PEMURNIAN AIR ASAM TAMBANG BATU BARA DENGAN MEMBRAN NANOFILTRASI SEBAGAI SOLUSI PELESTARIAN LINGKUNGAN SEKALIGUS PEMENUHAN AIR BERSIH DI MASA PANDEMI, DAERAH KASUS SUMATERA SELATAN
Oleh : M. Zulfikar Milus
Indonesia merupakan negara yang kaya akan Sumber Daya Alamnya (SDA), mulai dari sumber daya hutan, sumber daya laut hingga sumber daya tambang. Sebagai negara yang terletak diantara 3 lempeng tektonik yaitu lempeng Eurasia, Indo-Australia dan Eurasia serta 2 sirkum pegunungan api yaitu sirkum Mediterania dan Sirkum Pasifik tentunya mengakibatkan Indonesia memiliki kelimpahan sumber daya tambang (Kasworo, 2015). Salah satu potensi kekayaan tambang yang dihasilkan Indonesia adalah batu bara. Sumber batu bara Indonesia saat ini sebesar 126,60 miliar ton dengan cadangan tercatat sebanyak 32,26 miliar ton (Suseno dkk., 2017). Namun, dibalik kekayaan tambang batu bara tersebut, ternyata batu bara mempunnyai dampak negatif terhadap lingkungan karena kandungan linginite (58%), sub-bituminous (27%), bituminous (14%), dan sedikit anthracite yang dapat merusak ekosistem dan pencemaran air.
Salah satu dampak dari proses penambangan batu bara adalah pencemaran air yaitu timbulnya air asam tambang (AAT). Timbulnya air asam tambang memiliki dampak yang besar bagi kelestarian lingkungan dan masyarakat sekitar, baik secara langsung maupun tidak langsung (Virgina dkk., 2020). Dampaknya seperti menurunnya kualitas air tanah serta air permukaan di daerah penambangan dan sekitarnya. Air ini juga akan mempengaruhi kualitas air pada aliran hulu dan hilir sungai yang mengakibatkan terjadinya pencemaran.
Dengan demikian, perlu dilakukan sebuah pengolahan yang lebih baik. Pada dasarnya, pengolahan limbah air dari kolam bekas tambang batu bara ada dua macam. Proses yang dikenal saat ini yaitu proses pengolahan aktif dan proses pengolahan pasif (Rambe dan Nurkhamim, 2020). Beberapa contoh proses pengolahan aktif adalah aerasi, netralisasi, pengendapan secara kimia, pertukaran ion, dan penghilangan sulfat secara biologi. Proses pengolahan tersebut masih memiliki kekurangan, yaitu proses pengoperasian yang sulit, biaya pengolahan tinggi, serta perlu adanya perawatan, dan monitoring yang intensif.
Seiring dengan perkembangan teknologi, teknik atau metode penanganan air asam tambang telah dikembangkan dengan metode membran. Keunggulan proses membran dibandingkan proses pemisahan lainnya adalah tidak memerlukan pengubahan fase medium, proses berlangsung cepat, cara pengoperasian sederhana, mudah dalam penggandaan skala, tidak memerlukan ruang yang besar, dan dapat mendapatkan permeat dengan kualitas sangat baik (Behroozi dan Ataabadi, 2021).
Bertitik tolak dari kesadaran akan arti penting untuk menjaga kelestarian lingkungan dan mendukung optimalisasi air bersih yang layak dan aman digunakan, maka pada esai ini akan dibahas terkait pengolahan air dari kolam bekas industri batu bara supaya lebih aman bagi masyarakat dan lingkungan. Selain itu, air dari asam tambang tersebut dapat digunakan kembali oleh masyarakat sekitar tambang. Pada esai ini, industri batu bara di daerah Sumatera Selatan dipilih karena merupakan industri besar dengan cadangan batu bara mencapai 69,1 miliar ton.
Untuk itu, diharapkan dengan adanya inovasi ini dapat menjadi solusi pemenuhan air bersih dan pelestarian lingkungan hidup. Hal ini sejalan dengan manfaat dari teknologi pemurni air asam tambang yang dapat membantu masyarakat Sumatera Selatan untuk mendapatkan air bersih yang layak dan aman dengan biaya yang murah dan proses yang sederhana. Selain itu, teknologi ini dapat memberikan informasi dan pelatihan bagi masyarakat tentang penggunaan kembali air asam tambang yang sebelumnya memiliki kualitas yang buruk dan tidak baik bagi kesehatan.
Gambaran Air Asam Tambang di Sumatera Selatan
Salah satu hasil akhir yang tersisa pada akhir penambangan adalah adanya lubang bekas tambang (void) yang tidak dapat ditutup atau ditimbun semuanya. Jika tidak dikelola, adanya void yang tertinggal pada akhir kegiatan penambangan ini berpotensi menimbulkan dampak yang yang tidak diinginkan. Gambar 1. memperlihatkan kolam bekas penambangan di Sumatera Selatan yang membentuk kolam raksasa atau danau buatan.
Gambar 1. Lokasi lubang bekas tambang batu-bara di Sumatera Selatan
Karakterisasi air limbah umumnya terbagi ke dalam tiga kategori, yaitu fisika, kimia, dan biologi (Keskin et al., 2021). Sifat fisika, kimia, dan biologi air limbah tergantung pada sumber kegiatan penghasil air limbah tersebut. Air asam tambang batu bara mempunyai sifat asam dan kandungan logam berat seperti Fe yang tinggi. Sebelum tahap penelitian dimulai, terlebih dahulu dilakukan uji karakteristik awal air asam tambang asli. Uji karakteristik awal ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi parameter pencemar. Parameter tersebut adalah konsentrasi COD, TSS, TDS, logam berat (Fe dan Mn), dan pH. Air asam tambang batu bara asli diambil dari tambang batu bara di Sumatera Selatan. Parameter pencemar yang diukur sebagian besar mengacu pada peraturan yang berlaku. Peraturan yang dipakai untuk acuan pada data karakteristik awal air asam tambang batu bara asli disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi rata-rata sampel air asam tambang
| Parameter |
Satuan |
Air Asam Tambang Sumatera Selatan |
KEPMENKES
907/2002
Air Gol A/I |
KepmenLH No. 113/2003
|
| pH |
– |
5,3 |
6.5-8.5 |
6-9 |
| Suhu air |
0C |
26,8 |
Suhu ruang ± 30C |
– |
|
|
|
| Warna |
PtCo |
8,9 |
Maks. 15 |
– |
| Kekeruhan |
NTU |
– |
Maks. 5 |
– |
| TSS |
mg/L |
522 |
Maks. 50 |
400 |
| TDS |
mg/L |
200 |
Maks. 1000 |
– |
| COD |
mg/L |
99,3 |
– |
– |
| Fe |
mg/L |
7,6 |
0,3 |
7 |
| Mn |
mg/L |
1,16 |
0,1 |
4 |
| E.coli |
MPN/100
mL |
– |
Maks. 0 |
– |
Kualitas Air Hasil Olahan Menggunakan Teknologi Membran NF 270
Pada penelitian ini, digunakan membran nanofiltrasi NF270 dengan ukuran pori 180 Da dan bersifat hidrofilik. Tujuan pengolahan air asam tambang batu bara dengan membran nanofiltrasi 270 adalah untuk menyisihkan COD, TDS, TSS, logam Fe, dan logam Mn untuk air asam tambang batu bara di Sumatera Selatan. Setiap parameter diuji pada tiga tekanan yaitu 4, 5, dan 6 bar. Rangkaian alat yang digunakan pada pengolahan air asam tambang dapat dilihat pada Gambar 2. Untuk melihat pemisahan yang terjadi pada membran, dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Rangkaian alat proses filtrasi membran
(a) (b)
Gambar 3. Hasil SEM untuk proses filtrasi air asam tambang wilayah Sumatera Selatan pada pembesaran 10.000x (a) Fresh Membran (b) Membran AAT
Tujuan analisis SEM (Scanning Electron Microscope) adalah untuk melihat fouling pada permukaan membran air asam tambang batu bara. Berdasarkan gambar 3, didapat bahwa dengan penggunaan membran terbukti dapat memisahkan kotoran-kotoran dengan air sehingga didapat air dengan kualitas yang baik. Untuk hasil pengolahan air asam tambang dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Rejeksi umpan larutan tunggal air asam tambang di Sumatera Selatan
| Parameter |
Umpan Tunggal |
| Awal (ppm) |
4 Bar |
5 bar |
6 bar |
| Ppm |
%R |
ppm |
%R |
ppm |
%R |
| COD |
99,3 |
33,3 |
66,5 |
31 |
68 |
15 |
85 |
| TSS |
522 |
92,2 |
82,4 |
68 |
87 |
40 |
92 |
| TDS |
200 |
114 |
43 |
109 |
46 |
82 |
59 |
| Fe |
7,6 |
2,57 |
66 |
2 |
80 |
1 |
91 |
| Mn |
1,16 |
0 |
100 |
0 |
100 |
0 |
100 |
Dari hasil analisa tersebut, hasil pengolahan air asam tambang batu bara memenuhi baku mutu air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416 tahun 1990. Jika hasil analisa air yang dilakukan terhadap air hasil pengolahan menggunakan membran NF 270 dibandingkan dengan baku mutu air minum yang ditetapkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, sudah dipastikan bahwa hasilnya memenuhi baku mutu sebagai persyaratan kualitas air minum. Pemanfaatan kolam bekas tambang batu bara sebagai sumber air bersih dapat dilakukan oleh perusahaan pertambangan untuk wilayah Sumatera Selatan dengan mengolah air kolam menggunakan teknologi membran NF270 dan untuk kebutuhan masyarakat sekitar tambang (Kiswanto, 2020).
Gambar 4. Hasil sebelum (hitam) dan sesudah pemurnian air asam tambang batu bara
Manfaat Pemurnian Air Asam Tambang terhadap Aspek Sosial, Ekonomi, dan Lingkungan
Kolam bekas penambangan batu bara apabila dikelola dengan baik dan benar akan memberikan manfaat sosial, ekonomi dan lingkungan.
- Manfaat Sosial
Hilangnya aset dan timbulnya dampak lingkungan merupakan biaya sosial yang seharusnya diperhitungkan dalam investasi pertambangan. Salah satu kesempatan yang dimiliki oleh daerah dalam pembangunan daerahnya adalah adanya program pengembangan wilayah dan masyarakat di sekitar tambang. Dengan adanya kegiatan penambangan, maka daerah yang dahulunya terpencil dan belum terjangkau oleh program pemerintah dapat menikmati pembangunan daerahnya. Dengan pemurnian air yang dilakukan, maka manfaat sosial akan didapatkan dengan maksimal tanpa mengkhawatirkan dampak lingkungannya.
- Manfaat Ekonomi
Manfaat ekonomi pada pemurnian air asam tambang bagi masyarakat dan pemerintah setempat adalah dan kolam bekas tambang batu bara dapat dijadikan cadangan sumber daya air secara berkelanjutan (Arvina Meyzilia, 2016). Selain itu, kolam bekas tambang batu bara mempunyai potensi manfaat untuk sumber wisata, perikanan, atau mikrohidro yang meningkatkan nilai ekonomi masyarakat setempat.
- Manfaat Lingkungan
Kegiatan pertambangan batu bara dewasa ini tidak hanya dapat merubah bentang alam, namun juga berpotensi merusak ekosistem dan fungsi lingkungan. Untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan pada kegiatan operasi penambangan, maka selama tahapan kegiatan pertambangan dilakukan pengelolaan lingkungan. Upaya pengelolaan lingkungan dan reklamasi yang dilakukan dapat diharapkan digunakan untuk mencegah air limbah melampaui baku mutu yang ditetapkan. Jika pengelolaan secara konsisten dilakukan sampai pascatambang, maka akan didapatkan kualitas air yang sesuai dengan baku mutu perairan. Sehingga manfaat lingkungan yang diperoleh menghasilkan kualitas air permukaan sesuai dengan baku mutu yang ditentukan dan kesuburan tanah sesuai untuk pertanaman.
Berdasarkan keunggulan rancangan di atas, teknologi ini diharapkan bisa menjadi terobosan serta inovasi untuk mengolah air asam tambang industri sehingga tidak mencemari lingkungan dan bisa menjadi alternatif pemenuhan kebutuhan air bersih yang layak dan aman bagi masyarakat sekitar. Adanya pandemi covid-19 dan peningkatan jumlah penduduk di sekitar lokasi tambang tentunya akan menjadikan kebutuhan air juga meningkat. Mengingat saat ini sebagian besar masyarakat sekitar tambang masih menggunakan air sungai sebagai sumber airnya, maka diharapkan untuk masa yang akan datang dapat digantikan dengan air bersih yang sesuai dengan kriteria air bersih. Untuk mendapatkan air bersih perlu dilakukan mengolah air asam tambang dengan kerjasama dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM).
Daftar Pustaka
Behrozi, Amir H & Ataabadi, M.R, ‘Improvement in microfiltration process of oily wastewater: A comprehensive review over two decades’, Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 9, no. 1.
Indonesia Water Institute. 2021. Selama pandemi, konsumsi air masyarakat meningkat hingga 3 kali lipat, diakses pada 26 Juni 2021 dari https://www.indonesiawaterinstitute.org/
Kasworo, Y. (2015). Pertambangan Emas Tanpa Izin (PETI), Dapatkah Ditanggulangi ? Jurnal RechtsVinding Online.
Keskin, Basak, Mustafa, Evren, Hale, Ozgun, & Ismail K, 2021, ‘Pilot and full-scale applications of membrane processes for textile wastewater treatment: A critical review’, Journal of Water Procces Engineering, vol. 42.
Kiswanto, Susanto, & H. Sudarno, 2020. Treatment of coal mine acid water using NF270 membrane as environmentally friendly technology, JPII, vol. 9, no. 3, hh. 439–450.
Meizilia, Arvina, 2016, ‘Pemanfaatan air kolong bekas tambang timah sebagai penambah sumber air tanah menggunakan lubang kompos di Bangka Belitung’, Jurnal Pendidikan Ilmu Sosial, vol. 27, no. 1.
Rambe, Shahensah AA, & Nurkhamim, 2020, ‘Overview perbandingan teknologi alternatif aktif dan pasif dalam pengelolaan air asam tambang. Prosiding Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi XIII Tahun 2020, hh.149-155.
Riung, P.E., Sondakh, R.C. & Umboh, J.M., 2019, ‘Analisis mikrobiologi dan higiene sanitasi pada depot air minum di wilayah kerja Puskesmas Bahu Kota Manado’, Jurnal KESMAS, vol 8, no. 3.
Sumiyati, Sri . 2019, ‘Pengolahan air limbah domestik menggunakan kombinasi reaktor biofilm anaerob-aerob’, Disertasi 631.4 April 2019. Sekolah Pascasarjana Program Doktor Ilmu Lingkungan, Universitas Diponegoro, Semarang
Suseno dan Triswan, 2017, ‘Analisis pola distribusi logistik dan infrastruktur batubara untuk PLTU skala kecil’, Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara, vol. 13.
Virginia, Nindia, Bargawa WS, & Rika Ernawati, 2020, ‘Kajian kualitas air pada tambang tembaga-emas porfiri’, Prosiding Seminar Teknologi Kebumian dan Kelautan pada 12 Juli 2020’, vol. 2, no. 1, hh.495-505.
Biodata Penulis
M. ZUlfikar Milus lahir di Sungai Penuh, tanggal 16 Oktober 2002. Saat ini penulis tercatat sebagai mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Diponegoro (UNDIP) jurusan S-1 Teknik Kimia.
0 Comments