POTENSI PEMANFAATAN SLAG ALUMINIUM SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN DALAM PROSES STABILISASI/SOLIDIFIKASI LIMBAH B3 DENGAN KAJIAN  PUSTAKA

## (STUDI KASUS : PT.X KECAMATAN KESAMBEN, JOMBANG) Komang Ardya Putri Saraswati dan Mohammad Razif
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi
Adhi Tama Surabaya
e-mail : ardyararass@gmail.com

## ABSTRAK
Slag aluminium tergolong limbah bahan berbahaya beracun (B3) dalam PP 101 tahun 2014  dengan  kode  B313-2.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  potensi pemanfaatan slag aluminum. Penelitian ini dilakukan dengan kajian pustaka yaitu mengumpulkan  data-data  terkait  berupa  hasil  wawancara  dan  data  sekunder dari  jurnal. Hasil  penelitian  menunjukkan  karakteristik  slag  memiliki  kandungan unsur B3 wajib dikelola, salah satunya dengan Stabilisasi/solidifikasi. Metode analisa pemanfaatan solidifikasi slag aluminium dilakukan dengan pengahancuran (crushing), penggilingan  (grinding),  pemilahan  (sorting).  Slag  berpotensi  dimanfaatkan  sebagai bahan  konstruksi  seperti  beton  geompolimer,  bata  beton,  batako,  dan  paving  block. Komposisi  slag  aluminium  dengan  solidifikasi  menunjukkan  tidak  melebihi  20% karena  produk  akan  mengalami  perlindian.  Uji Kuat Tekan  slag  tertinggi  pada  PT.X jombang  sebagai  paving  block  tertinggi  yaitu  36,8  Mpa  yang  dapat  dimanfaatkan sebagai lahan parkir.
Kata Kunci : slag aluminium, solidifikasi, kuat tekan, TCLP

## ABSTRACT
According to PP 101 Year 2014, aluminum slag classified as BTS waste in code B313- 2.  This  research  aimed  at  investigating  potentials  aluminum  slag.  The  researcher carried out review of related literature by collecting related data from interview and secondary data in journal. The results of research, slag contained BTS elements and must  be  managed,  through  stabilization/solidification.  The  process  of  using  slag solidification  was  conducted  by  crushing,  grinding,  sorting.  Slag  has  potentials  for construction  materials  such  as  geopolymer  ,brick,  pressed  brick,  and  paving  block. The best composition for using aluminium slag is less than 20% because the product will  get  leaching.  The  highest  compressive  strength  of  slag  by  36.8  Mpa  at  X  Ltd  in Jombang was for paving block of parking area.
Keywords: aluminium  slag  aluminium,  solidification,  compressive  strength,  TCLP

## POTENSI PEMANFAATAN SLAG ALUMINIUM…(KOMANG ARDYA PUTRI SARASWATI DAN M.RAZIF

## PENDAHULUAN
Pembuangan  limbah  bahan  berbahaya  beracun terus  terjadi  khususnya  daerah  pusat  industri peleburan  aluminium  Jombang,  Jawa  Timur. Industri  peleburan  aluminium  menghasilkan limbah  samping  berupa  abu  slag  aluminium yang  dibuang  di  lahan  terbuka.  Diperkirakan lebih dari 100 juta ton  limbah bahan berbahaya dan  beracun  dari  industry  peleburan  logam  ini membuang  limbahnya  disekitar  pemukiman warga.  Limbah  slag  merupakan  hasil  samping dari  proses  peleburan  dross  atau  padatan  yang tidak  mencapai  titik  didih  aluminium  sehingga diproses  kembali  di  tungku  pembakaran  dan menghasilkan  abu  sekunder  yaitu  slag.  Slag aluminium  tergolong  limbah  bahan  berbahaya beracun  (B3)  dalam  PP  101  tahun  2014  yaitu dengan  kode  B313-2  dari  kegiatan  industry peleburan aluminium dengan kategori bahaya 2. Untuk  mengurangi  kadar  limbah  B3  bisa dilakukan  beberapa  metode  salah  satunya  yaitu dengan  solidifikasi/stabilisasi  limbah.  Limbah B3 pada S/S dikonversi menjadi senyawa padat atau matriks block sehingga mengurangi tingkat pelindian  kontaminan.  Perlindungan  limbah slag  aluminium  bisa  dilakukan  dengan  metode S/S  dengan  pemanfaatannya  sebagai  bahan- bahan  pengeras  jalan  maupun  bahan  bangunan lainnya.  Upaya  pengelolaan  limbah  slag aluminium  ini  untuk  mengetahui  potensi- potensi  pemanfaatan  slag  aluminium  yang banyak dilakukan sehingga memiliki nilai lebih dan mengurangi resiko terhadap lingkungan. Tujuan  penelitian ini  untuk mengetahui karakteristik  dari  slag  aluminium  dalam pemanfaatannya  sebagai  bahan  solidifikasi  dan kaitannya  dengan  regulasi  di  Indonesia,  serta analisa  proses  mensolidifikasi  slag  aluminium dan  pemanfaatan  produk  S/S  slag  aluminium ditinjau  dari  segi  kualitas  yaitu  komposisi terbaik dan Uji Kuat Tekan.
Proses  peleburan  atau  pengecoran  aluminium primer  menghasilkan  limbah  abu  primer  atau dross yang masih mengandung residu aluminium  sebesar  20-45%. Dross aluminium merupakan  padatan  atau  serpihan  bongkahan berwarna  abu-abu,  mengandung  bahan  kimia beracun  yang  dapat  mencemari  lingkungan, sehingga perlu kehati-hatian dalam pemanfaatan dross dan pembuangan limbahnya.
Selama proses peleburan dross, aluminium akan bereaksi di udara membentuk oksida aluminium pada  permukaan  aluminium  yang  mencair. Peleburan  dari  padatan  dross  aluminium membutuhkan  penambahan  dan flux untuk mengikat  sisa  aluminium  dalam  abu  primer, serta larutan asam sulfat dan asam amonia, serta dan  menghasilkan  limbah  abu  sekunder  atau slag  aluminium  yang  berwarna  abu-abu kehitaman.
Menurut  (Roger  D.,  2005)  yang  dikutip  oleh (Anrozi & Trihadiningrum,
2017)
stabilisasi/solidifikasi  (S/S)  merupakan  proses yang  melibatkan  pencampuran  limbah  dengan zat  pengikat  untuk mereduksi  pelindian kontaminan  baik  secara  fisik  dan  kimia.  Proses S/S  mengkonversi  limbah  (B3)  menjadi  bentuk limbah  yang  dapat  diterima  oleh  lingkungan untuk  dibuang  ke  lahan  pembuangan  atau digunakan  untuk  keperluan  konstruksi.  S/S telah  banyak  digunakan  untuk  menangani limbah  radioaktif  tingkat  rendah,  berbahaya, dan limbah campuran.
Stabilisasi  adalah  proses  penambahan  bahan aditif  atau  reagensia  yang  bertujuan  untuk mengurangi  sifat  beracun  limbah,  dengan  cara mengubah  limbah  dan  komponen  berbahayanya ke  bentuk  yang  dapat  mengurangi  laju  migrasi kontaminan  ke  lingkungan,  atau  mengurangi sifat  beracun  limbah  tersebut.  Sedangkan solidifikasi adalah proses ditambahkannya bahan yang  dapat  memadatkan  limbah  agar  terbentuk massa limbah yang padat (Anrozi & Trihadiningrum, 2017).
Kuat  tekan  beton  adalah  besarnya  beban persatuan  luas,  yang  menyebabkan  benda  uji beton  hancur  bila  dibebani  dengan  gaya  tekan tertentu  yang  dihasilkan  oleh  mesin tekan (SNI 03-1974-1990). Kuat tekan merupakan parameter  kunci  yang  digunakan  sebagai ukuran kemampuan monolith bahan solidifikasi untuk  ketahanan  tekanan  mekanis.    Pengujian kuat  tekan  bahan  dilakukan  untuk  mengetahui kualitas  kuat  tekan  beberapa  bahan  tersebut dengan satuan luasan bidang tekan tertentu. Uji  Kuat  Tekan  disebut  juga  Unconfined Compressive  Strength  (UCS)  terkait  dengan pengembangan  reaksi  hidrasi  di  dalam  produk solidifikasi  /  stabilisasi  dan  ketahanan  bahan monolith hasil proses solidifikasi / stabilisasi.

## METODE PENELITIAN
Ide  penelitian  diperoleh  dari  masalah  akibat munculnya  kasus  yang  diberitakan  oleh  media bahwa  pembuangan  limbah  slag  aluminium terus  terjadi  dari  Industri  peleburan  logam Aluminium  di Jombang Jawa Timur.  Penelitian ini  bersifat  studi  literature  yang  menggunakan buku-buku  dan  literatur  lainnya  sebagai  objek yang utama.
Dalam  penelitian  ini,  metode  yang  digunakan untuk  mengumpulkan  data  penelitian  berupa studi  pustaka  atau  literatur  yang  telah  dipilih, dicari,  disajikan  dan  dianalisis.  Sumber  data penelitian  ini  mencari  data-data  kepustakaan yang   membutukan tindakan pengolahan secara filosofis  dan  teoritis.  Studi  pustaka  dalam penelitian ini adalah studi pustaka tanpa disertai uji atau eksperiman secara langsung. Data yang disajikan  adalah  yang  berbentuk  kata  yang memerlukan  pengolahan  supaya  ringkas  dan sistematis sesuai dengan tujuan penelitian.
Gambar  1. Metodelogi Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisis Karakteristik Slag Aluminium Penentuan karakteristik kimia dari slag aluminium ditinjau dari berbagai macam pustaka salah  satunya  dengan  menyajikan  karakteristik
kimia  dari  slag  aluminium.  Sebagian  besar dilaporkan bahwa slag aluminium sebagai bahan teroksidasi terdiri dari Al 2 O 3 , SiO 2 , Na 2 O, Fe 2 O 3 dan  senyawa  lainnya.  Menurut  (Tsakiridis, 2012)  karakterisasi  menunjukkan  bahwa  slag aluminum  mengandung  setidaknya  12  logam utama  hadir  dalam  setidaknya  19  fase  yang dapat diidentifikasi. Dalam menentukan tingkatan karakteristik kimia slag aluminium dan memudahkan dalam menganalisis dan membandingkan  kandungan  karakteristik  slag aluminium  menurut  (Graczyk  et  al  )  dan (Mahinroosta  &  Allahverdi,  2018) maka  data karakteristik  dalam  tabel  tersebut  ditampilkan dalam bentuk diagram gambar 2:
Kandungan  tertinggi  senyawa  yaitu  pada  Al 2 O 3 diikuti dengan Cl, MgO serta SiO 2 yaitu masing- masing  sebesar  42%,  3.9%,  1.8%  dan  1.3%. Kandungan senyawa lain jumlahnya sangat kecil dibandingkan  empat  senyawa  yang  disebutkan tersebut  yaitu  dibawah  1.0%.  Unsur  logam dalam Gambar 4.3 menunjukkan bahwa kandungan  logam  tertinggi  yaitu  Al  sebesar 25,5%,  karena  slag  sendiri  merupakan  limbah dari  pembakaran  aluminium.  Sedangkan  unsur lain  yang  terdapat  didalamnya  yaitu  kandungan Mg  6.69%,  Si  3.4%,  Fe  1.58%  dan  C  3.6%. Unsur  lain  dapat  dikatan  rendah  karena kandungannya  berada  dibawah  1.0%.  Dari perbandingan  pustaka  tersebut  dikatan  bahwa karakteristik  slag  tidak  mengalami  jumlah  yang jauh berbeda, karakterstik kimia yang dikandung didalamnya  menyerupai  dalam  bentuk  unsur maupun  senyawa.  Perbedaan  jumlah  kandungan dalam  presentase  massa  %  bervariasi  dari produksi  masing-masing  industry  pengolahan
Gambar 2 Karakteristik Slag

## POTENSI PEMANFAATAN SLAG ALUMINIUM…(KOMANG ARDYA PUTRI SARASWATI DAN M.RAZIF
aluminium  sekunder  tergantung  dari  factor pengontrol produksi.
Tabel 1. Hasil Uji Lab. Kandungan Al
Tabel 2. Hasil Uji Laboratorium Kandungan TCLP Slag
(Sumber : Dokumen Hasil Lab PT.X Kesamben, Jombang)
Karakteristik fisik slag dilakukan dengan analisa secara langsung atau survey  ke PT.X Kesamben Jombang.  Slag  aluminium  didapatkan  dari pemrosesan  dross  yang  berupa  padatan  dan menghasilkan  abu  sekunder  yang  dinamakan slag.  Slag  berwarna  abu-abu  gelap  degan  berat jenis slag sebesar 3,96 gram/cm 3 dan ukuran slag bervariasi  antara  10  -55  µm.  Visual  slag aluminium  ringan  menyerupai  pasir  dan  mudah terbang  terbawa  angin,  slag  sangat  menyengat apabila tercium berbau seperti logam.

## 2. Proses  Pemanfaatan  Pengolahan  Slag Aluminium
Padatan  dross  tersebut  melalui  tahap  sortir  atau pemilahan  dan  selanjutnya  PT.X  melakukan proses  pemanasan  partikel  besar  tersebut  dalam tungku  pembakaran  sehingga  menghancurkan padatan  dross.  Proses  pemanasan  ini  disebut sebagai metal  recovery sehingga  menghasilkan daur  ulang  produk  aluminium.  Hasil  samping dari  kegiatan  tersebut  terbentuklah  salt  cakes atau  slag  aluminium  dari  proses  sekunder. Partikel  yang  telah  berubah  bentuk  menjadi ukuran lebih kecil  ini dimanfaat dalam berbagai aplikasi.  Berikut  merupakan  diagram  alir  proses
solidifikasi  slag  aluminium  di  PT.X  Kesamben Jombang :
Gambar 3 Neraca Massa Produksi Slag
Untuk  mendukung  beberapa  proses  solidifikasi slag  aluminium,  pemanfaatan  slag  ditinjau  dari beberapa  pustaka  yang  mendukung  seperti  : penelitian yang menunjukkan bahwa pemrosesan kompleks slag aluminium  memungkinkan untuk menggunakan  produk  daur  ulang  sebagai  aditif pada cat anti lengket, komposisi beton tahan api untuk lapisan tungku peleburan dan lain lain.
3. Stabilisasi dan Solidifikasi Slag
- Potensi Pemanfaatan
PT.X Kesamben
Jombang melakukan pemanfaatan  slag  aluminium  dengan  metode solidifikasi  sebagai  paving  block  dan  batako yang  dipasarkan  kembali  dengan  mutu  yang terjaga.  Penelitian  di  lokasi  yang  sama  yaitu Kecamatan  Keamben,  Jombang  telah  dilakukan oleh  (Balqis  Ramadhani,  2019)  limbah  slag aluminium  yang  memiliki  kandungan  Al 2 O 3 digunakan  sebagai  bahan  pengganti  semen. Penelitian  ini  memanfaatkan  slag  aluminium
Gambar 4 Produk Paving Block
untuk  mencapai  mencapai  kuat  tekan  beton normal.  Pemanfaatan  beton  ini  digunakan sebagai  struktur  utama  pengecoran  jalan, pembuatan jalan setapak pada sawah, penguatan tanggul  yang  ditutup  dengan  limbah  slag aluminium.  Beberapa  penelitian  menunjukkan bahwa produk S/S menggunakan slag aluminum dibidang  konstruksi.  Beberapa  bahan  kontruksi tersebut seperti paving block, batako, beton jalan dan lain-lain.
- Komposisi Terbaik
Komposisi terbaik dari pemanfaatan aluminium jika dilihat dari segi pustaka bahwa, pemanfaatan  slag  terbaik  tidak  lebih  dari  20% yang  aman  bagi  lingkungan.  Hal  ini  juga tergantung  dari penambahan zat aditif atau zat pengikat  yang  digunakan,  dalam  beberapa penelitian  zat  pengikat  memiliki  presentase yang  lebih  banyak  untuk  dicampurkan  ke dalam  produk.  Zat  pengikat  ini  menambah nilai  kuat  tekan  dalam  proses  pengerasan  dan mengikat  slag  sehingga  tidak  mudah  terlepas ke  lingkungan.  Dikhawatirkan  apabila  limbah slag  yang  digunakan  terlalu  besar  makan mudah rapu dan hancur mencemari  lingkunga. Produk  S/S  berbasis  slag  juga  dalam  jangka panjang mengalami perlindian sehingga
apabila penggunaannya dalam presentase  kecil maka  berkemungkinkan  tidak  mencemari lingkungan dalam jumlah yang besar.
- Kualitas (Uji Kuat Tekan)
Pembuatan  produk  paving  block  pada  PT.X Kesamben Jombang dilakukan dengan menggunakan komposisi campuran slag sebagai pengganti  agregat  sebanyak  20%.  Misalnya, penggunaan sebanyak 0,40 kg agregat pasir abu gunung  dan  20%  slag  aluminium  sebesar  0,20 kg  dengan total 0,6 agregat terpakai. Penentuan komposisi  ini  dipertimbangkan  karena  selama
beroperasi  PT.X  mendapatkan  kualitas  uji  kuat tekan  dan  ketahanan  paving  block  paling  tinggi dibandingan  dengan  komposisi  yang  lainnya. Komposisi  ini  dipilih  juga  menjamin  bahwa limbah  slag  yang  terperangkap  dalam  paving block  tidak  mudah  hancur  saat  paving  block digunakan  sebagai  bahan  dasar  konstruksi bangunan dan aman bagi lingkungan.
Dari  ke  4  sampel  yang  diambil  secara  acak  oleh PT.X  Kesamben  Jombang  didapatkan  nilai  kuat tekan berkisar antara 36 – 30 Mpa. Nilai uji kuat tekan  dipengaruhi  daya  serap  limbah  slag terhadap  penyerapan  air  atau  hidrolisis.  Sifat hidrolisis dari slag tersebut memungkinkan reaksi pengikatan  oleh  semen  dan  agregaat  terganggu. Ini  disebabkan  karena  dalam  mengikat  agregat dan  semen  diperlukan  air  yang  cukup  atau  di sebut  juga  factor  air  dan  semen  (FAS).  Hal tersebut menyebabkan beberapa sampel mengalami  penurunan  kuat  tekan  tekan  yaitu terkecil pada sampel 2 sebesar 30,4. Dari Gambar 4.7  dapat  diperhatikan  bahwa  nilai  kuat  tekan rata-rata  dari  pemanfaatan  slag  menjadi  paving block  sebesar  33,8  Mpa  yang  artinya  memenuhi mutu  beton  SNI  03-0691-1996  kualitas  B  yaitu penggunaan paving block sebagai lahan parkir.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini  berdasarkan Keputusan  Bapedal  No.  3  Tahun  1995  tentang Persyaratan  Teknis  Pengelolaan  Limbah  Bahan Berbahaya  Dan  Beracun  limbah  slag  termasuk kategori  limbah  B3  sehingga  sesuai  dengan  PP Nomor  101  tahun  2014  limbah  slag  wajib dikelola dan alternatif proses pengolahan limbah B3 yang dapat memenuhi karakteristik kandungan unsur slag tersebut yaitu stabilisasi/solidifikasi.Pengolahan slag dilakukan dengan  analisa  kandungan  bahan  aditif  dan pemanfaatannya  dalam  proses  solidifikasi.  Slag aluminium berpotensi digunakan dalam pemanfaatan berbagai bahan bangunan kontruksi dan  jalan  yaitu  beton  geopolimer,  batu  bata, paving  block,  campuran  aspal  dan  mortar. Penentuan  komposisi  slag  aluminium  dalam proses solidifikasi dari berbagai pustaka menunjukkan  komposisi  optimum  penggunaan slag  yaitu  tidak  melebihi  20%  karena  produk solidifikasi masih mengandung residue aluminium  yang  akan  mengalami  perlindian. Kualitas  pemanfaatan  slag  aluminium  ditinjau
Gambar 5 Nilai Uji Kuat Tekan

## POTENSI PEMANFAATAN SLAG ALUMINIUM…(KOMANG ARDYA PUTRI SARASWATI DAN M.RAZIF
dari  uji  kuat  tekan  menunjukkan  kuat  tekan PT.X  sebagai  paving  block  tertinggi  yaitu  36,8 Mpa  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  lahan parkir.  Uji  TCLP  dari  pemanfaatan  slag aluminium  dari  pustaka  menyebutkan  bahwa pemanfaatan  slag  alumnium  memenuhi  standar USEPA dan aman bagi lingkungan.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  (2014). Peraturan  Pemerintah  Nomor  101 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya Dan Beracun .
Jakarta: Sekertariat Negara. Anonim. (1990) SNI 03-1974-1990 tentang Uji Kuat Tekan . Badan Standardisasi Nasional. Anonim.  (1990) SNI  03-0691-1996  tentang  Bata Beton  (Paving  Block) .  Badan  Standardisasi Nasional. Anrozi,  R.,  &  Trihadiningrum,  Y.  (2017).  Kajian
Teknologi dan
Mekanisme
Stabilisasi/Solidifikasi  untuk  Pengolahan Limbah B3. Jurnal Teknik ITS , 6 (2). Apithanyasai, S., Supakata, N., & Papong, S. (2020). The  potential  of  industrial  waste:  using foundry  sand  with  fly  ash  and  electric  arc furnace slag for geopolymer brick
Balqis,  R.  (2019).  Pemanfaatan  Limbah  Slag Aluminium  sebagai  Subtitusi  Semen  Dalam
Pembuatan  Beton  Normal  (Studi  Kasus  : Kawasan Home Industry Kecamatan Sumobito). Jurnal Teknik Lingkungan .
Politekbik Perkapalan Negeri Surabaya
Graczyk, D. G., Essling, A. M., Huff, E. A., Smith, F. P.,  &  Snyder,  C.  T.  (1997).  Analytical chemistry  of  aluminum  salt  cake. Light Metals: Proceedings of Sessions, TMS Annual
Meeting  (Warrendale,  Pennsylvania) ,  1135– 1140.
Mahinroosta,  M.,  &  Allahverdi,  A.  (2018).
Hazardous  aluminum  dross  characterization and  recycling  strategies:  A  critical  review. Journal  of  Environmental  Management ,
223 (June), 452–468. Roger  D.,  Spence,  C.  S.  (2005). Solidification  of Solidification  of  Hazardous,  Hazardous, Radioactive,and Radioactive,and Mixed Wastes (Vol. 3, Issue 2). CRC Press.
Tsakiridis,  P.  E.  (2012).  Aluminium  salt  slag
characterization  and  utilization  -  A  review. Journal of Hazardous Materials , 217 – 218 , 1– 10.