PEMANFAATAN FLY ASH DAN BOTTOM ASH
Fly ash dan bottom ash adalah terminology umum untuk abu terbang yang ringan dan abu relatif berat yang timbul dari suatu proses pembakaran suatu bahan yang lazimnya menghasilkan abu. Fly ash dan bottom ash dalam konteks ini adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran batubara.
Fly ash dan bottom ash adalah terminology umum untuk abu terbang yang ringan dan abu relatif berat yang timbul dari suatu proses pembakaran suatu bahan yang lazimnya menghasilkan abu. Fly ash dan bottom ash dalam konteks ini adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran batubara.
Sistem pembakaran batubara umumnya terbagi 2 yakni sistem unggun terfluidakan (fluidized bed system) dan unggun tetap (fixed bed system atau grate system). Disamping itu terdapat system ke-3 yakni spouted bed system atau yang dikenal dengan unggun pancar.
Fluidized bed system adalah sistem dimana udara ditiup dari bawah menggunakan blower sehingga benda padat di atasnya berkelakuan mirip fluida. Teknik fluidisasi dalam pembakaran batubara adalah teknik yang paling efisien dalam menghasilkan energi. Pasir atau corundum yang berlaku sebagai medium pemanas dipanaskan terlebih dahulu. Pemanasan biasanya dilakukan dengan minyak bakar. Setelah temperatur pasir mencapai temperature bakar batubara (300oC) maka diumpankanlah batubara. Sistem ini menghasilkan abu terbang dan abu yang turun di bawah alat. Abu-abu tersebut disebut dengan fly ash dan bottom ash. Teknologi fluidized bed biasanya digunakan di PLTU (Pembangkit Listruk Tenaga Uap). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam perbandingan berat adalah : (80-90%) berbanding (10-20%).
Fixed bed system atau Grate system adalah teknik pembakaran dimana batubara berada di atas conveyor yang berjalan atau grate. Sistem ini kurang efisien karena batubara yang terbakar kurang sempurna atau dengan perkataan lain masih ada karbon yang tersisa. Ash yang terbentuk terutama bottom ash masih memiliki kandungan kalori sekitar 3000 kkal/kg. Di China, bottom ash digunakan sebagai bahan bakar untuk kerajinan besi (pandai besi).Teknologi Fixed bed system banyak digunakan pada industri tekstil sebagai pembangkit uap (steam generator). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam perbandingan berat adalah : (15-25%) berbanding (75-25%).
Persoalan di Sekitar Fly ash dan Bottom ash
Fly ash/bottom ash yang dihasilkan oleh fluidized bed system berukuran 100-200 mesh (1 mesh = 1 lubang/inch2). Ukuran ini relative kecil dan ringan, sedangkan bottom ash berukuran 20-50 mesh. Secara umum ukuran fly ash/bottom ash dapat langsung dimanfaatkan di pabrik semen sebagai substitusi batuan trass dengan memasukkannya pada cement mill menggunakan udara tekan (pneumatic system). Disamping dimanfaatkan di industri semen, fly/bottom ash dapat juga dimanfaatkan menjadi campuran asphalt (ready mix), campuran beton (concerete) dan dicetak menjadi paving block/batako. Dari suatu penelitian empiric untuk campuran batako, komposisi yang baik adalah sbb :
- Kapur : 40%
- Fly ash : 10%
- Pasir : 40%
- Semen : 10%
Persoalan lingkungan muncul dari bottom ash yang menggunakan fixed bed atau grate system. Bentuknya berupa bongkahan-bongkahan besar. Seperti yang telah disinggung di atas bahwa bottom ash ini masih mengandung fixed carbon (catatan : fixed carbon dalam batubara dengan nilai kalori 6500-6800 kkal/kg sekitar 41-42%). Jika bottom ash ini langsung dibuang ke lingkungan maka lambat laun akan terbentuk gas Metana (CH4) yang sewaktu-waktu dapat terbakar atau meledak dengan sendirinya (self burning dan self exploding). Di sisi yang lain, jika akan dimanfaatkan di pabrik semen maka akan merubah desain feeder, sehingga pabrik semen tidak tertarik untuk memanfaatkan bottom ash tsb.
- Fly ash/bottom ash yang berasal dari sistem pembakaran fluidized bed dapat digunakan untuk :
- Campuran semen tahan asam
- Campuran asphalt (ready mix) dan beton
- Campuran paving block/batako
- Fly ash yang berasal dari fixed bed system dapat langsung digunakan seperti point 1.a, 1b dan 1c. Sedangkan untuk bottom ash yang masih dalam bentuk bongkahan maka harus mengalami perlakukan pengecilan ukuran (size reduction treatment) sebelum dimanfaatkan lebih lanjut
Fly ash/bottom ash yang dihasilkan oleh fluidized bed system berukuran 100-200 mesh (1 mesh = 1 lubang/inch2). Ukuran ini relative kecil dan ringan, sedangkan bottom ash berukuran 20-50 mesh. Secara umum ukuran fly ash/bottom ash dapat langsung dimanfaatkan di pabrik semen sebagai substitusi batuan trass dengan memasukkannya pada cement mill menggunakan udara tekan (pneumatic system). Disamping dimanfaatkan di industri semen, fly/bottom ash dapat juga dimanfaatkan menjadi campuran asphalt (ready mix), campuran beton (concerete) dan dicetak menjadi paving block/batako. Dari suatu penelitian empiric untuk campuran batako, komposisi yang baik adalah sbb :
- Kapur : 40%
- Fly ash : 10%
- Pasir : 40%
- Semen : 10%
Persoalan lingkungan muncul dari bottom ash yang menggunakan fixed bed atau grate system. Bentuknya berupa bongkahan-bongkahan besar. Seperti yang telah disinggung di atas bahwa bottom ash ini masih mengandung fixed carbon (catatan : fixed carbon dalam batubara dengan nilai kalori 6500-6800 kkal/kg sekitar 41-42%). Jika bottom ash ini langsung dibuang ke lingkungan maka lambat laun akan terbentuk gas Metana (CH4) yang sewaktu-waktu dapat terbakar atau meledak dengan sendirinya (self burning dan self exploding). Di sisi yang lain, jika akan dimanfaatkan di pabrik semen maka akan merubah desain feeder, sehingga pabrik semen tidak tertarik untuk memanfaatkan bottom ash tsb.
Solusi Persoalan Fly ash dan Bottom ash
Dari situasi dan keadaan di atas maka dapat dikatakan bahwa solusi terhadap munculnya fly/bottom ashserta pemanfaatan yang dikaitkan dengan keamanan terhadap lingkungan adalah sbb :
- Fly ash/bottom ash yang berasal dari sistem pembakaran fluidized bed dapat digunakan untuk :
- Campuran semen tahan asam
- Campuran asphalt (ready mix) dan beton
- Campuran paving block/batako
- Fly ash yang berasal dari fixed bed system dapat langsung digunakan seperti point 1.a, 1b dan 1c. Sedangkan untuk bottom ash yang masih dalam bentuk bongkahan maka harus mengalami perlakukan pengecilan ukuran (size reduction treatment) sebelum dimanfaatkan lebih lanjut
PEMANFAATAN FLY ASH
Batubara sebagai bahan bakar banyak digunakan di PLTU. Kecenderungan dewasa ini akibat naiknya harga minyak diesel industri, maka banyak perusahaan yang beralih menggunakan batubara sebagai bahan bakar dalammenghasilkan steam (uap). Sisa hasil pembakaran dengan batubara menghasilkan abu yang disebut dengan fly ash dan bottom ash (5-10%). Persentase abu (fly ash dan bottom ash) yang dihasilkan adalah fly ash (80-90%) danbottom ash (10-20% ) : [Sumber PJB Paiton]. Umumnya komposisi kimia fly ash dapat ditunjukkan seperti di bawah ini :
- SiO2 : 52,00%
- Al2O3 : 31,86%
- Fe2O3 : 4,89%
- CaO : 2,68%
- MgO : 4,66%
Manfaat Fly ashPortland terbagi menjadi 5 jenis yaitu Semen Portland I s.d V. Setiap jenis semen Portland Portland dengan pozzolan halus yang diproduksi dengan cara menggiling clinker semen Portland dan pozzolan bersama-sama atau mencampur secara rata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan atau gabungan antara menggiling dan mencampur dimana kadar pozzolan 15 s.d 40% massa semen Portland Portland , blast furnace slag dan pozzolan yang dihasilkan dari penggilingan klinker semen Portland dan pozzolan dengan mencampur semenPortland atau semen Portland Portland
Sumber :
http://artikel-limbah.blogspot.co.id/2007/04/pemanfaatan-fly-ash-dan-bottom-ash.html
http://b3.menlh.go.id/3r/article.php?article_id=6
Batubara sebagai bahan bakar banyak digunakan di PLTU. Kecenderungan dewasa ini akibat naiknya harga minyak diesel industri, maka banyak perusahaan yang beralih menggunakan batubara sebagai bahan bakar dalammenghasilkan steam (uap). Sisa hasil pembakaran dengan batubara menghasilkan abu yang disebut dengan fly ash dan bottom ash (5-10%). Persentase abu (fly ash dan bottom ash) yang dihasilkan adalah fly ash (80-90%) danbottom ash (10-20% ) : [Sumber PJB Paiton]. Umumnya komposisi kimia fly ash dapat ditunjukkan seperti di bawah ini :
- SiO2 : 52,00%
- Al2O3 : 31,86%
- Fe2O3 : 4,89%
- CaO : 2,68%
- MgO : 4,66%
Manfaat Fly ash
Pabrik semen memerlukan fly ash yang digunakan sebagai pengganti (substitusi) batuan trass yang bersifat pozzolanic untuk pembuatan semen tahan asam (PPC). Penggunaan fly ash di salah satu pabrik semen berkisar antara 4-6 % berat raw mill. Posisi pemasukan fly ash di pabrik semen ditunjukkan pada skema berikut :
Semen Portland terbagi menjadi 5 jenis yaitu Semen Portland I s.d V. Setiap jenis semen Portland
Secara umum komposisi bahan pembentuk semen PPC adalah sbb :
� Clinker : 86%
� Gypsum : 4%
� Trass : 6%
� Fly ash : 4%
Berdasarkan definisi SNI 15-0302-1994 :
PPC adalah semen hidrolis yang terdiri dari campuran homogen antara semen Portland dengan pozzolan halus yang diproduksi dengan cara menggiling clinker semen Portland dan pozzolan bersama-sama atau mencampur secara rata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan atau gabungan antara menggiling dan mencampur dimana kadar pozzolan 15 s.d 40% massa semen Portland
Berdasarkan definisi ASTM C 219 :
PPC adalah semen hidrolis yang terdiri dari campuran semen Portland , blast furnace slag dan pozzolan yang dihasilkan dari penggilingan klinker semen Portland dan pozzolan dengan mencampur semenPortland atau semen Portland
Berdasarkan 2 (dua) definisi di atas maka yang membedakan PPC dengan semen Portland
Dengan penambahan fly ash akan mengakibatkan pada struktur beton hal-hal sebagai berikut :
� Curing time (umur 90 hari) laju reaksi pozzolanic (pengikatan Ca) meningkat sehingga jumlah Ca(OH)2yang akan berinteraksi dengan CO2 berkurang karenanya karbonasi terhambat
� Menurunkan alkalinitas beton yang merupakan penyebab terjadinya korosi pada besi beton
Kriteria ini akan meningkatkan ketahanan concrete (beton) terhadap oksidasi akibat lingkungan yang bersifat asam (utamanya daerah rawa).
Contoh Pemanfaatan Empiris fly ash/bottom ash di Ind. Textile
Jumlah Batubara (6300 kkal/kg) yg dibakar = 70 ton
Fly ash = 0.5 ton
Bottom ash = 10 -12 ton
Total ash = 10, 5 -12 ton (15-17% dari total BB yang dibakar)
Bottom ash dapat digunakan kembali, nilai kalorinya = 3000 kkal/kg
Sumber :
PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA (BOTTOM ASH) SEBAGAI BATA BETON DITINJAU DARI ASPEK TEKNIK DAN LINGKUNGAN
Penggunaan bahan bakar padat berupa batubara pada beberapa industri mengakibatkan timbulnya limbah padat, yaitu abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Limbah tersebut mengandung beberapa unsur logam berat yang digolongkan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B-3). Pada penelitian ini limbah batubara (bottom ash) dimanfaatkan sebagai bahan pengganti agregat halus pada bahan bangunan berupa bata beton. Pemanfaatan limbah tersebut diharapakan dapat memberikan manfaat terhadap lingkungan yaitu mengurangi dampak buruk yang timbul akibat timbunan limbah batubara tersebut. Penelitian dilakukan dengan menguji kelayakan bata beton tersebut terhadap standar mutu teknis dan lingkungan. Hasil dari penelitian diketahui bahwa kondisi optimal menurut standar mutu teknis (LPMB-1989) terdapat pada perbandingan komposisi berat semen dan agregat halus sebesar 1 : 5, dengan proporsi limbah batubara (bottom ash) sebesar 10% dari berat agregat halus. Dari proporsi perbandingan tersebut didapatkan kuat tekan bata beton sebesar 13,54 MPa dan penyerapan air sebesar 8,86%. Pada bata beton tersebut terdapat unsur logam berat yang melebihi standar baku mutu (PP Nomor 85 tahun 1999), yaitu berupa kadmium (Cd) sebesar 2,438 ppm, kromium (Cr) sebesar 9,003 ppm, tembaga (Cu) sebesar 25,892 ppm, timbal (Pb) sebesar 32,464 ppm dan seng (Zn) sebesar 50,244 ppm.
| Item Type: | Thesis (Skripsi) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | paving block, limbah batubara (bottom ash), aspek teknis, dan lingkungan |
| Subjects: | T Technology > TH Building construction |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Sipil |
| Depositing User: | Maria Husnun Nisa |
| Date Deposited: | 27 May 2009 06:13 |
| Last Modified: | 17 Nov 2010 04:36 |
| URI: | http://eprints.ums.ac.id/id/eprint/1672 |
PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA (BOTTOM ASH) SEBAGAI BATA BETON DITINJAU DARI ASPEK TEKNIK DAN LINGKUNGAN
YULIANTO, ERFAN YOKY (2007)
Abstract
Penggunaan bahan bakar padat berupa batubara pada beberapa industri mengakibatkan timbulnya limbah padat, yaitu abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Limbah tersebut mengandung beberapa unsur logam berat yang digolongkan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B-3). Pada penelitian ini limbah batubara (bottom ash) dimanfaatkan sebagai bahan pengganti agregat halus pada bahan bangunan berupa bata beton. Pemanfaatan limbah tersebut diharapakan dapat memberikan manfaat terhadap lingkungan yaitu mengurangi dampak buruk yang timbul akibat timbunan limbah batubara tersebut. Penelitian dilakukan dengan menguji kelayakan bata beton tersebut terhadap standar mutu teknis dan lingkungan. Hasil dari penelitian diketahui bahwa kondisi optimal menurut standar mutu teknis (LPMB-1989) terdapat pada perbandingan komposisi berat semen dan agregat halus sebesar 1 : 5, dengan proporsi limbah batubara (bottom ash) sebesar 10% dari berat agregat halus. Dari proporsi perbandingan tersebut didapatkan kuat tekan bata beton sebesar 13,54 MPa dan penyerapan air sebesar 8,86%. Pada bata beton tersebut terdapat unsur logam berat yang melebihi standar baku mutu (PP Nomor 85 tahun 1999), yaitu berupa kadmium (Cd) sebesar 2,438 ppm, kromium (Cr) sebesar 9,003 ppm, tembaga (Cu) sebesar 25,892 ppm, timbal (Pb) sebesar 32,464 ppm dan seng (Zn) sebesar 50,244 ppm.
BAB I
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebijakan pemerintah mengenai kenaikan harga bahan bakar minyak (BBM) dewasa ini, memberikan dampak yangsignifikan terhadap seluruh aspek sosial masyarakat khususnya pengusaha di eks Karesidenan Surakarta.
Semenjak kenaikan harga BBM industri yang dirasa sangat membebani, sebagian pengusaha di wilayah Surakarta mengambil berbagai langkah penghematan biaya produksi, salah satunya dengan mengalihkan bahan bakar produksi. Pengalihan tersebut dengan menggunakan bahan bakar padat berupa batu bara. Kurang lebih terdapat 30% perusahaan tekstil besar di kawasan Surakarta telah menggunakan bahan bakar padat tersebut. Dengan penggunaan bahan bakar tersebut biaya produksi dapat ditekan menjadi sekitar 40% dibanding menggunakan bahan bakar minyak atau listrik (Detiknews, 2006).
Pengalihan dengan menggunakan bahan bakar padat tersebut bukan tanpa resiko, sebab limbah batu bara lebih berbahaya dibanding limbah minyak. Padahal di Surakarta belum ada perusahaan yang memiliki instalasi pengolahan limbah padat, sebagian besar hanya memiliki instalasi pengolahan limbah cair. Limbah padat yang dihasilkan dari sisa pembakaran batu bara tersebut adalah berupa abu dasar (bottom ash) dan abu terbang (fly ash).
Limbah padat yang dihasilkan dari pembakaran batu bara tersebut termasuk dalam kategori bahan berbahaya dan beracun (B-3) yang lebih membahayakan kesehatan dibanding limbah bahan bakar lainya. Dimana bahan bakar padat berupa batu bara memiliki kandungan senyawa kimia yang dapat mengganggu lingkungan hidup. Dan pembakaran bahan bakar tersebut juga menghasilkan limbah padat yang masih memiliki kandungan senyawa kimia berbahaya. Limbah padat berupa abu terbang dasar dan abu terbang tersebut dikategorikan sebagai limbah B-3 dikarenakan terdapat kandungan oksida logam berat yang akan mengalami perlindian secara alami dan mencemari lingkungan (Tekmira, 2007).
Pemakaian bahan bakar padat berupa batu bara tersebut akan semakin meningkat mengingat dapat mengurangi biaya operasional bagi industri dengan konsumsi bahan bakar tinggi. Dengan meningkatnya penggunaan bahan bakar padat tersebut akan semakin tinggi pula jumlah limbah yang dihasilkan dari sisa pembakaran. Limbah yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tersebut dapat berupa abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Kedua limbah tersebut masih dapat menimbulkan dampak yang buruk bagi lingkungan hidup di sekitarnya, baik dari bentuknya yang masih padat juga kandungan bahan kimia berbahaya yang masih tinggi. Dan jika limbah batu bara tersebut dibiarkan saja tanpa ada tindaklanjut untuk dilakukan pengelolaan atau pemanfaatan, maka semakin lama akan mengancam kelangsungan hidup di sekitarnya. Maka dari itu penelitian ini akan mencoba memanfaatkan limbah batu bara tersebut untuk dapat digunakan dengan sebaik–baiknya tanpa mengganggu lingkungan kembali.
Perkembangan teknologi beton saat ini menjadi lebih baik dengan adanya percobaan–percobaan yang dapat memberikan nilai positif pada hasil perkembangannya dengan memberikan bahan tambah agar beton mempunyai sifat yang lebih baik. Pada penelitian ini mencoba memanfaatkan limbah batu bara (bottom ash) menjadi bahan pengganti pasir untuk beton yang diaplikasikan sebagai bata beton.
Diharapkan dengan adanya penelitian ini, dapat mengembangkan pemanfaatan limbah batu bara dengan pengujian kelayakan pemakaian dan tidak mengganggu lingkungan hidup setelah diaplikasikan sebagai bahan bangunan berupa bata beton. Dan diharapkan nantinya bata beton dengan bahan tambah berupa abu dasar (bottom ash) dapat digunakan di kalangan umum serta tidak mengganggu lingkungan hidup disekitarnya.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang dapat ditarik dari permasalahan yang telah dikemukakan pada latar belakang di atas adalah apakah bata beton dengan bahan tambah limbah batu bara (bottom ash) memenuhi standar persyaratan teknis dan lingkungan. Standar persyaratan teknis berdasarkan Spesifikasi Bahan Bangunan
Bagian A (LPMB, 1989), sedangkan standar persyaratan lingkungan berdasarkan PP Nomor 85 Tahun 1999.
C. Tujuan Penelitian
Beberapa tujuan dari penelitian yang dilakukan ini, antara lain :
1. Mengetahui kuat tekan yang dihasilkan bata beton dengan agregat halus dari limbah batu bara sebesar 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari berat agregat halus yang direncanakan.
2. Mengetahui penyerapan air yang dihasilkan dari bata beton tersebut.
3. Mengetahui jenis dan jumlah unsur logam berat yang masih terkandung dalam bata beton tersebut.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan sumbangan pemikiran dalam memanfaatkan limbah batu bara (yang dinilai membahayakan bagi lingkungan) menjadi bata beton.
2. Mengetahui persentase limbah batu bara yang dapat digunakan secara optimal sehingga didapatkan bata beton yang memenuhi persyaratan teknis dan lingkungan.
E. Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi pada masalah–masalah berikut :
1. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I dengan merk Semen Serba Guna, Holcim.
2. Agregat halus berupa pasir dari Kaliworo, Klaten dan limbah batu bara (bottom ash) dari industri tekstil PT. Palur Raya di Palur, Karanganyar.
3. Air yang digunakan adalah air dari Laboratorium Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Perencanaan campuran bata beton dengan perbandingan berat semen dan agregat halus (pasir) = 1 : 5 dan 1 : 6, dan dengan faktor air semen (fas) sebesar 0,4.
5. Penggantian pasir dengan limbah batu bara direncanakan sebanyak 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari berat pasir yang direncanakan.
6. Dilakukan uji penyerapan air terhadap bata beton yang memiliki kuat tekan yang optimal dari tiap prosentase campuran.
7. Dilakukan pengujian terhadap aspek lingkungan pada bata beton yang paling optimum memenuhi persyaratan teknis.
8. Pengujian yang dilakukan adalah uji kuat tekan, uji serapan air dan uji aspek lingkungan dari bata beton pada umur 28 hari.
F. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang analisis kuat tekan dan penyerapan air pada beton ringan dengan penambahan limbah batu bara (bottom ash) pernah dilakukan. Penelitian tersebut dengan judul “Pemanfaatan Limbah Batu bara (bottom ash) Sebagai Bahan Batako”. Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa kuat tekan batako maksimal terjadi pada perbandingan berat semen dan pasir sebesar 1 : 5 dengan pemakaian limbah batu bara sebesar 25% dari berat pasir (Cahyorini, D., 2006). Dengan adanya penelitian terdahulu yang telah dilakukan tersebut, maka diharapkan pada penelitian ini dapat mengembangkan dengan pengujian kelayakan pemakaian dan tidak mengganggu lingkungan hidup kembali. Dan bahaya dari limbah batu bara tersebut dapat teratasi secepat mungkin dengan adanya penelitian ini.
Abstract
Penggunaan bahan bakar padat berupa batubara pada beberapa industri mengakibatkan timbulnya limbah padat, yaitu abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Limbah tersebut mengandung beberapa unsur logam berat yang digolongkan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B-3). Pada penelitian ini limbah batubara (bottom ash) dimanfaatkan sebagai bahan pengganti agregat halus pada bahan bangunan berupa bata beton. Pemanfaatan limbah tersebut diharapakan dapat memberikan manfaat terhadap lingkungan yaitu mengurangi dampak buruk yang timbul akibat timbunan limbah batubara tersebut. Penelitian dilakukan dengan menguji kelayakan bata beton tersebut terhadap standar mutu teknis dan lingkungan. Hasil dari penelitian diketahui bahwa kondisi optimal menurut standar mutu teknis (LPMB-1989) terdapat pada perbandingan komposisi berat semen dan agregat halus sebesar 1 : 5, dengan proporsi limbah batubara (bottom ash) sebesar 10% dari berat agregat halus. Dari proporsi perbandingan tersebut didapatkan kuat tekan bata beton sebesar 13,54 MPa dan penyerapan air sebesar 8,86%. Pada bata beton tersebut terdapat unsur logam berat yang melebihi standar baku mutu (PP Nomor 85 tahun 1999), yaitu berupa kadmium (Cd) sebesar 2,438 ppm, kromium (Cr) sebesar 9,003 ppm, tembaga (Cu) sebesar 25,892 ppm, timbal (Pb) sebesar 32,464 ppm dan seng (Zn) sebesar 50,244 ppm.
BAB I
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebijakan pemerintah mengenai kenaikan harga bahan bakar minyak (BBM) dewasa ini, memberikan dampak yangsignifikan terhadap seluruh aspek sosial masyarakat khususnya pengusaha di eks Karesidenan Surakarta.
Semenjak kenaikan harga BBM industri yang dirasa sangat membebani, sebagian pengusaha di wilayah Surakarta mengambil berbagai langkah penghematan biaya produksi, salah satunya dengan mengalihkan bahan bakar produksi. Pengalihan tersebut dengan menggunakan bahan bakar padat berupa batu bara. Kurang lebih terdapat 30% perusahaan tekstil besar di kawasan Surakarta telah menggunakan bahan bakar padat tersebut. Dengan penggunaan bahan bakar tersebut biaya produksi dapat ditekan menjadi sekitar 40% dibanding menggunakan bahan bakar minyak atau listrik (Detiknews, 2006).
Pengalihan dengan menggunakan bahan bakar padat tersebut bukan tanpa resiko, sebab limbah batu bara lebih berbahaya dibanding limbah minyak. Padahal di Surakarta belum ada perusahaan yang memiliki instalasi pengolahan limbah padat, sebagian besar hanya memiliki instalasi pengolahan limbah cair. Limbah padat yang dihasilkan dari sisa pembakaran batu bara tersebut adalah berupa abu dasar (bottom ash) dan abu terbang (fly ash).
Limbah padat yang dihasilkan dari pembakaran batu bara tersebut termasuk dalam kategori bahan berbahaya dan beracun (B-3) yang lebih membahayakan kesehatan dibanding limbah bahan bakar lainya. Dimana bahan bakar padat berupa batu bara memiliki kandungan senyawa kimia yang dapat mengganggu lingkungan hidup. Dan pembakaran bahan bakar tersebut juga menghasilkan limbah padat yang masih memiliki kandungan senyawa kimia berbahaya. Limbah padat berupa abu terbang dasar dan abu terbang tersebut dikategorikan sebagai limbah B-3 dikarenakan terdapat kandungan oksida logam berat yang akan mengalami perlindian secara alami dan mencemari lingkungan (Tekmira, 2007).
Pemakaian bahan bakar padat berupa batu bara tersebut akan semakin meningkat mengingat dapat mengurangi biaya operasional bagi industri dengan konsumsi bahan bakar tinggi. Dengan meningkatnya penggunaan bahan bakar padat tersebut akan semakin tinggi pula jumlah limbah yang dihasilkan dari sisa pembakaran. Limbah yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tersebut dapat berupa abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Kedua limbah tersebut masih dapat menimbulkan dampak yang buruk bagi lingkungan hidup di sekitarnya, baik dari bentuknya yang masih padat juga kandungan bahan kimia berbahaya yang masih tinggi. Dan jika limbah batu bara tersebut dibiarkan saja tanpa ada tindaklanjut untuk dilakukan pengelolaan atau pemanfaatan, maka semakin lama akan mengancam kelangsungan hidup di sekitarnya. Maka dari itu penelitian ini akan mencoba memanfaatkan limbah batu bara tersebut untuk dapat digunakan dengan sebaik–baiknya tanpa mengganggu lingkungan kembali.
Perkembangan teknologi beton saat ini menjadi lebih baik dengan adanya percobaan–percobaan yang dapat memberikan nilai positif pada hasil perkembangannya dengan memberikan bahan tambah agar beton mempunyai sifat yang lebih baik. Pada penelitian ini mencoba memanfaatkan limbah batu bara (bottom ash) menjadi bahan pengganti pasir untuk beton yang diaplikasikan sebagai bata beton.
Diharapkan dengan adanya penelitian ini, dapat mengembangkan pemanfaatan limbah batu bara dengan pengujian kelayakan pemakaian dan tidak mengganggu lingkungan hidup setelah diaplikasikan sebagai bahan bangunan berupa bata beton. Dan diharapkan nantinya bata beton dengan bahan tambah berupa abu dasar (bottom ash) dapat digunakan di kalangan umum serta tidak mengganggu lingkungan hidup disekitarnya.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang dapat ditarik dari permasalahan yang telah dikemukakan pada latar belakang di atas adalah apakah bata beton dengan bahan tambah limbah batu bara (bottom ash) memenuhi standar persyaratan teknis dan lingkungan. Standar persyaratan teknis berdasarkan Spesifikasi Bahan Bangunan
Bagian A (LPMB, 1989), sedangkan standar persyaratan lingkungan berdasarkan PP Nomor 85 Tahun 1999.
C. Tujuan Penelitian
Beberapa tujuan dari penelitian yang dilakukan ini, antara lain :
1. Mengetahui kuat tekan yang dihasilkan bata beton dengan agregat halus dari limbah batu bara sebesar 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari berat agregat halus yang direncanakan.
2. Mengetahui penyerapan air yang dihasilkan dari bata beton tersebut.
3. Mengetahui jenis dan jumlah unsur logam berat yang masih terkandung dalam bata beton tersebut.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan sumbangan pemikiran dalam memanfaatkan limbah batu bara (yang dinilai membahayakan bagi lingkungan) menjadi bata beton.
2. Mengetahui persentase limbah batu bara yang dapat digunakan secara optimal sehingga didapatkan bata beton yang memenuhi persyaratan teknis dan lingkungan.
E. Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi pada masalah–masalah berikut :
1. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I dengan merk Semen Serba Guna, Holcim.
2. Agregat halus berupa pasir dari Kaliworo, Klaten dan limbah batu bara (bottom ash) dari industri tekstil PT. Palur Raya di Palur, Karanganyar.
3. Air yang digunakan adalah air dari Laboratorium Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Perencanaan campuran bata beton dengan perbandingan berat semen dan agregat halus (pasir) = 1 : 5 dan 1 : 6, dan dengan faktor air semen (fas) sebesar 0,4.
5. Penggantian pasir dengan limbah batu bara direncanakan sebanyak 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari berat pasir yang direncanakan.
6. Dilakukan uji penyerapan air terhadap bata beton yang memiliki kuat tekan yang optimal dari tiap prosentase campuran.
7. Dilakukan pengujian terhadap aspek lingkungan pada bata beton yang paling optimum memenuhi persyaratan teknis.
8. Pengujian yang dilakukan adalah uji kuat tekan, uji serapan air dan uji aspek lingkungan dari bata beton pada umur 28 hari.
F. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang analisis kuat tekan dan penyerapan air pada beton ringan dengan penambahan limbah batu bara (bottom ash) pernah dilakukan. Penelitian tersebut dengan judul “Pemanfaatan Limbah Batu bara (bottom ash) Sebagai Bahan Batako”. Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa kuat tekan batako maksimal terjadi pada perbandingan berat semen dan pasir sebesar 1 : 5 dengan pemakaian limbah batu bara sebesar 25% dari berat pasir (Cahyorini, D., 2006). Dengan adanya penelitian terdahulu yang telah dilakukan tersebut, maka diharapkan pada penelitian ini dapat mengembangkan dengan pengujian kelayakan pemakaian dan tidak mengganggu lingkungan hidup kembali. Dan bahaya dari limbah batu bara tersebut dapat teratasi secepat mungkin dengan adanya penelitian ini.
Posting Komentar