Oleh: Dr. Ir. M. Sonny Abfertiawan, S.T., M.T. (GES Environmental Engineer)
Uji Kinetik (Kinetic Test)
Berbeda dengan static test, kinetic test ditujukan untuk mendapatkan pemahaman terhadap perilaku pembentukan air asam tambang dalam periode waktu tertentu. Tidak ada ketentuan khusus terkait lama periode waktu pengujian dengan metode uji kinetik. Bahkan, sebetulnya semakin lama bisa saja lebih baik sehingga dapat memperoleh perilaku mineral sulfida teroksidasi hingga habis bereaksi. Berdasarkan pengalaman selama ini, uji kinetik air asam tambang dapat dilakukan dalam waktu singkat hingga maksimum 3-6 bulan. Dalam periode ini air asam tambang sudah terlihat dengan sangat jelas terbentuk melalui indikator penurunan nilai pH air yang stabil. Hal ini terjadi karena karakteristik mineral sulfida yang lebih reaktif terhadap oksigen dan air selama periode pengujian. Namun, pengalaman terhadap sampel yang bersumber dari batuan penutup (overburden) atau batuan sisa (wasterock) lainnya waktu yang dibutuhkan lebih lama dari 3 bulan. Hal ini dapat dilihat dari sampel dari tambang mineral dengan total sulfur (TS) lebih dari 30% dan dikategorikan sebagai High Potential Acid Forming (PAF) tidak menunjukkan perilaku penurunan nilai pH hingga pada bulan ke 3-4. Karakteristik mineral sulfida yang terkandung didalam batuan sangat mempengaruhi laju oksidasi mineral sulfida. Selain itu karekateristik batuan dan “cuaca” juga akan mempengaruhi laju pelapukan batuan yang memberikan pengaruh secara langsung terhadap oksidasi mineral sulfida didalam batuan. Kecenderungan sampel yang bersumber dari tambang mineral memang membutuhkan waktu yang relatif lebih lama untuk memperlihatkan tren stabil penurunan nilai pH. Pemahaman terhadap perbedaan karakteristik fisik, mineralogi yang dipengaruhi oleh proses pembentukan batuan di area tambang batubara dan mineral akan banyak memberikan jawaban terhadap fenomena ini.
Terdapat beberapa metode kinetik test yang dapat digunakan dalam proses identifikasi potensi pembentukan air asam tambang. Metode kinetik test telah cukup berkembang dengan berbagai modifikasi yang ditujukan untuk melihat perilaku reaksi antara mineral sulfida dengan oksigen dan air. Namun, setidaknya saya bisa membagi kineti test menjadi tiga tipe, yakni:
Free Draining Column Leach Test
Column Leach Test merupakan metode kinetic test yang sering digunakan dalam penelitian perilaku pembentukan air asam tambang. Secara prinsip, tidak terdapat ketentuan khusus dalam prosedur pengujian dengan menggunakan column leach test. Namun, peneliti dapat mengacu pada ARD Test Handbook (AMIRA International, 2002). Secara umum, column leach test dilakukan dengan meletakkan sampel dengan ukuran butir tertentu didalam Buchner Funnels. Selanjutnya, air dengan volume tertentu disemprotkan kedalam buchner funnel, air yang mengalir melalui pori batuan kemudian keluar ke bawah dan ditampung untuk dianalisis. Dalam pengujian, simulasi terhadap kondisi basah dan kering dilakukan. Merujuk pada ARD Test Handbook, pengujian dilakukan dengan siklus kering mingguan dan siklus basah bulanan. Tentu siklus ini harus dipertimbangkan kembali jika dilakukan untuk kondisi di Indonesia. Fase kering dilakukan dengan memberikan lampu sehingga temperatur di permukaan sampel dapat mencapai 30-35 derajat celsius.
Pada dasarnya tidak ada ketentuan khusus yang harus diikuti dalam pengujian dengan free draining column leach test. Ukuran partikel sampel dapat ditentukan menurut pertimbangan peneliti. Tentu, berbagai ukuran butir menjadi topik yang menarik untuk dikaji kaitannya dengan laju pembentukan air asam tambang. Begitu pula dengan volume air yang dapat ditentukan dengan menyesuaikan dengan curah hujan di area studi.
Free Draining Column Leach Test dengan menggunakan Buchner Funnel (Fajarwati, 2010) (Kiri) dan Free Draining Column Leach Test dengan menggunakan Kontainer Akrilic (dokumentasi pribadi)
Cukup banyak modifikasi yang telah dilakukan dalam pengujian potensi air asam tambang dengan menggunakan metode free draining column leach test. Kontainer buchner funnel dapat pula digantikan dengan kolom yang lebih tinggi seperti pada Gambar di atas. Salah satu pengembangan modifikasi ini ditujukkan untuk melihat konsolidasi material dan laju infiltrasi selama pengujian.
Field Columen Leach Test
Field Column Leact Test merupakan metode yang sama dengan free draining column leach test. Hanya saja, metode ini dilakukan di lapangan. Ada perbedaan penting dari kedua metode ini. Pada metode free draining column leach test, pengujian dilakukan dengan skenario fase basah dan kering yang diatur dalam laboratorium yakni dengan penggunaan panas dari lampu. Namun, pada field column leach test, pengujian dilakukan dengan menggunakan kondisi cuaca/alam setempat tanpa ada rekayasa tertentu yang dilakukan. Metode ini memiliki kelebihan bahwa proses oksidasi mineral sulfida dapat terjadi dengan kondisi cuaca setempat sehingga dapat diperoleh perilaku yang lebih representatif. Gambar dibawah ini merupakan salah satu field column test yang saya lakukan di Site Lati, Berau Coal. Sejumlah sampel diletakkan kedalam kontainer akrilik dengan ketinggian 80 cm dan diameter kurang lebi 30-40 cm.
Metode ini juga dikembangkan untuk tidak hanya melihat potensi pembentukan air asam tambang. Penelitian yang dilakukan di Site Lati Berau Coal, penggunakan filed column leach test dilakukan untuk mengetahui metode enkapsulasi material PAF dengan menggunakan material NAF dengan berbagai ketebalan lapisan. Dengan menggunakan metode ini, maka dapat diketahui perilaku potensi pembentukan air asam tambang dengan berbagai skenario terhadap waktu berdasarkan kondisi cuasa setempat.
Humidity Cell
Humidy cell test merupakan salah satu uji kinetik lainnya yang berkembang untuk mengetahui perilaku pembentukan air asam tambang yang dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentukan air asam tambang. Metode humidi cell test yang paling sering digunakan yakni ASTM D 5744 Humidity Cell Test (HCT) (ASTM, 2013). Konsep metode uji ini adalah mengalirkan sejumlah udara dengan volume tertenti ke dalam reaktor yang berisikan sampel batuan dan penyiraman air dnegan volume tertenti seperti yang dilakukan pada metode free draining column leach test. Perbedaan antara free draining column leach test dengan humidity adlaah adanya pemberian udara kedalam reaktor. Tujuan dari skenario ini adalah untuk meningkatkan laju pelapukan batuan sehingga dapat mempercepat laju reaksi mineral sulfida. Pengujian ini juga dilakukan untuk dapat mengetahu kinetika oksigen dan perilaku kualitas air lindi pada kondisi oksidasi optimal. Gambar dibawah ini merupakan uji humidy cell yang dilakukan oleh Fajarwati (2010).
Sumber: https://www.msonnyabf.id/uji-karakterisasi-potensi-pembentukan-air-asam-tambang-part-4-of-4/
Disclaimer: You may use and re-use the information featured in this website (not including GES logos) without written permission in any format or medium under the Fair Use term. We encourage users to cite this website and author’s name when you use sources in this website as references. You can use citation APA citation format as standard citation format. Any enquiries regarding the use and re-use of this information resource should be sent to info@gesi.co.id