan menyebabkan limbah asam bila merembes keluar dari tailing pond.

E.     Sistem Penyaliran tambang

Sistem penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air yang masuk ke daerah penambangan. Upaya ini dimaksudkan untuk mencegah terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan, terutama pada musim hujan. Selain itu, sistem penyaliran tambang ini juga dimaksudkan untuk memperlambat kerusakan alat serta mempertahankan kondisi kerja yang aman, sehingga alat-alat mekanis yang digunakan pada daerah tersebut mempunyai umur yang lama.

a. Penyaliran Pada Tambang Terbuka

Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi dua yaitu : 

1. Mine Drainage

Mine Drainage merupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke daerah penambangan. Hal ini  umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah dan air yang berasal dari sumber air permukaan.

Beberapa metode penyaliran Mine drainage, antara lain :

a). Metode Siemens.

Pada tiap jenjang dari kegiatan penambangan dibuat lubang bor kemudian ke dalam lubang bor dimaksukkan pipa dan disetiap bawah pipa tersebut diberi lubang-lubang. Bagian ujung ini masuk ke dalam lapisan akuifer, sehingga air tanah terkumpul pada bagian ini dan selanjutnya dipompa ke atas dan dibuang ke luar daerah penambangan. 

Gambar 2

Metode Siemens

 

b). Metode Pemompaan Dalam (Deep Well Pump).

Metode ini digunakan untuk material yang mempunyai permeabilitas rendah dan jenjang tinggi. Dalam metode ini dibuat lubang bor kemudian dimasukkan pompa ke dalam lubang bor dan pompa akan bekerja secara otomatis jika  tercelup air. Kedalaman lubang bor 50 meter sampai 60 meter.

Gambar 3 Metode Deep well pump

c). Metode Elektro Osmosis.

Pada metode ini digunakan batang anoda serta katoda. Bilamana elemen-elemen dialiri arus listrik, maka air akan terurai, H⁺ pada katoda (disumur besar) dinetralisir menjadi air dan terkumpul pada sumur lalu dihisap dengan pompa.

Gambar 4 Metode Elektro Osmosis

d). Small Pipe With Vacuum Pump.

Cara ini diterapkan pada lapisan batuan yang inpermiabel (jumlah air sedikit) dengan membuat lubang bor. Kemudian dimasukkan pipa yang  ujung bawahnya diberi lubang-lubang. Antara pipa isap dengan dinding lubang bor diberi kerikil-kerikil kasar (berfungsi sebagai penyaring kotoran) dengan diameter kerikil lebih besar dari diameter lubang. Di bagian atas antara pipa dan lubang bor di sumbat supaya saat ada isapan pompa, rongga antara pipa lubang bor kedap udara sehingga air akan terserap ke dalam lubang bor.

Gambar 5 Metode Small Pipe With Vacuum Pump

2. Mine Dewatering

Mine Dewatering Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan. Upaya ini terutama untuk menangani air yang berasal dari air hujan.

Beberapa metode penyaliran mine dewatering adalah sebagai berikut :

a). Sistem Kolam Terbuka.

Sistem ini diterapkan untuk membuang air yang telah masuk ke daerah penambangan. Air dikumpulkan pada sumur (sump), kemudian dipompa keluar dan pemasangan jumlah pompa tergantung kedalaman penggalian. 

b). Cara Paritan

Penyaliran dengan cara paritan ini merupakan cara yang paling mudah, yaitu dengan pembuatan paritan (saluran) pada lokasi penambangan. Pembuatan parit ini bertujuan untuk menampung air limpasan yang menuju lokasi penambangan. Air limpasan akan masuk ke saluran-saluran yang kemudian di alirkan ke suatu kolam penampung atau dibuang langsung ke tempat pembuangan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. 

c). Sistem Adit.

Cara ini biasanya digunakan untuk pembuangan air pada tambang terbuka yang mempunyai banyak jenjang. Saluran  horisontal yang dibuat dari tempat kerja menembus ke shaft yang dibuat di sisi bukit untuk pembuangan air yang masuk ke dalam tempat kerja. Pembuangan dengan sistem ini biasanya mahal, disebabkan oleh biaya pembuatan saluran horisontal tersebut dan shaft.

Gambar 6 Sistem Adit

b. Penyaliran Pada Tambang Bawah Tanah

Penanganan masalah air pada tambang bawah tanah umumnya dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut :

1.         Dengan “Tunnel” (Terowongan).

Penyaliran dengan cara ini adalah dengan membuat “tunnel” atau “adit” bila topografi daerahnya memungkinkan, dimana terowongan atau “adit” ini dibuat sebagai level pengeringan tersendiri untuk mengeluarkan air tambang bawah tanah. Cara ini relatif murah dan ekonomis bila dibandingkan dengan sistem penyaliran  menggunakan cara pemompaan air ke luar tambang.

2.         Dengan Pemompaan.

Penyaliran tambang bawah tanah dengan sistem pemompaan adalah untuk mengeluarkan air yang terkumpul pada dasar “shaf” atau sumuran bawah tanah yang sengaja dibuat untuk menampung air dari permukaan maupun air rembesan air bawah tanah.

Gambar 7

Salah satu metode penyaliran air asam ke perairan umum

F.      Pencegahan Terbentuknya Air Asam Tambang

Salah satu upaya pencegahan pembentukan air asam tambang (AAT) adalah dengan pembangunan lapisan penutup material reaktif, umumnya dikenal sebagai Potentially Acid Forming (PAF) material, dengan material yang tidak reaktif, Non Acid Forming (NAF) material, tanah, atau material alternatif seperti Geosyntetic Clay Liner (GCL). Lapisan ini dikenal juga dengan sebutan dry cover system. Tujuan dari pembangunan lapisan ini adalah untuk mengurangi difusi oksigen dan infiltrasi air, sebagai faktor penting dalam proses oksidasi mineral sulphida. Selain itu, sistem pelapisan ini juga diharapkan dapat tahan terhadap erosi dan mendukung upaya revegetasi lahan penimbunan material.

G.     Penanganan Air Asam Tambang

Pengolahan air asam harus dilakukan sebelum air tersebut dibuang ke badan air, sehingga nantinya tidak mencemari perairan di sekitar lokasi tambang. Pengolahan air asam dapat dilakukan dengan cara penetralan. Penetralan air asam dapat menggunakan bahan kimia diantaranya seperti Limestone (Calcium Carbonat), Hydrate Lime (Calcium Hydroxide), Caustic Soda (Sodium Hydroxide), Soda Ash Briquettes (Sodium Carbonate), Anhydrous Ammoni.

a.       Limestone (Calcium Carbonat)

Limestone atau biasa dikenal dengan batu gamping telah digunakan selama berpuluh-puluh tahun untuk menaikkan pH dan mengendapkan logam di dalam air asam. Penggunaan limestone merupakan penanganan yang termurah, teraman dan termudah dari semua bahan-bahan kimia. Kekurangan dari limestone ini ialah mempunyai keterbatasan karena kelarutan yang rendah dan limestone terlapisi.

b.      Hydrate Lime (Calcium Hydroxide)

Hydrated lime adalah suatu bahan kimia yang sangat umum digunakan untuk menetralkan air asam. Hydrated lime sangat efektif dari segi biaya dalam yang sangat besar dan keadaan acidity yang tinggi. Bubuk hydrated lime adalah hydrophobic, begitu lama pencampuran diperlukan untuk membuat hydrated lime dapat larut dalam air. Hydrated lime mempunyai batasan keefektifan dalam beberapa tempat dimana suatu pH yang sangat tinggi diperlukan untuk mengubah logam seperti mangan.

c.       Caustic Soda (Sodium Hydroxide)

Caustic Soda merupakan bahan kimia yang biasa digunakan dan sering dicoba lebih jauh (tidak mempunyai sifat kelistrikan), kondisi aliran yang rendah. Caustic menaikkan pH air dengan sangat cepat, sangat mudah larut dan digunakan dimana kandungan mangan merupakan suatu masalah. Penggunaannya sangat sederhana, yaitu dengan cara meneteskan cairan caustic ke dalam air asam, karena kelarutannya akan menyebar di dalam air. Kekurangan utama dari penggunaan cairan caustic untuk penanganan air asam ialah biaya yang tinggi dan bahaya dalam penanganannya. Penggunaan caustic padat lebih murah dan lebih mudah dari pada caustic cair.

d.      Soda Ash Briquettes (Sodium Carbonate)

Sodium Carbonate biasanya digunakan dalam debit kecil dengan kandungan besi yang rendah. Pemilihan soda ash untuk penanganan air asam biasanya berdasar pemakaian sebuah kotak atau tong dengan air masuk dan buangan.

e.        Anhydrous Ammoni

Anhydrous Ammonia digunakan dalam beberapa cara untuk menetralkan acidity dan untuk mengendapkan logam-logam di dalam air asam. Ammonia diinjeksikan ke dalam kolam atau kedalam inlet seperti uap air, kelarutan tinggi, rekasi sangat cepat dan dapat menaikkan pH. Ammonia memerlukan asam (H⁺) dan juga membentuk ion hydroxyl (OH^-) yang dapat bereaksi dengan logam-logam membentuk endapan. Injeksi ammonia sebaiknya dekat dengan dasar kolam atau air inlet, karena ammonia lebih ringan dari pada air dan naik kepermukaan. Ammonia efektif untuk membersihkan mangan yang terjadi pada pH 9,5.

f.       Penggunaan Tawas Sebagai Bahan Koagulan

Air asam dalam kegiatan penambangan juga bisa dipastikan akan memiliki kekeruhan yang sangat tinggi, oleh karena itu untuk menurunkan kekeruhannya dapat menggunakan bahan kimia seperti alum atau lebih dikenal dengan tawas atau rumus kimianya (Al₂SO₄)₃. Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh dipasaran serta mudah penyimpanannya. Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air. Semakin tinggi turbidity air maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH 5,8 -7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambahkan alkalinitas.

H.    Dampak Air Asam

Terbentuknya air asam tambang dilokasi penambangan akan menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan.

Gambar 8

Air Asam di daerah tambang

Adapun dampak negatif dari air asam tambang tersebut antara lain yaitu :

1.      Masyarakat disekitar wilayah tambang

Dampak terhadap masyarakat disekitar wilayah tambang tidak dirasakan secara langsung karena air yang dipompakan ke sungai atau ke laut telah dinetralkan dan selalu dilakukan pemantauan 1 x seminggu menggunakan alat “water quality checker” (untuk mengetahui temperatur, kekeruhan, pH, dan salinity), hasil pemantauan disesuaikan dengan Baku Mutu Air Sungai dan Air Laut dan dapat dilihat pada Lampiran 5. Namun apabila terjadi pencemaran dan biota perairan terganggu maka binatang seperti ikan akan mati akibatnya mata pencaharian penduduk menjadi terganggu.  

2.      Biota Perairan

 Dampak negatif untuk biota perairan adalah terjadinya perubahan keanekaragaman biota perairan seperti plankton dan benthos, kehadiran benthos dalam suatu perairan dapat digunakan sebagai indikator kualitas perairan. Pada perairan yang baik dan subur benthos akan mengalami kelimpahan, sebaliknya pada perairan yang kurang subur benthos tidak akan mampu bertahan hidup.

3.      Kualitas Air Permukaan

Terbentuknya air asam tambang hasil oksidasi pirit akan menyebabkan menurunnya kualitas air permukaan. Parameter kualitas air yang mengalami perubahan diantaranya adalah pH, padatan terlarut, padatan tersuspensi, COD, BOD, sulfat, besi, dan Mangan. 

I.       Penetralan Air Asam Tambang

             Dalam hal ini bahan yang digunakan untuk penetralan tersebut adalah hydrated lime ( Ca(OH)₂ ). Sebelum proses penetralan dilakukan ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu :

a.       Kondisi lahan bekas penambangan

 Lokasi bekas penambangan batubara berbentuk cekungan setelah kegiatan penambangan selesai. Ciri – ciri lokasi bekas penambangan ini adalah sebagai berikut:

1. Mineral sulfida ( pirit ) terkandung pada batuan penutup  ( over burden), lapisan atas batubara dan setelah kegiatan penambangan selesai lapisan batubara disisakan ± 10 cm ( floor batubara ) pada dasar cekungan untuk mendapatkan batubara bersih.

2. Air permukaan terutama berasal dari air hujan dan air dari sekitar lokasi penambangan yang masuk kedalam cekungan sehingga cekungan berbentuk kolam yang besar.

3. Curah hujan yang tinggi akan menyebabkan air yang masuk kedalam cekungan cukup besar sehingga volume air pada cekungan juga meningkat.

4. Material penutup (over burden ) pada lapisan batubara di daerah penambangan adalah jenis mudstone, batupasir, dan batu lempung.

b. Proses terbentuknya air asam tambang pada daerah bekas penambangan                Terbentuknya air asam tambang karena adanya reaksi kimia antara tiga komponen utama pembentuk air asam tambang, yaitu : lapisan roof / floor batubara serta batuan penutup ( over burden ) yang mengandung mineral sulfida, air, dan oksigen.

             Mineral sulfida sebagai faktor utama pembentuk air asam tambang terkandung dalam lapisan batubara, dimana mineral sulfida ini tersingkap sejak kegiatan penambangan dilakukan. Setelah penambangan selesai pada lokasi bekas penambangan masih disisakan lapisan batubara dengan ketebalan ± 10 cm yang berupa lantai batubara ( floor ). Pada daerah penelitian mineral sulfida terdapat pada lantai batubara dan lapisan batubara yang tidak ditambang. Komponen pembentuk air asam tambang lainnya adalah air dan oksigen. Air yang masuk kedalam cekungan berasal dari air permukaan terutama dari air hujan. Curah hujan yang tinggi menyebabkan volume air pada cekungan semakin besar, sehingga cekungan berbentuk kolam besar. Dengan adanya oksigen yang berasal dari udara, maka terjadi reaksi kimia antara mineral sulfida, air, dan oksigen. Dari reaksi ketiga komponen tersebut maka terbentuklah air asam tambang.

J.       Pencegahan Pembentukan Kembali Air Asam Tambang

            Pembentukan air asam tambang dapat diatasi dengan menghilangkan atau mengurangi satu atau lebih komponen – komponen pembentuk air asam tambang. Pencegahan terbentuknya air asam tambang pada kolam bekas penambangan adalah dengan cara pelapisan. Pelapisan adalah cara pengendalian terbentuknya air asam tambang dengan membatasi kontak oksigen dan air terhadap lapisan batubara yang mengandung mineral sulfida. Pelapisan ini dilakukan dengan cara menutupi lapisan batubara yang berupa lantai batubara dengan material yang bersifat impermeable misalnya mineral liat. Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi keberhasilan dari sistem pelapisannya adalah sebagai berikut :

a.       Kandungan sulfur

Semakin besar kandungan sulfur pada batuan maka semakin besar pula kemungkinan      terjadinya reaksi oksidasi dengan oksigen dan air.

b.      Porositas

Porositas mempengaruhi kemungkinan masuknya air serta udara ke dalam lantai batubara yang mengandung mineral sulfida. Semakin besar porositas maka semakin besar juga kemungkinan terjadinya reaksi oksidasi.

c.       Luas permukaan kristal pirit

Semakin luas permukan kristal pirit yang tidak tertutupi maka semakin besar pula kemungkinan terkena air dan udara.

d.      Kereaktifan kristal pirit

 Meskipun kristal pirit terkena udara dan air tetapi kereaktifan dari kristal pirit sendiri berbeda. Kereaktifan ini mempengaruhi kecepatan dari reaksi oksidasinya.

       Secara umum penutupan batuan sulfida ini menggunakan mineral liat dengan langkah – langkah sebagai berikut :

a. Air asam tambang yang telah netral dikeluarkan dari kolam bekas penambangan dengan menggunakan pompa air. Air tersebut dikeluarkan menuju aliran sungai didekat kolam bekas penambangan.

b. Setelah air dikeluarkan seluruhnya langkah berikutnya adalah pelapis liat ditukar diatas material sulfida kemudian dipadatkan dengan memanfaatkan lalu lintas alat berat selama proses penumpukan batuan, pemadatannya harus benar – benar diperhatikan dan rata.

c. Selanjutnya digunakan material tambang untuk melapisi dan dilakukan pemadatan lagi. Ketebalan penutupan batuannya disesuaikan dengan rencana yang sudah dibuat dan ketersediaan material yang dipakai untuk penutupan batuan sulfida  (gambar 5.5)

d. Lapisan terakhir yang digunakan adalah tanah humus (top soil). Penutupan lokasi bekas penambangannya dilakukan dengan menggunakan material yang ada pada daerah penambangan, dalam hal ini material yang digunakan adalah material hasil bongkaran dan top soilnya juga dari daerah penambangan.

KESIMPULAN

1.      Air asam tambang (AAT) atau terbentuk saat mineral sulphida tertentu yang ada pada batuan terpapar dengan kondisi dimana terdapat air dan oksigen (sebagai faktor utama) yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan menghasilkan air dengan kondisi asam.

2.      Pada kegiatan penambangan, beberapa mineral sulphida yang umum ditemukan adalah FeS_2, Cu₂S, CuS, CuFeS_2, MoS_2, NiS, PbS, ZnS, FeAsS

3.      Kapur padam merupakan kapur yang berasal dari batugamping yang dipanaskan hingga suhu 9000C kemudian akan terbentuk kapur tohor (CaO) setelah itu kapur tohor ini direaksikan dengan air (H₂O), maka akan terbentuk kapur padam.

4.      Faktor penting yang mempengaruhi terbentuknya AAT di suatu tempat adalah: konsentrasi, distribusi, mineralogi dan bentuk fisik dari mineral sulphida, keberadaan oksigen, termasuk dalam hal ini adalah asupan dari atmosfir melalui mekanisme adveksi dan difusi, jumlah dan komposisi kimia air yang ada, temperature, mikrobiologi.

5.      Penetralan air asam dapat menggunakan bahan kimia diantaranya seperti Limestone (Calcium Carbonat), Hydrate Lime (Calcium Hydroxide), Caustic Soda (Sodium Hydroxide), Soda Ash Briquettes (Sodium Carbonate), Anhydrous Ammoni.

6.      Sistem penyaliran pada tambang terbuka adalah : Mine Drainage, Mine Dewatering. Sedangkan penyaliran pada tambang tertutup adalah : dengan “Tunnel” (Terowongan) dan dengan pemompaan.

SARAN

Pada pencegahan terbentuknya kembali air asam dapan dilakukan dengan cara perlapisan. Ketika melakukan cara ini maka harus membatasi kontak oksigen dan air terhadap lapisan batubara yang mengandung mineral sulfida. Maka disarankan pada proses ini harus memperhatikan beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan dari cara perlapisan, seperti : kandungan sulfur, porositas, luas permukaan kristal pirit, dan kereaktifan Kristal pirit.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. (2012). Air asam Tambang,

(http://www.air%20asam%20tambang/windows%207%20(%20seven%20)%20%20air%20asam%20tambang%20(AAT).ht), diakses pada tanggal 27 November 2012.

Anonim. (2012). Rencana Pengolaan Air Asam Tambang, (www.tekmira.esdm.go.id/kp/Lingkungan/AirAsamTambang.asp), diakses pada tanggal 27 oktober 2012.

Anonim. (2012). Air Asam Tambang dan Catchment Area, (dawudprionggodo.blogspot.com/2012/10/1.html)  diakses pada tanggal 29 November 2012.