PEMANFAATAN ZEOLIT SEBAGAI PENYERAP … yang didapat kemudian diolah dengan cara amalgamasi...

155

Buletin Geologi Tata Lingkungan (Bulletin of Environmental Geology)Vol. 22 No. 3 Desember 2012 : 155 - 168

PEMANFAATAN ZEOLIT SEBAGAI PENYERAP HG DARI AIR SUNGAI CITAMBAL KECAMATAN CINEAM, KABUPATEN TASIKMALAYA YANG TERCEMAR PENGOLAHAN EMAS DENGAN METODE AMALGAMASI

(THE UTILIZATION OF ZEOLIT AS HG ABSORBER IN CITAMBAL RIVER, CINEAM SUBREGENCY, TASIKMALAYA REGENCY, POLLUTED BY GOLD

PROCESSING USING AMALGAMATION METHOD)

WidodoPusat Penelitian Geoteknologi-LIPI

Komplek LIPI, Jln. Sangkuriang Bandung 40135Pos-el: [email protected]

(Diterima 22 Oktober 2012; Disetujui 01 Desember 2012)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pemanfaatan zeolit asal Cipatujah Kabupaten Tasikmalaya untuk menurunkan konsentrasi air raksa (Hg) dari percontoh air sungai yang tercemar limbah dari pengolahan bijih emas metode almalgamasi. Percontoh air sungai yang digunakan pada penelitian ini diambil dari Sungai Citambal, Kecamatan Cineam, Kabupaten Tasikmalaya, sedangkan percontoh zeolit sebagai material penyerap diambil dari daerah Sindangkerta, Kecamatan Cipatujah, Kabupaten Tasikmalaya. Zeolit yang digunakan dalam percobaan berukuran -10 + 14 mesh, –14 + 20 mesh, - 20 + 35 mesh, dan kolom percobaan berupa tabung dengan diameter 10 cm dan panjang 90 cm. Zeolit dengan masing-masing ukuran dimasukkan ke dalam tabung percobaan dengan tinggi zeolit pada kolom percobaan 20 cm. Pada bagian atas dan bawah kolom zeolit diletakkan pasir Galunggung masing-masing 10 cm. Sementara itu percontoh air sungai yang tercemar limbah Hg dengan konsentrasi 0,0088 mg/l dialirkan melalui bagian atas kolom yang berisi zeolit, sedangkan air yang keluar dari kran outlet ditampung untuk dilakukan analisis kimia. Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa terjadi penurunan konsentrasi Hg sebesar 4,55 % - 45,45 %. Penyerapan optimal (45,45 %) adalah zeolit dengan ukuran -20 + 35 mesh yang diaktivasi pada temperatur 400o C. Konsentrasi Hg turun dari 0,0088 mg/l menjadi 0,0048 mg/l, lebih kecil dari 0,0050 mg/l sebagai syarat air untuk pengairan.

Kata kunci : zeolit, aktivasi, air limbah, pengolahan emas

ABSTRACT

A Zeolite utilization research has been done at Cipatujah, regency of Tasikmalaya. The purpose of the research is to decrease the concentration Hg in waste polluted river water sampel from ore gold processing using almalgamation method. River water percontoh that was used in this research was taken from Citambal River, Cineam subregency, Tasikmalaya Regency, while zeolite percontoh as absorption materials was taken from Sindangkerta, Cipatujah subregency Tasikmalaya Regency. Zeolite used on the experiment measured -10 + 14 mesh, -14 + 20 mesh, -20 + 35 mesh, and the experiment columns were tubes with diameter 10 cm and heigth 90 cm. Each size of zeolite was put into the experiment tube with the heigh of zeolite in each experiment column was 20 cm. Above and bottom part of zeolite column was 10 cm high of Galunggung sand was put above below eac zeolit column. Meanwhile, waste polluted river water percontoh with Hg concentration of 0,0088 mg/l was flowed above the zeolite column, while water came out from outlet tap was kept for chemistry analysis. The Result of the analysis shows that is the concentration of Hg decrease as much as 4,55 % -45,45 %, where optimal absorption (45,45 %) of zeolite of size -20 + 35 mesh which was activated in temperature 400o C. The concentration of Hg decrease from 0,0088 mg/l to 0,0048 mg/l, smaller than 0,0050 mg/l so it fulfils the water standard for irigation.

Keywords : zeolite, activation, waste water, gold processing

156

Pemanfaatan Zeolit Sebagai Penyerap Hg Dari Air Sungai Citambal Kecamatan Cineam, Kabupaten Tasikmalaya Yang Tercemar Pengolahan Emas Dengan Metode Amalgamasi

(Widodo)

PENDAHULUAN

Zeolit terdiri sekelompok mineral aluminasilikat terhidrasi, merupakan produk gunung berapi baik dalam batuan beku atau sedimen (Yuliantie, 1991), mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensinya dan tidak terbatas dengan rongga-rongga. Zeolit secara umum berwarna kehijauan bila basah, berwarna pucat bila kering, bertekstur kristalin, kompak namun agak lunak.

Di Jawa Barat bagian selatan terdapat potensi sumberdaya bahan galian mineral yang hingga kini penanganan dan pemanfaatannya belum dikelola secara maksimal, salah satu bahan galian mineral tersebut adalah zeolit. Zeolit dapat digunakan sebagai penyaring, pengayak molekuler, penyerap, penukar kation, mempunyai toleransi yang tinggi terhadap unsur lain, menyerap air dan katalis. Kegunaan zeolit untuk menyerap katalis sebetulnya lebih cocok menggunakan zeolit buatan (sintetis) karena sifat katalis yang dimilikinya, dan sifat ini sangat jarang terdapat pada zeolit alam. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, maka zeolit sering disebut sebagai bahan galian atau mineral multiguna.

Zeolit alam umumnya terdapat dalam batuan tufa bersama mineral lainnya, seperti felspar dan kuarsa. Perbandingan Si dan Al yang bervariasi menghasilkan banyak jenis zeolit yang terdapat di alam. Beberapa jenis zeolit yang terdapat di alam adalah klinoptilolit, mordenit, heulandit, ohabasit, dll. (Suganal, 1989). Menurut Sutopo (1991), kation-kation alkali yang dimiliki zeolit merupakan sumber kation yang mudah dipertukarkan melalui penyerapan. Hasil penelitian penyerapan logam-logam berat menggunakan zeolit (Sutopo, 1991) diketahui bahwa zeolit mampu menurunkan kadar besi (Fe) dari 1,466 mg/l menjadi 0,120 mg/l, mangan (Mn) dari 2,220 mg/l menjadi 0,060 mg/l, tembaga (Cu) dari 0,430 mg/l menjadi 0,030 mg/l, dan seng (Zn) dari 0,180 mg/l menjadi 0,110 mg/l.

Percobaan dengan memanfaatkan zeolit sebagai penyerap (absorben) air raksa (Hg) yang terdapat dalam air hal ini dimungkinkan, karena zeolit mempunyai sifat sebagai penyerap dan mempunyai struktur yang berongga-rongga. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 perairan yang mengandung air raksa untuk bahan baku air minum (kelas I) maksimum 0,0010 mg/l, bila angkanya melebihi angka tersebut akan mengganggu kesehatan pengkonsumsinya.

Air raksa biasanya masuk ke dalam tubuh manusia lewat pencernaan baik melalui ikan maupun perairan itu sendiri. Air raksa (Hg) dalam bentuk logam sebagian besar dapat disekresikan, sisanya akan menumpuk di ginjal dan sistem saraf yang suatu saat akan mengganggu bila akumulasinya makin banyak.

Pada keracunan Hg tingkat awal penderita akan merasa mulutnya kebal, sehingga tidak peka terhadap rasa dan suhu, hidung tidak peka bau, mudah lelah dan sering sakit kepala. Apabila terjadi akumulasi yang lebih dapat berakibat pada degenerasi sel - sel saraf di otak kecil yang menguasai kondisi saraf, gangguan pada luas pandang, degenerasi pada sarung selaput saraf dan bagian otak kecil.

Tujuan penelitian ini adalah mengukur seberapa jauh pemanfaatan zeolit dengan aktivasi fisika untuk menyerap air raksa sebagai unsur pencemar dalam air sungai karena kegiatan pengolahan bijih emas menggunakan metode amalgamasi. Pemanfaatan zeolit sebagai bahan penyerap ini diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah zeolit itu sendiri, sekaligus sebagai salah satu cara untuk mengurangi adannya pencemaran lingkungan.

Batasan masalah dalam penelitian adalah pemanfaatan zeolit dengan aktivasi fisika untuk meningkatkan mutu zeolit alam agar memiliki daya serap maupun pertukaran ion yang lebih tinggi. Uji kemanpuan daya serap zeolit hasil aktivasi fisika hanya diujicobakan pada satu unsure saja, yaitu air raksa (Hg). Unsur-unsur pencemar logam-logam lainnya seperti Fe, Mn, Cu, Cd, Zn, Pb, Cr, As, dan pH air tidak dibahas.

Dari penelitian ini diharapkan diperoleh spesifikasi zeolit hasil aktivasi fisika yang sesuai dalam penggunaannya sebagai bahan penyerap untuk menurunkan konsentrasi Hg.

KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN

Lokasi wilayah penambangan zeolit terletak di Desa Sindangkerta, Kecamatan Cineam, Kabupaten Sukabumi, sedangkan lokasi penambangan bijih emas skala kecil dan pengolahan bijih emas metode amalgamasi terletak di Desa Karanglayung, Kecamatan Cineam, Kabupaten Tasikmalaya (Gambar 1). Secara geologi daerah Cineam termasuk kedalam Hasil Gunung Api Tua (QTvs) sebagaimana tercantum pada Gambar 2.

157


Kecamatandi Kabupaten Tasikmalaya1. Kadipaten2. Pagerageung3. Ciawi4. Sukaresik5. Jamanis6. Sukahening7. Rajapolah8. Cisayong9. Cigalontang10. Sariwangi11. Leuwisari12. Padakembang13. Sukaratu14. Singaparna15. Salawu16. Mangunreja17. Sukarame18. Manonjaya19. Cineam20. Taraju21. Puspahiang22. Tanjungjaya23. Sukaraja24. Gunungtanjung25. Karangjaya26. Bojonggambir27. Sodonghilir28. Parungponteng29. Jatiwaras30. Salopa31. Culamega32. Bantarkalong33. Bojongasih34. Cibalong35. Cikatomas36. Cipatujah37. Karangnunggal38. Cikalong39. Pancatengah

Gambar 1. Lokasi Penelitian

158


(Widodo)

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Cineam dan sekitarnya (Budhitrisna, 1987)

Breksi Gunungapi GalunggungHasil Gunungapi MudaHasil Gunungapi Tua

Formasi Halang

Keterangan Formasi Bentang

Batugamping Kalipucung

Formasi Jampang

Sungai

Jalan Peta Indeks

Qvb

Qvg

QTvs

Tmph

Tmpb

Tmkl

Tomj

159


Hasil Gunung Api Tua terdiri atas perselingan breksi, lava, tufa, dan lahar, bersusunan andesit sampai basal hasil kegiatan gunung api strato Sawal (Budhitrisna, 1987). Mineralisasi di daerah Cikondang Kecamatan Cineam dijumpai pada lava andesit, urat kuarsa banyak dijumpai dalam bentuk veinlets maupun urat berukuran tebal urat berkisar 0,5-1,1 m umumnya mengandung mineral bijih sulfida, jurus urat U 300o T -U 345o T dengan

Daerah Cineam termasuk ke dalam Anggota Genteng Formasi Jampang (Tmjg), tersusun atas tuf berselingan dengan breksi dasitan bersisipan dengan batugamping (Gambar 3; Supriatna, drr.,1992). Anggota Genteng diperkirakan berumur Oligosen - Miosen Awal, hubungan dengan Formasi Jampang adalah menjemari.

Gambar 3. Peta Geologi Daerah Cipatujah dan sekitarnya (Supriatna, drr.,1992).

Endapan zeolit di daerah penelitian terdapat pada satuan tuf dari Formasi Jampang, Anggota Genteng, terbentuk dari bahan asal tuf yang mengalami ubahan karena adanya pengaruh hidrotermal, umumnya berwarna putih kehijauan sampai putih keabu-abuan, putih kotor, butiran pasir berukuran kasar sampai halus, homogen, padat dan kompak, ketebalan zeolit yang tersingkap berkisar antara 1 sampai 5 meter

(Gambar 4 dan Gambar 5), sumberdaya/potensi zeolit di Cipatujah diperkirakan 4.158.000 ton.Sementara bahan tambahan yang digunakan dalam percobaan penyerapan air raksa dari air sungai tercemar Hg karena adanya pengolahan bijih emas metode amalgamasi adalah pasir Galunggung dari Daerah Sukaratu, Kabupaten Tasikmalaya (Gambar 6).

Endapan Aluvium

FORMASI BENTANG

FORMASI KALIPUCANG

Anggota Geuleng Formasi JampangFORMASI JAMPANG

GRANODIORIT

INDEKS PETA

KETERANGAN

Qal

Tmb

Tmkl

Tmjg

Tomj

Tgd

160


(Widodo)

Gambar 4. Lokasi pengambilan Percontoh Zeolit (Foto diambil di Cipatujah, 2009).

Gambar 5. Titik pengambilan Percontoh Zeolit (Foto diambil di Cipatujah, 2009)

161


Gambar 6. Peta Geologi Gunung Galunggung dan sekitarnya (Sumber : Pusat Survei Geologi).

Gambar 7. Pasir Galunggung, Sukaratu Kabupaten Tasikmalaya (Gambar Foto diambil di Sukaratu, tahun 2009)

162


(Widodo)

Gambar 8. Penambangan bijih emas di pinggir Sungai Citambal (Foto diambil di Cineam, tahun 2009)

Kegiatan Pertambangan

Penambangan bijih emas skala kecil di Desa Karanglayung, Kecamatan Cineam, Kabupaten Tasikmalaya, dilakukan dengan membuat terowongan (adit) dan sumuran (shaft). Kegiatan penambangan diawali dengan menggali lubang tambang secara mendatar (terowongan) dan secara vertikal (sumuran), kemudian penggalian diteruskan dengan mengikuti arah urat kuarsa yang mengandung emas. Penggalian batuan/bijih emas menggunakan peralatan sederhana seperti cangkul, palu, dan pahat. Lokasi (titik) awal pembuatan lubang tambang berdasarkan perkiraan keberadaa cebakan bijih emas yang dianggap potensial untuk ditambang, dengan harapan segera mendapatkan bijih emas tanpa memperhitungkan keadaan lingkungan, misal penambangan dekat sungai (Gambar 8). Bijih emas yang didapat kemudian diolah dengan cara amalgamasi menggunakan alat Gelundung, sebagai tenaga penggerak Gelundung dapat digunakan kincir air maupun dinamo (genset). Gelundung yang digerakkan dengan kincir air, berpotensi mencemari air sungai (Gambar 9).

TINJAUAN PUSTAKA

Adanya kegiatan penambangan dan pengolahan bahan galian (mineral) dapat berakibat timbulnya masalah kualitas lingkungan hidup, yaitu perubahan fisika, kimia, dan biologi lingkungan. Pencemaran air merupakan salah satu percontoh kerusakan yang terjadi pada lingkungan hidup.

Pengolahan bijih emas skala kecil di Karang Paningal, Desa Karanglayung, Kecamatan Cineam, Kabupaten Tasikmalaya, menggunakan metode amalgamasi cara langsung. Dalam metode ini semua material (bijih emas, media giling, kapur tohor, air, air raksa) dimasukkan secara bersama-sama pada awal proses, sehingga proses penghalusan bijih emas dan pengikatan emas (bijih emas yang sudah terliberasi) oleh air raksa terjadi secara bersamaan.

Metode amalgamasi cara langsung ini kurang efektif dengan beberapa alasan yaitu memerlukan jumlah air raksa relatif lebih banyak, air raksa yang digunakan cepat rusak menjadi butir-butir kecil/flouring (Pelle, 1956), sehingga daya ikat air raksa terhadap emas kurang, dan butir-butir air raksa yang kecil mudah terbuang ke sungai bersama ampas sewaktu dilakukan pendulangan memisahkan ampas dengan amalgam. Dampak proses ini adalah terjadinya pencemaran air sungai (Widodo, 2008).

Air raksa termasuk salah satu logam berat, dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah logam berat ini umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Air raksa dalam kondisi temperatur kamar berbentuk zat cair, bila terjadi kontak dengan logam emas akan membentuk larutan padat (Sevruykov drr., 1960). Larutan padat biasa disebut amalgam, yaitu paduan antara air raksa dengan beberapa logam (emas, perak, tembaga, timah, seng).

163


Gambar 9. Pengolahan bijih emas menggunakan gelundung yang digerakkan dengan kincir air (Foto diambil di Cineam, tahun 2009)

Zeolit memiliki struktur berongga yang terisi oleh air dan kation yang bisa dipertukarkan, serta memiliki kemampuan untuk melepaskan dan menyerap kembali air dan menukarkan ion tanpa merusak atau merubah struktur atomnya. Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion ini dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion-ion yang terjadi bergantung pada ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya. Kelebihan zeolit yang mempunyai sifat sebagai penukar ion, memungkinkan pemanfaatan zeolit untuk mengurangi konsentrasi logam-logam berat yang terdapat pada air limbah melalui penyerapan. Berdasarkan hasil penelitian Sutopo (1991), zeolit dapat menurunkan kadar besi (Fe) dari 1,466 mg/l menjadi 0,12 mg/l, kemudian mangan (Mn) dari 2,22 mg/l menjadi 0,06 mg/l, tembaga (Cu) dari 0,43 mg/l menjadi 0,03 mg/l dan seng (Zn) dari 0,18 mg/l menjadi 0,11 mg/l.

Berdasarkan acuan tersebut di atas, maka dilakukan penelitian menurunkan konsentrasi air raksa (Hg) pada air sungai yang tercemar limbah pengolahan bijih emas metode amalgamasi dengan cara penyerapan menggunakan zeolit dari Sindangkerta Kecamatan Cipatujah, Kabupaten Tasikmalaya. Penyerapan (adsorpsi) didefinisikan sebagai proses melekatnya molekul atau zat pada permukaan padatan atau cairan. Gejala adsorpsi timbul sebagai akibat hasil gaya permukaan pada padatan, gas, uap, cairan atau larutan, dan material tersuspensi atau koloid. Kira-kira 20 - 50 % volume total kristal zeolit terdiri atas ruang terbuka yaitu dari kerangka struktur aluminosilikat dan rongga antarkristal.

Tabel 1. Hasil Analisis Kimia Zeolit.

Oksida Kandungan (%)

SiO2 66,38

Al2O3 12,49

Fe2O3 1,48

TiO2 -

CaO 1,86

MgO 0,85

K2O 1,84

Na2O 2,02

H2O- 3,78HD 9,29

Pemanasan untuk tujuan aktivasi dilakukan hingga temperatur 200, 300, 400, dan 500oC. Setelah pemanasan air pori dan senyawa-senyawa organik yang mudah menguap yang mengotori pori-pori zeolit akan keluar, sehingga pori-pori zeolit menjadi lebih bersih dan luas permukaan spesifik menjadi lebih besar. Efek semuanya ini mengakibatkan kapasitas tukar ion dan daya serapnya menjadi bertambah.

Hasil analisis kimia untuk Hg pada percontoh air sungai tercemar adalah sebesar 0,0088 mg/l (Tabel 2). Percontoh air diambil tidak jauh dari tempat pengolahan bijih emas dengan alat Gelundung (Gambar 9).

164


(Widodo)

Struktur dalam ini bersifat sangat lekat air (hydrophilic), biasanya penuh dengan air. Bila air ini dikeluarkan baik dengan pemanasan atau dengan evakuasi, zeolit yang telah mengalami dehidrasi menjadi adsorben air yang baik sekali. Dengan mengetahui daya penyerapan zeolit terhadap air tercemar Hg, diharapkan dapat dipergunakan sebagai salah satu cara untuk mengurangi adanya pencemaran lingkungan.

METODOLOGI

Rangkaian kegiatan percobaan meliputi pengambilan percontoh zeolit, air, dan pasir dari lapangan; serta preparasi, analisis kimia, pengaktifan dan percobaan penyerapan percontoh zeolit di laboratorium. Percontoh zeolit dari lapangan berupa bongkah berukuran 10 - 20 cm dan dipecah dengan palu hingga berukuran <3 cm, kemudian digunakan sebagai umpan (feed) alat penggerus batuan. Alat penggerus yang digunakan adalah ballmill dengan media gerus bola-bola keramik, proses penggerusan dilakukan selama 6 jam. Produk penggerusan ini kemudian disaring dengan saringan getar (vibrating screen), hasilnya dipisahkan dalam beberapa fraksi ukuran -10+14mesh, -14+20 mesh, dan -20+35 mesh.

Aktivasi zeolit dilakukan terhadap setiap fraksi secara fisik dengan pemanasan pada temperatur 200, 300, 400, dan 500o C selama 4 jam. Percobaan penyerapan dilakukan dengan memakai percontoh zeolit dan pasir Galunggung kedalam kolom (tabung) fiber glass dalam posisi tegak (Gambar 10).

Material pasir Galunggung terutama terbentuk akibat banjir lahar letusan Gunung Galunggung pada tahun 1982. Pasir ini tersebar luas di sebelah tenggara G. Galunggung, terutama sepanjang daerah aliran S. Cikunir, S. Cibanjaran, S. Ciloseh dan S. Cimampang dengan ketebalan bervariasi antara 1,5 – 7 m. Pasir Galunggung ini berwarna kehitaman, butirannya masih lepas sehingga mudah sekali digali, pada umumnya bercampur dengan abu halus, dan bermutu baik sebagai pasir beton, (Gambar 7).

Percontoh air sungai tercemar dilewatkan secara lambat dari atas kolom. Air yang keluar melalui kran diatur (rata-rata satu liter dalam waktu 60 menit) ditampung dengan beker glas 2.000 ml. Air tersebut selanjutnya dianalisis kimia untuk mengetahui konsentrasi Hg nya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Endapan zeolit di daerah penelitian terdapat pada satuan tuf dari Formasi Jampang, Anggota Genteng, terbentuk dari ubahan tuf karena pengaruh hidrotermal, berwarna putih kehijauan sampai putih keabu-abuan, berbutir halus, homogen, padat, dan kompak. Berdasarkan hasil analisis kimia percontoh zeolit yang digunakan dalam percobaan didominasi oleh SiO2 dan Al2O3 sebesar 66,38 % dan 12,49% , sedangkan yang lainnya Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, berjumlah sebesar 8,05 % (Tabel 1). Kandungan mineral percontoh zeolit didominasi oleh mineral mordenit dan klinoptilolit yang mempunyai kestabilan terhadap panas relatif tinggi karena kandungan mineral silika yang tinggi. Percontoh zeolit yang digunakan mengandung 38,25% mordenit dan 28,40 % klinoptilolit dengan nilai kapasitas tukar kation (KTK)nya sekitar 148,00 meq/100 gram.

Pasir

10 cm

Zeolit

Pasir

10 cm

Kran effluent

influen

20 cm

10 cm

90 cm

Gambar 10. Kolom percobaan penyerapan menggunakan Zeolit

Pasir 10cm

Pasir 10cm

165


Tabel 2. Hasil Analisis Sifat Fisik & Kimia Air Sungai Citambal.

No. Parameter Satuan Konsentrasi

1. pH - 5,24

2. TDS mg/l 1.025

3. TSS mg/l 18

4. Kesadahan mg/l 156,22

5. Kalsium (Ca) mg/l 36,6

6. Magnesium (Mg) mg/l 4,30

7. Natrium (Na) mg/l 155,30

8. Kalium (K) mg/l 18,56

Logam Berat

1. Air raksa (Hg) mg/l 0,0088

2. Besi (Fe) mg/l 0,360

3. Seng (Zn) mg/l 0,650

4. Mangan (Mg) mg/l 1,150

5. Timbal (Pb) mg/l 0,040

6. Tembaga (Cu) mg/l 0,088

7. Kadmium (Cd) mg/l 0,008

8. Kromium (Cr) mg/l 0,005

9. Arsen (As) mg/l 0,022

Tabel 3. Hasil Percobaan Penyerapan Hg.

Besar Butir (Mesh)

Hasil Penyerapan Hg

Temperatur 200o C Temperatur 300o C Temperatur 400o C Temperatur 500o C

- 10 + 14 0,0084 mg/l 4,55 % 0,0079 mg/l 10,23 % 0,0071 mg/l 19,32 % 0,0078 mg/l 11,37 %

- 14 + 20 0,0073 mg/l 17,05 % 0,0068 mg/l 22,73 % 0,0062 mg/l 29,55 % 0,0066 mg/l 25,00 %

- 20 + 35 0,0063 mg/l 28,41 % 0,0057 mg/l 35,23 % 0,0048 mg/l 45,45 % 0,0055 mg/l 37,50 %

166


(Widodo)

Hasil pengukuran kualitas/mutu air terhadap pencemaran air raksa, dievaluasi sesuai dengan pemanfaatannya berdasarkan kelas. Perairan yang mengandung air raksa untuk bahan baku air minum (kelas I) maksimum 0,0010 mg/l, untuk budidaya ikan air tawar, peternakan, sarana rekreasi air (kelas II dan III) air raksa maksimum 0,0020 mg/l dan untuk pengairan, industri dan PLTA (kelas IV) air raksa maksimum 0,0050 mg/l (Tabel 4).

Hasil analisis kimia khususnya Hg pada fraksi -20 + 35 mesh dengan temperatur aktivasi 400o C kosentrasi Hg sebesar 0,0048 mg/l telah berada di bawah konsentrasi yang diperkenankan untuk pengairan, industri, dan PLTA (kelas IV) yaitu 0,0050 mg/l; tetapi belum memenuhi syarat untuk bahan baku air minum (kelas I) maksimum 0,0010 mg/l maupun untuk budidaya ikan air tawar, peternakan, sarana rekreasi air (kelas II dan III) air raksa maksimum 0,0020 mg/l (Gambar 11).

Untuk memperluas permukaan pori, zeolit dapat diaktivasi dengan asam kuat (H2SO4 / HCl) atau basa kuat (NaOH), sehingga senyawa pengotor seperti besi dapat terlarutkan dan zeolit tersebut dapat mengatur kembali letak atom di dalam rangka yang dapat dipertukarkan dengan kation lain. Perlakuan selanjutnya setelah aktivasi adalah penetralan zeolit dengan aquadest, kemudian dikeringkan.

Penggunaan zeolit dalam pengolahan air tercemar limbah dapat didasarkan pada dua parameter penting yang dimiliki zeolit yaitu, nilai kapasitas tukar kation (KTK) dan daya serap terhadap molekul yang tinggi. Tingginya nilai KTK berkaitan erat dengan jenis dan kandungan jumlah zeolit serta mineralogi atau komposisi mineralnya. Makin tinggi kandungan morderit pada zeolit semakin tinggi nilai KTK-nya. Sementara daya serap zeolit berhubungan erat dengan luas permukaan spesifik zeolit. Semakin luas permukaan spesifik zeolit, semakin tinggi daya serapnya. Luas permukaan zeolit juga bergantung pada suhu, dengan semakin tinggi suhu maka luas permukaan spesifik juga semakin tinggi.

Percobaan perkolasi (Husaini, 1999), regenerasi dilakukan setelah kotoran-kotoran yang menempel pada permukaan zeolit yang digunakan untuk penyerapan dibuang melalui proses cuci balik (back washing), kemudian dilanjutkan pembilasan dengan aquades untuk menghilangkan sisa-sisa larutan (regenerant). Dalam penelitian pengaruh berat zeolit terhadap jumlah ion Fe dan Mn, zeolit menjadi jenuh setelah digunakan selama 42 hari secara terus menerus, dan proses cuci balik dilakukan setiap dua minggu sekali.

Gambar 11. Perbandingan hasil penyerapan Hg.

167


Tabel 4. Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas.(Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001)

Parameter Satuan

Kelas

I II III IV

pH6 - 9 6 - 9 6 - 9 5 - 9

Besi (Fe)mg/l 0,3000 (-) (-) (-)

Mangan (Mn)mg/l 0,1000 (-) (-) (-)

Tembaga (Cu)mg/l 0,0200 0,0200 0,0200 0,2000

Kadmium (Cd)mg/l 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100

Seng (Zn)mg/l 0,0500 0,0500 0,0500 2,0000

Timbal (Pb)mg/l 0,0300 0,0300 0,0300 1,0000

Kromium (Cr)mg/l 0,0500 0,0500 0,0500 1,0000

Arsen (As)mg/l 0,0500 1,0000 1,0000 1,0000

Air raksa (Hg)mg/l 0,0010 0,0020 0,0020 0,0050

Keterangan : Kelas I = bahan baku air minum Kelas II = sarana rekreasi air, budidaya ikan air tawar, peternakan Kelas III = budidaya ikan tawar, peternakan Kelas IV = pengairan, industri dan PLTA

168


(Widodo)

ACUAN

Budhitrisna, T., 1987. Geologi Lembar Tasikmalaya Jawa Barat, Sekala 1 : 100.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumberdaya Mineral, Departemen Pertambangan dan Energi, Bandung.Husaeni, 1999. Pengolahan Zeolit Alam, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral, Bandung.Pelle, R., 1956. “Mining Engineers” Hand Book, Third Edition, Vol. 2, John Willey and Sons Inc., New York.Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air.Sevruykov, N.; Kuzmin, B.; dan Chelishchev, Y., 1960, General Matallurgy, Peace Publisher, Moscow.Suganal, 1989. Penggunaan Zeolit Bayah Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Elektroplating Di DKI Jakarta, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (PPTM), Bandung.Supriatna, S., Sarmili, L., Sudana, D., dan Koswara, A., 1992. Peta Geologi Lembar Karangnunggal, Jawa. Skala 1:100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.Sutopo, F.X.R. drr., 1991, Pengkajian Karakteristik Zeolit Cikalong Tasikmalaya dan Pemanfaatannya dalam Pengolahan Air, Laporan teknik Pengolahan No.143, PPTM Bandung.Widodo, 2008, Pengaruh Perlakuan Amalgamasi Terhadap Tingkat Perolehan Emas dan kehilangan Merkuri, Riset-Geologi dan Pertambangan, Jilid 18 No. 1, Bandung.Widodo, Achdia Supriadidjaja, Sugiman, dan Rustana, 2009. Penataan Kawasan Pertambangan Bahan Galian Di Kabupaten Tasikmalaya Propinsi Jawa Barat, Laporan Kegiatan Tahun 2009, UPT Loka Uji Teknik Penambangan Jampang Kulon-LIPI, Sukabumi.Yuliantie, A., 1991. Pengaruh Jenis (Asal) dan Ukuran Batuan Zeolit Serta Kecepatan Aliran Air Terhadap Kemampuan Pelunakan Air, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

SIMPULAN

1. Penurunan konsentrasi Hg dapat dilakukan dengan cara penyerapan menggunakan zeolit jenis klinoptilotit dan mordernit.2. Kapasitas penyerapan zeolit terhadap Hg dipengaruhi oleh ukuran besar butir zeolit dan temperatur aktivasi. Semakin kecil ukuran butir zeolit, maka luas permukaan spesifik dan kapasitas penyerapan semakin besar. Sementara itu semakin tinggi temperatur aktivasi maka kapasitas penyerapannya cenderung semakin besar.3. Temperatur aktivasi yang optimal adalah sebesar 400o C dengan kemampuan menyerap 45,45 % untuk ukuran besar butir -20 + 35 mesh, sedangkan temperatur pemanasan dengan aktivasi yang terlalu tinggi (>400oC) dapat merusak struktur kristal zeolit

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan tersusunnya makalah ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Kepala UPT Loka Uji Teknik Penambangan Jampang Kulon-LIPI Sukabumi atas kepercayaan dan dukunganyang diberikan selama penelitian dilakukan. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Achdia Supriadidjaja, BE (telah Purna Bakti dari LIPI), Sugiman dan Rustana atas bantuan dan kerjasamanya yang baik selama penelitian lapangan dan laboratorium dilaksanakan.

PEMANFAATAN ZEOLIT SEBAGAI PENYERAP … yang didapat kemudian diolah dengan cara amalgamasi...

Documents

Transcript of PEMANFAATAN ZEOLIT SEBAGAI PENYERAP … yang didapat kemudian diolah dengan cara amalgamasi...