Jurnal Teknik Kimia Vol. 28, No. 1, 2022, 44-50 e-ISSN: 2721-4885
DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v28i1.977
Online at http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/jtk
Analisis Karakteristik, Potensi dan Pemanfaatan Fly Ash dan Bottom Ash PLTU Industri Pupuk
Analysis of Characteristics, Potential and Utilization of Fly Ash and Bottom Ash PLTU Fertilizer Industry
M. Asof 1* , S. Arita 2 , Mukiat 1 , Luthfia 1 , W. Andalia 3 , M. Naswir 4
1 Teknik Pertambangan Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Palembang 30662, Indonesia
2 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Palembang 30662, Indonesia
3 Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Tridinanti, Palembang 30129, Indonesia
4 Pendidikan Kimia , Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jambi, Indonesia
* Email: marwanasof@ft.unsri.ac.id

## Abstrak
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di Indonesia masih didominasi menggunakan bahan bakar batubara pada boilernya.  Semakin  tinggi  kebutuhan  listrik  di  Indonesia  akan  membuat  kebutuhan  batubara  semakin  tinggi, sehingga  limbah fly  ash dan bottom  ash yang  dihasilkan  akan  semakin  banyak. Fly  ash dan bottom  ash digolongkan  dalam  limbah  bahan  berbahaya  dan  beracun  (B3).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis karakteristik  unsur  dan  potensi  logam  berat  yang  terkandung  dalam limbah  padat fly  ash dan bottom ash hasil pembakaran  batubara  pada  boiler  yang  dihasilkan  oleh  PLTU  industri  pupuk.  Uji  analisa  sampel  dilakukan menggunakan instrument analisa X-Ray Fluorescence (XRF) untuk mengetahui unsur-unsur dan oksida pembawa logam  berat  yang terkandung  dalam  limbah fly  ash dan bottom  ash .  Hasil  analisa  menunjukkan  bahwa  unsur- unsur dominan dalam fly ash dan bottom ash adalah Silika (Si), Aluminium (Al), Besi (Fe), Kalsium (Ca) dan Magnesium  (Mg)  dalam  konsentrasi  yang  berbeda-beda  antara  kandungan fly  ash dan bottom  ash ,  sedangkan beberapa oksida dominan pembawa logam berat yang terdeteksi seperti Fe 2 O 3 sebesar 3,658% pada fly ash dan sebesar 2,237% pada bottom ash; Ag 2 O pada sampel fly ash kandungannya sebanyak 0,143% dan pada bottom ash sebanyak 0,01%; MnO sebesar 0,036% pada fly ash dan sebanyak 0,015% padfa bottom ash serta oksida ZnO dengan kadar sebesar 0,016% pada fly ash dan 0,019% pada bottom ash . Hasil penelitian ini sangat bermanfaat untuk mengetahui kandungan emisi gas buang dari fly ash dan bottom ash yang terlepas ke udara.
Kata Kunci: Bottom Ash, Fly Ash, logam berat, X-Ray Fluorescence (XRF)

## Abstract
Steam Power Plants (PLTU) in Indonesia are still dominated by using coal as fuel in their boilers. The higher the electricity  demand in  Indonesia, the  higher the  demand  for  coal,  so that  more  fly ash  and  bottom  ash  will  be produced. Fly ash and bottom ash are classified as hazardous and toxic waste (B3). This study aims to analyze the elements and potential weight contained in fly ash and bottom ash solid waste from coal combustion in boilers produced  by  PLTU  fertilizer  industry.  Sample  analysis  test  was  carried  out  using  X-Ray  Fluorescence  (XRF) instrument analysis to determine the elements and heavy metal carrier oxides contained in fly ash and bottom ash waste. The results of the analysis show that the dominant elements in fly ash and bottom ash  were Silica (Si), Aluminum (Al), Iron (Fe), Calcium (Ca) and Magnesium (Mg) in different concentrations between fly ash content and bottom ash, while some of the dominant oxides detected as heavy metal carriers such as Fe 2 O 3 were 3.658% in fly ash and 2.237% in bottom ash; Ag 2 O in fly ash samples contained as much as 0.143% and in bottom ash as much as 0.01%; MnO of 0.036% in fly ash and 0.015% in bottom ash and ZnO oxide with levels of 0.016% in fly ash and 0.019% in bottom ash. The results of this study are very useful to determine the content of exhaust gases from fly ash and bottom ash that are released into the air.
Kata Kunci: Bottom Ash, Fly Ash, Heavy Metals, X-Ray Fluorescence (XRF)

## 1.   PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang memiliki  kekayaan  sumber  daya  alam  yang  cukup besar. Sumber daya alam Indonesia sangat beragam, khususnya  di  sektor  pertambangan  dan  energi. Kekayaan  ini  meliputi  sumber  daya  minyak  bumi, batubara, mineral, dan lain-lain. Salah satu sumber daya  unggulan  yang  terdapat  di  Indonesia  adalah batubara.  Di  Indonesia,  batubara  merupakan  salah satu  sumber  daya  yang  digunakan  sebagai  bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).
Saat  ini,  terdapat  sejumlah  PLTU  yang beroperasi  di  Indonesia,  dan  bahan  bakar  yang digunakan  sebagian  besar  ialah  batubara.  Abu batubara  itu  sendiri  merupakan  sisa  dari  proses pembakaran  batubara,  dimana  abu  batubara  yang melayang di udara dikategorikan sebagai fly ash dan abu batubara di bagian bawah tungku dikategorikan sebagai  abu dasar atau bottom ash dengan  jumlah yang  dihasilkan  tergantung  pada  kualitas  batubara (Kumar, dkk., 2014).
Fly ash dan bottom ash telah menjadi salah satu masalah di perusahaan energi, karena produksi nya melimpah sedangkan pemanfaatan dan pengolahannya belum maksimal. Permintaan batubara  yang  terus  meningkat  setiap  tahunnya mengakibatkan  produksi  limbah abu  menjadi  tidak terkendali  (Putri,  dkk.,  2021).  Peningkatan  limbah padat tersebut sebanding dengan  konsumsi penggunaan  batubara  sebagai  bahan  baku  untuk proses  pembakaran  di  industri  (Harijono,  2006). Pembakaran  batubara  di  PLTU  dan  cerobong- cerobong  asap  pabrik  industri  menghasilkan  sisa pembakaran berupa limbah padat abu dasar 25% dan abu  terbang  75%  (Goodarzi,  dkk.,  2008).  Menurut Haspiadi,  dkk.  (2021)  pembakaran  batubara menghasilkan limbah padat fly ash yang mengandung 39,70% karbon (C) dan 46,99% silika dioksida  (SiO2)  dan  berpotensi  dimanfaatkan sebagai  bahan  penyerap. Abu  terbang  merupakan partikel abu yang terbawa gas buang, sedangkan abu dasar  adalah  abu  yang  tertinggal  dan  dikeluarkan dari  bawah  tungku.    Jika  tidak  diolah  lebih  lanjut, maka  abu  batubara  dapat  menyebabkan  dampak negatif bagi lingkungan.
Fly ash batubara umumnya dibuang di landfill atau  ditumpuk  begitu  saja  di  dalam  area  industri. Abu  batubara  dalam  jumlah  besar  disimpan  dalam bentuk timbunan atau endapan, yang kontaminasinya diperkirakan menimbulkan ancaman serius terhadap lingkungan sebagai sumber utama  pencemaran  anorganik.  Perilaku  banyak polutan  logam  dan  pelepasan  logam  seperti  itu selama  penyimpanan  dapat memiliki  efek  merusak terhadap  lingkungan  dan  kesehatan  manusia (Damayanti, 2018). Menurut Winarno,  dkk. (2019) fly  ash dan bottom  ash dapat  dijadikan  bahan campuran  dalam  pembuatan paving  block sebagai bahan  subsitusi  agregat  pengganti  pasir.  Adapun
campuran  maksimum  yang  didapatkan  pada penelitiannya  yaitu  1:2:2  untuk  semen , fly  ash dan bottom ash .
Pembangkit listrik tenaga uap ada pada setiap industri  yang  membutuhkan  uap  air  ( steam )  dan energi listrik untuk kebutuhan industri. Setiap PLTU membutuhkan  bahan  bakar,  Sebagian  besar menggunakan  batubara  karena  nilai  kalornya  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  bahan  baku  yang  lain. Kandungan unsur dan logam berat dalam fly ash dan bottom ash sangat tergantung dengan jenis batubara yang digunakan, jenis boiler, suhu dan tekanan yang digunakan dalam proses pembakaran.  Penelitian ini bertujuan  untuk  menganalisis  karakteristik  unsur dan  potensi  logam  berat  yang  terkandung  dalam limbah  padat fly  ash dan bottom  ash hasil pembakaran  batubara  pada  boiler  yang  dihasilkan oleh PLTU industri pupuk untuk dapat memberikan informasi  mengenai  kandungan  unsur  dan  logam berat dalam fly ash dan bottom ash sehingga fly ash dan bottom  ash dapat  di  manfaatkan  dan  di  kelola dengan efektif dan efisien.

## 2.   METODOLOGI PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  diterapkan  adalah dengan  pendekatan  kuantitatif  dimana  variabel penelitian  dapat  diukur  sebagai  data  primer. Pendekatan  kuantitatif  menggunakan  data  primer diperoleh  dari  hasil  pengujian  sampel  terhadap karakteristiknya.  Tahapan  pelaksanaan  penelitian yang  dilakukan    merujuk  pada  Gambar  1  dibawah ini :
Gambar 3.2. Bagan Alir penelitian Studi Literatur Observasi Awal di Lokasi Pengambilan Sampel Data Sekunder - Data  hasil  analisis X-Ray Flourescence Data Primer - Kadar air pada fly ash dan bottom ash Analisis Data - Karakteristik unsur fly ash dan bottom ash - Mineral oksida pembawa logam berat yang terkandung dalam fly ash dan bottom ash
Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Pengambilan Data
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  limbah  padat  hasil  pembakaran  batubara yaitu fly  ash dan botom  ash berasal  dari  silo  dan tungku boiler PLTU Industri pupuk.
Sumber  data  sekunder  adalah  data  yang diperoleh  dari  perusahaan,  berupa  data proximate dan ultimate analisis  batubara  yang  digunakan dalam  boiler  PLTU,  sedangkan  data  primer adalah data  hasil  uji  analisis X-Ray  Fluorescence (XRF) yang  memberikan  data  komposisi  setiap  unsur  dan logam  berat  yang  terkandung  dalam fly  ash dan bottom ash .

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.  Analisa Proximate dan Ultimate Batubara Karakteristik  batubara  yang  digunakan  dalam boiler PLTU telah diketahui dari analisis proximate dan ultimate pada  Tabel  1.  Dengan  analisa proximate diketahui  kandungan  air  ( moisture content ) 28% wt, kandungan abu 6%, volatile matter 35%,  kandungan  sulfur  1%, fixed carbon 31%  dan nilai  kalor  batubara  yang  digunakan  adalah  5000 Kkal/kg.  Dari  analisa  ultimat  diketahui  kandungan oksida  logam  tertinggi  dalam  batubara  yang digunakan  adalah  silika  oksida  49,12%,  alumina 20% dan ferri oksida 6,39%.
Tabel 1. Analisa proximate dan ultimate batubara Para meter Unit Value As Received Basis (Arb) Air Dried Basis (Adb) Proximate Analysis Total Moisture % wt 28,00 Inherent Moisture % wt 12,00 Ash Content % wt 6,00 Volatile Matter % wt 35,00 Fixed Carbon % wt 31,00 Total Sulfur % wt 1,00 Gross Caloric Value Kcal/ kg 5,000 6.111 Hardgro ve Grindabi lity Index Point Index min. 55 Ultimate Analysis Nitrogen % wt 0,80 Hidrogen % wt 4,45 Carbon % wt 60,63 Oxygen % wt 13,56
Ash Fusion Temperature (Reducing / Oxidicing) Deformat ion o C 1323 Approx Spherical o C 1379 Approx Hemisph erical o C 1381 Approx Flow o C 1398 Approx Ash Analysis In ash (SiO 2 ) % 49,12 Ap (Al 2 O 3 ) % 20,10 Ap (Fe 2 O 3 ) % 6,39 Ap (CaO) % 3,84 Ap (MgO) % 2,83 Ap (TiO 2 ) % 0,90 Ap (K 2 O) % 0,38 Ap (P 2 O 5 ) % 0,44 Ap (Na 2 O) % 4,64 Ap (Mn 3 O 4 ) % 0,06 Ap (SO 3 ) % 4,24 Ap
3.2. Karakteristik Unsur dan Oksida Logam
Fly Ash dan Bottom Ash Teknik  analisa yang  digunakan untuk mengetahui  karakteristik  unsur  dan  oksida  logam berat yang terdapat dalam limbah padat fly ash dan bottom ash adalah dengan menggunakan instrumen kimia X-Ray  Fluorescence (XRF)  PANalytical Epsilon 3, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandungan unsur pada fly ash dan bottom
ash
Un sur Fly Ash (%) Bottom Ash (%) Mineral Oksida Fly Ash (%) Bottom Ash (%) Mg 1,639 1,323 MgO 1,840 1,499 Al 27,700  26,879 Al 2 O 3 31,579  30,385 Si 51,093  60,361 SiO 2 54,320  61,806 P 1,550 1,305 P 2 O 5 1,500 1,177 S 2,404 0,031 SO 3 2,498 0,000 K 1,556 1,921 K 2 O 0,758 0,883 Ca 4,797 2,266 Cao 2,648 1,183 Ti 1,285 1,115 TiO 2 0,810 0,675 V 0,025 0,017 V 2 O 5 0,016 0,011 Cr 0,009 0,008 Cr 2 O 3 0,005 0,004 Mn 0,076 0,033 MnO 0,036 0,015 Fe 7,081 4,475 Fe 2 O 3 3,658 2,237 Co 0,036 0,023 Co 3 O 4 0,017 0,011 Ni 0,010 0,003 NiO 0,004 0,001 Cu 0,008 0,005 CuO 0,004 0,002 Zn 0,039 0,046 ZnO 0,016 0,019 Ga 0,007 0,008 Ga 2 O 3 0,003 0,004 As 0,006 0,001 As 2 O 3 0,003 0,000 Rb 0,002 0,014 Rb 2 O 2 0,004 0,005 Sr 0,006 0,000 SrO 0,076 0,020 Y 0,013 0,007 Y 2 O 3 0,005 0,003 Zr 0,087 0,069 ZrO 2 0,039 0,031 Ag 0,327 0,018 Ag 2 O 0,143 0,010
Eu 0,003 0,018 Eu 2 O 3 0,002 0,003 Pb 0,010 0,009 PbO 0,004 0,003
Hasil  analisis  kualitatif  ini  berupa  unsur-unsur  dan oksida  logam  yang  terkandung  dalam fly  ash dan bottom  ash sedangkan  analisis  kuantitatif  yaitu mengidentifikasi  jumlah  unsur  dan  oksida  logam yang  terkandung  di  dalam  sampel  berupa konsentrasi  unsur  dan  oksida  logam  dalam  persen (%).
Berdasarkan Tabel 2, pada sampel fly ash dan bottom ash teridentifikasi unsur-unsur berupa unsur mayor dan unsur minor. Unsur-unsur tersebut antara lain  magnesium (Mg),  aluminium (Al),  silika  (Si), posfor  (P),  sulfur  (S),  kalium  (K),  kalsium  (Ca), titanium (Ti), vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn),  besi  (Fe),  kobalt  (Co),  nikel  (Ni),  tembaga (Cu), seng (Zn), gallium (Ga), arsen (As), rubidium (Rb)  strontium  (Sr),  itrium  (Y),  zirkonium  (Zr), perak  (Ag),  europium  (Eu),  plumbum  (Pb)  dalam konsentrasi yang berbeda-beda antara kandungan fly ash dan bottom ash .
Konsentrasi  unsur-unsur  yang  terkandung  di setiap abu batubara bervariasi tergantung pada jenis batubara  yang  digunakan  untuk  bahan  bakar.  Pada limbah  abu  terbang  terdapat  kelimpahan  unsur mayor dengan urutan Si > Al > Fe > Ca > S > Mg > K > P > Ti > Ag > Zr > Mn > Zn > Co > V > Y > Ni > Pb > Cr > Cu > Ga > Br > As > Sr > Eu, sedangkan dalam abu dasar terdapat kelimpahan unsur dengan urutan berikut Si > Al > Fe > Ca > K > Mg > P > Ti > Zr > Sr > Zn > Mn > S > Co > Ag > Eu > V > Rb > Pb > Cr > Ga > Y > Cu > Ni > As. Unsur dominan dengan konsentrasi besar yang teridentifikasi dalam fly ash dan bottom ash ialah silica (Si), alumunium (Al),  besi  (Fe),  dan  kalsium  (Ca).  Adapun  unsur dengan konsentrasi terendah yang terkandung dalam fly  ash ialah  rubidium  (Rb)  dan  pada bottom  ash ialah arsen (As).
Seperti  yang  tertera  pada  Tabel  1,  silika memiliki  konsentrasi  tertinggi  baik  dalam fly  ash maupun dalam bottom ash . Pemanfaatan silika atau pasir kuarsa dalam fly ash dan bottom ash (FABA) sekarang ini mulai diminati untuk digunakan dalam industri  semen,  gelas,  keramik  dan  lain-lain. Diperkirakan  bahwa  kebutuhan  akan  pasir  kuarsa akan  terus  meningkat  sesuai  dengan  pertumbuhan industri-industri  di  masa  depan.  Apabila  silika  (Si) dibiarkan  begitu  saja  maka  akan  menyebabkan dampak  negatif  bagi  lingkungan  sekitar.  Dimana dalam  jangka  lama,  seorang  yang  terpapar  debu silika  dapat  menderita  silicosis  (napas  pendek, demam,  dan cyanosis atau  kulit  yang  berwarna kebiruan) (Yunita, 2017).
Surplus  aluminum  (Al)  di  atmosfir  bila terhirup  oleh  manusia  dapat  mengakibatkan pengurangan  atau  hilangnya  memori,  mengurangi aktivitas enzim yang terakumulasi di dalam plasma darah penyebab anemia, perusak jaringan pernapasan  di  paru-paru  dan  menimbulkan  efek
beracun  kronis  pada  ginjal.  Sedangkan  ketika konsentrasi kalsium (Ca) tinggi akan menyebabkan pengapuran  pembuluh  darah,  penyakit  jantung  dan urat  darah  ( cardiovascular ),  penyakit  jantung ischemic dan stroke ,  tekanan  darah  tinggi,  asam perut  rendah,  sakit  otot/tulang  sendi,  depresi, kelelahan, glaucoma,  osteoporosis,  osteoarthritis , terjadi  pegerasan  kapur,  kulit  kering,  sembelit (konstipasi),  peningkatan  resiko  terhadap  ginjal ( hypercalcaemia ),  sehingga    terjadi  radang  air kencing,  dan  toksisitas  Fe  pada  manusia  ditandai sakit  perut,  diare  atau  muntah  yang  berwarna kecoklatan atau warna darah (Wiyono, 2018).
Abu  batubara  ini  dapat  dimanfaatkan  sebagai bahan  pembenah  lahan  ( soil  conditioner )  dengan pertimbangan  bahwa  secara  kimia  abu  batubara mengandung unsur-unsur makro seperti Fe, Ca, Al, Si,  K  dan  Mg  dengan  persentase  tinggi,  dan mengandung unsur-unsur mikro seperti Zn, Mn dan Cu dalam jumlah sedang, serta sejumlah kecil unsur C dan N yang terdapat dalam bentuk silikat, oksida, sulfat  dan  karbonat.  Selain  itu,  abu  batubara  dapat menaikkan  pH  air  asam  tambang  (AAT)  dan mengabsorb logam-logam berat seperti Pb, Cu, Zn, Ni,  Cr,  Co  yang  terdapat  dalam  limbah  aat (Damayanti, 2018). Namun demikian pada pemanfaatan  ini  masih  perlu  kajian  secara  detail terkait  keekonomian  mengingat  untuk  bahan penetral dan pengabsorb, kebutuhan abu diperkirakan akan cukup besar yakni mencapai 10% abu batubara per liter limbah.
Menurut Lokeshappa dan Dikshit (2012), abu batubara  mengandung  logam  beracun  dalam konsentrasi  yang  jauh  lebih  tinggi  apabila dilepaskan  ke  lingkungan  oleh  pembangkit  listrik berbahan  bakar  batubara  di  Amerika  Serikat. Kandungan  logam  berat  yang  perlu  mendapatkan perhatian dari abu batubara yaitu As (4,4-20 ppm), Cr (26-43 ppm), Cu (30,7-42,6 ppm), Pb (22,2-29,3 ppm), Zn (77,5-128 ppm), Ni (10,6-24,8 ppm) dan Mn  (144-396  ppm)  (Firman,2020).  Pada  penelitian ini hasil  analisa  dengan  XRF  membuktikan  bahwa fly ash dan bottom ash dari sampel bahan baku yang diteliti mengandung As 6-1 ppm, Cr 9-8 ppm, Cu 8- 5 ppm, Rb 2-14ppm, Sr 6-0 ppm, Zn 39-46 ppm, Ti 1285-1115  ppm,  Co  36-23  ppm  dan  yang  paling tinggi  adalah  Ag  3270-18  ppm.  Data  pada Tabel  2 adalah  data  hasil  analisa fly  ash dan bottom  ash, dimana  sebelah  kiri  utk fly  ash dan  sebelah  kanan adalah data bottom ash . Besarnya kandungan logam beracun  dalam  fly  ash  dan  bottom  ash  sangat tergantung dengan tingginya suhu pembakaran dan titik leleh masing-masing logam.
Komposisi mineral Oksida dalam Fly Ash dan Bottom  Ash tergantung  pada  proses  oksidasi  yang terjadi  sebagaimana  terdeteksi dari  unsur-unsurnya maka mineral oksida dominan adalah Fe 2 O 3 sebesar 3,658% pada fly ash dan 2,237% pada bottom ash ;
Ag 2 O pada sampel fly ash kandungannya sebanyak 0,143% dan pada bottom ash sebanyak 0,01%; MnO
sebesar 0,036% pada fly ash dan sebanyak 0,015% pada bottom  ash serta  oksida  ZnO  dengan  kadar sebesar  0,016%  pada fly  ash dan  0,019%  pada bottom ash . Meningkatnya kadar fly ash dapat mengurangi kebutuhan  air,  hal  ini  dikarenakan  oleh  bentuk partikel fly ash yang bulat dan memiliki ukuran yang sangat  kecil  sehingga  mengurangi void  fraction partikel (Naganathan, dkk., 2015). Menurut (Miod, 2008; Lam, dkk., 2010; Mal’chik, dkk., 2015) proses pembakaran yang belum sempurna akan menyebabkan oksida atau unsur-unsur mayor dalam bottom  ash diperkirakan  lebih  kecil  dari  yang  ada dalam fly ash . Dalam kajian analisis pada penelitian (Hadijah  dan  Damayanti,  2006;  Kurniawan,  dkk., 2014) menjelaskan bahwa abu batubara yang berasal dari fly  ash maupun bottom  ash memiliki  potensi untuk  menurunkan  tingkat  keasaman  tanah  pada lahan yang menjadi bekas pertambangan.
Hasil  analisa  mineral  oksida  ini  juga  selaras dengan  penelitian  Tiwari,  dkk.  (2014)  yaitu  abu pembakaran  batubara  terdiri  dari.  silikon  dioksida (SiO 2 ),  besi  (III)  oksida  (Fe 2 O 3 ),  alkali  tanah  dan logam oksida (CaO, Al 2 O 3 , MgO, dan K 2 O). Unsur Si, Al, Fe, Ca, Mg, dan K mungkin diubah  menjadi oksida  yang  lebih  stabil  untuk  menghitung  jumlah total  penyusun fly  ash dan bottom ash.  Persentase pembagian  daerah  dari  silika  dioksida  (SiO 2 ),  besi (III) oksida (Fe 2 O 3 ), alkali tanah dan logam oksida (CaO,  Al 2 O 3 ,  MgO,  dan  K 2 O)  untuk fly  ash dan bottom  ash digambarkan  pada  Gambar  3.1  dan Gambar 3.2.
Gambar 2. Komposisi mineral pada fly ash .
Dari  Gambar  2  dan  3  terlihat  bahwa oksida dengan konsentrasi tertinggi ialah SiO 2 yaitu sebesar 54,320% pada fly ash dan 61,806% pada bottom ash. Kemudian  disusul  dengan  oksida  Al 2 O 3 sebesar 31,579% pada fly ash dan 30,385% pada bottom ash . Selanjutnya  ialah  besi  (III)  oksida (Fe 2 O 3 )  sebesar
3,658% pada fly ash dan 2,237% pada bottom ash . Adapun Hasil ini berbeda dari penelitian sebelumnya  oleh  Utami  (2018)  yang  melaporkan
bahwa  unsur  terbanyak  pada fly  ash ialah  besi. Perbedaan  komposisi  abu  ini  disebabkan  karena perbedaan jenis batubara yang digunakan saat proses pembakaran.
Gambar 3. Komposisi mineral pada bottom ash .
Jenis fly  ash bisa  ditentukan  berdasarkan kandungan Fe 2 O 3 , CaO, dan MgO nya. Pengklasifikasian ini ialah ke dalam kelas bituminus atau  lignit.  Apabila  konsentrasi  Fe 2 O 3 lebih  besar dari  konsentrasi  MgO  dan  CaO,  maka fly  ash tersebut  digolongkan  dari  kelas  bituminous, sedangkan apabila konsentrasi Fe 2 O 3 lebih kecil dari MgO  dan  CaO  maka fly  ash itu  digolongkan  ke dalam kelas lignit (Utami, 2018). Pada penelitian ini, konsentrasi  Fe 2 O 3 sebesar  3,658%,  sedangkan konsentrasi  MgO  sebesar  1,840%  dan  konsentrasi CaO  sebesar  2,648%.    Sehingga  dapat  dikatakan bahwa fly ash yang digunakan dalam penelitian ini ialah dari kelas bituminous dikarenakan konsentrasi Fe 2 O 3 lebih  besar  dari  konsentrasi  MgO  dan  CaO. Dengan  komposisi  kandungan  SiO 2 ,  Al 2 O 3 ,  CaO, dan  MgO  pada hasil  uji fly  ash, maka  berdasarkan ASTM  C618-92a  batubara  yang  digunakan  pada proses  pembakaran  di  boiler  ialah  menggunakan batubara bituminus.
Selain mengetahui kandungan oksida dominan,
XRF  juga  digunakan  untuk  mengetahui  kelas  abu batubara berdasarkan ASTM-C-618, dimana fly ash dan bottom  ash pada  penelitian  ini  ialah  abu batubara kelas F. Kandungan SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 minimalnya  70%  sedangkan  sampel fly  ash dan bottom  ash jauh  diatasnya,  yaitu  89,56%  dan 94,43%.  Kandungan  SO 3 maksimal  5%  (kelas  F) sedangkan  pada fly  ash hanya  2,498%  dan  pada bottom ash tidak terdeteksi. Kadar air sampel fly ash 0,08%  dan bottom  ash hanya  2,93%  sedangkan untuk  kelas  F  maksimal  3%  sehingga  masih memenuhi.
Dengan kondisi ini, abu dari hasil pembakaran batubara  ini  bisa  dimanfaatkan  sebagai  pembuatan produk  beton  siap  pakai  ( readymix ), paving  block , batako, conblock , bata ringan, produk precast yaitu pemecah ombak, canstin , dan produk precast sejenis
1.840% 31.578% 54.319% 1.500% 0.758% 2.648% 0.810% 3.658% 2.889% Fly Ash (%) MgO Al2O3 SiO2 P2O5 K2O CaO TiO2 Fe2O3 Others Mineral
61.806% 30.385% 2.237% 1.499% 1.183% 1.177%
0.883% 0.675% 0.155%
Bottom Ash (%)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO P2O5 K2O TiO2 Otherr Mineral
lainnya, produk lain untuk infrastruktur sipil. Bottom ash adalah  material  yang  cocok  sebagai  bahan pengganti  sebagian  pasir  dalam  campuran  beton. Penggunaan 100% bottom ash dapat diterapkan pada beton, misalnya pada pembuatan paving (Singh dan Siddique,  2015).  Hal  ini  karena  total  oksida  untuk SiO 2 +  Al 2 O 3 +  Fe 2 O 3 +  CaO  telah  mencukupi kriteria peraturan yaitu lebih dari 50%. Persyaratan abu  terbang  yang  digunakan  pada  beton  harus memenuhi persyaratan kimia dan fisik seperti yang telah  diuraikan  pada  SNI  2460:2014.  Persyaratan kimia  abu  terbang  kelas  F  untuk  campuran  beton ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3 . Persyaratan kimia abu terbang untuk campuran beton Uraian Kelas F SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 , min, %
70 SO 3 , maks, % 5 Kadar air, maks, % 3 Hilang pijar, maks, % 6 CaO <10% Sumber : binamarga.pu.go.id
maka berdasarkan persentasi komposisi oksida yang dihasilkan, fly ash dan bottom ash hasil penelitian ini dapat  digunakan  sebagai  substitusi  bahan  baku  di raw  mill dan  di finish  mill. Kinerja  kolom  beton sangat  dipengaruhi  oleh  bahan  pengikat  serta  jenis dan  geometri  agregat  kasar.  Sushree,  dkk.  (2019) telah mencoba mencampur daur ulang agregat kasar dengan fly  ash sebagai  pengganti  semen,  mereka menjelaskan  bahwa  beban  daya  dukung  spesimen kolom lebih tinggi sekitar 4-9%.
Di Greenland toksisitas logam berat dalam fly ash diturunkan  dengan  metode  elektrolisis,  setelah itu  flyash  tersebut  dapat  dikontribusikan sebagai sumber  daya  lokal  dalam  konstruksi  sebagai pengganti semen di beton atau tanah liat di batu bata (Gunvor,  dkk.,  2018). Nagendra,  dkk. (2021) mengkaji  pencampuran  gabungan  antara  flyash 20%,  klinker  semen  30  %,  partikel  slag  blasting furnace  15%  dengan  tanah  dispersif  yang  sangat rentan  terhadap  erosi  menunjukkan  hasil  kekuatan kompresi  tak  terbatas.  Tes  difraksi  sinar-X  (XRD) mengungkapkan  pembentukan  partikel  terhidrasi memainkan  peran  penting  untuk  meningkatkan kekuatan karena reaksi antara tanah dan aditif.

## 4.   KESIMPULAN
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa oksida dominan  pembawa  logam  berat  yang  terdeteksi seperti  Fe 2 O 3 sebesar  3,658%  pada fly  ash dan sebesar 2,237% pada bottom ash; Ag 2 O pada sampel fly  ash kandungannya  sebanyak  0,143%  dan  pada bottom ash sebanyak 0,01%; MnO sebesar 0,036% pada fly ash dan sebanyak 0,015% pada bottom ash
serta oksida ZnO dengan kadar sebesar 0,016% pada fly ash dan 0,019% pada bottom ash .

## DAFTAR PUSTAKA
Damayanti, R., 2018. Abu batubara dan pemanfaatannya: Tinjauan teknis karakteristik secara  kimia  dan  toksikologinya. J.  teknol. mineral batubara , 14 (3): 213-231. Firman.,  Rizhan,  M.,  Sahidi,  A.A.,  2020.  Analisis Kandungan Logam Berat Abu Batubara PLTU Bangko  Barat  Kab.  Muara  Enim  Sumatera Selatan. Jurnal  of  Science  and  Engineering,
3(1): 10-16.
http://dx.doi.org/10.33387/josae.v3i1.2070 Goodarzi,  F.,  Huggins,  F.E.,  Sanei,  H.,  2008. Assessment of elements, speciation of As, Cr, Ni and emitted Hg for Canadian power plants burning bituminous coal. Int. J. Coal Geol. , 74,
1–12.
https://doi.org/10.1016/j.coal.2007.09.002
Gunvor  M.  Kirkelund,  Pernille  E.  J.,  2018,
Electrodialytic  treatment  of  Greenlandic municipal  solid  waste  incineration  fly  ash,
Waste Manage, 80: 241–251.
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.09.019 Hadijah, N. R. and Damayanti, R., 2006. Penelitian abu  batubara  sebagai  pembenah  tanah: pengaruh  waktu  inkubasi  terhadap  parameter kualitas  tanah  (derajat  keasaman  tanah  (pH- H 2 O),  Mn,  Fe,  P-total  dan  Ptersedia), Jurnal Teknologi  Mineral  dan  Batubara ,  36(14):  9– 17.
Harijono,  D,  2006.  Fly  ash  dan  Pemanfaatannya. Seminar  Nasional  Batubara.  Yogyakarta:
Universitas Gajah Mada. https://doi.org/10.36706/ jtk.v26i2.538-
https://doi.org/10.36706/jtk. v26i1.439
Haspiadi,  H.,  Fitriani,  F.,  Budiarja,  Y.,  2021.
Pengaruh  Aktivasi  Kimia  terhadap  Adsorben Fly  Ash  Batubara  untuk  Penyerap  Polutan Emisi  Gas  Buang. Jurnal  Riset  Teknologi Industri , 15 (1): 65-74. http://dx.doi.org/10.26578/jrti.v15i1.6880
Kumar,  D.,  Kumar,  N.,  Gupta,  A.,  2014.
Geotechnical properties of fly ash and bottom ash  mixtures  in  different  proportions, Int.  J. Sci. Res. , 3(9):1487-1494.
Kurniawan,  A.  R.,  Surono,  W.  and  Alimano,  M.,
2014. Potensi pemanfaatan limbah pembakaran  batubara  PLTU  sebagai  media tanam  dalam  kegiatan  revegetasi  lahan  bekas tambang  batubara, Jurnal  Teknologi  Mineral dan
Batubara , 10(3): 142–154. https://doi.org/10.30556/jtmb.Vol10.No3.201 4.730. Lam,  C.  H.  K.,  Ip,  A.  W.  M.,  Barford,  J.  P.  and
McKay,  G.,  2010,  Use  of  incineration  MSW
ash:  A  review,  Sustainability,  2(7):  1943– 1968. https://doi: 10.3390/su2071943 Lokeshappa B and Dikshit, A. K., 2012. Behaviour of  metals  in  coal  fly  ash  ponds,  APCBEE
Procedia, 1: 34–39. https://doi:
10.1016/j.apcbee.2012.03.007.
Mal’chik, A. G., Litovkin, S. V. and Rodionov, P. V.,  2015.  Investigation  of  physicochemical properties of bottom-ash materials for use them as  secondary  raw  materials,”  in IOP Conference  Series:  Materials  Science  and
Engineering 91. Yurga, Russia: IOP Publishing, 1–7.
Miod,  M.  C.,  2008.  The  determination  of  heavy metals  in  coal  ash.  University  Malaysia Sarawak.
Muji,  W.,  &  Wahyudi,  W.  (2018).  Analisis  Unsur dalam  Fly  Ash  dari  Industri  PLTU  Batubara dengan Metode Analisis Aktivasi
Neutron. Jurnal Teknologi Lingkungan , 19 (2), 221-226. http://dx.doi.org/10.29122/jtl.v19i2.2778
Naganathan, S., Mohamed, A. Y. O., & Mustapha, K.  N.  (2015).  Performance  of  Bricks  Made Using Fly Ash and Bottom Ash. Construction and  Building  Materials,  96:  576–  580. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08. 068
Nagendra R., Suresh P.S, Parveen S., 2021, Strength and  durability  of  flyash,  GGBS  and  cement clinker stabilized dispersive soil. Cold Reg Sci
Technol, 191: 103358. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2021.103 358 Putri, N. N., Purabaya, S., Roziki, A., Siswanto, N.,
2021.  Literature  Review  of  Coal  Waste
Utilization.  Proceedings  of  the  11th  Annual International Conference on Industrial
Engineering  and  Operations  Management Singapore, March 7-11, 2021.
Singh,  M.,  Siddique,  R.,  2015.  Properties  of Concrete  Containing  High  Volumes  of  Coal Bottom  Ash  as  Fine  Aggregate. J.  Clean. Prod. , 91, 269–278.
https://doi:10.1016/j.jclepro.2014.12.026
Sushree S., Sudhirkumar V. B., 2019, Performance of  fly  ash  incorporated  recycled  aggregates concrete  column  under  axial  compression: Experimental  and  numerical  study,  Eng. Struct., 196: 109258
Tiwari, M., Sahu, S. K., Bhangare, R. C., Ajmal, P.
Y., Pandit, G. G., 2014. Elemental Characterization of Coal, fly Ash, And Bottom Ash  Using  an  Energy  Dispersive  X-Ray fluorescence  Technique. Appl.  Radiat.  Isot ., 90: 53–57. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2014.03.002
Utami,  S.W.  2018.  Karakteristik  Kimiawi  Fly  Ash Batu  Bara  dan  Potensi  Pemanfaatannya sebagai  Bahan  Pupuk  Organik. Jurnal Agrointek , 12(2): 108-112.
https://doi.org/10.21107/agrointek.v12i2.4048 Winarno, H., Muhammad, D., Wibowo, Y. G., 2019.
Pemanfaatan  limbah  fly  ash  dan  bottom  ash dari  pltu  sumsel-5  sebagai  bahan  utama pembuatan paving block. Jurnal Teknika , 11 (1):
1067-1070. https://doi.org/10.30736/jt.v11i1.288
Yunita, E., 2017. Analisis Potensi dan Karakteristik Limbah Padat Fly Ash dan Bottom Ash Hasil dari  Pembakaran  Batubara  pada  Pembangkit Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  PT.  Semen Tonasa ( Doctoral  dissertation ,  Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar).