No: TA /TL/2008/ 0246
TUGAS AKHIR PEMANFAATAN LIMBAH BAHAN BERNAHAYA DAN BERACUN PT.PERTAMINA UP IV CILACAP JAWA TENGAH SEBAGAI BATA TAHAN API (TEKNIK SOLIDIFIKASI) Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata-1 Teknik Lingkungan
Disusun oleh : MAGDALENA SILITONGA NIM : 03 513 065
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2008
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya dan tidak lupa shalawat serta salam kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa umat islam dari zaman kebodohan menuju zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga penulis dapat menyelesaikan P penyusunan Tugas Akhir dengan baik dengan judul PEMANFAATAN “ EMANFAATAN LIMBAH BAHAN BERBAHAYA DAN BERACUN PT.PERTAMINA UP IV CILACAP, JAWA TENGAH SEBAGAI BATA TAHAN API (TEKNIK SOLIDIFIKASI)”.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk dapat menyelasaikan Program Sarjana Sastra Satu (S1) pada Jurusan Teknik Lingkungan Fakulta Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia. Penyusunan ini dapat terselesaikan dengan baik berkat motivasi dan bimbingan
dari berbagai pihak, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Luqman Hakim, ST, Msi, selaku Ketua Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Islam Indonesia dan juga selaku dosen pembimbing II. Terima kasih telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. H. Kasam, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak pengarahan pada penulis dalam penyusunan tugas akhir. 3. Bapak Eko Siswoyo, ST selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Lingkungan. 4. Bapak Andik Yulianto, ST. Bapak Hudori, ST. Ibu Yureana Wijayanti, ST. MSc. Ibu Any Juliani, ST, MSc, Mas Agus dan seluruh dosen yang telah mengajar di Jurusan Teknik Lingkungan. Terima kasih atas ilmu-ilmu dan yang telah diberikan kepada kami selama masa perkuliahan.
5. Papa dan Mama tercinta, terima kasih atas semua doa, dukungan, nasehat, cinta dan kasih sayangmu yang tulus. Terima kasih adik-adikku untuk semangatnya. 6. Arna Tri Wahyuni, seorang sahabat yang tulus dan sangat kusayang, terima kasih atas semua bantuan yang telah diberikan selama ini. Kamu yang terbaik. 7. Teman-teman ‘Solidifikasi’ dan mahasiswa Teknik Lingkungan khususnya angkatan 2003 yang kusayangi, semangat. Penulis menyadari dalam menyelesaikan tugas akhir ini, masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan yang memerlukan suatu koreksi. Oleh karena itu, kritik dan saran dari semua pihak yang sifatnya membangun akan penulis terima sebagai referensi. Penulis mengharapkan laporan tugas akhir ini dapat berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya khusunya mahasiswa Teknik Lingkungan.
Yogyakarta, Februari 2008 Penulis
Magdalena Silitonga
PERSEMBAHAN Dengan Sepenuh Hati, Cinta dan Kasih Sayang Kupersembahkan Tugas Akhir ini Kepada :
“Kedua orangtua ku tercinta” Ayahanda Amsaruddin Silitonga, Spd dan Ibunda Masjuwita Nababan
Yang Dengan Sepenuh Hati Berjuang Mendidik dan membesarkan anakanakmu, Memberikan Dorongan dan Pengarahan dan Selalu Mendoakanku dengan Segenap cintamu. Semoga Allah selalu melindungimu.
Adik-adikku Tersayang: Taufiq Gunawan Silitonga dan Arni Yuliana Silitonga Yang Telah Memberikan Warna-Warni Dalam Hidupku
Semua Sahabat-sahabatku , Terimakasih atas Segala Inspirasi, Ilmu, Persahabatan dan kasih sayang yang selama ini Telah kita Jalani.
MOTTO Maka sesungguhnya bersama kesulitan terdapat kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan itu terdapat kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu pekerjaan) maka bekerja keraslah. Dan hanya kepada Allah hendaklah kamu berharap (Qs.94-Al Insyiroh 5-8)
Persahabatan bisa melipatgandakan kebahagiaan dan mengurangi kesedihan (Thomas Fuller)
Guru adalah mereka yang menjadikan dirinya jembatan, para murid diundang untuk menyeberanginya, setelah semua menyebrang, dengan senang hati mereka menyeberanginya dan mendorong para murid untuk menciptakan jembatan sendiri (Nikos Kazantzakis)
Tempat Pertama Untuk Memperbaiki Keadaan Dunia Adalah di Hati, Kepala dan Tangan kita sendiri (Robert M,Pirsig)
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR................................................................... .........
i
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO ....................................
iii
DAFTAR ISI ............................................... ...........................................
iii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR...................................... ........................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................. ........................
viii
ABSTRAK .................................................. ...........................................
ix
ABSTRACT ................................................... ........................................
x
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah ...........................................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian.............................................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian...........................................................................
4
1.5. Batasan Masalah ................................................. .............................
5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum.............................................. .................................
6
2.2. Limbah B3 ........................................... ...........................................
6
2.2.1. Limbah TA-5 ........................................................................
9
2.2.2. Limbah Sandblasting ............................................ .................
11
2.2.3. Limbah Alumina....................................................................
12
2.3. Bahan Susun Bata Tahan Api................................................ ..........
14
2.3.1. Feldspar ................................................... ............................
14
2.3.2. Kaolin
15
................................................ ...............................
2.3.3. Fireclay ................................................ ...............................
17
2.3.4. Batu Andesit ................................................... ......................
18
2.3.5. Air............................................................. ............................
20
2.4. Batu Bata............ .................................................. ...........................
20
2.4.1. Bata Tahan Api (FireBrick )..................................................
24
2.5. Metode Penanganan Limbah B3........................................... ...........
24
2.5.1. Solidifikasi....................................... ......................................
24
2.5.2. Stabilisasi....................................... ........................................
25
2.5.3. Mekanisme Proses Solidifikasi Stabilisasi ............................
27
2.6. Penelitian Sebelumnya Yang Sudah Berlangsung ..........................
29
2.7. Logam Berat.............. ................................................. .....................
32
2.7.1. Kromium (Cr).............. .................................................. ........
32
2.7.2. Seng (Zn).............. .................................................................
33
2.7.3. Timbal (Pb)......................................................................... ...
35
2.7.4. Tembaga (Cu)..... ................................................. ..................
35
2.8. Pengujian Bata.............. ...................................................................
36
2.8.1. Pengujian Kuat Tekan.............. .............................................
36
2.8.2. Pengujian TCLP............................................................... ......
37
2.8.3. pH (Derajat Keasaman-Kebasaan).............. ..........................
38
2.8.3.1. Larutan Asam............... ..............................................
39
2.8.3.2 Larutan Basa................. ..............................................
40
2.10. Hipotesa Penelitian.............. ..........................................................
43
BAB III. Metode Penelitian 3.1. Jenis Penelitian .................................................. .............................
42
3.2. Lokasi Penelitian .............................................................................
42
3.3. Waktu penelitian..............................................................................
42
3.4. Alat dan Bahan Penelitian ................................................. ..............
43
3.4.1. Bahan-Bahan Penelitian ........................................................
43
3.4.2. Alat-Alat Penelitian ................................................. ..............
44
3.5. Penelitian Laboratorium ............................................ ......................
44
3.5.1. Berat Jenis Agregat Halus ................................................ ....
44
3.5.2. Berat Isi Padat..................................... ..................................
44
3.5.3. Berat Isi Gembur ................................................... ...............
45
3.5.4. Kadar Air .................................................. ............................
45
3.6. Pembuatan Benda Uji .....................................................................
46
3.7. Pengujian Bata ............................................... ................................
47
3.7.1. Pengujian Kuat Tekan Bata ............................................... ...
47
3.7.2. Analisa TCLP .......................................................................
48
3.7.3. Analisa pH .............................................. ..............................
48
3.8. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ..............................................
50
BAB IV. Hasil dan Pembahasan ............................................. ................
51
4. 1. Karakteristik Limbah TA-5, Sandblasting Dan alumina ........... ....
51
4.2. Komposisi Campuran Batu Bata .................................................. .
52
4.3. Pengujian Kuat Tekan ................................................. ..................
54
4.4. Pengujian Kimia (TCLP)........................... ....................................
56
4.5. Pengujian pH ...............................................................................
58
4.6. Prospek Pengembangan Produk ................................................... .
63
4.6.1. Teknis
...............................................................................
64
4.6.2. Ekonomis ..............................................................................
64
4.6.3. Lingkungan ............................................... ............................
65
BAB V. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan....................................................... ...............................
67
5.2. Saran....... ................................................. ........................................
68
DAFTAR PUSTAKA............................. ................................................
69
LAMPIRAN DOKUMENTASI
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.
Limbah B3 PT.Pertamina UP IV Cilacap........................
8
Tabel 2.2.
Komposisi Limbah TA-5.................................................
10
Tabel 2.3.
Komposisi Kimia dan Siat Fsik Feldspar..........................
14
Tabel 2.4.
Syarat Ukuran Bata Merah ..............................................
23
Tabel 2.5.
Penggolongan Bata Berdasarkan Kuat Tekan .................
24
Tabel 3.1.
Komposisi Bahan Bata Tahan Api ..................................
48
Tabel 3.2.
Hasil Uji Kuat Tekan ............................................... ........
42
Tabel 4.1.
Karakteristik Fisik Limbah..............................................
52
Tabel 4.2.
Karakteristik Kimia Limbah............................................
52
Tabel 4.3.
Komposisi Bahan Bata Tahan Api ..................................
54
Tabel 4.4.
Perbandingan Hasil Pengujian TCLP..............................
58
Tabel 4.5.
Prospek Pengembangan Produk ......................................
64
\
DAFTAR GAMBAR Halaman
Gambar 2.1. Limbah TA-5 ................................................... ................
9
Gambar 2.2. Limbah Sandblasting .......................................................
11
Gambar 2.3. Limbah Alumina............................................... ...............
12
Gambar 2.4. Feldspar ................................................. ..........................
15
Gambar 2.5. Kaolin................................ .............................................
16
Gambar 2.6. Fireclay............................ ................................................
18
Gambar 2.7. Abu Batu Andesit..................................... .......................
19
Gambar 2.8. Bata Tahan Api................................................................
24
Gambar 3.1. Bagan Alir Penelitian ............................................ ..........
51
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Bata............................... .....
55
Gambar 4.2. Hasil Pengujian TCLP ................................................... ..
56
Gambar 4.3. Hasil Pengujian pH Formula B1………………………...
59
Gambar 4.4. Hasil Pengujian pH Formula B2........................... ...........
59
Gambar 4.5. Hasil Pengujian pH Formula B3.................................... ..
60
Gambar 4.6. Hasil Pengujian pH Formula B4................................ .....
60
Gambar 4.7. Hasil Pengujian pH Formula B5................................. .....
61
DAFTAR LAMPIRAN Pembuatan Bata ................................................... ....................................
L1
Tahapan Pengujian TCLP.......................................... ..............................
L2
Tahapan Pengujian TCLP (Lanjutan)................................. .....................
L3
Pemeriksaan Kuat............................ ........................................................
L4
Hasil Analisa TCLP Limbah Alumina.................................... ................
L5
Hasil Analisa TCLP Limbah TA-5.................................. ........................
L6
Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999 ..............................................
L7
Hasil Pengukuran pH...............................................................................
L8
Hasil Pengujian Kuat Tekan ................................................ ....................
L9
Hasil Uji Berat Isi Padat ……………………………………………….
L10
Hasil Uji Berat Isi Jenis ………………………………………………..
L11
Hasil Uji Berat Isi Gembur ............................................ .........................
L12
Hasil Uji Kadar Air TA-5……………………………………………….
L13
Hasil Uji TCLP Limbah…………………………………………………
L14
Hasil Uji TCLP Formula ……………………………………………….
L15
ABSTRAK
Limbah selalu menimbulkan masalah lingkungan, apalagi jika tergolong kategori bahan berbahaya dan beracun (B3). Maka perlu adanya penanganan limbah yaitu pemanfataan limbah B3 dari PT. Pertamina UP IV Cilacap yaitu limbah TA5, limbah sandblasting dan limbah alumina sebagai bata tahan api. Bata tahan api dibuat dari
campuran limbah dan bahan tambahan berupa feldspar , kaolin , fireclay dan batu andesit. Tujuannya untuk mengetahui tingkat imobilisasi logam berat pada limbah dan untuk mengetahui nilai kuat tekan. Pengujian bata meliputi: uji kuat tekan, uji TCLP dan uji pH. Dalam komposisi bahan bata tahan api penggunaan proporsi limbah 50%, berdasarkan hasil pengujian, proporsi pemakaian limbah yang mempengaruhi peningkatan nilai kuat tekan adalah variasi formula berturut-turut yaitu TA-5 (20%, 15% dan 10%), sandblasting (20%, 25%, 30%) 2
dan alumina (10% tiap variasi). Kuat tekan terbesar adalah 162 kg/cm pada proporsi limbah TA-5 10%, Sandblasting 30% dan Alumina 10%. Tiap limbah dan bahan tambahan bata mengandung unsur silica yang tinggi dan dapat melebur dengan bahan lain pada suhu 1.200ºC dan mempengaruhi sifat bata menjadi kuat. Uji perlindian logam berat yaitu Cr, Cu, Pb dan Zn menggunakan metode Toxicity Characteristics Leaching Procedure (TCLP) menunjukkan bahwa hasil uji awal tiap
limbah maupun uji akhir pada tiap formula masih berada dibawah baku mutu yang ditentukan yaitu dalam PP 85 Tahun 1999. Pada uji pH terjadi perubahan pH terhadap bata karena adanya proses lindi dalam bata dan terjadi pengenceran. Bata tahan api tidak ekonomis karena nilai produksi bata tahan api lebih mahal dari pada bata di pasaran karena skala pembuatan bata hanya untuk penelitian. Kata kunci : Solidifikasi, limbah TA5, limbah Sandblasting dan limbah Alumina, lindi.
ABSTRAK
Waste always to arouse the environmental problem, and surely if included hazardous substance (B3) of category. Then need the handle of waste that is exploiting hazardous waste from PT. Pertamina UP IV Cilacap are TA-5, sandblasting and alumina waste as fire brick. Firebrick is made from mixture of waste and additional substance like feldspar, kaolin, fireclay and andesit stone. The purpose to know the level of imobilitation heavy metal at waste and to know the value compressive strength. Brick testing there are: compressive strength, TCLP test and pH test. In firebrick substance composition is use proportion of waste 50%, based on result test, the proportion of waste usage that influencing the improvement compressive strength is formula of variation are TA-5 ( 20%, 15% and 10%), sandblasting ( 20%, 25%, 30%) and alumina (10% every variation) 2
The biggest of compressive strength is 162 kg/cm of formula B5 with proportion of TA-5 waste 10%, Sandblasting waste 30% and Alumina waste 10%. Every additional substance and waste of brick contain the high silica element and can melt with the other substance at temperature 1.200ºC and influence the characteristic of brick become strength. The leaching experiment of heavy metal Cr, Cu, Pb And Zn using TCLP method (Toxicity Characteristics Leaching Procedure) it show the beginning of testing value every waste and also final testing at formula B3, B4 And B5 still reside in under of quality determined from PP No 85 Tahun 199. At pH test is happened the change to brick caused there are leaching process in brick then escaped effect the thinning happen. Firebrick is not economic because production rate of firebrick is cost than brick in marketing, because the scale of brick making just to research.
Keyword : Solidification, TA5 waste, Sandblasting waste and Alumina waste, leachet.
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
PT. PERTAMINA UP IV Cilacap adalah industri yang mengelola minyak dan gas bumi di Indonesia, menghasilkan limbah dengan jenis dan karakteristik yang berbeda-beda. Dimana unit pengolahan minyak dan kapasitasnya adalah 348.000 barrel/hari. Proses pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) di PT. Pertamina (Persero) UP-IV Cilacap terlihat dengan adanya prosedur pengelolaan limbah B3 dalam bentuk tata kerja organisasi nomor B-013/E-14900/2006-SO B-013/E-14900/2006-SO dengan pihak LLKK sebagai operasional utama dalam kegiatannya dan ditunjang dengan tata kerja organisasi dan tata kerja individu yang lain di lingkungan PT. Pertamina UP-IV Cilacap. PT. PERTAMINA UP-IV Cilacap menghasilkan limbah tatoray spent catalyst TA-5 sebanyak 67.890,7 ton, sandblasting, alumina, ceramicball, clay dan glasswall yang tersimpan dalam gudang penyimpanan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) sejak tahun 2004. Limbah selalu menimbulkan masalah bagi lingkungan, apalagi jika tergolong kategori bahan berbahaya dan beracun (B3). Maka perlu adanya perlindungan lingkungan lebih lanjut. Penanganan limbah B3 diserahkan kepada PT. Persada Pamunah Limbah Industri (PPLI) dan membutuhkan biaya cukup besar. Penanganan limbah bisa dilakukan dengan tidak membutuhkan biaya besar yaitu dengan memanfaatkan limbah B3 menjadi bahan bangunan seperti batu bata (brick ), paving block , beton, ceramic, merchandise , brick ), furniture dll.
Dengan melakukan pemanfaatan limbah B3 PT. Pertamina Pertamina UP-IV Cilacap yaitu limbah TA5, limbah sandblasting dan limbah alumina sebagai bata tahan api diharapkan kualitas bahan bangunan dapat diwujudkan. Pemanfaatan limbah pada bahan bangunan dapat
mengurangi
pencemaran
terhadap
makhluk
hidup
dan
lingkungan.
Serta
menghasilkan alternatif bahan bangunan yang ramah lingkungan. Sifat keamanan dan kenyamanan dalam suatu bahan bangunan harus diperhatikan guna memperhatikan keselamatan masyarakat contohnya kebakaran. Kebakaran sering
menimbulkan berbagai akibat yang tidak diinginkan baik yang menyangkut kerugian materil, kerusakan lingkungan, dan menimbulkan ancaman bagi keselamatan jiwa manusia. Pada bangunan gedung tinggi, pencegahan dan penanggulangannya terhadap bahaya kebakaran sangat penting, karena bangunan gedung tinggi merupakan suatu sistem yang kompleks dimana pengamanannya terhadap bahaya kebakaran sangat diutamakan. Limbah TA-5 adalah limbah katalis dalam proses yang terjadi di unit tatoray. Katalis ini berbentuk pellet, berwarna hitam dan tidak berbau. Limbah ini mengadung silica dan alumina . Limbah sandblasting adalah pasir yang mengandung pasir silica berwarna coklat muda, pasir ini digunakan pada proses penggolontoran sehingga pasir ini langsung terkontaminasi dengan minyak yang mengandung limbah. Sedangkan limbah alumina bersifat tidak larut dalam air dan organik cair dan sangat ringan. Dapat larut dalam asam kuat dan alkali. Unsur silica pada pasir dan unsur alumina pada tanah liat baik digunakan dalam pembuatan bata tahan api karena sifat kedua unsur adalah tahan api. Seiring perkembangan teknologi, pengunaan batu bata semakin menurun. Munculnya material-material baru seperti gypsum, bambu yang telah diolah, cenderung lebih dipilih karena memiliki harga lebih murah dan secara arsitektur lebih indah. Penggunaan tanah liat yang berlebihan dan sedikit pasir akan berakibat bata akan menyusut dan retak lebih cepat selama pengeringan dan pembakaran bata. Pasir yang terlalu banyak juga akan mengakibatkan tidak ada lekatan antar butir-butirnya sehingga bata menajdi rapuh dan lemah. Sedikit mengandung kapur berguna untuk membantu proses pelelehan pasir saat pembakaran dan mengikat butir-butir tanah. Apabila terlalu banyak kapur, bata menjadi mudah retak. Oksida besi juga sedikit digunakan untuk memperbaiki proses pembakaran dan memberi warna merah setelah pembakaran (Tjokrodimulyo,1995). Limbah TA 5, limbah sandblastin g dan limbah alumina mengandung silica dan alumina, dimana jika kadar silica dan alumina diperbanyak, kolaborasi dengan bahan
bangunan lainnya bisa menghasilkan bahan yang tahan api. Ini karena sifat alumina dan silica yang tahan terhadap suhu tinggi yaitu alumina 2000°C dan silica 1700°C. Limbah TA-5, sandblasting dan alumina dimanfaatkan sebagai bahan campuran pembuatan bata
tahan api melalui proses solidifikasi. Untuk itu perlu diteliti komposisi campuran limbah yang tepat dalam pembuatan bata.
1.2
Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas didapatkan rumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut: 1. Apakah limbah TA-5, sandblasting dan alumina yang dimanfaatkan untuk pembuatan bata tahan api memiliki nilai uji kuat tekan yang sesuai dengan standar bata dan pasaran? 2. Apakah limbah TA-5, sandblasting dan alumina yang dimanfaatkan untuk pembuatan bata tahan api dapat mengimobilisasi logam-logam berat? 3. Berapakah konsentrasi unsur-unsur logam berat pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina yang terlepas setelah dibuat bata tahan api pada waktu pengujian TCLP? 4. Bagaimana pengaruh penambahan komposisi limbah TA-5, sandblasting dan alumina terhadap kualitas bata tahan api yang dihasilkan?
5. Bagaimana perbandingan nilai produksi pembuatan bata tahan api dengan menggunakan limbah TA-5, sandblasting dan alumina dibandingkan dengan bata di pasaran?
1.3
Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan yang ada maka penelitian ini bertujuan: 1. Untuk mengetahui konsentrasi logam berat pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina yang terlepas setelah disolidifikasi menjadi bata tahan api.
2. Untuk mengimobilisasi logam-logam berat pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina setelah disolidifikasi menjadi bata tahan api.
3. Untuk mengetahui sifat fisik yaitu pengujian kuat tekan bata tahan api dari limbah TA-5, sandblasting dan alumina.
4. Untuk mengetahui nilai produksi yang dikeluarkan dalam pembuatan bata tahan api dengan menggunakan campuran limbah TA-5, sandblasting dan alumina dan dibandingkan dengan bata di pasaran.
5. Untuk mengetahui apakah pemanfaatan campuran limbah TA-5, sandblasting dan alumina dapat mempengaruhi kualitas bata menjadi tahan api.
1.4
Manfaat Penelitian
Pemanfaatan limbah TA-5, sandblasting dan alumina dalam pembuatan bata diharapkan akan memberikan manfaat: 1. Limbah TA-5, sandblasting dan alumina dari PT. Pertamina UP IV Cilacap dapat dimanfaatkan sebagai bata tahan api. 2. Pemanfaatan limbah TA-5, sandblasting dan alumina untuk pembuatan bata tahan api dapat meminimalkan unsur-unsur logam berat dan meningkatkan keamanan dan keselamatan bahan bangunan. 3. Dapat mengurangi pencemaran terhadap makhluk hidup dan lingkungan. Serta menghasilkan alternatif bahan bangunan yang ramah lingkungan.
1.5
Batasan Masalah
Sesuai dengan tujuan penelitian, agar penelitian ini lebih mudah perlu adanya batasan-batasan sebagai berikut : 1. Limbah padat yang digunakan pada penelitian ini berasal dari limbah TA-5, sandblasting dan alumina PT. PERTAMINA UP IV Cilacap.
2.
Bahan tambahan pembuatan bata yaitu: feldspar , kaolin , fireclay dan air yang berasal dari studio keramik PPPPTK Seni dan Budaya Kesenian Yogyakarta. Sedangkan andesite (batu vulkanik) diperoleh dari Jl. Magelang km 16 Yogyakarta.
3. Metode pengujian kekuatan produk yang dilakukan mengacu pada metode SNI dan ASTM. 4. Tungku Pembakaran bata tahan api di lakukan di studio keramik PPPPTK Seni dan Budaya Kesenian Yogyakarta dengan suhu 1.200°C.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Tinjauan Umum
Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka kebutuhan manusia semakin berkembang juga. Mengakibatkan sumber daya alam perlahan-lahan habis dan mengakibatkan kerusakan pada alam. Menjaga sumber daya alam agar kebutuhan manusia dapat terpenuhi yaitu dengan cara menjaga kelestarian lingkungan dan menghemat sumber daya alam. Indonesia merupakan salah satu negara berkembang dalam kegiatan pembangunan, didalam pembangunan membutuhkan bahan bangunan yang berkualitas dan ramah lingkungan sehingga tidak menimbulkan pengaruh negatif pada alam seperti terjadi polusi udara, emisi gas efek rumah kaca, pemanasan global dan berkurangnya sumber daya alam. Pembangunan yang berkelanjutan sangat dibutuhkan guna memenuhi kebutuhan manusia sekarang tanpa merugikan kebutuhan generasi muda di masa depan. Pemilihan bahan bangunan yang aman, nyaman dan ramah lingkungan dapat dilakukan seperti melakukan pemanfaatan limbah industri sebagai bahan campuran pembuatan bahan bangunan seperti batu bata, paving block , keramik, batako, furniture dan merchandice . Penggunaan batu bata hampir tidak ada batasnya, hal ini ditandai dengan
banyaknya kegunaan dari bata itu sendiri yang telah dimanfaatkan oleh manusia (Dalzell dan Townsend, 1948).
2.2
Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)
Limbah adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan. Limbah merupakan suatu benda yang mengandung zat yang bersifat membahayakan atau tidak membahayakan kehidupan manusia, hewan, serta lingkungan dan umumnya muncul karena hasil perbuatan manusia, termasuk industrialisasi. Limbah padat adalah semua limbah yang dihasilkan dari aktifitas manusia dan binatang yang berbentuk padat, tidak berguna dan tidak dimanfaatkan atau tidak diinginkan atau dapat didefinisikan sebagai sesuatu massa heterogen yang dibuang dari aktifitas penduduk, komersial dan industri. Limbah ini dapat berupa bangunan padat seperti lumpur,
sisa logam, bekas-bekas kemasan, kerak, dan lain-lain. Limbah padat umumnya dapat dimanfaatkan oleh masyrakat atau industri lain tetapi banyak pula yang tidak mungkin dimanfaatkan sehingga perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut. Limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) adalah limbah yang mengandung bahan berbahaya dan beracun karena sifat dan konsentrasinya dan jumlahnya, baik secara langsung atau tidak langsung dapat merusak dan mencemarkan lingkungan hidup atau dapat membahayakan kesehatan manusia. Limbah beracun adalah limbah yang mengandung pencemar yang bersifat racun bagi manusia atau lingkungan yang dapat menyebabkan kematian atau sakit yang serius apabila masuk kedalam tubuh melalui pernafasan, kulit atau mulut. Penentuan sifat racun untuk mengidentifikasi limbah ini dapat menggunakan baku mutu konsentrasi Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) pencemar organik dan anorganik dalam limbah
sebagaimana yang tercantum dalam PP No.85 tahun 1999. Apabila limbah mengandung salah satu pencemar yang terdapat Peraturan Pemerintah, dengan konsentrasi sama atau lebih besar maka limbah tersebut merupakan limbah B3. Bila nilai konsentrasi zat pencemar labih kecil dari nilai ambang batas maka dilakukan uji toksikologi. Limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang dibuang langsung kedalam lingkungan dapat menimbulkan bahaya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia serta makhluk hidup lainnya. Mengingat resiko tersebut, perlu diupayakan agar setiap kegiatan industri dapat meminimalkan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang dihasilkan dan mencegah masuknya limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) dari luar Wilayah Indonesia. Pemerintah Indonesia dalam pengawasan perpindahan lintas batas limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) telah meratifikasi Konvensi Basel pada tanggal 12 Juli 1993 dengan Keputusan Presiden Nomor 61 Tahun 1993. Untuk mengidentifikasi limbah sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) diperlukan uji karakteristik dan uji toksikologis atas limbah tersebut. Pengujian ini meliputi karakterisasi limbah atas sifat-sifat mudah meledak dan atau mudah terbakar dan atau bersifat reaktif, dan atau beracun dan atau menyebabkan infeksi, dan atau berisfat korosif. Sedangkan uji teksikologi digunakan untuk mengetahui nilai akut dan atau kronik limbah.
Penentuan sifat akut limbah dilakukan dengan uji hayati untuk mengetahui hubungan dosis respon antara limbah dengan kematian hewan uji untuk menetapkan nilai Lethal Dose Fifty (LD50) adalah dosis limbah yang menghasilkan 50% respons kematian
pada populasi hewan uji. Sedangkan sifat kronis limbah B3 ditentukan dengan cara mengevaluasi sifat zat pencemar yang terdapat di dalam limbah dengan menggunakan metodelogi tertentu (PP No 85 tahun 1999).
Tabel 2.1 Limbah B3 yang dihasilkan Pertamina UP IV Cilacap No
Jenis Limbah B3
1
Sludge IPAL
2
Oil Sludge
3
Pelumas Bekas
4
Katalis Bekas
5
Spent Clay Kemasan Terkontaminasi Solvent Bekas Bahan Kimia Bekas Analisa
6 7 8
Sumber Limbah CPI, RBC,sewer Holding Basin Tank Cleaning Rotating Equipment Mobil Pemadam Reaktor Column Kilang Paraxylene Drum Chemical Oli Proses
Laboratorium
Keterangan
Ditampung di Sludge Pond Slude Oil Recovery
Dimasukan ke CPI Disimpan dalam drum Ekspor Landfill Reuse , dibuang ke scrap yard setelah dibersihkan Ditampung di Sludge Pond Dimasukan ke CPI setelah dilakukan penetralan
(Sumber: Data PT.Prtamina UP-IV Cilacap)
Penentuan yang lebih spesifik terhadap kandungan bahan organik dan anorganik yang diklasifikasikan sebagai komponen aktif B3, ditentukan dengan metoda Toxicity Characteristic
Leaching
Procedure
(TCLP). Identifikasi limbah B3 berdasarkan
karakteristiknya dapat dibagi seperti dijelaskan sebagi berikut: 1. Mudah meledak 2. Mudah terbakar 3. Limbah reaktif 4. Limbah beracun 5. Korosif 6. Limbah infeksi 7. Uji toksikologi
2.2.1 Limbah TA-5 Spent Catalyst TA-5 dihasilkan secara periodik oleh Kilang Pertamina UP-IV
Cilacap dalam jumlah yang cukup besar dan menurut peraturan jenis limbah tersebut termasuk ke dalam limbah B3. Spent Catalyst TA-5 berupa limbah padat, berbentuk pelet keras berwarna hitam berasal dari Kilang paraxylen e dari unit tatoray. Katalis
merupakan
bahan
yang
banyak
digunakan di Pertamina UP-IV terutama kilang paraxylene . Limbah katalis yang digunakan pada unit
tatoray ini adalah jenis yang mengandung unsur-unsur penyusun yaitu alumina dan silica. Menurut penelitian yang dilakukan PT. PERTAMINA dan LEMIGAS, Gambar 2.1 Limbah TA-5
limbah Spent Catalyst yang dihasilkan unit tatoray
tidak beracun dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan. Spent katalis yang digunakan berasal dari unit tatoray yang mengolah umpan berupa: 1. Toluena yang berasal dari hasil atas kolom toluena ex unit sulfolane 2. Toluena dari hasil atas dari kolom finishing ex unit parex 3. C9 aromat darri hasil atas dari kolom heavy aromat ex unit xylena Katalis TA-5 digunakan pada suatu kilang minyak yang dilengkapi unit tatoray sebagai bahan untuk mengarahkan dan mempercepat laju reaksi untuk menghasilkan Benzene dan Paraxylene . Komposisi TA-5 dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 2.2 Komposisi Limbah TA-5 Komposisi
% Berat
Aluminosilicate
75-85
Alumunium oxide
15-25
Berdasarkan material safety data sheet (MSDS), katalis TA-5 dapat mempengaruhi kesehatan manusia apabila terjadi kontak melalui kulit dan mata.
Pemaparan juga dapat melalui pencernaan atau pun pernafasan apabila terdapat debu maupun gas yang berasal dari materi TA-5: 1. Kontak Kulit: Dapat menyebabkan iritasi kulit (katalis TA-5 menjadi panas saat pertama kali menyerap air). 2. Kontak Mata: Debu atau materi dapat menyebabkan tidak nyaman atau iritasi pada mata, sehingga mata berair dan merah. 3. Pencernaan: Membakar jaringan tubuh. 4. Pernafasan: Debu yang berasal dari materi ini dapat menyebabkan iritasi 5. Pada organ pernafasan termasuk paru-paru. Karakteristik Catalyst TA-5 adalah sebagai berikut : 1. Tidak mudah meledak 2. Tidak mudah terbakar 3. Tidak bersifat reaktif 4. Tidak bersifat korosif 5. Tidak menyebabkan infeksi 6. Tidak beracun
2.2.2 Limbah Sandblasting Sandblasting adalah limbah dari Kilang Pertamina UP-IV Cilacap dan tidak
termasuk ke dalam limbah B3. Sandblasting berupa pasir berwarna coklat muda yang berfungsi sebagai bahan pengisi dan mengandung unsur utama silica (SiO2) selain itu juga mengandung Al2O3, K 2O, Fe2O3, CaO, TiO2 dan MgO. Sandblasting
digunakan
dalam
kegiatan
perawatan kilang, seperti dalam perbaikan atau pengecetan tangki juga dimanfaatkan untuk proses pembersihan kerak pada dinding kilang minyak Material yang digunakan memiliki karakteristik yang sama Gambar 2.2 Limbah Sandblasting
dengan
pasir
pada
umumnya.
Sehingga
diharapkan dapat sebagai bahan pengisi dalam
pembuatan bahan bangunan khusunya batu bata untuk mempermudah proses pengeringan dan pengontrol penyusutan. Menurut wikipedia.org, sandblasting merupakan suatu proses dalam memperlancar, membentuk dan membersihkan suatu permukaan yang susah dikasarkan atau dihaluskan dengan cara memaksa butiran partikel padat ke permukaan lain dengan kecepatan tinggi, efeknya sama dengan penggunaan amplas. Proses pembuatan sandblasting sudah dipatenkan oleh Benjamin Chew Tilghman H
pada tanggal 18 Oktober 1870. Sandblasting adalah suatu bahan yang digunakan untuk mempercepat reaksi perengkahan (cracking ). Sandblasting digunakan untuk membersihkan kotoran, kerusakan, cat atau lapisan-lapisan lain dari pergantian permukaan. Pembersihan kerikil pada umumnya tidak mengandung limbah berbahaya. Menurut sejarah, material yang digunakan untuk pembuatan sandblasting adalah pasir yang sudah sieved untuk suatu ukuran seragam. Debu silika diproduksi di proses semburan pasir yang disebabkan silicosis setelah penghisapan debu terus menerus. Sandblasting sekarang hanya dapat dilakukan di lingkungan yang terkendali dengan
menggunakan ventilasi, pakaian pelindung dan mensupply udara yang terhirup. Material lain sandblasting telah dikembangkan sebagai pengganti pasir sebagai contoh; debu baja, baja tembak, terak tembaga, manik-manik kaca, butir logam, batu karbondioksida, akik merah tua, bubuk abrasif berbagai nilai, bubuk ampas bijih, dan bahkan mengandaskan kulit kelapa yang telah digunakan untuk aplikasi spesifik dalam menghasilkan permukaan yang jelas.
2.2.3 Limbah Alumina (AL2O3) Alumina adalah suatu bahan yang dipergunakan dalam proses pengolahan minyak
bumi khususnya PT. Pertamina UP-IV Cilacap. Pada akhir proses, alumina ini akan dikeluarkan berupa limbah, yang setiap harinya mencapai ± 13427,6 kg/hari atau 62 drum/hari dari Spent Clay Kilang Paraxylene . Alumina adalah campuran bahan kimia dengan titik lebur 2.000°C. Alumina tidak
dapat larut dalam air dan organik cair dan sangat ringan dapat larut dalam asam kuat dan alkali. Untuk mengubah sifat-sifat dasar alumina yang semula hanya sebagai material
struktural dilakukan
menjadi
teknik
material
modifikasi.
fungsional
Secara
alami,
aluminium oksida terdapat dalam bentuk kristal corundum .
Alumina penting dalam perdagangan
terutama, digunakan dalam produksi logam alumina. Alumina juga digunakan untuk abrasi, corundum , dan Gambar 2.3 Limbah Alumina
emery (batu gosok) digunakan secara luas seperti
persiapan pembutan pengikisan alumina . Digunakan untuk alumina abrasi meliputi Alundum dan Alosite. Alumina alami digunakan dalam pembuatan tempat meleburnya logam dan alat lain untuk dicairkan. Hydratealumina digunakan dalam cat mordant untuk membuat zat warna, juga digunakan dalam pembuatan kaca, kosmetik, dan obat – obatan seperti antasida. Hasil studi Univ.Texas El Paso SWP2 yang menyatakan bahwa spent alumina termasuk dalam Kelas II bukan limbah B3 (Class II non-hazardous waste ) sehingga cukup aman digunakan sebagai bahan campuran dalam
pembuatan bata. Komposit alumina spinel memiliki sifat-sifat sebagai berikut: 1. Susut bakar (0-15)% 2. Penyerapan air (0- 21)% 3. Berat jenis (3,2-3,6)g/cm 2
4. Kuat lentur tertinggi 895 kg/cm
2
5. Kuat tekan tertinggi 2556 kg/cm . (ITB Central Library dalam Searching Powered by GDL4_2.mht) Dalam proses penyulingan minyak bumi PT. Pertamina UP-IV Cilacap pada unit kilang paraxylene menghasilkan limbah padat salah satunya adalah activated alumina yang digunakan sebagai absorbent atau filter air seperti halnya zeolit . Alumina yang digunakan adalah alumina yang mempunyai senyawa keras yang stabil pada suhu tinggi dan tahan terhadap hidrasi oleh air dan reaksi dengan senyawa asam. Alumina berbentuk bulat-bulat kecil berwarna putih kekuning-kuningan mempunyai
kandungan unsur utama alumina dan silica. Bila activated alumina dirasa sudah jenuh maka activated alumina ini akan dikeluarkan dan diganti dengan alumina yang baru.
2.3
Bahan Susun Bata Tahan Api
2.3.1 Feldspar
Menurut white were division the american ceramic society , definisi feldspar adalah suatu kelompok mineral batuan beku terutama terdiri senyawa alumina silikat yang mengandung satu atau lebih unsur basa seperti Kalium, Natrium, Kalsium, Barium yang salah satu kation basa tersebut merupakan kation utama. Feldspar adalah mineral yang sangat umum dalam batuan beku asam maupun basa dan merupakan sekelompok mineral yang sangat dominan. Feldspar suatu senyawa alumina silikat yang mengandung satu atau lebih unsur basa seperti kalium (K), natrium (Na), dan kalsium (Ca). Feldspar terdiri dari tiga komposisi kimia yaitu:
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Feldspar Feldspar
Komposisi Kimia Teoritis (%)
Rumus K 2O
Na2O
CaO
Al2O3
SiO2
Ortoklas
K 2O.Al2O3.6SiO2
16,9
-
-
18,4
64,7
Albit
Na2O.Al2O8. 6SiO2
-
11,8
-
19,4
68,8
Anortit
CaO.Al2O8. 6SiO2
-
-
20,1
36,62
43,28
(Sumber: Kerr, 1959 )
Untuk memperoleh feldspar yang berkualitas baik maka hasil penambangan harus diolah untuk menghilangkan atau mengurangi sebanyak mungkin mineral-mineral pengotornya. Kandungan mineral pengotor akan sangat menurunkan mutu produk akhir. Pemisahan dapat dilakukan dengan cara flotasi. Feldspar ditemukan pada batuan beku, batuan
erupsi dan metamorfosa baik yang bersifat asam maupun basa. Kompisisi Kimia: CaO, SiO2, AI2O3, H2O2, Fe203, Na20, MgO,K 2O. Sifat: warna putih keabu-abuan,
hijau
muda,
kuning
kotor
hasil
sedimentasi dan pelapukan batu tufa, dan titik lebur Gambar 2.4 Feldspar
1100-1500ºC. Kegunaannya: sebagai flux dalam
industri keramik, gelas dan kaca, juga untuk bahan pembuatan barang-barang tahan panas dengan persentase komposisi diperlukan sebesar 18,8 – 25,8%. Industri keramik halus dan kaca/gelas merupakan dua industri yang paling banyak mengkonsumsi feldspar olahan, terutama yang memiliki kandungan K 2O tinggi dan CaO rendah. Berbicara mengenai potensi endapan feldspar di Indonesia, material ini terdapat hampir di seluruh negeri dengan bentuk endapan berbeda dari satu daerah dengan daerah yang lain tergantung jenis endapan, primer atau sekunder. Data dari Direktorat Inventarisasi Sumberdaya Mineral menunjukkan cadangan terukur ( proved ), tereka ( probable ) dan terindikasi ( possible ) (2)
masing-masing sebesar 271.693, 11.728 dan 56.561 ribu ton (Anonim, 2005) .
2.3.2
Kaolin Kaolin adalah massa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan
besi rendah. Sebenarnya kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan termasuk jenis tanah liat primer. Sifat dan keadaan kaolin antara lain: 1. Berbutir kasar, rapuh dan tidak plastis jika dibandingkan dengan lempung sedimenter, karena itu sulit dibentuk. 2. Warnanya putih karena kandungan besinya paling rendah. Titik lebur 1.850°C 3. Makin halus ukurannya, maka akan semakin plastis dan sebaliknya 4. Daya hantar listrik dan panas rendah Karena jenis kaolin tidaklah sangat plastis, maka taraf penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api. Kaolin mempunyai komposisi hydraus aluminium silikat (2H2O AL2O3 2SiO2) dengan beberapa material penyerta. Proses
pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik. Endapan kaolin ada dua macam, yaitu: endapan residual dan sedimentasi. Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit, nakrit, dikrit, dan halloysit (Al2(OH)4SiO5.2H2O), yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiri. Sifat-sifat mineral kaolin adalah plastis, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah, serta pH bervariasi. Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat,
Kalimantan Selatan, dan Pulau Bangka dan Belitung, serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera, Pulau Jawa, dan Sulawesi Utara. Kaolin berwarna putih sampai agak keputih-
putihan
dengan
sifat
gembur
mudah
diremas,
mengandung oksida besi, perlapisan tidak jelas, ketebalan antara 1-3 meter, terbentuk akibat proses hidrotermal. Kegunaan kaolin sebagai bahan industri keramik, refraktori, kimia, tapal gigi, sabun, cat, Gambar 2.5 Kaolin
kosmetik dan pengikat pellet, barang-barang
untuk bangunan, bahan pembuatan karet, pestisida. Dalam industri kertas, kaolin digunakan sebagai bahan pengisi dan bahan pelapis (coating ) agar permukaan menajadi kuat dan halus. Karena sifat daya hantar panas dan listrik yang rendah sehingga kaolin dapat digunakan untuk peralatan/barang-barang tahan api, dan digunakan untuk penyekat dan (2)
sebagai bahan pemutih pada industri gula, makanan dan obat-obatan (Anonim, 2005) . Kaolin sebagai bahan baku industri mempunyai kegunaan yang bervariasi : 1. Industri kertas, kaolin digunakan sebagai bahan pengisi ( filler material ) dan sebagai bahan pelapis (coating material ). 2. Industri keramik dan poselin, kaolin digunakan sebagai bahan body melalui proses biscuit, maupun bahan glasir. 3. Industri karet, kaolin digunakan sebagai bahan vulkanisir. 4. Bahan tahan api, kaolin digunakan sebagai bahan utama pembuatan bata tahan api. 5. Industri cat, kaolin digunakan sebagai bahan extender prduksi cat, substitusi yang mewarnai cat dan untuk membuat cat berwarna cemerlang. 6. Industri plastik, kaolin digunakan untuk membuat permukaan plastik menjadi rata dan membuat plastik resisten terhadap serangan zat-zat kimia. 7. Barang-barang industri lain seperti : tinta putih, lem perekat, insektisida, obatobatan, semen, pupuk, bahan pemutih, kosmetika, pasta gigi dan tekstil. 8. Tiap penggunaan kaolin memerlukan spesifikasi tersendiri misal: 9. Sebagai pengisi ( filler ) antara lain: a. Derajat keputihan ( brightness ): 79-83,5%
b. Sisa lolos saringan: 0,3-0,5% c. pH: 4,5-7,0 d. Kandungan air: maksimum 1% 10. Sebagai pelapis ( coating ) antara lain: a. Derajat keputihan ( brightness ): lebih dari 83% b. Ukuran butir: <2 mikron: 71-80%,>3 mikron: 3-8% c. Bentuk partikel: flat shape
2.3.3
Fire clay Fire clay merupakan bahan galian yang terdiri dari dari mineral kaolinit yang
bentuk kristalnya tidak sempurna dan bersifat plastis. Fire clay juga merupakan jenis lempung yang tahan terhadap suhu tinggi (lebih dari 1600°C) tanpa terjadi pembentukan masa gelas. Fire clay terbentuk akibat proses sortasi dan sedimentasi yang telah lanjut sehingga didalamnya tidak memperhatikan adanya pelapisan, diendapkan pada lingkungan delta yang umumnya mengandung batu bara. Fire clay merupakan bahan galian yang lunak. Fire clay dari hasil penambangan
dibersihkan dari kotoran terutama dari kontaminan penggangu yang umumnya merupakan oksida besi (Fe2O3) yang
berwarna
coklat.
Kemudian
dilakukan
proses
pemisahan ukuran butir dengan cara diaduk dengan air lalu diendapkan pada bak pengendapan. Endapan yang berada diatas diambil dan siap dimanfaatkan untuk pembuatan bata tahan api. Fire clay adalah termasuk jenis 2.6 tanah sekunder, karena biasanya ditemukan di daerah lapisan batu bara. Gambar Fireclay Adapun sifat dan keadaan bahannya adalah sebagai berikut : 1. Tanah ini sangat tahan api (refractory ), karena itu sangat tahan terhadap suhu tinggi. 2. Plastis, atau sama sekali tidak plastis. Bertekstur kasar. 2
3. Kuat tekan ± 1200 Kg/Cm . Warnanya abu keputihan. 4. Sifat tahan apinya disebabkan karena tanah ini tidak mengandung besi oksida.
2.3.4
Batu Andesite (Batu Vulkanik)
Batu andesite adalah batuan vulkanik berkomposisi menengah terbentuk akibat lelehan lava yang diendapkan pada lereng atau kaki gunung api. Selama ini andesit digunakan sebagai bahan bangunan seperti batu belah, split untuk campuran beton, pondasi jalur kereta api, ornamen atau bahan pembuat patung. Andesit merupakan jenis batuan beku luar, merupakan hasil pembekuan magma yang bersifat intermedier sampai basa dipermukaan bumi. Jenis batuan ini berwarna gelap umumnya abu-abu sampai hitam, tahan 2
terhadap air hujan, kuat tekan 600-2.400kg/cm . Terdapat disepanjang jalur gunung api baik yang masih aktif maupun yang sudah mati.
Andesit dimanfaatkan untuk pondasi rumah, apabila akan dibentuk menjadi batu candi atau dibentuk menjadi batu tempel/hiasan pada tembok dengan ukuran tertentu tidak ada masalah karena kedua jenis batuan tersebut cukup resisten. Bentukan balok andesit apabila telah disentuh oleh seniman patung dengan rekayasa seni dapat dibentuk menjadi patung/relief yang tentu saja bernilai jual. Untuk keperluan lainnya batu dapat dipecah
dengan
alat
mekanis
atau
palu
(crusher /breaker ) untuk disesuaikan dengan ukuran konsumen. Batu yang sudah sesuai ukurannya dimuat Gambar 2.7 Batu Andesit
dengan alat muat
(wheel loader ) dan diangkut dengan truk ungkit ke konsumen. Secara umum kegiatan penghancuran terdiri dari tiga yaitu penghancuran, pengayakan dan pengangkutan. Sebagian besar batu pecah dipergunakan untuk pembangunan rumah ataupun untuk alas jalan. Untuk batu pecah kebanyakan dipergunakan spesifikasi ukuran butir sebagai berikut: a. Abu dengan ukuran kurang dari 10 mm. b. Split (penghancur) dengan ukuran (1x1,1x2, 2x3, 3x5 cm). c. Screening dengan ukuran 2x10 cm. Abu yang dihasilkan tidak tercampur bahan organik seperti halnya pasir andesit yang bersih baik digunakan bahan adukan beton. Ukuran split umumnya digunakan untuk
campuran beton dan aspal. Sedangkan ukuran yang lebih besar digunakan sebagai pelapis jalan dan pondasi. Gergajian batu andesit mengandung SiO2, CaO, Al2O3 dimanfaatkan sebagai pengisi yaitu rongga kecil diantara butiran yang lebih besar.
2.3.5
Air
Air merupakan bahan dasar penyusun bata yang diperlukan untuk bereaksi antara limbah sandblasting , alumina dan TA-5 dengan bahan tambahan lain seperti feldspar , kaolin, andesite dan fireclay agar dapat dengan mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang
digunakan dalam pembuatan batu bata harus bebas dari bahan-bahan yang merugikan seperti lumpur, tanah liat, bahan organik dan asam organik, alkali dan garam-garam terlarut, tetapi bila air jernih tidah terasa asin atau payau, maka air dapat digunakan dengan aman. Menurut PUBI 1982, dalam pemakaian untuk adukan beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut : 1. Tidak mengandung lumpur (benda-benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter. 2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton ( asam, zat organik, dan lain-lainnya) lebih dari 15 gram/liter. 3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. 4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter
2.4
Batu Bata
Batu bata merupakan salah satu bahan material sebagai bahan pembuat dinding. Batu bata terbuat dari tanah liat yang dibakar sampai berwarna kemerah merahan. Bata merah merupakan suatu unsur bangunan yang diperuntukkan pembuatan kontruksi bangunan dan yang dibuat dari tanah liat atau tanpa campuran bahan-bahan lain, dibakar cukup tinggi hingga tidak dapat hancur lagi apabila direndam dalam air (NI-10). Menurut Frick (1980), bata merah merupakan hasil industri rumah yang dilakukan oleh rakyat menggunakan bahan-bahan dasar seperti lempung, sekam padi, kotoran binatang, dan air, yang akan diuraikan berikut ini:
1. Tanah liat atau lempung merupakan bagian berat yang mengandung silika sebesar 30% sampai dengan 70%. 2. Sekam padi merupakan bagian berat yang manfaatnya untuk pencetakan bata merah, sebagai alas dan supaya bata merah tidak melekat pada tanah, dan permukaan bata merah akan cukup besar. 3. Kotoran binatang adalah bagian berat yang digunakan dalam campuran bata merah untuk membantu dalam proses pembakaran dengan memberikan panasnya yang lebih tinggi di dalam bata merah. 4. Air digunakan untuk melunakkan dan merendam tanah. Bata merah harus mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang-bidang sisi datar, tidak menunjukkan retak-retak dan perubahan bentuk yang berlebihan. permukaan bata harus kasar, warnanya merah merata dan bunyinya nyaring apabila diketok (Frick dan Koesmartadi,1999) Menurut Frick dan Koesmartadi (1999), langkah-langkah pembuatan bata adalah sebagai berikut: 1. Bahan dasar yaitu tanah liat atau lempung, sekam padi, kotoran binatang dan air dicampur dan diaduk sampai rata. Batu-batu kerikil atau bahan lain yang dapat menurunkan kualitas batu bata dikeluarkan. 2. Campuran yang telah dibersihkan direndam selama satu hari satu malam, selanjutnya melakukan pencetakan diatas permukaan tanah yang sudah diberi sekam padi sebagai alas. Biasanya batu bata dicetak dengan menggunakan dari kayu atau baja. Pencetakan batu bata biasanya dilakukan pada musim kemarau dan dibawah sinar matahari agar bisa cepat kering. 3. Setelah keras, batu bata yang dibalik agar terjadi pengeringan pada dua sisi. Setelah kering ditumpuk dalam susunan setinggi 10-15 batu. Tujuannya batu dapat dianginkan. Proses menganginkan membutuhkan waktu kurang lebih 2-7 hari. 4. Setelah batu bata mentah kering, maka batu bata ditumpuk dalam bentuk gunungan yang diberi celah-celah untuk diisi bahan bakar. Bagian luar dari tumpukan dilapisi dengan tanah liat agar tidak terjadi kebakaran pada dapur pembakaran. Lapisan penutup harus benar-benar rapat sehingga batu bata akan matang lebih baik.
Pada waktu proses pengeringan, diikuti dengan proses penyusutan. Penyusutan terjadi karena kehilangan kandungan air pada bata. Selain itu proses pengeringan bata akan menjadi lebih kecil dari ukuran semula. Pengeringan
bertujuan
untuk
menghilangkan
air
yang
berlebihan,
yang
menimbulkan kesukaran-kesukaran dalam proses pembakaran dan agar tidak terjadi ledakan uap air pada waktu dibakar. Kerusakan yang dapat terjadi antara lain perubahan bentuk dan retak-retak. Cara pengeringan yang dapat dilakukan yaitu dengan dianginanginkan, dipanaskan dalam alat khusus dan membungkus benda dengan kain yang agak basah. Menurut Suwardono (2002), dalam pembakaran bata ada beberapa tahapan yang harus diperhatikan yaitu: 1. Tahap pertama, penguapan atau pengeringan yaitu pengeluaran air pembentuk terjadi hingga temperatur ± 120°C. 2. Tahap oksidasi, terjadi pembakaran sisa-sisa tumbuhan yang terdapat didalam lempung dan berlangsung pada temperatur ± 650°c - 800°C. 3. Tahap pembakaran penuh dimana bata dibakar hingga matang dan terjadi vitrifikasi hingga menjadi bata padat. Temperatur matang bervariasi antara ±920°C-1020°C tergantung pada sifat lempung yang dipakai. 4. Tahap penahanan, terjadi penahanan temperatur selama 1-2 jam, pada tahap 1,2,3 kenaikan temperatur harus perlahan-lahan agar tidak terjadi kerugian pada batanya seperti bata pecah, noda hitam pada bata, pengembangan dan lain-lain. Menurut Suwardono (2002), kriteria untuk pemelihan bata merah adalah: a. Kematangan bata mudah dibedakan dengan warnanya yaitu: 1) Hitam artinya terlalu matang 2) Merah artinya matang dan 3) Abu-abu / cream artinya masih mentah b. Bunyinya c. Ukuran bata terlalu kecil atau besar, kriteria yang baik dengan sendirinya harus disesuaikan dengan standar yang berlaku. d. Tidak mudah hancur atau patah
Tinggi rendahnya kualitas bata merah tergantung pada kualitas tanah lempung sebagai bahan mentah, metode dan pengawasan proses pengolahan serta percetakan dan juga tergantung pada proses pembakaran. Menurut CEEDEDS UII (2004), bata merah yang digunakan harus memiliki sifatsifat antara lain: 1. Bentuk persegi mempunyai pinggiran lurus dan tajam. 2. Tidak terlalu banyak retak 3. Tidak terlalu banyak mengguanakan gelembubg apabila direndam dengan air. 4. Tidak hancur apabila direndam dalam air. 5. Tidak patah apabila ditekan dengan beban orang normal atau dijatuhkan dari ketinggian 1,5 meter. Syarat ukuran yang telah ditentukan dalam peraturan bata merah sebagai bahan bangunan NI-10 dari Yayasan Dana Normalisasi Indonesia adalah sebagai berikut: Tabel 2.4 Syarat Ukuran Bata Merah No
Ukuran
Jenis besar
Jenis Kecil
1.
Panjang
240 mm
230 mm
2.
Lebar
115 mm
110 mm
3.
Tebal
52 mm
50 mm
Untuk
keperluan
tertentu
penggunaan
Toleransi ukuran Kurang lebih 3 %, selisih ukuran bata merah terbesar dengan terkecil 10 mm Kurang lebih 4 %, selisih ukuran bata merah terbesar dengan terkecil 5 mm Kurang lebih 5 %, selisih ukuran bata merah terbesar dengan terkecil 4 mm
bata
merah
dengan
dimensi
lain
diperbolehkan. Berdasarkan kuat tekannya menurut peraturan bata merah sebagai bahan bangunan (NI-10), bata merah dibagi dalam tiga golongan yaitu.
Tabel 2.5 Penggolongan bata berdasarkan kuat tekan 2
No
Mutu Bata Merah
Kuat Tekan Rata-Rata (kg/cm )
1. 2. 3.
Tingkat I Tingkat II Tingkat III
Lebih besar dari 100 100-80 80-60
2.4.1
Bata Tahan Api ( Fire Brick)
Bata tahan api jenis kadar almina tinggi adalah bata tahan api yang mempunyai kadar alumina minimum 47,5 % pada suhu bakar 1.500ºC. Bata tahan api yang dibuat adalah bata yang mengandung silica dan alumina yang tinggi yang dicampur dalam perbandingan tertentu sedemikian rupa sehingga bila diberi sedikit air menjadi plastis. Sifat plastis penting agar tanah dapat dicetak dengan mudah dikeringkan tanpa susut, retak-retak maupun melengkung. Limbah yangApi digunakan dari PT.Pertamina UP IV Cilacap yaitu Limbah TAGambar 2.8 Bata Tahan 5, sandblasting dan alumina dimanfaatkan sebagai bahan campuran pembuatan bata tahan
api karena tiap limbah mengandung silica dan alumina yang tinggi.
2.5
Metode Penanganan Limbah B3
2.5.1
Solidifikasi
Solidifikasi adalah suatu metode untuk mengubah limbah yang berbentuk padatan halus menjadi padat dengan menambahkan bahan pengikat. Tujuannya adalah untuk mengubah
limbah
yang
bersifat
berbahaya
menjadi
tidak
berbahaya
karena
permaebilitasnya berkurang dan kekuatan fisiknya meningkat, sehingga mudah diangkut dan disimpan/ditimbun. Metode ini dilatar belakangi dari suatu kenyataan bahwa bahan berbahaya dan beracun tingkat bahaya yang paling tinggi bila berbentuk gas dan paling rendah bila berbentuk padat (Connor, 1990). Teknik solidifikasi yang sekarang banyak digunakan diantaranya fiksasi dan kapsulasi atau pengkapsulan. Pada teknik fiksasi, partikel-partikel limbah diikat secra fisik dan kimia oleh bahan pengikat yang mengeras. Sedangkan teknik kapsulisasi, limbah diselimuti oleh bahan pengikat yang mengeras dibagian luar. Bahan pengikat yang sering digunakan adalah semen/bahan pengikat hidrolik lainnya, kapur, senyawa silikat. Pada prinsipnya solidifikasi adalah proses kombinasi antara limbah (B3 atau tidak) dengan bahan-bahan aditif yang mempunyai sifat saling mengikat/melekat dan secara fisik dapat mengeraskan limbah tersebut.
2.5.2 Stabilaisasi
Stabilisasi adalah penanganan limbah berbahaya yaitu mencampur limbah dengan bahan atau aditif atau reagen kimia untuk mengurangi sifat bahaya limbah, sehingga dapat: 1. Meningkatkan karakteristik fisik dan penanganan limbah 2. Mengurangi luas permukaan sehingga kontaminan yang lolos menjadi lebih sedikit 3. Membatasi kelarutan pencemar 4. Mereduksi toksisitas Proses stabilisasi secara umum dilakukan dengan mengubah sludge menjadi bentuk yang kompak, tidak berbau dan tidak mengandung mikroorganisme yang menganggu kesehatan serta bahan-bahan pencemar yang berada di dalamnya tidak mudah mengalami perlindian (leached) . Proses stabilisasi ini dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain dengan mencampur dengan tanah liat yang dilanjutkan dengan pembakaran seperti pernah dilakukan di Afrika Selatan, dicampur dengan semen dan bahan lainnya sehingga bahan didalamnya menjadi lebih stabil. Produk stabilisasi diharapkan memiliki karakteristik sebagai berikut: a. Stabil dan mampu menahan beban b. Toleran terhadap kondisi basah dan kering yang silih berganti c. Permeabilitas rendah d. Tidak menghasilkan lindi yang berkualitas buruk Solidifikasi/stabilisasi adalah teknologi pengolahan yang dapat diterapkan terhadap limbah padat dan cair. Sistem pengolahan limbah dengan stabilisasi dirancang untuk membatasi atau mengurangi lepasnya kontaminan yang berbahaya dilimbah. Hal ini dicapai dengan cara mengurangi kelarutan unsur-unsur berbahaya, memperkecil area paparan yang dapat
menyebabkan
terjadi
migrasinya
unsur-unsur
tertentu
atau
dengan
cara
menghilangkan daya racun unsur tersebut. Cara pengolahan ini sekaligus memperbaiki sifat-sifat mudah diangkut untuk transportasi lebih lanjut jika diinginkan. Untuk mengurangi volume akhir limbah, biasanya limbah dilakukan penghilangan air lebih dahulu sebelum dilakukan proses solidifikasi. Dalam proses solidifikasi limbah menjadi bentuk block atau padatan yang kompak digunakan suatu bahan pengikat atau polymer. Sebagai bahan pengikat yang banyak digunakan adalah semen portland ,
thermoplastic , organik polymer dan pozzolanic . Bahan aditif yang ditambahkan untuk
stabilisasi/solidifikasi harus bersifat: 1. Dapat memperbaiki karakteristik fisik limbah. 2. Mengurangi luas permukaan limbah. 3. Mengurangi kelarutan polutan yang terdapat dalam limbah 4. Mengurangi toksisitas kontaminan. Jenis bahan aditif dan bahan-bahan lainnya yang umum digunakan untuk stabilisasi/solidifikasi adalah: 1. Bahan pencampur: gypsum, pasir, lempung, abu terbang. 2. Bahan perekat /pengikat: semen, kapur, tanah liat, dan lain-lain. Prosedur stabilisasi/solidifikasi adalah sebagai berikut: 1. Sebelum distabilisasi/solidifikasi karakteristik limbah B3 harus ditentukan karakteristiknya terlebih dahulu guna menentukan komposisi bahan-bahan yang perlu ditambahkan. 2. Setelah dilakukan stabilisasi/solidifikasi, selanjutnya dilakukan uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) terhadap hasil olahan tersebut untuk
mengukur kadar/konsentrasi parameter dalam lindi (extract /eluate ). Hasil uji TCLP sebagaimana dimaksud, kadarnya tidak boleh melewati nilai ambang batas sebagaimana ditetapkan Bapedal. 3. Terhadap hasil olahan tersebut selanjutnya dilakukan uji kuat tekan (compressive 2
strength ). Hasil stabilisasi mempunyai nilai tekanan minimum sebesar 10 ton/m
dan lolos uji paint filter test . 4. Hasil stabilisasi yang memenuhi persyaratan baku mutu TCLP, nilai uji kuat tekan dan paint filter test harus ditimbun di tempat penimbunan (landfill ) B3. Proses stabilisasi biasa digunakan untuk: a. Stabilisasi limbah cair B3 sebelum dibuang ke landfill . b. Remediasi lahan-lahan yang terkontaminasi limbah B3.
2.5.3
Mekanisme Proses Solidifikasi Stabilisasi
Teknologi solidification/stabilization juga dapat diterapkan untuk mengolah limbah B3. Secara umum stabilisasi dapat didefinisikan sebagai proses pencapuran limbah dengan bahan tambahan dengan tujuan menurunkan laju migrasi bahan pencemar dari limbah serta untuk mengurangi toksisitas limbah tersebut. Sedangkan solidifikasi didefinisikan sebagai proses pemadatan suatu bahan berbahaya dengan penambahan aditif. Kedua proses tersebut seringkali terkait sehingga sering dianggap mempunyai arti yang sama. Proses solidifikasi/stabilisasi berdasarkan mekanismenya dapat dibagi menjadi 6 golongan, yaitu: 1. Macroencapsulation , yaitu proses dimana bahan berbahaya dalam limbah dibungkus dalam matriks struktur yang besar. Suatu mekanisme dimana unsur pokok limbah B3 secara fisika diperangkap dalam matriks padatan yang jauh lebih besar, sehingga limbah B3 berada dalam pori-pori yang tidak terlewatkan pada bahan penstabil. 2. Microencapsulation , yaitu proses yang mirip macroencapsulation tetapi bahan pencemar terbungkus secara fisik dalam struktur kristal pada tingkat mikroskopik Akibatnya meskipun bahan yang terstabilkan terdegradasi dalam bentuk partikel yang lebih kecil, namun sebagian besar tetap dihambat. Karena limbah tidak berubah secara kimia, tingkat pelepasan kontaminan dari massa terstabilisasi akan meningkat, sejalan dengan penurunan ukuran partikel. 3. Precipitation , yaitu proses stabilasasi tertentu akan mengendapakan kontaminan dari limbah yang menghasilkan bentuk konstituent lebih stabil dalam limbah. 4. Adsorpsi , yaitu proses dimana bahan pencemar diikat secara elektrokimia pada bahan pemadat melalui mekanisme adsorpsi. Adsorbsi merupakan fenomena permukaan dan ikatannya merupakam ikatan vander waals /hydrogen bending . 5. Absorbsi , yaitu proses solidifikasi bahan pencemar dengan menyerapkannya ke
bahan
padat
Absorbsi
digunakan
hanya
untuk
menyempurnakan
perlakuan/pengolahan terhadap limbah. Adsorbent yang umum digunakan adalah : tanah, abu, semen, soda, mineral tanah liat, serbuk gergaji dan jerami 6. Detoxification, yaitu proses mengubah suatu senyawa beracun menjadi senyawa lain yang tingkat toksisitasnya lebih rendah atau bahkan hilang sama sekali
2.6
Penelitian sebelumnya yang sudah berlangsung
Penelitian sebelumnya yang sudah berlangsung, dijadikan tinjauan pustaka atau acuan seperti dibawah ini: 1. Penelitian Ratmana dan Sutrisno (2004)
Judul penelitian ’Analisis kekuatan dinding pasangan bata dengan menggunakan bata super Godean, Sleman, Jogjakarta’. Pada penelitian tersebut dilakukan pengujian kuat tekan, kuat lentur dan kuat geser dinding pasangan bata dengan 5 variasi campuran mortar. Bata yang digunakan dalam penelitian ini adalah bata jenis baru yang diberi nama ’super’ memiliki dimensi 220 x 100 x 100 mm. Bata ’super’ ini memiliki lubang berdiameter 20 mm ditengah sumbu panjangnya. 2. Penelitian Nasirudin dan Nugroho (2004)
Judul penelitian ’Pengaruh lama perendamana pada bata terhadap kekuatan dinding pasangan batu bata (kasus batu bata daerah Sleman). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai lama perendaman optimum pada bata terhadap kekuatan dinding pasangan batu bata berdasarkan pengujian tekan, lentur dan geser sehingga didapat lama perendaman yang tepat sesuai kondisi di lapangan. Mortar yang digunakan dalam penelitian dengan campuran 1 pc: 1 kapur: 5 pasir ditambah air sebagai pereaksi dengan mempertimbangkan faktor workability . Sedangkan variasi lama perendaman bata yang digunakan adalah 0 menit, 1,5 menit, 3 menit dan 4,5 menit. Dari hasil penelitian diketahui bahwa kuat tekan pasangan bata terbesar didapat pada lama perendaman batu bata 4,5 2
menit sebesar 11,04 kg/cm . Untuk kuat lentur pasangan bata terbesar didapat pada lama perendaman bata terbesar didapat pada lama perendaman batu bata 4,5 menit sebesar 2,59 2
kg/cm . Sedangkan pada kuat geser pasangan bata terbesar pada lama perendaman 4,5 2
menit sebesar 18,69 kg/cm . Batu bata yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah batu bata konvensional atau batu bata standar. 3. Penelitian Prayogi dan Solihatun (2004)
Judul penelitian ’kuat lentur dinding pasangan bata daerah Sleman dengan variasi campuran mortar’. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui perbandingan campuran mortar yang menghasilkan kuat lentur dari 5 variasi mortar yang digunakan untuk pembuatan dinding pasangan bata di daerah Sleman dan membandingkan besar kuat lentur pasangan
bata yang dihasilkan oleh 5 variasi campuran mortar yang digunakan baik dengan pasir di cuci maupun tidak dicuci. 4. Penelitian Setiawan dan Widodo (2004)
Judul penelitian ’Pengaruh variasi kandungan air mortar terhadap kekuatan pasangan bata Seyegean Sleman’. Tujuan dari penelitian adalah untuk mendapatkan nilai kandungan air optimum pada mortar berdasarkan uji tekan, lentur dan geser pada pasangan batu bata. Didalam penelitian ini dilakukan pengujian mortar dengan bahan semen portland, kapur, pasir, dan air. Perbandingan antara semen, kapur, dan pasir digunakan 1 pc: 1 kapur 5 pasir. Variasi kandungan air yang digunakan adalah 0,65: 0,7: 0,75: 0,8 diperoleh dari perbandingan antara berat air dengan berat bahan ikat. Penelitian ini meliputi pembuatan dan pengujian benda uji serta analisis terhadap hasil pengujian. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kuat tekan mortar, kuat tarik mortar, kuat lekat mortar, kuat tekan pasangan bata, kuat geser pasangan bata, dan kuat lentur pasangan bata. Pengujian dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Hasil dari pengujian mortar dan pengujian pasangan menunjukkan bahwa kekuatan terbesar rata-rata dicapai pada kandungan air 0,65. Namun dengan pertimbangan workability (kemudahan dalam pembuatan dan penggunaan mortar) diambil kandungan air 0,7 sebagai kandungan air optimum. 5. Jiangxi Yadong Cement Corporation
Merupakan perusahaan gabungan yang memproduksi semen Portland yang berlokasi di Propinsi Jiangxi, China. Perusahaan ini memiliki dua buah kiln pyrorapid pendek 4.200T/D KHD. Lapisan kiln dibagian dalam terbuat dari bata tahan api, diantara bata tahap api dan dinding kiln terdapat sebuah lapisan bata yang memiliki daya isolasi panas yang sangat tinggi.
Dengan dukungan teknis para pakar internasional, Tim
menyarankan untuk mencoba batu bata tahan api/castables untuk berbagai zona dari sistim rotary kiln semen untuk mengurangi kehilangan panas. Sebagai contoh, 40-50 % batu bata
alumina/bata pengisolasi yang berkekuatan tinggi digunakan pada zona kalsinasi seperti batu bata alumina , atau batu bata dasar (60-70 % MgO), atau batu bata periclase spinel, atau batu bata alumina zircon pada zona transisi, batu bata alumina 70%, atau batu bata magchrome , atau batu bata dolomit pada zona pembakaran, batu bata alumina kadar tinggi
tahan abrasi (70-80 % A12O3.) tim manajemen memerlukan investasi yang besar karena
pemakaian batu bata isolasinya sekitar 300 ton per tahun, dan pemakaian bahan tahan api sekitar 20 ton per tahun. Selain itu, terdapat perhatian lingkungan lainnya untuk bahan tahan api karena walaupun batu bata chrome-magnesium memiliki kapasitas isolasi yang lebih baik, perusahaan tidak menginginkan untuk menggunakan bahan tersebut, karena logam berat chrome bersifat racun terhadap manusia dan lingkungan. 6. Penelitian Hartanta (2004)
Kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian adalah sebagai berikut: 1. Bata yang dimaksud adalah bata Gadjah yaitu bata cetak untuk pasangan dinding yang terbuat dari campuran tanah, lempung, kapur, dan semen tanpa melalui proses pembakaran. 2. Dilihat dari waktu pengerjaannya, bata Gadjah lebih cepat karena bata melalui proses pengeringan dalam waktu 7 hari bata bisa langsung digunakan tanpa dibakar. 3. Kualitas terbaik komposisi bata Gadjah adalah 85 % lempung dengan penambahan kapur 2% dan penambahan semen 5 %, 10 %, 15 %. 4. Pengujian dilakukan meliputi uji kuat tekan, dimensi bata,uji kadar garam.
2.7
Logam Berat
Logam berat adalah komponen alamiah lingkungan yang mendapatkan perhatian berlebih akibat ditambahkan ke dalam tanah dalam jumlah yang semakin meningkat dan bahaya yang mungkin ditimbulkan. Bagaimanapun logam berat tersebut berbahaya terutama apabila deserap oleh tanaman, hewan atau manusia dalam jumlah besar. Namun demikian beberapa logam berat merupakan unsur esensial bagi tanaman atau hewan. Istilah logam berat menunjuk pada logam yang mempunyai berat jenis lebih tinggi dari 5 atau 6 3
g/cm . Namun pada kenyataannya dalam pengertian logam berat ini, dimasukkan pula unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya seperti logam berat sehingga jumlah seluruhnya mencapai lebih kurang 40 jenis. Beberapa logam berat yang beracun tersebut adalah As, Cd. Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, dan Zn. Logam berat yang diuji dalam penelitian ini adalah Cr, Cu, Pb dan Zn, penjelasan dari masing-masing logam yang diuji adalah sebagai berikut:
2.7.1
Kromium
Tergolong logam transisi utama, berwarna perak, mengkilap, keras dan tahan karat. Di alam terdapat sebagai bijih kromit (FeCr 2O4) dan logam cr diperoleh melalui pereduksian kromit ini oleh logam aluminium. Kegunaan logam Cr adalah untuk komponen baja dengan kekerasan tinggi, untuk melapisi logam lain agar tampilan logam memiliki sifat keras, indah dan tahan karat. Memberi warna hijau pada bahan gelas dan sebagai bahan katalis. Semua senyawa krom bersifat racun berbahaya. Senyawa-senyawa yang dapat dibentuk oleh kromium mempunyai sifat yang berbeda-beda sesuai dengan valensi yang dimilikinya. Senyawa yang terbentuk dari logam 2+
Cr akan bersifat basa, dalam larutan air kromium (II) adalah reduktor kuat dan mudah dioksidasi diudara menjadi senyawa kromium (III) dengan reaksi : 2+
+
3+
2 Cr + 4H + O2 → 2Cr + 2 H2O
…..................(1) 3+
Senyawa yang terbentuk dari ion kromium (III) atau Cr bersifat amporter dan merupakan ion yang paling stabil di antara kation logam transisi yang lainnya serta dalam larutan, ion ini terdapat sebagai [Cr(H2O)6] 6+
3+
yang berwarna hijau. Senyawa yang terbentuk
3+
dari ion logam Cr akan bersifat asam. Cr dapat mengendap dalam bentuk hidroksida. Krom hidroksida ini tidak terlarut dalam air pada kondisi pH optimal 8,5–9,5 akan tetapi 6+
akan melarut lebih tinggi pada kondisi pH rendah atau asam. Cr sulit mengendap, 6+
sehingga dalam penanganannya diperlukan zat pereduksi dari Cr
3+
menjadi Cr .
(Palar,1994). Kromium dengan bilangan oksidasi +6 mudah membentuk senyawa oksidator 6+
dengan unsur lain karena memiliki sifat oksidasi yang kuat, maka Cr mudah tereduksi 3+
menjadi Cr dan kromium (VI) kebanyakan bersifat asam. Kromium sendiri sebetulnya tidak toxic, tetapi senyawanya iritan dan korosif. Logam kromium berbahaya bagi kesehatan manusia, sebagian besar pada orang-orang yang bekerja di industri tekstil dan baja. Permasalahan kesehatan yang lain disebabkan oleh kromium adalah: 1. Gangguan borok dan perut 2. Permasalahan yang berhubungan dengan pernapasan 3. Kerusakan hati dan ginjal 4. Kanker paru-paru.
5. Dapat menimbulkan kerusakan pada tulang hidung pada saat inhalasi kromium.
2.7.2. Seng
Unsur yang cenderung bersifat logam, berwarna putih kebiruan mengkilap, rapuh pada suhu biasa tetapi liat pada suhu 100-150ºC, konduktor listrik, pada suhu tinggi terbakar disertai asap putih dari oksidanya. Sifat lainnya adalah unsur elektropositif, mudah bereaksi dengan O2 tetapi oksida yang terbentuk bersifat melapisi dan menghambat oksidasi selanjutnya. Bereaksi dengan belerang dan unsur nonlogam lain, bersifat amfoter 2-
yakni dapat melarut dalam asam kuat dan dalam basa kuat (membentuk ion zikat, Zn O2 ). Seng alam merupakan campuran dari 5 isotopnya yang stabil, 10 isotop lainnya tidak stabil. Logam seng digunakan sebagai komponen panduan logam yang penting seperti untuk huruf cetak, perunggu, logam patri lunak,patri almunium, dan untuk berbagai industri. Salah satu panduannya adalah prestal (terdiri dari 78 % Zn dan 22 %Al) memiliki sifat hampir sekuat baja dan dapat dibentuk semudah plastic. Logam ini digunakan secara luas untuk melapisi logam lain (besi sebagai lembaran atap seng) agar tahan oksidasi. Oksidanya (seng oksida) merupakan bahan yang sangat berguna dan secara luas digunakan untuk industri cat, karet, kosmetik, farmasi, plastic, tinta cetak, tekstil, peralatan listrik, dan lain-lain. Senyawa lainnya seperti ZnS digunakan pada pembuatan sinar X dan layer TV serta untuk lampu fluorresen. Tubuh memerlukan seng untuk proses metabolisme, tetapi dalam kadar tinggi dapat bersifat beracun. Logam seng (Zn) tersedia secara umum tidak terjadi secara normal untuk membuatnya di dalam laboratorium. Kebanyakan produksi seng didasarkan bijih sulfid. Zn dipanggang didalam pabrik industri untuk membentuk oksida seng, ZnO. Ini dikurangi dengan karbon untuk membentuk seng metal, tetapi diperlukan practice ingenious technology untuk memastikan bahwa seng yang dihasilkan tidak mengandung oksida tak
murni. ZnO + C
→
Zn + CO
…………………….(2)
ZnO + CO
→
Zn + CO2
…………………….(3)
CO2 + C
→
2CO
…………………….(4)
Tipe lain dari ekstrasi adalah electrolytic . Penguraian dari zinc oxide mentah, ZnO, di dalam sulphuric acid menjadi zinc sulfate, ZnSO4. Solusi dari elektrolisi ZnSO4 menggunakan katoda aluminium dan dicampur timah dengan anoda perak membentuk logam seng murni yang dilapisi aluminium. Gas oksigen dibebaskan pada anoda.
2.7.3
Timbal
Timbal dalam industri digunakan sebagai bahan pelapis untuk bahan kerajinan dari tanah karena pada temperatur yang rendah bahan pelapis dapat digunakan. Sekarang banyak juga digunakan sebagai pelapis pita-pita, karena mempunyai sikap resisten terhadap bahan korosif dan bahan baterai, cat. Senyawaan yang terpenting adalah (CH3)4Pb dan (C2H5)4Pb yang dibuat dalam jumlah yang sangat besar untuk digunakan sebagai zat antiknock dalam bahan bakar. Dampak negatif yang disebabkan oleh timbal, seperti:
1. Kekurangan darah merah (anemia) 2. Kerusakan ginjal 3. Kerusakan otak 4. Terjadi paralysis pada urat saraf Timbal juga dapat masuk ke janin melalui plasenta dari ibu. Oleh karena itu dapat menyebabkan kerusakan yang serius pada sistem otak pada anak yang belum lahir.
2.7.4
Tembaga
Secara umum sumber masuknya logam Cu ke dalam tatanan lingkungan adalah secara alamiah dan non alamiah. Berikut ini adalah proses masuknya Cu ke alam: 1. Secara alamiah Cu masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat peristiwa alam. Unsure ini dapat bersumber dari peristiwa pengikisan (erosi) dari batuan mineral, dari debu-debu dan atau partikulat-partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara yang turun bersama hujan. 2. Secara nonalamiah Cu masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat dari suatu aktifitas manusia. Jalur dari aktfitas manusia ini untuk memasukkan Cu ke dalam lingkungan ada berbagai macam cara. Salah satunya adalah dengan pembuangan oleh industri yang memakai Cu dalam proses produksinya.
Pada manusia, keracunan Cu secara kronis dapat dilihat dengan dengan timbulnya penyakit Wilson dan Kinsky . Gejala dari penyakit Wilson ini adalah terjadinya hepatic cirrhosis, kerusakan pada otak dan demyelinasi , serta terjadinya penurunan kerja ginjal dan
pengendapan Cu dalam kornea mata. Pada penyakit Kinsky dapat diketahui dengan terbentuknya rambut yang kaku dan berwarna merah pada penderita.
2.8
Pengujian Bata
Pengujian bata dimaksudkan untuk mengetahui mutu dan kekuatan dari bata yang diteliti berupa uji kuat tekan, uji TCLP dan uji pH. 2.8.1
Pengujian kuat Tekan
Pengujian kuat tekan bata merah dilakukan untuk mengetahui mutu kuat tekan satu bata merah dengan satuan luasan bidang tekan tertentu. Pengujian kuat tekan bata dilakukan sebagai berikut: 1. Benda uji 15 buah sama sisinya dengan ukuran 10x10x6 cm. 2. Benda uji di tekan sesuai bidang yang rata, syarat yang ditentukan untuk permukaan 2
benda uji > 90.3 cm . 3. Lama penekanan beban merata antara 1 sampai 2 menit sampai benda uji hancur. 4. Hasil penelitian dimasukkan dalam rumus. Untuk menghitung kekuatan tekan / desak masing-masing bata dihitung dengan menggunakan rumus : σ
=
P
……………………….(3.1)
A
Keterangan: P = Beban makimum (kg) 2
A = Luas penampang benda uji ( cm ) σ
2
= Kuat tekan Bata (kg/ cm )
Kuat tekan bata pada umumnya dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut: 1. Sifat-sifat dari bahan pembentuknya 2. Perbandingan bahan - bahannya 3. Cara pengadukan dan penuaan 4. Cara pemadatan
5. Perawatan selama proses pengerasan, dan 6. Umur bata
2.8.2
Pengujian Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) Toxicity Characteristic Leaching Procedure atau TCLP adalah salah satu evaluasi
toksisitas limbah untuk bahan-bahan yang dianggap berbahaya dan beracun dengan penekanan pada nilai leachate. Leachate adalah cairan yang keluar dari suatu cairan yang terkontaminasi oleh zat-zat pencemar yang ditimbulkan dari suatu limbah yang mengalami proses pembusukan. Menurut EPA leachate adalah suatu cairan yang mencakup semua komponen di dalam cairan tersebut sehingga cairan tersebut tersaring dari limbah berbahaya. Leachate telah dihasilkan sejak manusia pertama kali melakukan penggalian
timbunan sampah untuk menyelesaikan persampahan. Tentu saja pada tahapan ini jumlah leachate yang dihasilkan sangat kecil dan bercampur dalam suatu tanah liat. Risiko yang
didapat jika tidak adanya suatu drainase baik dan pengolahan limbah cair dapat menyebabkan suatu dampak yaitu penyakit bagi manusia akibat timbulnya leachate tersebut. Leachet merupakan parameter yang sangat menentukan kualitas terhadap hasil solidifikasi
yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu untuk
menentukan kualitas lindi adalah dengan Toxicity Characteristic Leaching Prosedur (TCLP). Analisa ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keamanan bagi kesehatan dan lingkungan mengingat bahan tambahan yang digunakan adalah limbah sisa berupa limbah TA 5, alumina dan sand blasting yang mengandung unsur-unsur logam berat. Untuk itu
dilakukan uji leached (TCLP) terhadap produk batu bata. Pada umumnya uji ini ditunjukan terutama untuk melihat potensi toksisitas leaching dari logam berat.
2.8.3
Uji pH
Pengujian dilakukan untuk mengetahui tingkat keasaman dan kebasaan yang dimiliki oleh produk sehingga aman dimanfaatkan bagi manusia dan lingkungan. pH atau derajat keasaman dan kebasaan digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman (atau H
ke basaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan keasaman adalah konsentrasi H
H
+
H
ion hidrogen (H ) dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan H
H
dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH<7 menunjukan keasaman. Nama pH berasal dari potential of hydrogen . +
-
Nilai pH 7 dikatakan netral karena pada air murni ion H terlarut dan ion OH -7
terlarut (sebagai tanda kebasaan) berada pada jumlah yang sama, yaitu 10
pada
kesetimbangan +
-
H2O H = OH Penambahan
senyawa
ion
.................................(5)
+
H
terlarut
dari
-
suatu
asam
akan
mendesak
+
kesetimbangan ke kiri (ion OH akan diikat oleh H membentuk air). Akibatnya terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya. Umumnya indikator sederhana H
yang digunakan adalah kertas lakmus yang berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya rendah Selain mengunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur dengan pH H
meter yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit/ konduktivitas suatu larutan (Anonim, H
H
2000). Klasifikasi Asam-Basa terdiri dari: a. Asam Kuat Terionisasi sempurna dalam air, semua molekul asam bereaksi dengan air +
menghasilkan ion H3O . Larutannya merupakan konduktor baik (kuat) Contoh ; HCl, H2SO4, HNO3 b. Asam Lemah Hanya sebagian saja dari molekul asam yang bereaksi dengan air menghasilkan ion +
H3O . Larutannya merupakan konduktor lemah -
+
Contoh: CH3COOH + H2O CH3COO + H3O c. Basa Kuat
Terionisasi sempurna dalam air, semua molekul basa bereaksi dengan air -
menghasilkan ion OH . Larutannya merupakan konduktor baik (kuat) Contoh: NaOH, KOH d. Basa Lemah
Hanya sebagian saja dari molekul basa yang bereaksi dengan air menghasilkan ion -
OH . Larutannya merupakan konduktor lemah +
-
Contoh: NH3 + H2O NH4 +OH
2.8.3.1 Larutan Asam
Ketika asam dilarutkan dalam air, sebuah proton (ion hidrogen) ditransferkan ke molekul air untuk menghasilkan ion hidroksonium dan sebuah ion negatif tergantung pada asam yang anda pakai.
HA + H2O
+
-
H3O + A ….……………...(6)
Asam secara umum merupakan senyawa kimia yang bila dilarutkan dalam air akan H
menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam adalah H
+
suatu zat yang dapat memberi proton (ion H ) kepada zat lain (yang disebut basa), atau H
H
dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa. Suatu asam bereaksi dengan H
suatu basa dalam reaksi penetralan untuk membentuk garam. H
HCl
H
→
+
-
H + Cl +
.............................(7) 2-
H2SO4 → 2 H + SO4
.............................(8)
Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut: 1. Rasa: masam ketika dilarutkan dalam air. 2. Sentuhan: asam terasa menyengat bila disentuh, terutama bila asamnya asam kuat. 3. Kereaktifan: asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap H
logam. 4. Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan elektrolit. H
H
Asam kuat adalah asam yang terionisasi 100% dalam larutan.
Asam memiliki
berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam, asam dapat digunakan sebagai elektrolit di dalam baterai sel basah, seperti asam sulfat yang H
H
H
digunakan di dalam baterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan, asam klorida H
H
merupakan bagian dari asam lambung yang disekresikan di dalam lambung untuk H
H
membantu memecah protein dan polisakarida maupun mengubah proenzim pepsinogen H
H
H
yang inaktif menjadi enzim pepsin. Asam juga digunakan sebagai katalis; misalnya, asam H
H
sulfat sangat banyak digunakan dalam proses alkilasi pada pembuatan bensin (Anonim, H
2000).
2.8.3.2 Larutan Basa
Basa kuat adalah sesuatu seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida yang bersifat ionik. Tipe elektrolit yang dapat mengion di dalam larutannya dengan -
menghasilkan ion hidroksida (OH ). NaOH
→
+
-
Na + OH
..............................(8)
2+
-
Ba(OH)2 → Ba + 2OH
.
..............................(9)
Definisi umum dari basa adalah senyawa kimia yang menyerap ion hydronium H
H
ketika dilarutkan dalam air. Kostik merupakan istilah yang digunakan untuk basa kuat. jadi H
kita menggunakan nama kostik soda untuk natrium hidroksida (NaOH) dan kostik postas untuk kalium hidroksida (KOH). Basa dapat dibagi menjadi basa kuat dan basa lemah. Kekuatan basa sangat tergantung pada kemampuan basa tersebut melepaskan ion OH dalam larutan dan konsentrasi larutan basa tersebut. Reaksi: Kalsium Hidroksida + Asam Sulfat→ Kalsium Sulfat + Air Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4+ 2H2O
..............(10)
2.10 Hipotesa Penelitian
Berdasarkan dasar-dasar teori diatas maka dapat diambil suatau hipotesa sebagai berikut: 1. Pada waktu pengujian TCLP, konsentrasi logam berat pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina setelah disolidifikasi menjadi bata tahan api dapat
terlepas ke lingkungan dengan aman. 2. Limbah TA 5, alumina dan sandblasting dapat digunakan sebagai bata tahan api dalam bahan bangunan dan dapat mengimobilisasi logam berat. 3. Dengan memanfaatkan limbah TA 5, alumina dan sandblasting diharapkan dapat mempengaruhi sifat bata menjadi tahan api, nilai kuat tekan dan aman bagi manusia dan lingkungan. 4. Dengan memanfaatkan limbah menjadi bata tahan api, dapat diperoleh nilai kuat tekan yang baik dan ramah terhadap lingkungan. Selain itu dapat memberikan nilai tambah pada tiap limbah dan nilai ekonomis pada produk.
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Jenis Penelitian
Penelitian yang dilakukan termasuk dalam penelitian eksperimen yang berada pada skala laboratorium dengan tahapan-tahapan yang sesuai literatur. Secara garis besar penelitian ini meliputi kegiatan sebagai berikut: 1. Analisa karakteristik limbah fisik dan kimia TA-5, Sandblasting, dan Alumina. 2. Analisa karakteristik fisik hasil solidifikasi yaitu uji kuat tekan bata. 3. Analisa
pelindian
(leachate )
hasil
solidifikasi
dengan
metode
Toxicity
Characteristic Leaching Procedure (TCLP).
4. Analisa pH selama 5 Minggu Penelitian ini termasuk penelitian yang dilaksanakan dalam skala lapangan pada tahap akhir penelitian.
3.2
Lokasi penelitian
Lokasi penelitian dilaksanakan di laboratorium Teknik Lingkungan, Laboratorium Jalan raya Teknik Sipil, Laboratorium Bahan Kontruksi Teknik Sipil, FTSP Universitas Islam Indonesia Yogyakarta dan Studio Keramik PPPPTK Seni dan Budaya Yogyakarta
3.3
Waktu Penelitian
Waktu penelitiaan dilakukan selama enam bulan mulai dari proses persiapan penelitian (sampling limbah: TA-5, sandblasting dan alumina ), proses penelitian di laboratorium, pengolahan data dan penyusunan laporan akhir.
3.4
Alat dan bahan Penelitian
3.4.1
Bahan-bahan penelitian
Bahan-bahan yang digunakan untuk proses penelitian terdiri dari: 1. Bahan utama adalah limbah TA 5, limbah Alumina dan limbah sandblasting dari PERTAMINA UP IV Cilacap.
2. Bahan tambahan batu bata meliputi: a) Feldspar b) Kaolin
c) Air bersih d) Fireclay e) Andesite stone(Batu vulkano) f) Bahan tambahan air diperoleh dari air sumur studio keramik PPPPTK Seni dan
Budaya Yogyakarta.
3.4.2
Alat-alat Penelitian
Untuk mendapatkan hasil yang baik maka dalam penelitian ini diperlukan peralatan yang fungsinya untuk melaksanakan pengujian-pengujian terhadap bahan maupun sampel yang dibuat. Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Cetakan bata yaitu 10x10x6 cm 2. Pengaduk 3. Refractory suhu 1200ºC 4. Alat uji kuat tekan (Compresion Test ) merk ADR 3000 5. Alat putar (uji TCLP). 6. Timbangan 7. Baskom 8. Saringan/ayakan 9. AAS ( Atomic Absoption Spectrofotometer ) 10. pH meter 3.5 Penelitian laboratorium
Pengujian meliputi pemeriksaan kimia dan fisik limbah TA 5, sandblasting dan alumina didapatkan suatu karakteristik fisik limbah berupa berat jenis, kadar air, berat isi
padat, dan berat isi gembur. Bahan pencampur untuk pembuatan bata harus memenuhi spesifikasi, kemudiaan dilaksanakan tahap kelayakan lingkungan yaitu dengan uji TCLP, uji kuat tekan dan uji pH.
3.5.1
Berat Jenis Agregat Halus
Berat jenis agregat adalah rasio antara massa padat agregrat dengan massa air pada volume yang sama dan suhu yang sama. Pada pelaksanaan uji berat jenis agregat halus limbah dilaksanakan dengan urutan sebagai berikut: 1. Menyiapkan timbangan dan meneliti 0,1 gr , ayakan 75cm ( no.200), tawan dan dapur pengering dengan kemampuan 110ºC+5ºC 2. Menyiapkan benda uji berupa pasir dengan ukuran butiran maksimum 4,8mm sebanyak 500 gr. 3. Mengeringkan contoh sampai berat tetap pada suhu 110ºC+5ºC dan menimbang 4. dengan ketelitian 0,1 gr. 5. Meletakkan contoh uji dan mengalikan air di atasnya 6. Meratakkan contoh dengan air deras secukupnya hingga bagian yang halus 7. Menembur ayakan dan bagian yang kasar hingga air pencucian menjadi jernih 8. Mengeringkan agregat yang telah dicuci sampai berat tetap pada suhu 110ºC+5ºC dan menimbang dengan ketelitian 0,1 gr
3.5.2
Berat Isi Padat
Pemeriksaan ini bertujuan untuk mendapatkan angka untuk menghitung berat isi padat. berat isi dilaksanakan pengukuran sebagai berikut: 1. Mengukur berat dan volume silinder ukur 2. Meletakkan silinder ukur pada tempat yang rata. 3. Memasukkan contoh uji sampai
1 3
bagian, meratakan lalu menumbuk 25x merata
keseluruh permukaan dengan batang penumbuk. 4. Memasukkan contoh uji sebanyak
2 3
bagian meratakan lalu menumbuk 25x merata
keseluruh permukaan dengan batang penumbuk. 5. Memasukan contoh uji hingga memenuhi silinder ukur sampai penuh, meratakan lalu menumbuk sampai 25x kemudian ratakan. 6. Menimbang contoh dalam silinder
7. Menghitung berat isi padat dengan cara membagi berat agregat bersih dengan volume tabung.
3.5.3
Berat Isi Gembur
Pembuatan benda uji dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Mengukur berat dan volume silinder ukur. 2. Meletakkan silinder ukur pada tempat yang rata. 3. Memasukkan contoh uji ke dalam silinder sampai 1/3 bagian ratakan. 4. Memasukkan contoh uji sebanyak 2/3 bagian, ratakan. 5. Msukkan contoh uji sampai memenuhi silinder ukur samapi penuh. 6. Timbang contoh dalam silinder ukur
3.5.4
Kadar Air
Pembuatan benda uji dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: o
1. Keringkan benda uji dalam oven (110±5) C sampai berat tetap, dinginkan dalam suhu kar, rendam dalam air (12±4) jam. 2. Buang air dengan hati-hati, tebarkan agregat halus kedalam tanah, keringkan udara panas dengan cara membolak-balik benda uji, lakukan pengeringan sampai keadaan jenuh. 3. Periksa keadan kering permukaan jenuh dengan mengeringkan benda uji pada kerucut terpacung, padarkan dengan batang penumbuk dengan penumbuknya sebanyak 15 x, angkat kerucut terpacung, keadaan kering permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh, tapi masih dalm keadaan tercetak. 4. Setelah tercapai keadaad permukaan jenuh, masukkan 500 gr benda uji kedalam picrometer, masukkan air suling sampai 90 % isi picrometer, putar sambil digoyang-goyangkan sampai tidak terlihat gelembung udaranya. 5. Rendam pocrometer dalam air dan ukur suhu air untuk menyesuaikan perhitungan o
kepada suhu standard 25 C. 6. Tambahkan air sampai tercapai tanda batas 7. Timbang picrometer berisi air dan benda uji sampai 0,1 gr (BT)
o
8. Keringkan benda uji dalam ove dengan suhu (110±5) C sampai berat tetap, kemudian dinginkan benda uji dalam desikator. 9. Setelah itu benda uji dingin ditimbang (BK) 10. Tentuka berat picrometer berisi air penuh dan ukur suhu air guna penyesuaian o
1
dengan suhu standar 25 C (B )
3.6
Pembuatan benda uji
Dalam penelitian ini dibuat 70 buah bata dengan ukuran 10x10x6 cm. Benda uji digunakan bata tahan api. Langkah-lagkah yang dilakukan dalam pembuatan dan perawatan benda uji adalah sebagai berikut: 1. Limbah TA-5, sandblasting , alumina dan bahan–bahan tambahan bata lain ditimbang beratnya sesuai dengan variasi komposisinya 2. Mencampurkan bahan-bahan pembuat bata ke dalam baskom, aduk dalam kondisi kering dengan cetok sampai adukan homogen 3. Kemudian ditambahkan air dan diaduk kembali sampai rata 4. Kemudian masukkan adukkan sedikit demi sedikit ke dalam cetakan bata yang berbentuk persegi empat sampai cetakan penuh. 5. Benda uji dilepas dari cetakan 6. Benda uji dikeringkan selama ±10 hari 7. Kemudian dilakukan pembakaran dengan suhu 1.200ºC selama 8 jam 8. Kemudian melakukan perawatan setelah itu pengujian sampel meliputi:uji kuat tekan, uji TCLp dan uji pH.
Tabel 3.1 Komposisi Bahan Bata Tahan Api Kode
B1 B2 B3 B4 B5
Limbah (%) TA 5 30 25 20 15 10
Sandblasting 10 15 20 25 30
Bahan pendukung (%) Alumina 10 10 10 10 10
Feldspar 25 25 25 25 25
Kaolin 15 15 15 15 15
Vulkano stone 5 5 5 5 5
Σ
Fireclay Sampel 5 10 5 10 5 10 5 10 5 10
3.7
Pengujian Bata
Pengujian bata dimaksudkan untuk mengetahui mutu dan kekuatan dari bata yang diteliti. Pengujian bata meliputi: pengujian kuat tekan bata, analisa TCLP dan uji pH.
3.7.1
Pengujian kuat tekan bata
Pengujian kuat tekan bata merah dilakukan untuk mengetahui mutu kuat tekan satu bata merah dengan satuan luasan bidang tekan tertentu. Langkah- langkah yang dilakukan antara lain: 5. Benda uji 15 buah sama sisinya dengan ukuran 10x10x6 cm 6. Benda uji di tekan sesuai bidang yang rata, syarat yang ditentukan untuk permukaan 2
benda uji > 90.3 cm . 7. Lama penekanan beban merata antara 1 sampai 2 menit sampai benda uji hancur 8. Hasil penelitian dimasukkan dalam rumus dan dihitung dengan rumus kuat tekan Rumus Kuat Tekan adalah sebagai berikut: Kuat Tekan
σ
=
P A
………(4.1)
Keterangan: P = Beban makimum (kg) 2
A = Luas penampang benda uji (cm ) σ
2
= Kuat tekan Bata (kg/ cm )
Tabel 3.2 Hasil uji kuat tekan bata rata-rata Kode
Uji Kuat Tekan (Kg)
Rata-rata
∆
Bata 2
Uji Kuat Tekan 2
1
2
3
4
5
(Kg)
(cm )
(Kg/cm )
B1
9442
9035
9310
9096
8994
9175
100
92
B2
7434
7852
7954
8127
9310
8135
100
81
B3
10534
10584
10788
10166
12063
10827
100
108
B4
12940
12858
12889
13022
12410
12824
100
128
B5
15265
15887
18548
16937
14398
16207
100
162
3.7.2
Analisa TCLP
Analisa ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keamanan bagi kesehatan dan lingkungan mengingat bahan tambahan yang digunakan adalah limbah sisa pembakaran minyak bumi berupa limbah TA 5, alumina dan sandblasting yang mengandung unsurunsur logam berat. Untuk itu dilakukan uji leached (TCLP) terhadap produk batu bata. Dilakukan uji TCLP dan dilihat masing-masing perbandingan sampai seberapa besar penuruna kadar logam beratnya. Logam berat yang akan dianalisis adalah: Cr, Cu, Zn, dan Pb.
3.7.3
Analisa pH
Analisis dilakukan untuk mengetahui tingkat keasaman dan kebasaan yang dimiliki oleh bata sehingga bata dengan aman dapat dimanfaatkan dilingkungan. Yaitu dengan melihat tingkat pelarutan bata berubah dari pH awal. Bata dengan ukuran 5x5x2 cm di rendam dalam larutan basa (NaOH), asam (H2SO4) dan netral (H2O), lalu tiap minggu di cek pH nya sampai satu bulan. Pemeriksaan pH antara lain: a. Menyiapkan media seperti botol dengan tinggi ±15 cm kemudian beri kode pada setiap botol sesuai formula bata dan jenis larutannya. b. Masukkan larutan netral, asam, dan basa pada masing-masing botol. c. Masukkan sampel bata yang telah dipotong ukuran 5 x 5 x 2 cm kedalam setiap botol yang berisi larutan netral, asam, dan basa. d. Mengukur pH setiap 1 minggu sekali selama 5 minggu kemudian mengamati dan mencatat perubahan pH yang terjadi.
3.8
Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Untuk tahapan pelaksanaan penelitian dari tahap awal hingga tahap akhir disajikan pada diagram alir berikut:
Persiapan alat dan bahan
Analisa bahan
Tahap Pelaksanaan : • Pencampuran komposisi sampel Pencetakan • • Pengeringan • Pembakaran • Pengangkutan
Rancangan Variasi campuran Bata
Proses pembuatan Bata
•
Pengujian bata
• •
Analisa dan Pembahasan
Selesai
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian
Uji Kuat Tekan Uji Leachate (TCLP) Uji pH
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Karakteristik limbah TA-5, Sandblasting dan Alumina
Pengujian karakteristik limbah meliputi aspek fisik dan kimia. Pemeriksaan karakteristik fisik berupa berat jenis limbah, berat isi gembur, berat isi padat, dan pemeriksaan kadar air limbah. Sedangkan karakteristik kimia berupa uji perlindian pada limbah. Limbah TA-5, sandblasting dan alumina merupakan bahan utama yang digunakan dalam campuran pembuatan bata. Sebelum dimanfaatkan, tahapan awal pada limbah TA-5 adalah menguji karakteristik fisik dan kimianya dengan tujuan untuk mengetahui sifat-sifat fisik limbah yang dapat digunakan untuk pembuatan bata dan untuk mengetahui logam berat yang terdapat pada limbah. Tabel 4.1 Karakteristik Fisik Limbah
No
Limbah
Berat Jenis (g)
1 2 3
TA-5 Sandblasting Alumina
1,83 2,65 2,17
Jenis Pengujian Berat Kadar Air Isi Gembur (%) (gr/cm³) 10,133 0,939 0,419 1,473 4,37 0,845
Berat Isi Padat (gr/cm³) 1,077 1,636 0,991
(Sumber : Hasil uji penelitian, 2008)
Tabel 4.2 Karakteristik Kimia limbah No
Limbah
1 TA-5 2 Sandblasting 3 Alumina PP 85 Tahun 1999
Parameter Logam Berat (mg/l) Cu Cr Pb Zn 0,0597 0,8473 0,5933 0,3025
0,3510 0,8765 1,0228 58,500 0,5055 0,8273 0,4878 0,2175 10 5 5 50
(Sumber : Hasil uji penelitian, 2008)
Setelah melakukan pemeriksaan karakteristik fisik pada limbah TA-5 sandblasting dan alumina sebagai bahan susun dari pembuatan batu bata tahan api maka berat jenis 3
limbah TA-5 dan alumina kurang dari standar ≥2.5 ton/m . Sedangkan limbah sandblasting
3
melebihi standar ≥2.5 ton/m . Berat jenis rendah umumnya menunjukkan bahannya berpori, lemah dan bersifat banyak menyerap air sedangkan berat jenis yang tinggi menunjukkan kualitas bahan yang umumnya baik (Antono, 1996). Apabila semakin besar nilainya maka akan menambah banyak pori, sehingga menurunkan kualitas mutu bata. Parameter Zn pada limbah sandblasting melebihi standar baku mutu PP No.85 Tahun 1999 yaitu 58.500mg/l, karena fungsi sandblasting untuk merawat dinding kilang atau sebagai pembersih kerak-kerak pada dinding kilang mengandung unsur Zinc yang tinggi. Sehingga sandblasting perlu pengolahan lebih lanjut karena termasuk B3.
4.2
Komposisi Campuran Pembuatan Bata
Ukuran bata 10x10x6 cm dengan berat 1300gr tiap bata, setelah proses pengeringan dan pembakaran bata dengan suhu 1200ºC bata mengalami penyusutan sehingga berat bata menjadi 900-1000gram. Dengan penambahan limbah TA-5, sandblasting dan alumina, bata dibuat sesuai dengan kebutuhan penelitian. Komposisi pembuatan bata terbagi menjadi 5 formula, masing-masing formula memiliki 14 sampel sehingga total jumlah sampel adalah 70 buah bata.
Tabel 4.3 Komposisi Bahan Pembuatan Bata Tahan Api Formula
B1 B2 B3 B4 B5
Limbah (%) TA 5 30 25 20 15 10
Sandblasting 10 15 20 25 30
Bahan pendukung (%) Alumina 10 10 10 10 10
Feldspar 25 25 25 25 25
Kaolin 15 15 15 15 15
Vulkano stone 5 5 5 5 5
Σ
Fireclay 5 5 5 5 5
Sampel
14 14 14 14 14
(Sumber : Hasil uji penelitian, 2008)
Bahan utama pembuatan bata tahan api adalah limbah TA-5, sandblasting dan alumina sedangakan bahan pendukung adalah fireclay, feldsapar , kaolin dan batu andesit.
Pada umumnya tiap bahan pembuatan bata baik itu limbah maupun bahan pendukung mengandung unsur silica dan alumina yang tinggi. Bahan utama dan bahan pendukung dicampur dengan air hingga menjadi plastis dan dapat dibentuk menjadi bata. Awalnya bata
dalam keadaan basah berwarna hitam, setelah pengeringan selama ±10 hari dan dibakar selama 8 jam dengan suhu 1.200ºC bata berubah warna menjadi putih. Hal ini dikarenakan kandungan alumina pada bahan susun bata mempengaruhi warna bata. Komposisi bahan yang banyak mengandung alumina dan silica membuat sifat bata menjadi tahan api. Akan tetapi karena suhu pembakaran hanya 1.200ºC maka fungsi alumina sebagai tahan api tidak sepenuhnya berhasil karena alumina hanya dapat melebur dengan bahan lain antara suhu 1.500ºC -2.000°C. Komposisi limbah menunjukkan bahwa limbah yang digunakan adalah 50%, fireclay 5 %, feldsapar 25 %, kaolin 15 % dan batu andesit 5 %. Tiap komposisi limbah mempunyai sifat tersendiri dalam proses pembuatan bata. Limbah TA-5 dan alumina termasuk dalam limbah katalis yang mengandung senyawa SiO2 (silica), Al2O2 (alumina ), CaO (kapur) dan Fe2O3 (oksida Besi) yang masing-masing senyawa mempengaruhi pembuatan bata. Senyawa silica dan alumina berfungsi sebagai sifat tahan api pada bata dan sifat plastis sehingga dapat mengurangi penyusutan pada waktu pengeringan maupun pembakaran pada suhu 1.200ºC dan mengurangi retak-retak pada bata, kapur berperan untuk membantu proses pelelehan pasir saat pembakaran dan mengikat butir-butir tanah sedangkan oksida besi berperan untuk memperbaiki proses pembakaran seperti pada kapur dan memberi warna merah pada bata setelah pembakaran, kekurangan oksida besi menyebabkan warna bata agak kuning. Maksud menggunakan bahan tambahan berupa feldspar dengan proporsi 25 %, karena feldspar mengadung unsur silica dan alumina yang tinggi dan bersifat tahan api. Sehingga sifat tersebut mempengaruhi pembuatan bata menjadi tahan api dan kuat tekan. Sedangkan proporsi kaolin 15 %, sifat kaolin memiliki daya hantar panas yang rendah dapat digunakan dalam peralatan yang bersifat tahan api.
4.3
Pengujian Kuat Tekan
Dari hasil uji kuat tekan yang telah dilakukan diperoleh hasil pada masing-masing formula, dapat dilhat pada gambar 4.1 dibawah ini:
200 ) 2 m c / g k ( a t a B n a k e T t a u K
150 100 50 0
Kuat tekan bata
B1
B2
B3
B4
B5
92
81
108
128
162
Benda Uji Gambar 4.1 Hasil Pengujian Kuat Tekan Bata
Pada gambar 4.1 kuat tekan yang paling besar terjadi pada benda uji B5 yaitu 162 3
kg/cm hal ini disebabkan karena pada formula B5 (Tabel 4.3) kandungan senyawa silicanya lebih besar, silica dapat berikatan atau melebur secara optimal dengan bahan
susun bata lain pada suhu 1.200ºC kecuali alumina . Senyawa alumina pada tiap bahan yang digunakan tidak berfungsi optimal karena bata tidak dibakar antara suhu 1.500ºC-2.000°C. Sifat unsur silica pada tiap bahan membuat bata menjadi lebih kuat tekan tapi apabila senyawa alumina dapat dibakar lebih dari 1.200°C, bata akan lebih berkualitas karena selain memiliki sifat kuat tekan yang baik da n alumina juga memiliki sifat tahan api. Berdasarkan dimensi bata, bata dibuat tidak sesuai dalam peraturan bata merah sebagai bahan bangunan NI-10 dari Yayasan Dana Normalisasi Indonesia denga syarat ukuran bata seperti pada tabel 2.2. akan tetapi untuk keperluan tertentu penggunaan bata dengan dimensi lain diperbolehkan, berdasarkan penggolongan bata kuat tekannya dapat dilihat pada tabel 2.3, berdasarkan tabel 2.3 hasil kuat tekan formula B1 dan B2 memenuhi standar mutu bata tingkat II dan formula B3, B4 dan B5 memenuhi standar mutu tingkat I.
hal ini disebabkan karena pada formula B1 dan B2 terjadi proses pengikatan antar bahan penyusun yang belum optimal dibandingkan dengan penambahan limbah sandblasting pada formula B3, B4 dan B5. Kandungan kimia dalam bahan tambahan bata tahan api dapat mempengaruhi proses terjadinya pengikatan maupun pengerasan. Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa kandungan silika dalam limbah lebih besar daripada alumina sehingga dapat membantu pengikatan karena silica dapat melebur dengan bahan susun lain pada suhu 1.200°C selain itu adanya TA-5 juga mempengaruhi kuat tekan bata karena bata mempunyai unsur yang sama seperti semen, dapat mengikat. Terjadinya perubahan kuat tekan bata karena bentuk fisik dan tekstur dari limbah mempengaruhi kualitas bata. Misalkan tekstur limbah dan bahan susun yang halus mempengaruhi titik lebur pada waktu pembakaran. Selain itu ukuran bata yang hanya 10x10x6 cm juga dapat mempengaruhi kuat tekan menjadi lebih besar dari formula B5. Hasil pengujian (SNI 15-1991) kuat tekan ideal (bearing wall ) adalah 30 – 70 kg/cm 2 , sedangkan kuat tekan batu bata lokal berkisar antara 11,5 – 50 kg/cm 2. Kuat tekan dipengaruhi oleh cara pembakaran dan ketebalan batu bata. Dengan demikian dari (1)
segi kualitas kekuatan batu bata, bata tahan api sangat kuat tekan(Anonim, 2002) . Sedangkan nilai kuat tekan bata merah super Djagadbata Yogyakarta sebesar 17.523 2.
kg/cm . Ini juga terjadi pada penelitian sebelumnya untuk pemakaian 10% limbah lumpur elektroplating nilai kuat tekan 52,55 kg/cm2 dan dengan 20% limbahnya yaitu 39,99 kg/cm 2 . Nilai kuat tekan ini memenuhi Standard SII no. 0021 - 78. (Anonim, 2005). Hal ini menunjukkan kuat tekan bata tahan api lebih baik dan sesuai dengan standar bata dan pasaran.
4.4
Pengujian Kimia (TCLP)
Dari hasil uji TCLP yang telah dilakukan dengan metode Atomic Absoption Spectrofotometer (AAS) diperoleh hasil kandungan logam berat. Uji perlindian dilakukan
pada tiap limbah yang digunakan yaitu dapat dilihat hasil pengujiannya pada gambar 4.2 dibawah ini:
0,50 0,40 ) l / g m ( r e t e m a r a P
0,30 0,20 0,10 0,00
B3
B4
B5
Cu
0,069
0,075
0,069
Cr
0,178
0,208
0,277
Pb
0,258
0,413
0,333
Zn
0,038
0,023
0,035
Benda uji Gambar 4.2 Hasil Pengujian TCLP
Dari gambar 4.2 dapat terlihat bahwa fluktuasi kenaikan dan penurunan lindi kemungkinan disebabkan karena faktor kurang homogennya proses pencampuran bahan dalam pembuatan bata. Tujuan pengujian TCLP adalah untuk mengetahui tingakt imobilisasi logam berat pada limbah Hasil pengujian TCLP baik sebelum disolidifikasi (tabel 4.2) maupun sesudah disolidifikasi (tabel 4.5) memberikan hasil yang baik karena hasil pengujian menunjukkan bahwa logam berat dapat diimobilisasi kecuali pada logam berat seng (Zn) pada karakteristik limbah sandblasting melebihi standar yang ditetapkan PP No 85 tahun 1999 yaitu melebihi 50mg/l. Akan tetapi setelah limbah dimanfaatkan sebagai bata tahan api hasil pengujian TCLP tiap logam berat dapat diimobilisasi berarti sudah memenuhi standar baku mutu yang ditetapkan. Sehingga bata aman dimanfaatkan bagi manusia dan lingkungan. Hal ini terjadi karena adanya ikatan fisik dan kimia pada komposisi pembuatan bata. Sifat tanah pada bahan susun bata dengan tekstur halus dapat mengikat logam berat. Dengan campuran bahan-bahan pembuatan bata membuat logam berat yang terkandung
dalam tiap limbah dapat terikat dengan sempurna. Proses pembakaran juga mempengaruhi imobilisasi logam berat pada limbah karena bahan-bahan pembuatan bata melebur dan berikatan secara optimal pada waktu pembakaran kecuali alumina. Karena sifat limbah alumina tidak dapat larut dalam air dan tidak dapat melebur ataupun mengikat bahan lain sebelum suhu pembakaran 2.000ºC. Dari hasil uji TCLP yang dilakukan dapat dilihat bahwa logam berat dalam bata menjadi stabil, karena proses solidifikasi dapat mengikat logam berat yang terdapat dalam limbah TA-5, sandblasting dan alumina . Hasil pengujian TCLP memiliki banyak faktor perbedaan yang menyebabkan hasil konsentrasi yang tidak sama. Misalnya pada pencampuran bahan-bahan pembuatan bata yang tidak homogen dikarenakan faktor senyawa limbah yang terkandung tidak mau menyatu ataupun faktor kesalahan manusia itu sendiri. Selain itu daya ikat yang berbeda dengan logam berat dan bahan-bahan penyusun lain juga mempengaruhi hasil pengujian TCLP dan tekstur tanah yang halus memiliki kekuatan untuk mengikat logam berat dengan sempurna. Dalam proses pembakaran, terjadi reaksi kimia antara logam berat dengan gas yang dihasilkan sehingga terjadi proses oksidasi terhadap logam berat. Logam berat saling berikatan dengan bahan penyusun lain menjadi bentuk kristal tepatnya proses pemadatan menjadi bata. Proses pembakaran tiap logam berat dapat dilihat pada reaksi dibawah ini: Cr + O2
→
CrO
…………………………….(11)
Cu + O2
→
CuO
……………………………………………(12)
Pb + O2
→
PbO
…………………………….(13)
Zn + O2
→
ZnO
…………………………….(14)
Tabel 4.4 Perbandingan Hasil Pengujian TCLP No
Parameter
Satuan
1
Tembaga (Cu)
mg/l
Konsentrasi Awal Bahan Hasil Uji TCLP TA-5 Sandblasting Alumina B3 B4 B5 0,0597 0,3510 0,5055 0,0690 0,0753 0,0691
2
Chrom (Cr)
mg/l
0,8473
0,8765
0,8273
0,1779
0,2081
0,2768
5
3
Timbal (Pb)
mg/l
0,5933
1,0228
0,4878
0,2575
0,4125
0,3333
5
4
Seng (Zn)
mg/l
0,3025
58,500
0,2175
0,0375
0,0225
0,0350
50
(Sumber : Hasil uji penelitian, 2008)
PP 85 thn 99
10
Berdasarkan tabel 4.4 menunjukkan bahwa konsentrasi awal bahan, nilai logam berat tiap limbah terlepas setelah hasil pengujian TCLP (bata tahan api). Limbah sandblasting sebelum solidifikasi melebihi 50mg/l akan tetapi setelah disolidifikasi terjadi campuran dengan bahan-bahan susun bata, hasil uji TCLP sandblasting berada dibawah standar. Dengan demikian solidifikasi limbah PT. Pertamina UP IV Cilacap sebagai bata tahan api tidak menggangu lingkungan dan dapat dimanfaatkan manusia dengan aman. Selain itu semakin banyak proporsi limbah yang digunakan semakin meningkat konsentrasi lindinya, akan tetapi ada juga yang tidak menunjukkan hasil yang demikian melainkan berasal dari bahan tambahan yang digunakan dalam pembuatan bata.
4.5
Pengujian pH
Bata dengan ukuran 5x5x2 cm di rendam dalam larutan basa (NaOH), asam (H2SO4) dan netral (H2O) lalu tiap minggu di cek pH nya selama 5 minggu. Indikarot asam basa diukur dengan menggunakan pH meter yang bekerja berdasarkan konduktivitas suatu larutan. Analisis dilakukan untuk mengetahui tingkat keasaman dan kebasaan yang dimiliki oleh bata sehingga bata dengan aman dapat dimanfaatkan dilingkungan selain itu untuk mengidentifikasi tingkat toksisitas bata dengan cara mengetahui tingkat pelarutan bata. Hasil pengujian pH dapat dilihat pada gambar 4.3-4.7 dibawah ini:
15 pH
10 5 0 0
1
2
3
4
5
Basa
10,8
4,0
4,4
4,2
4,3
4,4
Netral
7,6
8,2
8,2
8,2
8,2
8,1
Asam
3,1
8,8
8,7
8,60
8,7
8,8
Waktu Pengujian (Minggu Ke) Gambar 4.3 Hasil Pengujian pH Formula B1
Berdasarkan hasil pengujian pH pada gambar 4.3 pengujian pH dilakukan tiap minggu selam 5 minggu. Bata direndam didalam larutan basa, netral dan asam dimana masing-masing pH awal larutan adalah basa 10.8, netral 7.55 dan asam 3.08. Pada grafik pengujian pH formula B1, larutan basa tetap basa, larutan netral stabil dan larutan asam juga tetap asam.
15 pH
10 5 0 0
1
2
3
4
5
Basa
10,8
4,1
4,4
4,1
4,2
4,3
Netral
7,6
8,1
8,1
8,1
8,1
8,1
Asam
3,1
8,8
8,7
8,6
8,7
8,7
Waktu Pengujian (Minggu Ke) Gambar 4.4 Hasil Pengujian pH Formula B2
15 pH
10 5 0 0
1
2
3
4
5
Basa
10,8
4,0
4,4
4,2
4,3
4,4
Netral
7,6
8,2
8,2
8,2
8,2
8,1
Asam
3,1
8,8
8,7
8,60
8,7
8,8
Waktu Pengujian (Minggu Ke) Gambar 4.5 Hasil Pengujian pH Formula B3
15 pH
10 5 0 0
1
2
3
4
5
Basa
10,8
4,0
4,3
4,2
4,3
4,4
Netral
7,6
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
Asam
3,1
9,0
8,8
8,7
8,8
8,8
Waktu Pengujian (Minggu Ke) Gambar 4.6 Hasil Pengujian pH Formula B4
15 pH
10 5 0 0
1
2
3
4
5
Basa
10,8
4,2
4,5
4,4
4,5
4,6
Netral
7,6
8,4
8,4
8,4
8,4
8,4
Asam
3,1
9,0
8,9
8,8
8,8
8,9
Waktu Pengujian (Minggu Ke) Gambar 4.7 Hasil Pengujian pH Formula B5
Sedangkan pada grafik 4.4 pengujian pH formula B2, terjadi perubahan drastis dimana larutan basa menjadi asam, larutan netral stabil dan larutan asam menjadi basa begitu selanjutnya yang terjadi pada formula B3, B4 dan B5. Hal ini menunjukkan sedikitnya pelindian/pelarutan logam berat yang terdapat pada bata.
Selain itu karena
limbah dan bahan susun bata mengandung kompisisi kimia yaitu CaO, SiO2, AI 2O3, Fe 2O3, dan K 2O. Dimana tiap senyawa mempengaruhi larutan basa dan asam. Misalkan natrium
oksida (Na2O) merupakan oksida basa kuat yang sederhana. Bersifat basa karena mengandung ion oksida, yang merupakan basa yang sangat kuat dengan kecenderungan yang tinggi untuk bergabung dengan ion-ion hidrogen. Apabila bereaksi dengan air larutan ini akan mempunyai pH di sekitar 14. Na2O + H2O → 2NaOH
....................(15)
Natrium oksida juga bereaksi dengan asam menghasilkan larutan natrium klorida. Na2O 2HCL
→
2NaCl + H2
.................(16)
Dan pada aluminium oksida, menjelaskan bentuknya sangat tidak reaktif. Ini diketahui secara kimia sebagai alfa-Al2O3 dan dihasilkan pada temperatur tinggi. Pada pembahasan ini kita memakai salah satu bentuk yang reaktif. Aluminium oksida merupakan senyawa amfoter . Artinya dapat bereaksi baik sebagai basa maupun asam. Apabila bereaksi dengan air, aluminium oksida tidak dapat bereaksi secara sederhana dengan air seperti natrium oksida dan tidak larut dalam air. Walaupun masih mengandung ion oksida, tapi terlalu kuat berada dalam kisi padatan untuk bereaksi dengan air. Bereaksi dengan asam aluminium oksida mengandung ion oksida, sehingga dapat bereaksi dengan asam. Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O………(17) Aluminium oksida juga dapat menunjukkan sifat asamnya. Berbagai aluminat dapat terbentuk-senyawa dimana aluminium ditemukan dalam ion negatif. Hal ini mungkin karena aluminium memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan kovalen dengan oksigen. Selain itu hidrolisis garam juga mempengaruhi pH larutan karena garam adalah senyawa ionik yang terbentuk oleh reaksi antara asam dan basa dan bereaksi dengan air. Garam yang mengandung
3+
3+
3+
Al , Cr , Fe
2+
dan Be
menghasilkan larutan asam akan tetapi
kemungkinan terdapat butiran garam pada larutan dapat terjadi karena apabila larutan basa tercampur dengan udara maka akan menghasilkan senyawa garam. Seperti contoh AI2O3 bertindak sebagai basa dengan asam klorida menghasilkan garam dan air. Sifat air yang bersifat mampu sebagai basa dalam reaksi dengan asam seperti HCL dan H2SO4 dan sebagai asam dalam reaksi dengan basa seperti NH3 dan NaOH.. Air yang terpapar ke udara untuk waktu yang lama dapat menyerap CO2 dari atmosfer dan membentuk asam karbonat H2CO3 tetapi hanya sedikit mempengaruhi larutan karena ketika air kontak dengan udara pH larutan netral menjadi asam.
CO2 + H2O → H2CO3
.........................(18)
Asam sulfat (H2SO4) disebut juga asam diprotik karena tiap molekulnya dapat memberikan dua proton ini terjadi dalam dua tingkat yaitu +
H2SO4 → H + HSO4 -
HSO4
→
+
-
2-
H + SO4
..............................(19) ..............................(20)
Asam diprotik bisa menghasilkan lebih dari satu ion hidrogen per molekul. Asam terionisasi secara bertahap artinya protonnya lepas satu persatu. Pada kenyataannya tidak ada asam yang terionisasi sempurna dalam air, tetapi pada kesetimbangan dibawah ini molekul asam kuat terionisasi sempurna. +
H2SO4 + H2O → H3O + HSO4
-
................(21)
Pada dasarnya kandungan bahan susun mengandung senyawa utama seperti dibawah ini: Al2O3 + SiO2 + CaO + Fe2O3 + Na2O + K 2O + H2O → mengalami pembakaran O2 …………………………………………………..(22) Al2O + SiO + CaO + Fe2O + Na2O + K 2O + H2O + Larutan netral → ……(23) Al2O + SiO+ CaO + Fe2O + Na2O + K 2O + H2O + Larutan asam → ….....(24) Al2O + SiO + CaO + Fe2O + Na2O + K 2O + H2O + Larutan asam → …....(25) Dalam proses pembakaran pada bata, mempengaruhi kondisi larutan karena juga terjadi reaksi kimia antara senyawa penyusun bahan dengan gas yang dihasilkan pada waktu pembakaran terjadi proses oksidasi terhadap logam berat, dimana proses pembakaran 0
dengan suhu 1.200 C mempengaruhi logam-logam berat menjadi lebih stabil. Logam berat akan saling berikatan dengan bahan penyusun bata lainnya menjadi bentuk kristal-kristal (memadat). Proses ini membentuk senyawa-senyawa oksida logam, sehingga pengikatan yang terjadi dalam proses pembakaran lebih sempurna. Perubahan konsentrasi pH dikarenakan adanya proses lindi dalam bata. Yang kemudian terlepas akibat proses pengenceran. Adanya sifat pH menjadi asam karena mengandung logam tinggi apabila pH stabil terus maka produk sudah aman terhadap lingkungan. Selain itu perubahan pH terjadi karena pengaruh dari limbah ataupun bahan tambahan pembuatan bata yang mengandung senyawa yang mempengaruhi pH basa, netral dan asam.
4.6
Prospek Pengembangan Produk
Prospek pengembangan produk terdiri dari tiga aspek yaitu aspek teknis, aspek ekonomis dan aspek lingkungan. Prospek pengembangan produk adalah prospek jangka panjang maupun jangka pendek dari pemanfaatan limbah sebagai bata tahan api.
4.6.1 Teknis
Teknis peralatan yang digunakan dalam pembuatan bata tahan api simpel dan cepat. Akan tetapi pada waktu pembakaran membutuhkan daya listrik yang tinggi. Sehingga biaya pembakaran
mahal. Tujuan pembuatan produk adalah untuk mengetahui tingkat
kemampuan bata baik itu nilai kuat tekan, pengujian TCLP dan pengujian pH setelah memanfaatkan limbah TA-5, sandblastin g dan alumina dan bahan tambahan berupa feldspar , kaolin , fireclay dan abu batu andesit. Proses produksi dalam pembuatan bata
cukup mahal karena bata dibuat dalam skala penelitian. Setelah melakukan penelitian karakteristik bata baik dari segi fisik maupun kimia termasuk bata yang aman dimanfaatkan bagi manusia dan lingkungan karena kandungan dalam bata masih berada dibawah PP No.85 Tahun 1999. Nilai kuat tekan bata tahan api termasuk dalam tingkat I (Tabel 2.5) dengan ukuran bata 10x10x6 cm tapi apabila ukuran bata sesuai dengan syarat ukuran bata yang ditentukan (Tabel 2.4) nilai kuat tekan bata lebih besar. Selain itu unsur alumina yang tidak bisa larut dalam air dan tidak bisa melebur dalam suhu pembakaran 1.200°C, mempengaruhi sifat bata menjadi tidak optimal dalam
proses
pembakaran.akan
tetapi
unsur
alumina
membantu
dalam
menstabilkan/menyeimbangkan proses pembakaran dan membuat sifat bata menjadi ringan dan berwarna putih.
4.6.2 Ekonomis
Tiap pembuatan bata membutuhkan biaya mulai dari tahap awal pembuatan hingga tahap akhir dalam penelitian ini. Nilai ekonomis diketahui melalui tahap penelitian yang meliputi: persiapan bahan baku, pencetakan (moulding ), pengeringan (air drying),
pembakaran firing ( ), pendinginan (cooling ), dan pengujian mutu (durability testing ). Berikut rincian biaya pada tabel 4.4 dibawah ini:
Tabel 4.4 Biaya Pembuatan Bata No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nama Barang Volume Limbah TA-5 15 kg Limbah Sandblasting 7.5 kg Limbah Alumina 15 kg Feldspar Malang 19 kg Kaolin Bangka 12 kg Fireclay 4 kg Pembakaran 1.200ºC Total Biaya Biaya produksi / 70 Buah 20% Keuntungan Biaya Produksi Tiap bata Harga @ bata
Biaya (Rp) 3.750 1.875 3.750 95.000 90.000 44.000 418.000 656.375 9.376 937.6 10.313,6 10.500
Dilihat dari pehitungan diatas disimpulkan bahwa harga bata tahan api perbuah Rp.10.500. Menunjukkan harga bata taha api tidak ekonomis karena harganya jauh lebih mahal dari pada bata merah biasa. Akan tetapi bata tahan api mutunya tidak kalah dengan bata merah di pasaran. Selain itu pemanfaatan limbah TA-5, sandblasting dan alumina menjadi bata tahan api salah satu penanganan limbah tepat yang dapat mengurangi pencemaran terhadap manusia dan lingkungan. Di pasaran harga batu bata Rp.350 hingga Rp.420/biji sedangkan sebelumnya hanya Rp 300/biji. Ini karena biaya produksi yang naik seperti biaya bahan dasar dan transportasi yang harus dikeluarkan oleh distributor. Akan tetapi harga bata tahan api tidak bisa dibandingkan dengan harga bata biasa karena bata tahan api dibuat dalam skala kecil dan hanya untuk penelitian sedangkan bata pada umumnya dibuat dalam skala besar oleh pabrik dan untuk mencari keuntungan. Faktor ini merupakan salah satu penyebab harga bata tahan api yang tidak ekonomis.
4.6.3 Lingkungan
Pemanfaatan limbah TA-5, sandblasting dan alumina sebagai bata tahan api aman terhadap manusia dan lingkungan baik karena dapat mengimobilisasi logam-logam berat pada limbah dan bahan susun bata. Imobilisasi logam berat berada di bawah PP No.85 Tahun 1999. Terjadinya immobilisasi logam berat karena adanya pengaruh dalam pembuatan bata diantaranya: dalam pencampuran bata sampai homogen, proses pembakaran, tekstur bahan susun bata yang plastis dan halus mampu mengikat logam berat dengan sempurna. Pada pengujian pH baik asam, netral maupun basa, formula bata minggu pertama pada tiap larutan aman dan layak ditempatkan pada lingkungan. Akan tetapi pada minggu berikutnya larutan pH terjadi penurunan maupun kenaikan yang drastis hal ini disebabkan beberapa faktor yaitu: bahan susun bata membentuk senyawa-senyawa yang bersifat basa. Sehingga baik lingkungan maupun produk saling mempengaruhi jika terjadi perubahan sifat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah diuraikan, dapat diambil kesimpulan yaitu: 1. Konsentrasi logam berat pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina masih di bawah Baku Mutu TCLP PP No.85 Tahun 1999. Sehingga bata aman dimanfaatkan dilingkungan baik sebelum maupun sesudah disolidifikasi. 2. Limbah TA-5, sandblasting dan alumina yang dimanfaatkan sebagai bata tahan api dapat mengimobilisasi logam-logam berat yang terkandung dalam tiap limbah dan bahan susun bata. 3. Penambahan limbah mempengaruhi nilai kuat tekan bata tahan api. Penambahan limbah sandblasting 20%, 25% dan 30% lebih mempengaruhi nilai kuat tekan bata yaitu: 108 2
2
2
kg/cm , 128 kg/cm dan 162 kg/cm . 4. Nilai kuat tekan bata berdasarkan penggolongannya bata tahan api masuk dalam tingkat 2
I yaitu lebih dari 100 kg/cm . 5. Hasil pengujian TCLP pada limbah TA-5, sandblasting dan alumina dan tiap formula bata masih di bawah Baku Mutu TCLP PP No.85 Tahun 1999. Sehingga bata aman dimanfaatkan dilingkungan baik sebelum maupun sesudah disolidifikasi. 6. Perbandingan nilai produksi bata tahan api dengan bata di pasaran tidak ekonomis. Karena faktor bahan dan skala penelitian dalam pembuatan bata tahan api lebih mahal daripada skala dalam pabrik. 7. Pemanfaatan campuran limbah TA-5 , sandblasting dan alumina mempengaruhi kualitas bata menjadi tahan api, dikarenakan limbah pada umumnya mengandung silika dan alumina yang tinggi sehingga membuat sifat bata menjadi tahan api.
5.2
Saran-saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa hal dapat dijadikan sebagai masukan bagi peneliti selanjutnya yaitu: 1. Dalam pemanfaatan limbah TA-5, sandblasting dan alumina, sebelumnya perlu diadakan penelitian lebih lanjut mengenai unsur-unsur penyusun limbah. 2. Membuat bata tahan api dengan menggunakan limbah yang berbeda selain limbah alumina dan dengan titik lebur pembakaran pada suhu 1.200°C. 3. Penelitian selanjutnya menggunakan bahan tambahan berupa ballclay karena bersifat sangat plastis dan terdiri dari partikel sangat halus, mempunyai daya ikat dan daya alir yang sangat baik dan sangat cocok digunakan untuk bata tahan api. 4. Pada dasarnya bata tahan api tersusun dari bahan yang mengandung alumina dan silica 50-80%. Dengan adanya tungku pembakaran 2000°C, mutu bata semakin baik dan aman untuk penggunannya. 5. Disarankan menggunakan tekstur bahan-bahan yang halus dalam pembuatan bata untuk mempengaruhi kualitas bata seperti nilai kuat teka n dan nilai estetika. 6. Disarankan penelitian selanjutnya menambahkan pengujian lain seperti daya serap air, kandungan garam kuat lentur dan lain lain.
DAFTAR PUSTAKA
Dalzell, R. Dan G Townsend, 1948, Masonry Simplified Volume 1, American Technical Society , Chicago USA
Frick, H. dan Ch Koesmartadi, 1999, Ilmu Bahan Bangunan , Kanisius, Yogyakarta Suwardono, 2002, Mengenal Pembuatan Bata dan Genteng, Penerbit Yrama Widya, Bandung Brady.E James, 1999, Kimia Universitas asas dan struktur jilid 1 Edisi ke 5 , Binarupa Aksara, Jakarta Sukandarrumidi, 1999. Bahan Galian Industri. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta Muzakir dan Syamsul, 2005, Sifat-sifat bata merah super dan kekuatan dinding pasangannya dengan variasi lama perendaman bata , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil,
FTSP UII Yogyakarta. Febrian Abdullah, 2005 Solidifikasi Limbah Katalis RCC-15 Sebagai Bahan Campuran Pembuatan Keramik , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP UII
Yogyakarta. Jumiyati, 2005, Solidifikasi Limbah Fly Ash Hasil Pembakaran Incinerator Industri Tekstil Sebagai Keramik , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP UII Yogyakarta.
Evariani Sulastri, 2006. Pemanfaatan Spent katalis sebagai bahan campuran Beton , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP UII Yogyakarta. Aceng Subagja, Jurnal penelitian, Fungsi Ganda Beton Dalam Pengelolaan Limbah B3 (Suatu Studi Kasus Pemanfaatan Limbah Katalis RCC UP. VI Pertamina Balongan Indramayu), Politeknik Negeri Bandung. Created 05/03/2005.
Asih, L.A, 2002. Solidifikasi sebagai alternatif penanganan limbah B3 hasil pengolahan limbah industri penyamakan kulit . Departemen Teknik Lingkungan, Bandung.
Connor. R.J, 1990. Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Waste , Mc. Graw-Hill Inc, United States. Anonim, 1999, Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan
Berbahaya dan Beracun, Jakarta.
Susilowati, H, 2004, Solidifikasi sebagai alternatif penanganan lumpur instalasi pengolahan air limbah Bojongsoang Kabupaten Bandung, Departemen Teknik
Lingkungan, Bandung. Anonim, 2007, http://id.wikipedia.org/wiki/ H
(2)
Anonim, 2005 , http://tekmira.esdm.go.id / LaGrega, M.D., P.L., Buckingham, dan J.C. Evans, 1994, Hazardous Waste Management , McGraw-Hill International Inc., New York. Astuti, A., (1997). Pengetahuan Keramik, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Tjokrodimulyo, K, 1992, Bahan bangunan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Tjokrodimulyo, K, 1992, Teknologi Beton , Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hartanta, H, 2004, Analisis kualitas Bata Gadjah (Bata Tanpa Proses Pembakaran) terhadap Sifat Fisik Dan Mekanis , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, FTSP UII
Yogyakarta. Prayogi
dan Solihatun, 2004, Sifat-sifat Fisik Bata, Kuat Lentur Dinding
Pasangannya Dengan Variasi Campuran Mortar Menggunakan Pasir Dicuci dan Tidak Dicuci, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, FTSP UII Yogyakarta. Setiawan dan Widodo, 2004, Pengaruh variasi kandungan air mortar terhadap kekuatan pasangan bata Seyegean Sleman , Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, FTSP UII
Yogyakarta Pambudiono dan Setyowati, 2004, Perilaku Fisik dan Mekanik Bata Produksi Pabrik Djagatbata Dusun Klangkapan Godean Sleman Yogyakarta , Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Sipil, FTSP UII Yogyakarta. Ratmana dan Sutrisno, 2004, Analisis Kekuatan Dinding Pasangan Bata Dengan Menggunakan Bata Super, Godean, sleman Yogyakarta, Tugas Akhir, Jurusan Teknik
Sipil, FTSP UII Yogyakarta. Nasirudin dan Nugroho, 2004, Pengaruh lama perendamana pada bata terhadap kekuatan dinding pasangan batu bata, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, FTSP UII
Yogyakarta.
Anonim, 2007, Jiangxi Yadong Cement Corporation.com Chang, Raymond, 2005, Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Atom Jilid 1. PT. Erlangga, Jakarta
LAMPIRAN 1 BAGAN ALIR PEMBUATAN BATA
Limbah TA-5, Sand Blasting dan Alumina
Fireclay, Kaolin, Feldspar, Batu Andesit
Penimbangan
Pencampuran dan Pencetakan Bahan
Pengeringan
Finishing
Pembakaran suhu 1200ºC
Uji Kuat Tekan
Uji pH
Skema Pembuatan Batu Bata
Uji TCLP
LAMPIRAN 2.A Menimbang sampel 100 gr Menghaluskan sampel bila diameter > 9,5 mm Pengujian pH
Langkah (a)
Langkah (b)
Menimbang 5 gr dari sampel 100 gr
Bila pH (a) > 5 ditambahkan 3,5 ml HCl 1,0 N
Menambahkan 96 5 ml a uades
Menutu den an kaca arlo i
Menutup dgn kaca arloji dan diaduk 5 menit
Memanaskan sampai 500C selama 50 menit
Mengukur pH
Membiarkan dingin dan mengukur pH
Mengambil sampel 5 gr
Larutan ekstraksi 1
Hasil dari langkah (a) dan (b) pH < 5
Menambahkan aquades 100 ml
Larutan ekstraksi 2
Hasil dari langkah (a) dan (b) pH > 5
A
B
Gambar L.2a Tahapan pengujian TCLP
LAMPIRAN 2.B A
B
Menambahkan 0,57 ml asam asetat ke 100 ml aquades
Menambahkan 0,57 ml asam asetat ke 100 ml aquades
Menambahkan 6,43 ml NaOH 1,0 N
Mengencerkan pH sehingga pH menjadi 2,88 ± 0,05
Mengencerkan pH sehingga pH menjadi 4,93 ± 0,05
Sampel diekstraksi 18 jam
Pada suhu (19-200C) putar dengan kecepatan putaran 30 ± 2 rpm
Menyaring sampel dengan vacuum filter
Analisa larutan ekstraksi dengan AAS
Gambar L.2b Tahapan pengujian TCLP (Lanjutan)
LAMPIRAN 3
PEMERIKSAAN KUAT TEKAN
Menyiapkan Benda uji 5 buah
Benda uji di tekan sesuai bidang yang rata
Lama penekanan beban merata antara 1-2 menit
Pembebanan dilakukan sampai benda uji hancur
Hasil penelitian dimasukkan dalam rumus
Menhitung Kuat tekan Bata
Gambar L.3 Tahapan pengujian Kuat Tekan
LAMPIRAN 4.A Tabel 1. Hasil Analisa TCLP Limbah Activated Alumina PT.Pertamina UP IV Cilacap No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
Parameter
Satuan
Arsen (As) Barium (Ba) Benzene Boron (B) Cadmium (Cd) Carbon tetrachloride Chlorobenzene Chloroform Chlorophenol total Chloronaptalene Chromium (Cr) Copper (Cu) o – Cresol m – Cresol Total Cresol Free Cyanide 2.4-D (2.4Dichlorophenoxyacetic acid 1.4 Dichlorobenzene 1.2 Dicholoethane 1.1 Dichloroethylene 2.4 Dinitrotoluene Flourides (F)
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Hasil Analisa < 0,005 < 0,100 < 0,005 < 0,050 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,030 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,020 < 0,012
Baku Mutu TCLP 5 100 0,5 500 1 0,5 100 6 1 1 5 10 200 200 200 20 10
Metode Uji
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,005 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,100
7,5 0,5 0,7 0,13 150
EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270
Heptachlor + Heptachlor epoxide Hexachlorobenzene Hexachloroethane Lead (Pb) Mercury (Hg) Methocychlor Methyl Parathion Methyl ethyl ketone Nitrobenzenene Pentachlorophenol Polichlorinatedbiphenil (PCB’s) Selenium (Se) Silver (Ag)
mg/l
<0,0083
0,008
EPA SW 846 8080
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,010 < 0,010 < 0,030 0,005 <0,0018 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,050 <0,0007
0,13 3 5 0,2 10 0,7 200 2 100 0,3
EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8080 EPA SW 846 8140 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8080
mg/l mg/l
< 0,005
1 5
EPA SW 846 1311.SM 3114 C EPA SW 846 1311.SM 3111 B
Tetrachloroethylene (PCE) Trihalomethanes 2.4-5-Trichlorophenol 2.4-6-Trichlorophenol Vynil Chloride Zinc (Zn)
mg/l
< 0,010
0,7
EPA SW 846 8240
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010 1.055
35 400 2 0,2 50
EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 3111 B
EPA SW 846 1311.SM 3114 B EPA SW 846 1311.SM 3111 D EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 4500 BC EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA 335.2 EPA SW 846 8150
LAMPIRAN 4.B Tabel 2. Hasil Analisa TCLP Spent Catalyst TA-5 PT.Pertamina UP IV Cilacap No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
Parameter
Satuan
Arsen (As) Barium (Ba) Benzene Boron (B) Cadmium (Cd) Carbon tetrachloride Chlorobenzene Chloroform Chlorophenol total Chloronaptalene Chromium (Cr) Copper (Cu) o – Cresol m – Cresol Total Cresol Free Cyanide 2.4-D (2.4Dichlorophenoxyacetic acid) 1.4 Dichlorobenzene 1.2 Dicholoethane 1.1 Dichloroethylene Dichloroethylene 2.4 Dinitrotoluene Flourides (F)
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Hasil Analisa < 0,005 < 0,100 < 0,005 < 0,025 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,030 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,020 < 0,012
Baku Mutu TCLP 5 100 0,5 500 1 0,5 100 6 1 1 5 10 200 200 200 20 10
Metode Uji
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,005 < 0,005 < 0,010 < 0,010 < 0,100
7,5 0,5 0,7 0,13 150
EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270
Heptachlor + Heptachlor epoxide Hexachlorobenzene Hexachloroethane Lead (Pb) Mercury (Hg) Methocychlor Methyl Parathion Methyl ethyl ketone Nitrobenzenene Pentachlorophenol Polichlorinatedbiphenil (PCB’s) Selenium (Se) Silver (Ag) Tetrachloroethylene (PCE) Trihalomethanes 2.4-5-Trichlorophenol 2.4-6-Trichlorophenol Vynil Chloride Zinc (Zn)
mg/l
<0,0083
0,008
EPA SW 846 8080
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,010 < 0,010 < 0,030 0,0010 <0,0018 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,050 <0,0007
0,13 3 5 0,2 10 0,7 200 2 100 0,3
EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8080 EPA SW 846 8140 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8080
mg/l mg/l mg/l
< 0,005 < 0,030 < 0,010
1 5 0,7
EPA SW 846 1311.SM 3114 C EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8240
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
< 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010 0.775
35 400 2 0,2 50
EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 3111 B
EPA SW 846 1311.SM 3114 B EPA SW 846 1311.SM 3111 D EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 4500 BC EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 8240 EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 1311.SM 3111 B EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA SW 846 8270 EPA 335.2 EPA SW 846 8150
Sumber : PT. Pertamina UP IV Cilacap
LAMPIRAN 5
PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA NOMOR 85 TAHUN 1999 BAKU MUTU TCLP ZAT PENCEMAR DALAM LIMBAH UNTUK PENENTUAN KARAKTERISTIK SIFAT RACUN KODE LIMBAH
PARAMETER
KONSENTRASI DALAM EKSTRAKSI LIMBAH (MG/L)
D4001
Aldrin + Dieldrin
0,07
D4002
Arsen
D4003
Barium
100,0
D4004
Benzene
0,5
D4005
Boron
D4006
Cadmium
1,0
D4007
Carbon Tetrachloride
0,5
D4008
Chlordane
0,03
D4009
Chlorobenzene
100,0
D4010
Chloroform
6,0
D4011
Chromium
5,0
D4012
Copper
10,0
D4013
o-Cresol
200,0
D4014
m-Cresol
200,0
D4015
p-Cresol
200,0
D4016
Total Cresol
200,0
D4017
Cyanida (free)
20,0
D4018
2,4-D
10,0
D4019
1,4-Dichlorobenzene
7,5
D4020
1,2-Dichloroethane 1,2-Dichloroethane
0,5
D4021
1,1-Dichloroethylene 1,1-Dichloroethylene
0,7
D4022
2,4-Dinitrotoluene 2,4-Dinitrotoluene
0,13
D4023
Endrin
0,02
5,0
500,0
D4025
Heptachlor + Heptachlor Epoxide
0,008
D4026
Hexachlorobenzene
0,13
D4027
Hexachlorobutadiene
0,5
D4028
Hexachloroethane
3,0
D4029
Lead
5,0
D4030
Lindane
0,4
D4031
Mercury
0,2
D4032
Methoxychlor
10,0
D4033
Methyl Ethyl Ketone
200,0
D4034
Methyl Parathion
0,7
D4035
Nitrate + Nitrite
1.000,0
D4036
Nitrite
D4037
Nitrobenzene
2,0
D4038
Nitrilotriacetic Acid
5,0
D4039
Pentachlorophenol
100,0
D4040
Pyridine
5,0
D4041
Parathio
3,5
D4042
PCBs
0,3
D4043
Selenium
1,0
D4044
Silver
5,0
D4045
Tetrachloroethylene (PCE)
0,7
D4046
Toxaphene
0,5
D4047
Trichloroethylen (TCE)
0,5
D4048
Trihalomethanes
35,0
D4049
2,4,5-Trichlorophenol 2,4,5-Trichlorophenol
400,0
D4050
2,4,6-Trichlorophenol 2,4,6-Trichlorophenol
2,0
D4051
2,4,5-TP (Silvex)
1,0
D4052
Vynil Chloride
0,2
D4053
Zinc
50,0
100,0
LAMPIRAN 6
PEMERIKSAAN pH
1. BAHAN dan PERALATAN a. Larutan netral b. Larutan asam c. Larutan basa. d. Botol aqua bekas berukuran 1 liter sebanyak 12 buah. e. Alat uji pH elektrik
2. BENDA UJI Benda uji adalah keramik dengan ukuran 5 x 5 x 1 cm untuk masing-masing formula 1 buah keramik keausannya.
3. PEMERIKSAAN e. Potong 1/3 bagian atas botol aqua kemudian beri kode pada setiap botol sesuai formula keramik dan jenis larutan (misal : 1 H asam, 1 H basa, dan seterusnya) . f.
Masukkan larutan netral, asam, dan basa yang telah diukur pH awalnya pada masing-masing botol.
g. Masukkan sampel keramik yang telah dipotong ukuran 5 x 5 x 1 cm kedalam setiap botol yang berisi larutan netral, asam, dan basa. h. Ukur pH setiap 1 minggu sekali selama 5 minggu i.
Amati dan catat perubahan pH yang terjadi.
Hasil Pengukuran pH
No
Kode
Uji pH
Basa 1.
2.
3.
4.
5.
B1
B2
B3
B4
B5
Hasil Pengujian pH Awal
Minggu 1
Minggu 2
Minggu 3
Minggu 4
Minggu 5
10.8
8.9
8.8
8.6
8.8
8.8
Netral
7.6
8.2
8.2
8.4
8.3
8.4
Asam
3.1
4.2
4.4
4.10
4.20
4.3
Basa
10.8
4.08
4.36
4.1
4.2
4.3
Netral
7.6
8.1
8.1
8.1
8.1
8.1
Asam
3.1
8.8
8.7
8.6
8.7
8.7
Basa
10.8
4.0
4.4
4.2
4.3
4.4
Netral
7.6
8.2
8.2
8.2
8.2
8.1
Asam
3.1
8.8
8.7
8.60
8.7
8.8
Basa
10.8
4.0
4.3
4.2
4.3
4.4
Netral
7.6
8.3
8.3
8.3
8.3
8.3
Asam
3.1
9.0
8.8
8.7
8.8
8.8
Basa
10.8
4.2
4.5
4.4
4.50
4.6
Netral Asam
3.1
7.6 9.0
8.4
8.4 8.9
8.4 8.8
8.40 8.8
8.4 8.9
LAMPIRAN 7.A PEMERIKSAAN BERAT JENIS
Rujukan : AASHTO T – 84 – 74 ASTM
C – 128 – 68
1. PERALATAN : a. Timbangan kapasitas 1 kg atau lebih dengan ketelitian 0,1 gram b. Piknometer dengan kapasitas 500 ml c. Kerucut terpancung (cone), diameter bagian atas (40 ± 3) mm, diameter bagian bawah (90 ± 3) mm, dan tinggi (75 ± 3) mm dibuat dari logam tebal minimum 0,8 mm d. Batang penumbuk yang mempunyai bidang penumbuk rata, berat (310 ± 15) gram diameter permukaan penumbuk (25 ± 3) mm e. Saringan no. 4 f.
Oven yang diperlengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 0
5) C 0
g. Pengatur suhu dengan ketelitian pembakaran 1 C h. Talam i.
Bejana tempat air
j.
Pompa hampa udara (Vacum pomp) atau tungku
k. Air suling l.
Desikator
2. BENDA UJI : Benda uji adalah agregat yang lewat saringan No. 4 diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara seperempat sebanyak 100 gram.
3. PEMERIKSAAN : 0
a. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu (110 ± 5) C, sampai berat tetap. Yang dimaksud dengan berat tetap adalah keadaan berat benda uji selama 3 kali proses penimbangan dan pemanasan dalam oven dengan selang waktu 2 jam berturut-turut, tidak akan mengalami perubahan kadar air lebih besar dari pada 0,1 %. b. Buang air perendam hati-hati, jangan ada butiran yang hilang, tebarkan agregat diatas talam, keringkan diudara panas dengan cara membalik-balikkan benda uji. Lakukan pengeringan sampai terjadi kering permukaan jenuh. c. Periksa keadaan kering permukaan jenuh dengan dengan mengisikan kedalam kerucut terpancung, padatkan dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali, angkat kerucut terpancung. Keadaan kering permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh akan tetapi masih dalam keadaan tercetak. d. Segera setetah, tercapai keadaan kering-permukaan jenuh masukkan 500 gram benda uji kedalam piknometer, masukkan air suling sampai 90% isi piknometer, putar sambil diguncang sampai tidak terlihat gelembung udara didalamnya. Untuk mempercepat proses ini dapat digunakan pompa hampa udara, tetapi harus diperhatikan jangan sampai ada air yang ikut terhisap, dapat pula dilakukan dengan cara merebus piknometer. e. Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyusaian perhiyungan 0
kepada suhu standar 25 C. f.
Tambahkan air sampai tanda batas.
g. Timbang piknometer berisi air dan benda uji sampai ketelitian 0,1 gram (Bt). h. Keluarkan benda uji dingin kemudian timbanglah (Bk). i.
Tentukan berat piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air guna penyesuaian 0
dengan suhu standar 25 C. (B)
LAMPIRAN 7.B
PEMERIKSAAN BERAT ISI PADAT
1. PERALATAN a. Batang penumbuk dengan diameter 16 mm dan panjang 60 mm. b. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram atau 1% dari contoh. c. Dapur pengering d. Silinder ukur dengan kapasitas 1 liter.
2. BENDA UJI a. Perencanaan contoh uji diudara dan campurkan contoh memakai riffler sampler. b. Ambil contoh sebanyak 1,25 – 200 K dari volume silinder, keringkan contoh di 0
0
dapur pengering pada suhu 110 ± 5 C (230 ± 9) F sampai berat tetap.
3. PEMERIKSAAN a. Ukur berat dan volume silinder ukur. b. Letakkan silinder ukur pada tempat yang rata. c. Masukkan contoh uji kedalam silinder sampai 1/3 bagian, ratakan lalu tusuk-tusuk sebanyak 25 kali merata seluruh permukaan dengan batang penumbuk. d. Masukkan contoh uji sebanyak 2/3 bagian, ratakan dan tumbuk seperti diatas. e. Masukkan contoh uji hingga memenuhi silinder ukur sampai penuh, ratakan lalu tumbuk 25 kali kemudian ratakan. f.
Timbang contoh dalam silinder ukur.
LAMPIRAN 7.C
PEMERIKSAAN BERAT ISI GEMBUR
1. PERALATAN a. Batang penumbuk dengan diameter 16 mm dan panjang 60 mm. b. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram atau 1% dari contoh. c. Dapur pengering d. Silinder ukur dengan kapasitas 1 liter.
2. BENDA UJI b. Penambahan contoh uji Keringkan contoh uji di udara dan canpurkan contoh memakai riffler sampler. c. Jumlah contoh uji Ambil contoh sebanyak 1,25 – 200 K dari volume silinder. Keringkan contoh 0
0
didalam dapur pengering pada suhu 110 ± 5 C (230 ± 9) F sampai berat tetap.
3. PEMERIKSAAN a. Ukur berat dan volume silinder ukur. b. Letakkan silinder ukur pada tempat yang rata. c. Masukkan contoh uji kedalam silinder hingga penuh kemudian ratakan. d. Timbang contoh dalam silinder ukur.
LAMPIRAN 7.D
PEMERIKSAAN KADAR AIR
Rujukan : AASHTO T – 84 – 74 ASTM
C – 128 – 68
4. PERALATAN : a. Timbangan kapasitas 1 kg atau lebih dengan ketelitian 0,1 gram b. Piknometer dengan kapasitas 500 ml c. Kerucut terpancung (cone), diameter bagian atas (40 ± 3) mm, diameter bagian bawah (90 ± 3) mm, dan tinggi (75 ± 3) mm dibuat dari logam tebal minimum 0,8 mm d. Batang penumbuk yang mempunyai bidang penumbuk rata, berat (310 ± 15) gram diameter permukaan penumbuk (25 ± 3) mm e. Saringan no. 4 f.
Oven yang diperlengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 0
5) C 0
g. Pengatur suhu dengan ketelitian pembakaran 1 C h. Talam i.
Bejana tempat air
j.
Pompa hampa udara (Vacum pomp) atau tungku
k. Air suling l.
Desikator
5. BENDA UJI : Benda uji adalah agregat yang lewat saringan No. 4 diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara seperempat sebanyak 100 gram.
6. PEMERIKSAAN : 0
a. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu (110 ± 5) C, sampai berat tetap. Yang dimaksud dengan berat tetap adalah keadaan berat benda uji selama 3 kali proses penimbangan dan pemanasan dalam oven dengan selang waktu 2 jam berturut-turut, tidak akan mengalami perubahan kadar air lebih besar dari pada 0,1 %. b. Buang air perendam hati-hati, jangan ada butiran yang hilang, tebarkan agregat diatas talam, keringkan diudara panas dengan cara membalik-balikkan benda uji. Lakukan pengeringan sampai terjadi kering permukaan jenuh. c. Periksa keadaan kering permukaan jenuh dengan dengan mengisikan kedalam kerucut terpancung, padatkan dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali, angkat kerucut terpancung. Keadaan kering permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh akan tetapi masih dalam keadaan tercetak. d. Segera setetah, tercapai keadaan kering-permukaan jenuh masukkan 500 gram benda uji kedalam piknometer, masukkan air suling sampai 90% isi piknometer, putar sambil diguncang sampai tidak terlihat gelembung udara didalamnya. Untuk mempercepat proses ini dapat digunakan pompa hampa udara, tetapi harus diperhatikan jangan sampai ada air yang ikut terhisap, dapat pula dilakukan dengan cara merebus piknometer. e. Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyusaian perhiyungan 0
kepada suhu standar 25 C. f.
Tambahkan air sampai tanda batas.
g. Timbang piknometer berisi air dan benda uji sampai ketelitian 0,1 gram (Bt). h. Keluarkan benda uji dingin kemudian timbanglah (Bk). i.
Tentukan berat piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air guna penyesuaian 0
dengan suhu standar 25 C. (B)
LAMPIRAN L8 LABORATORIUM BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA Jl. Kaliurang Km.14,4 telp. (0274) 895707, 895042 fax.: (0274) 895330 Yogyakarta
HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN
Nama benda uji : Bata Tahan Api
Diperiksa Oleh:
Asal
: PT. Pertamina UP IV Cilacap
Keperluan
: Tugas Akhir
Kode
1. Magdalena Silitonga
Uji Kuat Tekan (Kg)
Rata-rata
∆
Bata
Uji Kuat Tekan
1
2
3
4
5
(Kg)
(cm2)
B1
9442
9035
9310
9096
8994
9175
100
92
B2
7434
7852
7954
8127
9310
8135
100
81
B3
10534
10584
10788
10166
12063
10827
100
108
B4
12940
12858
12889
13022
12410
12824
100
128
B5
15265
15887
18548
16937
14398
16207
100
162
Yogyakarta,
(Kg/cm2)
Desember 2007
Mengetahui,
Laboratorium BKT FTSP UII
1. DOKUMENTASI PEMBUATAN BATA
Bahan-bahan Pembuat Bata
Hasil Cetakan
Proses Pembakaran
Cetakan Bata
Proses Pengeringan
Setelah Pembakaran
2. DOKUMENTASI PENGUJIAN KUAT TEKAN BATA
Alat Kuat Tekan ADR 3000
Persiapan Pengujian
Pengujian Bata
Kondisi Bata Setelah Uji Kuat Tekan
3. DOKUMENTASI PENGUJIAN TCLP
Pengaya kan Bata (> 9,5 mm)
Pencampuran Larutan
