## Permeable Reactive Barrier sebagai inovasi remediasi air asam tambang yang berkelanjutan dan ramah lingkungan di Indonesia

## Permeable Reactive Barrier as a sustainable and environmentally friendly innovation for acid mine water remediation in Indonesia
Abiyyu Alghifary, Yeremia Imanuel Sihombing
Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesa No.10, Lb. Siliwangi, Kecamatan Coblong, Kota Bandung, Jawa Barat 40132 , (022) 2500935 e-mail: * abiyyuag22@gmail.com , yeremiai27@gmail.com
ABSTRAK Pertambangan  merupakan  jenis  industri  yang  menguntungkan  tetapi  juga  berisiko  tinggi.  Salah  satu  dampak  negatif  yang ditimbulkan adalah air asam tambang. Air asam tambang adalah air yang memiliki pH rendah dan terbentuk karena adanya mineral sulfida yang tersingkap dan teroksidasi akibat aktivitas penambangan. Salah satu inovasi yang dapat dilakukan untuk mencegah dan mengurangi kontaminan yang terkandung dalam air asam tambang ke dalam sumber air sekitar maupun permukaan tanah adalah dengan teknologi Permeable Reactive Barrier (PRB). PRB ini adalah salah satu teknologi remediasi in situ yang berkelanjutan untuk menangani air asam yang terkontaminasi di sekitar area pertambangan. Konsep dari PRB ini adalah dengan menggunakan media berpori fisik dengan bahan kimia tertentu melalui proses kimia, biokimia dan geohidrologi. Tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui potensi PRB dalam menyaring kandungan kontaminan dalam air asam tambang yang mengalir melaluinya. Penelitian ini menggunakan metode kualitatif deskriptif analitis dengan teknik pengumpulan data berupa studi pustaka. Penelitian ini mencakup beberapa langkah yaitu, analisis kandungan logam berat dalam air asam tambang, pemilihan media reaktif dan pembuatan desain dari PRB serta analisis keekonomian. Hasilnya adalah PRB ini dapat mengurangi kandungan asam dan logam berat yang signifikan dalam air asam tambang dan dapat dialirkan dengan aman ke lingkungan.
Kata-kata kunci : air asam tambang, remediasi, Permeable Reactive Barrier
ABSTRACT Mining is a lucrative but also high-risk industry. One of the negative impacts is acid mine drainage. Acid mine water is water that has a low pH and is formed due to the presence of sulfide minerals that are exposed and oxidized due to mining activities. One of the innovations that can be done to prevent and reduce contaminants contained in acid mine drainage into surrounding water sources and the ground is the Permeable Reactive Barrier (PRB) technology. The PRB is one of the sustainable in situ remediation technologies to treat contaminated acid water around mining areas. The concept of this PRB is to use a physically porous medium with certain chemicals through chemical, biochemical, and geohydrological processes. The purpose of this paper is to determine the potential of PRB in filtering the content of contaminants in acid mine drainage that flows through it. This research uses a descriptive analytical-qualitative method with data collection techniques in the form of a literature study. This research includes several steps, namely, analysis of heavy metal content in acid mine drainage, selection of reactive media, and the design of DRR as well as economic analysis. The result is that this PRB can reduce the acid and heavy metal content significantly in acid mine drainage and can be safely discharged into the environment.
Keywords : Acid mine water, remediation, Permeable Reactive Barrier

## PENDAHULUAN
Latar Belakang Sampai saat ini, mayoritas penambangan mineral dan batubara umumnya dilakukan menggunakan metode tambang terbuka ,dengan memindahkan tanah penutup (Overburden) untuk mengambil material yang diinginkan. Kegiatan pertambangan dapat menyebabkan banyak hal negatif yang ditimbulkan khususnya dalam perubahan tatanan lingkungan jika tidak ditangani dengan baik. Salah satu dampak negatif aktivitas penambangan mineral dan batubara adalah terbentuknya air asam tambang. Air asam tambang adalah air yang bersifat asam dan mengandung zat besi dan sulfat, karena terbentuk akibat aktivitas penambangan sebagai hasil reaksi dari mineral sulfida, khususnya pirit, dengan oksigen serta air. Air tambang ini mempunyai tingkat keasaman (pH) yang bernilai 6 (enam) atau lebih rendah.
Air asam tambang yang terbentuk bisa terinfiltrasi ke dalam sumber air permukaan atau air tanah yang akan berdampak pada terganggunya ekosistem mahluk hidup sekitarnya, seperti penurunan kualitas lingkungan juga
menimbulkan risiko kesehatan yang besar bagi  biosfer sekitarnya terutama manusia. Pada umumnya, air asam tambang yang dihasilkan dari aktivitas penambangan di Indonesia ditangani dengan beberapa metode, diantaranya metode pengolahan aktif dan pengolahan pasif. Penanganan air asam tambang dengan pengolahan aktif dilakukan dengan menambahkan zat-zat kimia atau reagen penetral ke dalam sumber air asam tambang secara terus menerus dalam jangka waktu tertentu. Sedangkan pengolahan metode pasif dilakukan dengan memanfaatkan proses bio geokimiawi dengan membuat sistem rawa buatan, sumur pengalihan dan sebagainya dengan memperhatikan laju aliran, topografi lokal, dan karakteristik lokasi. Namun, kedua metode diatas masih mempunyai beberapa kekurangan dalam pengaplikasiannya. Diantaranya membutuhkan modal yang  cukup tinggi, terbentuknya endapan hasil penambahan reagen yang berbahaya serta aspek teknis dan efisiensi yang terbatas (Barrera dkk., 2017). Berdasarkan permasalahan tersebut, maka diperlukan suatu inovasi baru untuk meremediasi air asam tambang dengan mengurangi bahkan menghilangkan
kandungan unsur kontaminan logam berat yang terkandung di dalamnya agar nantinya dapat dialirkan kembali dengan aman ke lingkungan yang tentunya terjangkau dalam segi biaya. ramah lingkungan dan mempunyai efisiensi tinggi dalam pemakaiannya.
Di lain sisi, beberapa limbah lain di sektor pertambangan pun cukup menjadi perhatian untuk ditangani secara tepat saat ini, yaitu fly ash dan coconut shell waste. Fly ash atau yang biasa disebut dengan limbah terbang batubara adalah salah satu jenis limbah padat hasil pembakaran batubara di boiler PLTU. Jumlah fly ash ini juga diproyeksikan akan terus naik mengingat Indonesia masih mengandalkan PLTU sebagai salah satu pemasok listrik terbesar negara dan pemanfaatan fly ash ini di Indonesia hanya terealisasi sebesar 10-12% (Ekaputri dkk., 2019). Jenis limbah yang lainnya adakah coconut shell waste atau limbah sabut kelapa. Limbah sabut kelapa ini walaupun termasuk waste di luar aktivitas penambangan, limbah ini mempunyai potensi keterdapatan dan kegunaan yang cukup besar untuk dioptimalkan. Sabut kelapa merupakan bagian yang cukup besar dari buah kelapa, yaitu 35 % dari berat keseluruhan buah (Titi Indahyani, 2011).
Salah satu inovasi teknologi untuk remediasi air asam tambang yang menjadi perhatian saat ini adalah Permeable Reactive Barriers (PRBs). Permeable Reactive Barriers (PRBs) adalah salah satu teknologi pengolahan pasif pemulihan sumber air berupa dinding penghalang reaktif permeabel in situ (yang akan dipasang langsung di tempat penampungan air asam tambang atau sump) yang bereaksi dengan unsur logam tertentu dan berfungsi untuk mereduksi  atau menghilangkan unsur kontaminan logam berat yang berbahaya pada air asam tambang yang melewatinya sehingga nantinya air yang dihasilkan sudah aman untuk kembali dialirkan ke lingkungan. PRBs ini nantinya akan diisi dengan media reaktif yang berperan untuk mencegat dan mendekontaminasi kontaminan di air asam tambang.
Dalam pengaplikasiannya, teknologi PRBs ini sudah cukup sering digunakan untuk mengurangi dan membersihkan kontaminan seperti senyawa organik dan anorganik. PRB pada implementasinya sudah beberapa kali digunakan dalam penghilangan berbagai macam kontaminan yang ditemukan di air tanah seperti As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Se, dan fosfat . Salah satu penelitian dilakukan oleh Jiwei Liu dkk., (2017) untuk mengetahui efisiensi PRBs dalam menghilangkan kontaminasi Pb(II) dan Cr(VI) di lokasi tambang yang ditinggalkan dengan menggunakan media reaktif berupa besi bervalensi nol. Penelitian lain dilakukan juga oleh Ayanda dkk., (2017) dengan menggunakan teknologi PRBs untuk remediasi kontaminan pada aliran bahwa tanah/groundwater dari banyak unsur kontaminan seperti Cd, Zn dan SO42-  (ion sulfat) dan terbukti efektif pada jangka waktu yang lama dalam menghilangkan unsur kontaminan logam berat pada air asam tambang yang mengalir melewati aliran air tanah. Sedangkan dalam pengaplikasiannya untuk penanganan air asam tambang di permukaan, belum ada penelitian yang mendalam tentang fungsi PRBs untuk menghilangkan kontaminan logam berat di dalamnya.
Teknologi PRBs ini muncul karena kebutuhan untuk mengembangkan metode remediasi air asam tambang yang efektif, lebih hemat biaya dan lebih tahan lama daripada metode konvensional. Alasan lainnya adalah adanya perhatian saat ini terhadap isu perubahan iklim dan
pencemaran limbah tambang. PRBs yang menjadi salah satu metode remediasi berkelanjutan yang potensial untuk diterapkan pada pemulihan sumber air di permukaan. Karya tulis ini bertujuan untuk memberikan gambaran implementasi teknologi Permeable Reactive Barriers (PRBs) untuk remediasi air asam tambang permukaan dengan konsep yang ramah lingkungan. Di akhir, diberikan analisis keekonomian untuk mengetahui tingkat probabilitas dan efektivitas dari penggunaan PRBs di Indonesia.
Rumusan Masalah 1. Air asam tambang masih menjadi salah satu masalah akibat aktivitas penambangan mineral dan batubara di Indonesia.
2. Pengolahan  air  asam  tambang  di  Indonesia  dengan metode konvensional belum optimal dalam segi efektivitas dan biaya.
3. Dibutuhkan  suatu  inovasi  untuk  remediasi  unsur kontaminan logam berat yang terdapat dalam air asam tambang yang optimal dari segi efektivitas dan biaya.
4. Permeable  Reactive  Barriers (PRBs)  dengan menggunakan bahan dari waste di sektor pertambangan dan tambahan lainnya yang mendukung menjadi salah satu  solusi untuk remediasi unsur kontaminan logam berat pada air asam tambang yang mempunyai banyak kelebihan serta menciptakan prinsip zero waste di sektor pertambangan.
Tujuan Penelitian Kami melakukan penelitian mengenai penggunaan Permeable Reactive Barriers (PRBs) dengan menggunakan waste berupa campuran dari clay soil , iron waste , fly ash dan  limbah  sabut  kelapa  yang  akan  diterapkan  untuk pengolahan air asam tambang hasil penambangan mineral dan batubara di Indonesia. Untuk material atau waste yang akan digunakan menggunakan sampel limbah hasil usaha pertambangan  dari  beberapa  referensi.  Akan  digunakan juga beberapa referensi aplikasi PRBs ini di luar Indonesia dalam kurun waktu tertentu.
Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan metode kualitatif deskriptif  analitis  berupa  studi  literatur  mengenai permasalahan air asam tambang yang umumnya terjadi di kegiatan  pertambangan  mineral  dan  batubara  dan pembahasan tentang penelitian aplikasi Permeable Reactive Barriers (PRBs) untuk remediasi air asam tambang beserta penelitian sebelumnya yang sudah pernah diteliti. Data dan informasi  mengenai  penelitian  yang  sebelumnya  sudah dilakukan dan data yang mendukung lainnya dikumpulkan dengan melakukan tinjauan pustaka, dan pencarian sumber- sumber yang relevan.

## METODOLOGI
Air Asam Tambang Air asam tambang adalah air yang bersifat asam dan mengandung zat besi dan sulfat, yang terbentuk akibat aktivitas penambangan sebagai hasil reaksi dari mineral sulfida, khususnya pirit, dengan oksigen serta air. Air tambang ini mempunyai tingkat keasaman (pH) yang bernilai 6 atau lebih rendah. Air asam tambang ini dapat terbentuk dari kegiatan penambangan batubara maupun
mineral, baik pada pertambangan permukaan maupun pertambangan bawah tanah. Kualitas air tambang, asam atau alkali, bergantung pada ada atau tidaknya kandungan mineral asam (sulfida) dan material alkali (material karbonat) pada area yang ditambang. Umumnya material yang banyak mengandung sulfida dan mengandung sedikit material alkali cenderung membentuk  air asam tambang. Sebaliknya material yang banyak mengandung alkali, walaupun mengandung material sulfida dengan konsentrasi yang banyak, sering menghasilkan air asam (Nusa Idaman Said, 2014). Jenis senyawa sulfida yang cenderung mudah untuk teroksidasi adalah sulfur yang terdapat dalam bentuk mineral sulfida seperti pyrite (paling umum), marcasite, pyrrhotite, chalcocite, covellite, molybdenite, chalcopyrite, galena, sphalerite, dan arsenopirit.
Batas Mutu Air Asam Tambang Sebelum air asam tambang yang ditampung akan dialihfungsikan kembali ke lingkungan, tentunya harus ada pengolahan untuk menghilangkan kandungan unsur kontaminan logam berat dalam air asam tambang tersebut. Salah satu acuan standar minimal zat-zat yang terkandung dalam air asam tambang  diatur pada Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 202 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan atau Kegiatan Pertambangan Bijih Emas dan atau Tembaga yang dijelaskan mengenai parameter-parameter serta kandungan beberapa logam berat pada air limbah penambangan bijih emas dan atau tembaga seperti pada tabel-1.
Tabel-1 . Baku Mutu Air Asam Tambang pada Kegiatan Penambangan Emas dan atau Tembaga
(Sumber : KEPMENLH No. 202/2004) Keterangan :
• * = Sebagai konsentrasi total ion logam terlarut .
• ** = Parameter khusus untuk pengolahan bijih emas yang menggunakan proses Cyanidasi. •CN dalam bentuk CN bebas.
*** =  Jika  ada  versi  yang  telah  diperbaharui,  maka digunakan versi yang terbaru
Pembentukan Air Asam Tambang Air asam tambang akan terbentuk di kondisi tertentu.  Pembentukan  air  asam  tambang  dapat  terjadi ketika  terdapat mineral sulfida yang tersingkap akibat penggalian dan penimbunan batuan penutup yang kemudian mengalami oksidasi dan bereaksi dengan air hujan atau air permukaan. Beberapa logam sulfida yang sering dijumpai pada penambangan mineral dan batubara antara lain FeS (pyrite),  FeS2  (marcasite),  FexSx  (pyrrhotite),  PbS (galena),  Cu2S  (chalco-cite),  CuS  (covellite),  CuFeS2 (chalcopyrite), MoS2 (molybdenite), NiS (millerite), ZnS (sphalerite), dan FeAsS (arsenopyrite).
Reaksi  pembentukan  air  asam  tambang  menurut Abfertiawan  (2016)  dapat  dilihat  berdasarkan  tahapan reaksi berikut :
Tahap I: FeS2  + 7/2 O2 + H2O → Fe2+ + 2SO42- + 2H+ Pyrite + Oxygen + Water → Ferrous Iron + Sulfate + Acid Reaksi pertama adalah reaksi pelapukan dari pyrite (pirit) disertai proses oksidasi. Sulfur dioksidasi menjadi sulfat dan besi-fero dilepaskan.
Tahap II: Fe2+ + ¼ O2 + H+ → Fe3+ + ½ H2O
Ferrous Iron + Oxygen + Acidity → Ferric Iron + Water Reaksi kedua  terjadi  konversi  dari  besi-fero menjadi besi-feri yang mengkonsumsi satu mol keasaman. Laju reaksi lambat pada pH < 5 dan kondisi abiotik.
Tahap III: Fe3+ + 3H2O → Fe (OH)3 + 3H+
Ferric  Iron  +  Water → Ferric  Hydroxide  (yellowboy)  + Acid
Reaksi ketiga adalah hidrolisis dari besi. Hidrolisis adalah reaksi yang memisahkan molekul air. Tiga mol keasaman  dihasilkan  dari reaksi  ini.  Pembentukan presipitasi  ferri  hidroksida tergantung pH, yaitu lebih banyak pada pH di atas 3,5.
Tahap IV: FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ + 2SO42- + 16H+
Pyrite + Ferric Iron + Water → Ferrous Iron + Sulfate + Acid
Reaksi keempat adalah oksidasi lanjutan dari pirit oleh besi ferri. Ini adalah reaksi propagasi yang berlangsung sangat cepat dan akan berhenti jika pirit atau besi ferri habis. Agen pengoksidasi dalam reaksi ini adalah besi-feri.
Permeable Reactive Barriers Permeable Reactive Barriers (PRBs) adalah salah satu  teknologi permeabel yang menggunakan pori-pori media yang bersifat reaktif terhadap unsur kimia tertentu untuk remediasi kontaminan pada sumber air yang tercemar agar  dapat dialirkan  kembali ke lingkungan  dengan aman dengan standar baku mutu tertentu. PRBs ini biasanya bersifat in  situ  yang  akan  ditempatkan  di  saluran  tempat penampungan air asam tambang dalam area penambangan dan  melakukan prosesnya  di  tempat.  PRBs  ini  sudah digunakan  di  berbagai tingkat  pengolahan  kontaminan untuk memperbaiki struktur dan kandungan air tanah.
Proses penghilangan kontaminan dengan PRBs pada air  asam tambang dilakukan karena adanya kontak fisik unsur  logam berat terhadap media reaktif dengan menggunakan  proses kimia dan biokimia agar hasil akhirnya aman untuk dialirkan kembali ke lingkungan dan sesuai standar baku mutu yang ada. Penerapan PRBs untuk remediasi  kontaminan pada  air tanah digambarkan pada gambar-1.
(Sumber : Claire.co.uk) Gambar-1 . PRBs untuk Remediasi Air Tanah
Pemilihan Bahan Reaktif untuk PRB Kemampuan PRBs untuk remediasi unsur kontaminan  logam berat pada sump air asam tambang nantinya sangat  bergantung pada jenis media reaktif yang digunakan  Untuk menciptakan pori-pori pada PRBs yang optimal dan dalam rangka menerapkan prinsip zero waste di sektor  pertambangan.  Pada  penelitian  ini  kami menggunakan beberapa waste yaitu fly ash , coconut shell waste , clay soil dan iron waste sebagai bahan utama untuk mengkonstruksikan  PRBs.  Penggunaan waste di  sektor pertambangan untuk konstruksi PRBs ini juga mempunyai kelebihan yaitu efisiensi yang tinggi dan biaya ekonomi yang  relatif  rendah.  Berikut  adalah  beberapa  detil  dari bahan yang kami gunakan.
1. Fly Ash (Abu terbang batubara) Abu terbang batubara atau yang biasanya disebut dengan fly  ash adalah  limbah  padat  yang  dihasilkan  oleh pembakaran batubara di PLTU yang terlihat seperti debu halus berwarna  hitam  pekat  dan  biasanya  “terbang”  ke udara. Jumlah fly ash yang dihasilkan sekitar 15% -17 % dari tiap satu ton pembakaran batubara (Safitri dkk., 2009).
(Sumber : http://www.apbi-icma.org/) Gambar-2 . Fly ash batubara
Menurut  Kementerian KLHK, pada tahun 2020 limbah fly ash yang dihasilkan oleh PLTU batubara yaitu sebesar 2,9 juta ton (Kementerian KLHK,2020). Hal ini pun menjadi  perhatian  utama  dalam  meminimalisasi pengelolaan fly ash yang belum maksimal. Fly ash ini juga kami gunakan mengingat cukup banyak PLTU yang berada dekat  dengan  lokasi  penambangan  batubara.  Komposisi secara umum dari fly ash ini dapat dilihat pada tabel-2. Fly ash ini akan disintesis menjadi zeolit organik, yang menjadi salah satu jenis bahan penyerap dan penukar ion yang nantinya akan menjadi salah satu campuran untuk media  reaktif  utama  dalam  PRBs  berupa  MMW-ZVI ( Modified Mining Waste –  Zero Valent Iron ) yang akan menjadi  media  reaktif  utama  dalam  mereduksi  dan
mengikat berbagai macam unsur kontaminan logam berat dalam  air  asam  tambang.  Tambahan  lainnya  yaitu  zeolit organik ini dapat memperluas area permukaan pori pada PRBs , meningkatkan tingkat reaktivitas, reduktivitas dan energi  permukaan  PRBs  untuk  menghilangkan  usnur kontaminan logam berat dengan konsentrasi yang tinggi (Battelle Memorial Institute March, 2012). Fly ash juga biasanya  banyak  mengandung  unsur/zat  alkali  seperti kuarsa dan mullite (KIM, 2012) yang dapat memperkuat struktur dari PRBs dalam jangka waktu yang lama. Partikel kaca (misalnya kuarsa, dan mullite) juga merupakan bagian utama dari material ini membuat fly ash menjadi komposit yang baik untuk pembuatan geopolimer.
Tabel-2 . Kandungan fly ash secara umum
Tipe Abu Batu bara LiO (%) SiO2 (%) Al2O 3 (%) Fe2O 3 (%) CaO (%) MgO (%) SO3 (%) Fly Ash 14.48 23.61 14.09 9.15 22.89 2.71 13.13 (Sumber : Abdul Karim dkk., 2013)
2. Coconut Shell Waste (Limbah Sabut Kelapa) Kelapa  merupakan jenis tanaman yang banyak dijumpai di seluruh bagian Indonesia, sehingga hasil alam berupa kelapa di Indonesia sangat melimpah. Sabut kelapa adalah limbah terbesar dari buah kelapa dengan persentase sebesar 42% (Aprilia dkk., 2017). Limbah sabut kelapa ini mengandung  banyak  senyawa  hidrokarbon  yang mempunyai  kandungan  karbon  sebesar  74.3% (Sujiono, dkk., 2020). Salah satu senyawa penting yang terkandung dalam  limbah  sabut  kelapa  ini  adalah  adanya  senyawa graphene oxide (GO)  yang  memiliki sifat mekanik  dan termodinamik jika bereaksi dengan unsur lain yang sangat baik. Limbah sabut kelapa ini juga menutup kelemahan dari ZVI ( Zero Valent Iron ) dalam stabilisasi unsur dan mengurangi aglomerasi partikel.
(Sumber :Timlo.net)
Gambar-3 . Limbah Sabut Kelapa
3. Clay Soil (Tanah liat)
Clay  Soil atau  tanah  liat  adalah  tanah  yang memiliki  partikel-partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat- sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air. Partikel mineral utama yang terkandung dalam tanah liat ini diantaranya unsur silika dan aluminium yang memiliki diameter kurang dari 4 (empat) mikrometer. Silika adalah salah satu unsur anorganik yang memiliki sifat stabil terhadap pengaruh mekanik, panas, pelarut organik, dan pada kondisi pH ekstrem (Mulder, 1996), sehingga silika dari tanah liat ini dapat dibuat menjadi membran penyaring unsur kontaminan logam berat pada air asam tambang. Hal ini juga kami teliti bahwa Indonesia mempunyai potensi keterdapatan tanah liat yang sangat kaya di berbagai macam industri di banyak daerah. Tanah liat ini berfungsi sebagai fondasi utama dan struktur dari PRBs yang akan dibuat nantinya.
(Sumber : https://www.thespruce.com/understanding-and- improving-clay-soil)
Gambar-4 . Clay Soil (Sumber : semantischolar.org) Gambar- 5 . Iron Powder Waste
4. Iron Waste (Limbah  Serbuk Besi)
Limbah serbuk besi didapatkan dari bagian pengolahan  bjih besi pada unit Crushing Plant . Menurut Kusno dkk., (2016), dihasilkan sekitar 30% limbah berupa serbuk bijih  besi  dari  proses  pengolahan  bijih  besi  pada waktu pengolahan. Limbah ini digunakan untuk membuat PRBs lebih permeabel dan mempermudah air mengalir di pori  PRBs. Iron waste atau Serbuk besi ini juga akan membuat  filter menjadi porous sehingga luas permukaan filter akan meningkat. Iron waste ini akan menjadi bahan utama  untuk sintesis unsur ZVI ( Zero Valent Iron ) yang akan menjadi  campuran  utama  dalam  membuat  media reaktif utama MMW-ZVI dan juga dalam remediasi unsur kontaminan logam berat pada air asam tambang yang akan dijelaskan nantinya.
Metode Pembuatan PRBs Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, PRBs pada penelitian kami dibuat dengan menggunakan beberapa macam waste di sektor pertambangan. Bahan-bahan yang diperlukan  untuk  membentuk  PRBs  pada  penelitian  ini adalah fly ash , tanah liat ( clay soil ), serbuk besi dari limbah pengolahan dan limbah sabut kelapa. Dari 4 (empat) macam waste yang  dibutuhkan,  tentunya  masing-masing  bahan akan  diolah  terlebih  dahulu  sebelum  dilakukan pencampuran  untuk  mengkonstruksikan  PRBs.  Berikut adalah  langkah-langkah  pembuatan  PRBs  secara  garis besar:
1. Preparasi Fly Ash Fly ash yang sudah disiapkan akan diayak terlebih dahulu untuk mendapatkan ukuran partikel fly ash dengan ukuran 45-50 µm dan densitas 2.6 g/cm 3 . Lalu sampel fly ash yang telah diayak akan dikeringkan selama 2 jam dan akan ditambahkan dengan larutan NaOH dengan rasio fly ash dengan  larutan  NaOH  sebesar  1:3  (Maria  Harja dkk.,2012).  Setelah  itu  akan  disaring,  dicuci dan dikeringkan kembali.
2. Preparasi Limbah Sabut Kelapa untuk Sintesis Graphene Oksida Limbah sabut kelapa akan dicuci dan dibersihkan dari serabutnya, dan kemudian dikeringkan terlebih dahulu selama  12  jam.  Lalu  sampel  akan  dihancurkan  dengan ukuran  partikel  2-3  mm.  Setelah  itu  sampel  akan dikarbonisasi dengan proses destilasi selama 3 jam untuk menghasilkan  sabut  kelapa  yang  mengandung  tingkat karbon yang tinggi ( high-carbon coconut shell ). Sampel kemudian akan digerus untuk mendapatkan bubuk sabut kelapa sebesar 75 µm. Kemudian, sampel dicuci dengan
asam  hidrofluorat  (HF)  40%  dengan  rasio  1:3  untuk menghilangkan senyawa pengotor. Setelah itu dikeringkan dan didapatkanlah serbuk graphene oksida.
3. Preparasi Iron Waste Limbah  serbuk  besi  ini  tentunya  tidak  bisa langsung  ditambahkan pada campuran membran keramik dan harus  dilakukan pencucian dan kominusi dari limbah serbuk besi. Ukuran partikel dari serbuk besi yang digunakan adalah 250 sampai 500 µm.
4. Pencampuran Bahan Waste untuk mendapatkan MMW- ZVI (Modified Mining Waste – Zero Valent Iron)
Menurut penelitian Yongmei Wang dkk., (2017), Zero  Valent Iron bisa didapatkan dari pencampuran iron waste  dengan graphene oksida pada limbah sabut kelapa yang sudah diolah. Namun, zero valent iron yang dihasilkan belum mempunyai tingkat reduktivitas dan stabilisasi yang baik dan dibutuhkan modifikasi lebih lanjut.S etelah semua bahan  sudah  dilakukan  preparasi  awal,  akan  dilakukan pencampuran untuk mendapatkan MMW-ZVI PRBs yang akan  dikonstruksi.  Sampel  Zeolit  (karbon  aktif  dengan sumber fly ash ), Zero Valent Iron (sumber dari campuran iron waste dengan limbah sabut kelapa), dan clay akan dicampur  dengan  rasio  masing-masing  1:2:2  yang selanjutnya akan dikeringkan selama 24 jam dan diayak dengan  200  mesh.  Setelah  itu  akan  ditambahkan  air distililasi 10% dan diolah selama 30 menit. Material yang sudah dicampur dan diolah secara mekanis akan dibentuk menjadi  partikel  silinder.  Selanjutnya  akan  disinterisasi dengan selama 90. Setelah itu partikel yang sudah disinter akan  dilakukan  pendinginan  Hasilnya  adalah  media adsorben reaktif MMW-ZVI (Modified Mining Waste – Zero Valent Iron) yang sudah dimodifikasi  dan mempunyai kapasitas  adsorpsi  terhadap  beberapa  unsur kontaminan yang bervariasi.
Instalasi dan Desain PRB PRBs yang akan dikonstruksikan nantinya akan dipasang pada di tengah jalur sump (tempat penampungan air asam  tambang). Awalnya akan dibangun konstruksi berupa parit yang memiliki panjang secara mendatar dan luasnya akan  disesuaikan dengan sump untuk memaksimalkan ukuran  PRBs yang nantinya akan diterapkan.  Desain PRBs yang  digunakan adalah desain PRBs dengan penghalang multi  ( multi barriers ) dimana. media reaktif didistribusikan di  seluruh area dari PRBs. Penggunaan desain  penghalang  multi diterapkan agar efektif dalam remediasi kontaminan secara berurutan dalam jumlah yang banyak dan membutuhkan waktu maintenance
yang  minim.  (Imma  Bortone dkk, 2012) . Skema dan gambaran pemasangan konstruksi PRBs dapat dilihat pada gambar-6.
Dimensi PRBs yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar-7 dan mencakup panjang (y) tegak lurus terhadap air tanah, ketebalan aliran, atau lebar (z), dan kedalaman (x).
1. Panjang PRBs harus cukup panjang untuk mengolah seluruh lebar unsur kontaminan (dimensi tegak lurus aliran air tanah). Jika PRBs yang diterapkan nantinya bersifat multi barriers , bagian  yang  berdampingan  harus tumpang  tindih  untuk mengurangi waktu monitoring dan maintenance nantinya.
2. Tebal (lebar) Kinerja  dan  efektivitas  PRBs  dalam  remediasi  unsur kontaminan logam berat dalam air asam tambang sangat bergantung dari jumlah media reaktif yang terdapat pada PRBs. Zona dari media reaktif harus cukup besar (tebal dan lebar)  untuk  memungkinkan  proses  degradasi  unsur kontaminan  logam  berat.  Ketebalan  PRBs  dirancang berdasarkan  waktu tinggal kontaminan  yang dibutuhkan dan kecepatan aliran air tanah. Waktu tinggal adalah waktu kontak kontaminan dengan media reaktif, yang bergantung pada laju degradasi penyusun dan konsentrasi kontaminan maksimum.  Waktu  tinggal  harus  cukup  untuk memungkinkan remediasi kontaminan. Secara sederhana, ketebalan aliran PRBs yang dibutuhkan, z, dapat ditentukan sebagai (V)*(t), di mana V adalah kecepatan aliran air asam tambang yang dialirkan di sump dan t adalah waktu tinggal. Pemodelan hidrologi dan pengukuran langsung (pengukur kecepatan,  pelacak  pewarna)  dapat  digunakan  untuk menentukan  kecepatan  air  tanah  yang  diantisipasi,  V, melalui PRBs.
3. Kedalaman Agar konstruksi kuat, PRBs harus mempunyai luasan yang cukup dan dimasukkan ke dalam lapisan batuan dasar dari saluran sump yang kompeten. Lapisan batuan pada  dasar sump tempat PRBs dikonstruksikan juga harus mempunyai permeabilitas yang terkontrol agar air asam tambang yang tertampung  tidak  terinfiltrasi  dan  mengalir  ke lapisan air tanah. Pemantauan air tanah di bawah PRBs  harus dilakukan  untuk mendokumentasikan bahwa tidak  terjadi bypass kontaminan.

## HASIL DAN DISKUSI
Prinsip Remediasi Kontaminan dengan MMW-ZVI PRBs Secara  umum,  mekanisme  penghilangan kontaminan  pada air  asam tambang mengunakan  PRBs berlangsung  melalui  3 proses  utama  :  (i)  Degradasi,  (ii) Presipitasi, dan (iii) Serapan.
Degradasi adalah proses oksidasi-reduksi senyawa organik dimana akan terjadi penguraian kontaminan (unsur- unsur berbahaya) menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Salah  satunya  adalah  reduksi  kandungan  ion  kompleks seperti sulfat atau ion tunggal seperti Cu(II) dan Zn(II) yang akan menurunkan tingkat keasaman dari air asam tambang. Pada proses ini, kontaminan juga sebagian besar  akan terperangkap ketika teralirkan melalui pori bahan reaktif di bawah gradien alaminya.
Lalu selanjutnya adalah tahap presipitasi dimana akan  terjadi imobilisasi unsur kontaminan logam berat dalam zona reaksi dengan pembentukan senyawa yang tidak dapat larut. Di sini, keadaan kimiawi kontaminan tidak akan diubah.  Yang  terakhir  adalah  penyerapan  atau  adsorpsi dimana akan terjadi proses pemisahan antara pelarut dengan zat terlarut. Pelarut dipisahkan dari zat terlarut yang akan tertahan  pada pori-pori media reaktif  PRBs.  Jenis gaya pendorong  yang  ada  pada  proses  pemisahan  dengan menggunakan  PRBs  yaitu  perbedaan  tekanan,  perbedaan konsentrasi, dan perbedaan temperatur.
Spesifikasi MMW-ZVI PRBs yang telah dibuat Dari hasil PRBs yang telah dibuat, masing-masing dari material waste memberikan karakteristik dan kapasitas adsorpsi unsur kontaminan logam berat di air asam tambang yang  berbeda-beda.  Dari  beberapa  referensi  yang  ada, didapatkan karakteristik dan kapasitas adsorpsi beberapa unsur  kontaminan  yang  sering  dijumpai  pada  air  asam tambang yang terdapat pada Tabel 3. Kapasitas adsorpsi dari PRBs ini terhadap beberapa unsur kontaminan juga sudah mempetimbangkan beberapa hal diantaranya ; waktu kontak, jumlah konsentrasi sampel air asam tambang, suhu normal, dan efek pH.
Kapasitas  Adsorpsi  masing-masing  unsur kontaminan yang dapat ditangani dapat dilihat pada tabel- 3. Area permukaan spesifik dari MMW-ZVI PRBs ini yaitu sebesar 8.19 m 2 /g.
(Sumber : Imma Bortone dkk, 2012) Gambar-6 . Model Instalasi PRBs
(Sumber: The Interstate Technology & Regulatory Council, 2011 ) Gambar-7 . Pertimbangan Dimensi PRBs
Tabel-3 . Jenis Unsur Logam Berat Beserta Kapasitas Adsorpsi dari Media Reaktif MMW-ZVI Jenis Logam Berat yang Ditangani Qm (mg/g) Referensi Cu (II) 54.35 Ahmed Hamdy (2020) Pb(II) 78.13 Jiwei Liu dkk (2017) Cr(VI) 15.7 Jiwei Liu dkk (2017) SO4 2- (ion sulfat) 146.1 Ximena Castillo dkk (2021) Fe(II) 131.58 Min Xing dkk (2016) Cd (II) 29.92 Jingmin Wan dkk (2021) Zn (II) 27.93 D. Kolodyriska dkk (2017) Cs (II) 89.32 Haixin Zang dkk (2021) TSS 16 Abdul Karim dkk (2013) COD 16 Abdul Karim dkk (2013) As 4.56 Hafiz Ahmad dkk (2014) Mn(II) 63.7 M.Mahidin dkk (2016)
Tabel-4 . Karakteristik Sampel Air Asam Tambang 1
(Sumber : Seoung Chul Ryu dk., 2020) Tabel-5. Hasil Analisis Sampel Air Asam Tambang 1 Unsur Jumlah Awal dalam Sampel Air Asam Tambang (mg/L) Jumlah Akhir Setelah Dilakukan Penambahan MMW-ZVI (mg/L) Persentase Penghilangan Unsur Fe 325.58 32.358 90.06% Zn 120.72 58.479 52% Cu 91.4 0 100.00% Ni 3.3 ~ ~ So4 4.3 0 100%
Hasil Percobaan dan Efektivitas MMW-ZVI PRBs Untuk mengetahui  efektitivitas dari MMW-ZVI PRBs yang sudah diteliti oleh kami dan untuk mengetahui tingkat keekonomiannya,  kami  mengacu  pada  data  dari referensi  yang  kami  ambil.  Penelitian  yang  kami  jadikan acuan adalah yang dilakukan oleh Seoung Chul Ryu dkk., (2020). Sampel air asam tambang disini dibuat dengan mensintesis larutan air asam tambang dan dicampurkan beberapa unsur kontaminan secara manual dengan volume tertentu yang tertera pada tabel-4.
Pada penelitian tersebut, diketahui bahwa sampel air  asam tambang  yang  diuji  sebanyak  15  L.  Untuk mengetahui massa berat MMW-ZVI yang digunakan, akan digunakan  referensi penelitian dari Batelle Memorial Institute (2012)  yang menyebutkan  bahwa  1 ton  ZVI dibutuhkan untuk mengkonstruksikan PRBs seluas 586,95 yd 3 atau 448,75 m 3 . Maka dengan penyederhanaan satuan didapatkan:
1 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 =  448,75 m3
1 𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 =  448,75 liter 2,23 𝐾𝐾𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 =  1 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑡𝑡𝑙𝑙𝑔𝑔
Oleh karena itu, dibutuhkan 2,23 gram massa berat MMW-ZVI untuk setiap 1 liter sampel air asam tambang percobaan.  Untuk  menghitung  volume  masing-masing unsur setelah dilakukan penambahan dengan MMW-ZVI digunakan rumus :
𝑞𝑞𝑡𝑡 = ( 𝑐𝑐𝑡𝑡 − 𝑐𝑐𝑡𝑡 ) × 𝑍𝑍 𝑔𝑔 (1) di mana qt (mg/g) adalah jumlah kandungan yang hilang dari  masing-masing  unsur  ,  c0  dan  ct  (mg/L)  adalah konsentrasi masing-masing unsur pada awal dan sembarang waktu , V (L) adalah volume larutan, m (g) adalah berat ZVI-GAM.  Dengan  sampel  air  asam  tambang  yang digunakan adalah 15 liter dan menggunakan 33.427 gram
massa berat MMW-ZVI untuk setiap 1 liter sampel air asam tambang menggunakan massa  berbagai macam kapasitas adsorpsi masing-masing unsur yang dapat ditangani oleh media reaktif MMW-ZVI sesuai pada tabel X dan dengan menggunakan rumus diatas, maka  untuk masing-masing unsur didapatkan volume akhir dalam mg/L sesuai dengan tabel-5. Dari hasil tersebut, didapatkan hasil pengolahan air asam tambang  dengan  menggunakan  penambahan MMW-ZVI sebagai media reaktif dengan persentase dari beberapa  unsur kontaminan yang cukup besar dari unsur Fe,Zn,Cu  dan Ni, sedangkan untuk unsur Ni belum ada penelitian  terbaru untuk menentukan besaran kapasitas adsorpsi dari MMW-ZVI untuk menangani senyawa ini.
Analisis lainnya dilakukan dengan menggunakan data lain dengan referensi penelitian dari Ayanda Shabalala dkk., (2017). Pada penelitian ini, dilakukan analisis sampel air asam tambang yang berasal dari tambang emas dan batubara di Afrika Selatan yang tertera pada tabel-6.
Menurut  referensi,  akan  digunakan  sampel  air asam tambang sebanyak 10 L dan karenanya akan digunakan juga 22.3  gram  massa  berat MMW-ZVI  untuk  setiap  1 liter sampel  air  asam  tambang.  Dengan  menggunakan rumus  yang  sama,  didapatkan  volume  masing-masing unsur yang tertera pada tabel-7.
Dari  hasil tersebut, didapatkan juga hasil pengolahan air  asam tambang dengan menggunakan penambahan MMW-  ZVI  sebagai  media  reaktif  dengan persentase beberapa unsur kontaminan lainnya seperti ion sulfat dan mangan  yang cukup besar. Terdapat tingkat reduksi yang besar dari unsur Fe, Mn dan Zn sedangkan untuk ion sulfat sudah cukup baik. Dari kedua percobaan tersebut  dengan  masing- masing  referensi,  dibutuhkan penelitian  lebih  lanjut  untuk  mengetahui  karakteristik media reaktif yang digunakan dalam mengadsorpsi unsur kontaminan dalam air asam  tambang.
Tabel-6 . Karakteristik Sampel Air Asam Tambang 2 yang Digunakan
(Sumber : Ayanda Shabalala dkk., 2017)
Tabel-7 . Hasil Analisis Sampel Air Asam Tambang 2 Unsur Jumlah Awal dalam Sampel Air Asam Tambang (mg/L) Jumlah Akhir Setelah Dilakukan Penambahan MMW-ZVI (mg/L) Persentase Penghilangan Unsur SO42- (sulfat) 1123 634.63 43.49 Fe 9 0 100 Mn 131 37 71.76 Zn 2.8 0 100
Analisis Keekonomian Untuk mengetahui tingkat keekonomian dari MMW-ZVI PRBs yang sudah diteliti, kami mengacu pada data dari referensi lain yang kami dapatkan. Penelitian yang kami jadikan acuan adalah yang dilakukan oleh Yusuf dkk., (2017). Pada penelitian ini akan digunakan sampel air asam tambang PT Bukit Asam Tbk di Pit 1 Timur Banko Barat. Tempat  penampungan  air  asam  tambang.  Pit  1  Timur Banko Barat terdiri dari beberapa kompartemen dan juga diinformasikan  mengenai  beberapa spesifikasinya  pada tabel-8. Dengan  dimensi  Panjang,  lebar  dan  kedalaman dari masing-masing kompartemen yang tertera , didapatkan total volume PRBs yang dibutuhkan di semua kompartemen pengelolaan air asam tambang pada tabel-9. Selanjutnya, hasil total volume dari PRBs ini nantinya akan digunakan untuk menganalisis tingkat keekonomisan dari PRBs yang diteliti. Pada pengelolaan air asam tambang di sump Pit 1 Timur Banko Barat ini membutuhkan beberapa komponen biaya,  yaitu  biaya  pemompaan,  biaya  pengapuran,  biaya perawatan dan biaya modal. Untuk biaya utama yaitu biaya pengapuran  dilakukan  sebanyak  2  kali  sehari  dan didapatkan biaya pengapuran per bulan dan rata-rata pada tabel-10. yaitu sebesar Rp 94.333 /jam.
Biaya operator pada proses pengapuran adalah Rp 2.250.00/bulan per orang dengan jam kerja yang sama yaitu 240 jam/bulan maka didapat biaya total operator per jam adalah  Rp  18.750 /jam.  Berdasarkan  perhitungan  biaya tersebut maka didapat biaya total pengapuran di sump Pit 1 Timur Banko Barat adalah Rp 94.333 /jam. Selain biaya pengapuran,  beberapa  komponen  biaya  lainnya  berupa biaya pemompaan, biaya perawatan KPL dan biaya modal yang masing-masing biaya tertera pada tabel-11.
Hasil analisis komponen-komponen biaya yang terdapat pada proses pengolahan air asam tambang maka didapat nilai biaya pemompaan adalah Rp 1.229.292 /jam, biaya pengapuran sebesar Rp 94.333 /jam, biaya perawatan KPL sebesar  Rp 653,95/m 3 dan  biaya  modal  sebesar  Rp 388.904/jam.  Biaya  total  pengolahan  air  asam  tambang berdasarkan hasil analisis tersebut adalah  Rp 1.712.529 /jam. Untuk  mengetahui biaya total per debit air yang
masuk ke KPL maka harus diketahui terlebih dahulu debit rata–rata yang masuk ke KPL. Data debit rata–rata yang dipakai adalah data Bulan September 2018 sampai Januari 2019. Seperti pada Tabel-12.
Debit rata – rata adalah 300,29 m3/jam maka biaya total pengolahan air asam tambang di Pit 1 Timur Banko Barat  PT.  Bukit  Asam,  Tbk.  dapat  dihitung dengan membagi  biaya  total  per  jam  dengan  debit  rata-rata. Sehingga  didapat nilai biaya total pengolahan air asam tambang sebesar Rp  5.702,9 /m3. Biaya tersebut belum ditambah dengan biaya perawatan sebesar Rp 653,95 /m3, maka  setelah  dijumlahkan didapatkan biaya total pengolahan air asam  tambang di Pit 1 Timur Banko Barat adalah Rp 6.356,85/m 3 air yang masuk ke sump .
Untuk mengetahui perbandingan biaya konvensional  dengan  penggunaan  PRBs  dalam pengelolaan  air  asam  tambang, dibutuhkan beberapa referensi. Saat ini, belum ada penyelidikan terhadap biaya pemasangan PRBs untuk  air  asam  tambang  secara komprehensif  di  permukaan  karena ini masih menjadi sistem pengelolaan yang baru.  Namun,  berdasarkan referensi  aplikasi  penerapan  PRBs  untuk pengolahan sumber air di berbagai macam daerah, PRBs ini mempunyai keunggulan dari segi biaya dan bersifat berkelanjutan. Dari penelitian yang dilakukan oleh Maria Harja dkk., (2012), dilakukan perbandingan biaya  pengelolaan  air  asam tambang dengan metode konvensional menggunakan sistem pompa dan perawatan  di sump .  Hasilnya  adalah  biaya pengolahan air asam tambang dengan metode konvensional tersebut relatif lebih mahal dan disebutkan juga bahwa pengelolaan air asam tambang menggunakan PRBs dengan media reaktif besi bervalensi nol 5 (lima) kali lebih murah.
Dengan menggunakan referensi dari Batelle Memorial  Institute  (2012)  yang  mengaplikasikan  PRBs dengan media reaktif utama ZVI ( Zero Valent Iron ) dengan bahan campuran lainnya berupa karbon aktif dan material biowaste , dibutuhkan 23 ( dua puluh tiga) ton dari partikel MMW-ZVI  yang  dibutuhkan  untuk  mengkonstruksikan PRBs dengan total volume 13.500 yd 3 .  Oleh karena itu, dibutuhkan ZVI sebanyak 1 ton untuk mengkonstruksikan PRBs seluas 586,95 yd 3 atau 448,75 m 3 .
Tabel-8 . Dimensi sump Pit 1 Timur Banko Barat Kompartemen Dimensi Kolam Panjang (m) Lebar (m) Kedalaman (m) 1 60,95 15,40 3 2 62,74 16,20 3 3 71,50 17,93 3 4 92,88 58,57 3 5 71,66 37,90 3 6 56,50 12,60 3 7 47,40 9,10 3 (Sumber: Yusuf dkk.,2017) Tabel-9 . Total Volume dari Masing-Masing Kompartemen di sump Pit 1 Timur Banko Barat Kompartemen Total Volume       (m 3 ) 1 938.63 2 1,016 3 1282 4 5440 5 2716 6 712 7 431.34 Total Volume (m 3 ) 12,536
Tabel-10 . Biaya Pengapuran sump Pit-1 Banko Barat Bulan Jumlah Kapur (Kg) Biaya Kapur (Rupiah) September  (2018) 17925 17.925.000 Oktober (2018) 18450 18.450.000 November (2018) 18100 18.100.000 Desember (2018) 18300 18.300.000 Januari (2019) 17925 17.925.000 Total 90700 90.700.000 Rata-rata 18140 18.140.000 (Sumber : Yusuf dkk.,2017) Tabel-11 . Nominal untuk Masing-Masing Komponen Biaya Komponen Biaya Pengolahan Air Asam Tambang Nominal (Rupiah/satuan) Biaya Pemompaan Rp 1.229.292/jam Biaya Perawatan KPL Rp 653,95 /m 3 Biaya Modal Rp 388.904/jam (Sumber : Yusuf dkk.,2017)
Tabel-12 . Debit Rata-Rata dalam 5 (lima) Bulan pada Pit 1 Timur Banko Barat Bulan Debit Rata- rata (m 3 /jam) September (2018) 134,00 Oktober (2018) 92,50 November (2018) 323,17 Desember (2018) 456,60 Januari (2019) 495,20 Rata-rata 300,29 (Sumber : Yusuf dkk.,2017) Tabel-13 . Analisis Biaya PRBs Jumlah yang Digunak an  Harga per  Unit Biaya (USD) / Biaya (USD) Setara September 2021 Referen si ZVI- Partikel Mikro (<300 microns) 27.940 Kg 0.009 USD/Kg 207 USD Maria Harja dkk, 2012 Karbon teraktiva i Biowaste 13.970 Kg 0.069 USD/Kg 793.5 USD Maria Harja dkk, 2012 Tanah Lempung 13.970 Kg 0.2 USD/Kg 2794 The Intersta te Technology & Regulatory Council (2011) Monitoring dan Maintenance 7 Kompartemen 76,416 USD/ Kompartemen 534,9 Battelle Memori al Institute (2012) Tahap Instalasi dan Pemasangan 7 Kompartemen 122,87 USD/ Kompartemen 860,09 Battelle Memori al Institute (2012) Total Biaya PRBs untuk Pengelolaan Air Asam Tambang di sump Pit-1 Timur Bank selama 1 tahun operasi 5189,5 USD
Dengan  total  volume  PRBs  yang  dibutuhkan sebesar  12.536  m 3 di  semua kompartemen, maka total material ZVI yang dibutuhkan adalah sebesar :
𝑇𝑇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 = 𝑇𝑇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑍𝑍𝑡𝑡𝑙𝑙𝑉𝑉𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃
𝑍𝑍𝑡𝑡𝑙𝑙𝑉𝑉𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑔𝑔 1 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 𝑇𝑇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 = 12.536 𝑔𝑔 3 448,75 𝑔𝑔 3 / 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑇𝑇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍 = 27,94 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡
Sampel  Zeolit  (karbon  aktif  dengan  sumber fly ash ), Zero Valent  Iron (sumber  dari  campuran iron  waste dengan limbah sabut kelapa) akan digunakan rasio masing- masing 1:2:2 seperti pertimbangan sebelumnya. Menurut referensi dari Immacolata dkk.., (2013), biaya media reaktif memberikan sumbangan paling besar dalam biaya yaitu sekitar 70%. Karena media reaktif PRBs yang dibuat pada penelitian  ini  digunakan  beberapa waste dari  limbah pertambangan,  konstruksi  MMW-ZVI  PRBs  bisa menghasilkan tingkat keekoomian yang lebih murah dan
terjangkau.  Dengan  asumsi  1  (satu)  tahun  operasi,  dan beberapa  referensi  lainnya,  didapatkan  perkiraan  biaya operasi  pengelolaan  air  asam  tambang  menggunakan MMW-ZVI PRBs pada tabel-13.
Didapatkan  hasil  analisis  biaya  pengelolaan  air asam tambang menggunakan MMW-ZVI PRBs yang sudah diolah selama per bulannya adalah sebesar 5189.5 USD. Dengan menggunakan nilai konversi uang per September 2021  sebesar  Rp  14.320,95,  maka  total  biaya  yang dibutuhkan adalah sebesar Rp 74.318.570,03 Pada hasil biaya pengelolaan air asam tambang di sump Pit  1  Timur  Banko  Barat  menggunakan  meteode konvensional, didapatkan  sebesar  Rp  6.356,85/m 3 pada seluruh total volume kompartemen. Biaya tersebut adalah biaya  yang  harus  dikeluarkan  setiap  bulannya,  karena perhitungan  biaya  sampai  debit  dilakukan  dengan menggunakan nominal rata-rata per bulannya. Oleh karena itu, biaya total untuk mengelola air asam tambang dengan total seluruh volume kompartemen sump Pit 1 Timur Bank Timur adalah :
𝑃𝑃𝑙𝑙𝑔𝑔𝐵𝐵𝑔𝑔 𝑀𝑀𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑀𝑀𝑙𝑙 𝐾𝐾𝑡𝑡𝑡𝑡𝐾𝐾𝑙𝑙𝑡𝑡𝑃𝑃𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 = 𝑃𝑃𝑙𝑙𝑔𝑔𝐵𝐵𝑔𝑔 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑔𝑔 𝑔𝑔 3 × 𝑇𝑇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 𝑍𝑍𝑡𝑡𝑙𝑙𝑉𝑉𝑔𝑔𝑙𝑙 𝐾𝐾𝑡𝑡𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑡𝑡𝑙𝑙𝑔𝑔𝑙𝑙𝑡𝑡 𝑃𝑃𝑙𝑙𝑔𝑔𝐵𝐵𝑔𝑔 𝑀𝑀𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑀𝑀𝑙𝑙 𝐾𝐾𝑡𝑡𝑡𝑡𝐾𝐾𝑙𝑙𝑡𝑡𝑃𝑃𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 6.356,85/ 𝑔𝑔 3 × 12.536 𝑔𝑔 3 𝑃𝑃𝑙𝑙𝑔𝑔𝐵𝐵𝑔𝑔 𝑀𝑀𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑀𝑀𝑙𝑙 𝐾𝐾𝑡𝑡𝑡𝑡𝐾𝐾𝑙𝑙𝑡𝑡𝑃𝑃𝑙𝑙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑔𝑔𝑙𝑙 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 79.689.471,6/ 𝑏𝑏𝑉𝑉𝑙𝑙𝑔𝑔𝑡𝑡
Dari  hasil  analisis  biaya  pengelolaan  air  asam tambang di sump Pit Timur Banko Barat dengan mentode konvensional  dan  dengan  menggunakan  MMW-ZVI PRBs,  didapatkan  perbandingan yang tidak terlalu signifikan perbedaannya.  Hal ini dikarenakan belum ada penelitian yang mendalam  dan komprehensif mengenai analisis keekonomian untuk  penggunaan PRBs dalam mengelola air asam tambang di  permukaan  khususnya  di Indonesia. Namun, biaya pengeololaan air asam tambang menggunakan  metode  konvensional seperti yang diterapkan di sump Pit Timur Banko Barat berlaku untuk setiap  bulan  pengelolaan,  sedangkan menurut referensi yang kami acu, pengelolaan  dengan  PRBs  dapat berlangsung  selama  bertahun-tahun  selama  dilakukan maintenance dan penggantian media reaktif sehingga biaya yang dikeluarkan akan jauh lebih  murah  dari  metode konvensional.

## KESIMPULAN
1. Dari  hasil  pembahasan  sebelumnya,  teknologi Permeable Reactive Barriers (PRBs) sangat potensial untuk  remediasi  berbagai  macam  unsur  kontaminan logam berat yang terkandung dalam air asam tambang secara efisien dalam jangka waktu yang panjang.
2. Dari  hasil  pembahasan  sebelumnya  juga,  teknologi Permeable Reactive Barriers (PRBs)  juga  cenderung memiliki  biaya  yang  lebih  murah  daripada  metode konvensional  dalam  mengelola  air  asam  tambang batubara atau mineral di Indonesia
3. Pada penelitian masa mendatang, diperlukan penelitian yang  lebih  luas  dalam  kondisi  lapangan  pada  skala komersial  untuk  jangka  waktu  yang  lebih  lama. Penelitian  harus  difokuskan  pada  fisiologis  dan biokimia  untuk  optimalisasi  proses  dan  pembuatan skala besar/pilot plant pada penerapan aplikasi PRBs dalam  skala  tambang.  Perlu  juga  dikembangkan mengenai bahan-bahan pembuat PRBs khususnya untuk media  reaktif  sendiri  serta  penelitian  untuk  unsur kontaminan logam berat lainnya.
4. Permeable  Reactive  Barriers (PRBs)  dengan menggunakan media reaktif dari waste penambangan adalah  inovasi  yang  dapat  digunakan  oleh  para perusahaan tambang, khususnya tambang mineral dan batubara  untuk mengelola air  asam tambang dengan cara yang lebih efektif, efisien, hemat dan bisa menjadi langkah untuk mendukung prinsip zero waste di sektor pertambangan di Indonesia.
5. Permeable Reactive Barriers (PRBs) mampu menjadi solusi untuk diterapkan di Indonesia secara masif untuk memaksimalkan pengelolaan air asam tambang melalui proses yang efektif, ekonomis dan ramah lingkungan. Kedepannya, diperlukan penelitian dan pengembangan lebih  lanjut  dalam  penerapan Permeable  Reactive Barriers (PRBs) ini.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami mengucapkan  banyak  terima  kasih  kepada berbagai pihak karena kami dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah  berjudul  “Permeable  Reactive  Barrier  sebagai
Inovasi Remediasi Air Asam Tambang yang Berkelanjutan dan  Ramah Lingkungan di Indonesia” terutama kepada dosen  pembimbing kami yaitu Prof.Dr.Ir.Rudy Sayoga Gautama,  teman-teman  dari  program  studi  Teknik Pertambangan ITB dan seluruh pihak yang secara langsung maupun tidak  langsung.
Kami menyadari bahwa di dalam penyusunan laporan ini masih terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak  demi semakin sempurnanya laporan ini. Akhir kata, kami  mengucapkan  terima  kasih  sekali  lagi kepada panitia lomba KSMC (Kalimantan Student Mining Competition) karena telah memberi kesempatan kami untuk mengikuti salah satu wadah yang berharga ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Abdul Karim Shah, Zeenat Muhammad Ali, Abdul Jabbar  Laghari, dan Syed Farman Ali Shah 2013.
Utilization of Fly Ash as Low-Cost  Adsorbent  for the Treat. ISSN: 2319-9873
[2] Ahmed Hamdy. 2020.  Experimental Study of the Relationship Between Dissolved Iron, Turbidity, and Removal of Cu(II) Ion From Aqueous Solutions Using  Zero-Valent  Iron  Nanoparticles.  Arabian Science for Science and Engineering. Arab.
[3] Alejandro Briso.  2017. Treatment of acidic  mine drainage  in  an  adsorption  process  using  calcium silicate modified with Fe(III. Vol 10.1016/j.hydromet.2017.06.016. [4] Aprilia  Pangestut,  Isnaini  Nur  Utami,  Murni  Dwi Lestari dan Rahmatul Farikhah . 2017. Pemanfaatan Sabut Kelapa Menjadi Pot Cantik .
[5] Ayanda N.Shabalala dan Stephen O . 2017. Pervious Concrete Reactive Barrier for Removal of Heavy Metals from Acid Mine Drainage. Journal of Hazardous  Materials. Volume 323, Part B, 5 February 2017, Pages 641-653.
[6] Battelle Memorial Institute March. 2012. Permeable Reactive Barrier Cost and Performance Report . Vol TR-NAVFAC-ESC-EV-1207.
[7] Claire.co.uk.  PRBs  untuk  Remediasi  Air  Tanah. Diakses pada 25 September 2021
[8] D. Kołodyńska1 , M. Kozioł dan L. V. Pylypchuk. 2017. Investigations of Heavy Metal Ion Sorption Using  Nanocomposites  of  Iron-Modified  Biochar . Kołodyńska  et  al.  Nanoscale  Research  Letters (2017) 12:433 DOI 10.1186/s11671-017-2201.
[9] Eneng Maryani.  2021. Potensi  Pemanfaatan Red Mud di Indonesia Dalam Bidang Keramik .
[10] Hafiz  Badaruddin  Ahmad,  Yasir  Abbas,  Mazhar Hussain,  Naeem  Akhtar,  Tariq  Mahmood  Ansari, Muhammad Zuber, Khalid Mahmood Zia, and Shafiq  Ahmad Arain. 2014. Synthesis and Application of Alumina Supported Nano Zero Valent
Zinc  as Adsorbent for the Removal of Arsenic and Nitrate . Chem. Eng., 31(2), 284-288. Korean.
[11] http://www.apbi-icma.org. Fly  Ash  Batubara . Diakses pada 25 September 2021.
[12] https://www.thespruce.com/understanding-and- improving-clay-soil. Clay  Soil .  Diakses  pada  25
September 2021
[13] Imma  Bortone,  Simeone  Chianese,  Armando  Di Nardo dan Michele Di Natale. 2012. Groundwater Protection by Permeable Adsorbing Barriers at Solid Waste  Landfills .  ISBN:  978-1-62257-121-5.
Nova Science Publishers, Inc.
[14] Januarti Jaya Ekaputri , M. Shahib Al Bari. 2012. Perbandingan Regulasi Fly Ash sebagai Limbah B3 di Indonesia dan Beberapa Negara . vol 26i2.30762.
[15] Jevita  Andini  J.Ginting  ,  Agus  Setyo  Budi,  dan Esmar Budi. 2012. Penggunaan Membran  Keramik Berbasis  Zeolit  dan  Clay  dengan  Karbon  Aktif Sebagai Aditif Untuk Penurunan Kadar Fe dan Mn pada Air Tanah Daerah Bekasi . Seminar Nasional Fisika 2012 Jakarta, 9 Juni 2012.
[16] Jiwei Liu, Teza Mwamulimaa, Yongmei Wanga, Yi Fanga Shaoxi dan Song Changs heng Penga. 2017. Removal  of  Pb(II)  and  Cr(VI)  from  Aqueous Solutions Using  the  Fly  Ash  Based  Adsorbent Material- Supported  Zero-Valent  Iron .  Journal  of Molecular Liquids.  Volume  243,  October  2017, Pages 205-211
[17] Kusno  Isnugroho  dan  David  C  Birawidha.  2015. Pemanfaatan  Limbah  Crushing  Plant  untuk Pembuatan Pig Iron Menggunakan Hot Blast
Cupola yang Diinjeksikan Serbuk Arang Kayu. Unit Pelaksana  Teknis .  Balai  Pengolahan  Mineral Lampung
[18] M Mahidin, T N Sulaiman, A Muslimdan A Gani1. 2016. Removal  of  Mn(II)  from  the  acid  mine wastewaters  using  coal  fired  bottom  ash .  29th Symposium  of  Malaysian  Chemical  Engineers (SOMChE) 2016 IOP Publishing IOP Conf. Series: Materials  Science  and  Engineering  .Vol 10.1088/1757-899X/206/1/012095. . [19] Maria Harja,  Gabriela  Buema,  Daniel Mircea           Sutiman,  Corneliu  Munteanu,  dan Daniel Bucur. 2012. Low Cost Adsorbents Obtained From  Ash  For Copper  Removal .  Chem.  Eng., 29(12),  1735-1744  (2012)  DOI:  10.1007/s11814- 012-0087.
[20] Nusa Idaman Said. 2014. Teknologi Pengolahan Air Asam  Tambang  Batubara  “Alternatif  Pemilihan Teknologi” . Journal of Molecular Liquids. JAI
Vol.7 No. 2, 2014.
[21] Prabu  Deivasigamani,  Rangasamy  Parthiban  dan Paharika Saikia. 2015. Adsorption of Copper Ions Onto  Nano-Scale  Zero-ValentIiron  Impregnated Cashew Nut Shell . Chem. Eng., 29(12), 1735-1744 (2012) DOI: 10.1007/s11814-012-0087. Korean.
[22] Regulatory Council PRB. 2011 . Permeable Reactive Barrier Technology Update . Vol. 1. Ed.2.
[23] Safitri.  E.,  Djumari.  2009. Kajin  Teknis  dan Ekonomis Pemanfaatan Limbah Batubara (fly ash) Pada  Produksi  Paving Block .  Media Teknik  Sipil ISSN 1412-0976, Surakarta.
[24] Semantischolar.org. Iron  Powder  Waste .  Diakses pada 25 September 2021
[25] Seongchul Ryu , Gayathri Naidu , Hee Moon dan Saravanamuthu  Vigneswaran.  2020 .  Selective Copper Recovery by Membrane Distillation and Adsorption  System from Synthetic Acid Mine Drainage . Chem.  Eng.,  29(12), Chemosphere  260
2020: 127528. [26] Timlo.net. Limbah Sabut Kelapa . Diakses pada 25 September 2021
[27] Ximena Castilloa , Jaime Pizarroa, , Claudia Ortizb , Héctor Cidb , Marcos Floresc , Els De Canckd dan Pascal Van Der Voortd. 2018. A Cheap Mesoporous Silica from  Fly  Ash  as an  Outstanding  Ddsorbent For Sulfate in Water . Vol 1387-1811. Published by
Elsevier In
[28] Abfertiawan,  M.S.  Model  Transpor  Air  Asam Tambang  Melalui  Pendekatan  Daerah  Tangkapan Air.  2016. Disertasi Doktor. Institut Teknologi Bandung. Bandung.