7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
1/9
UN
PERE
Fadhila
PROG
KO
VERSITAS INDONESIA
NCANAAN TAILING DAM
Disusun oleh:
Muhammad LT 1406508193
FAKULTAS TEKNIK
RAM STUDI TEKNIK SIPIL
SENTRASI GEOTEKNIK
2015
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
2/9
PERENCANAAN TAILING DAM
1. Pendahuluan
Limbah berbentuk butiran halus yang dihasilkan dari proses penghancuran material
tambang sering dinamakan tailing. Sejauh ini, limbah tailing yang dihasilkan selalu lebih
besar daripada material tambang yang berguna, seperti bijih logam. Sehingga,
penanganan terhadap limbah tambang ini menjadi lebih penting daripada pengoperasian
pertambangannya itu sendiri.
Terdapat beberapa cara penanganan material tailing ini, seperti menimbunnya di ruang
terbuka atau open pit, menyimpannya di lubang galian tambang bawah tanah. Struktur
teknis permanen kemudian dibangun untuk menahan aliran tailing ke arah hilir. Tinggi
timbunan tersebut dapat mencapai ratusan kaki dengan luas area mencapai beberapa mil
persegi.
2.
Tinjauan Umum Penanganan Tailing
Tujuan utama penangana tailing dam adalah untuk mengumpulkan butiran halus material
tambang, dengan tujuan sekunder untuk melindungi sumber daya air. Pembuatan tanggul
merupakan metode umum yang digunakan untuk menangani tailing. Dengan demikian
diperlukan struktur tanggul yang stabil, berjangka panjang dan ekonomis.
Tailing dam dapat didesain untuk memenuhi fungsi sebagai berikut (Environmental
Canada, 1987):
Sedimentasi suspensi material padat
Penguapan logam berat dalam bentuk Hidroksida
Pengumpulan permanen tailing Penyamaan kualitas air limbah
Stabilisasi konstituen teroksidasi
Penyimpanan dan proses stabilisasi daur ulang air
Penyeimbang aliran air saat sewaktu-waktu terjadi badai
Kekurangan dari penggunaan tailing dam adalah sebagai berikut:
Kesulitan dalam mencapai distribusi aliran yang baik
Kesulitan dalam memisahkan aliran drainase dari area yang tidak terkontaminasi
Kesulitan dalam melakukan reklamasi, terutama tailing yang mengandung zat asam.
Ketidak konsistenan dalam penanganan akibat perbedaan efisiensi bio-oksidasi ditiap musimnya.
Sulit dan mahalnya penanganan aliran air tanah di dalam struktur tanggul.
Material tailing dapat terdispersi oleh angin, kecuali dilakukan revegetasi,
pengikatan kimiawi, atau penutupan batu di permukaan tailing.
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
3/9
2.1 Metode Penanganan Tailing
Terdapat empat tipe utama penanganan slurry tailing, yakni: penahanan di
lembah (mpoundment valley),tanggul cincin (ring dikes), in-pit impoundment, dan
penggalian lubang (dug-pits). Pemilihan desain didasarkan pada tofografi, kondisi
lingkungan, dan factor ekonomis. Pada beberapa kasus, tailing dibasahi (hingga
60% rapat massa atau lebih), atau dikeringkan (kelembabannya dikurangi hingga25%).
2.2 Tipe Penanganan Tailing
Tailing dam pada awalnya dilakukan dengan membangun tanggul pada lembah
sungai untuk menahan aliran slurry tailing. Untuk alas an ekonomis, material
utama tanggul didapat dari sekitar lokasi, yakni material tailing sendiri. Saat
volume kolam retensi hamper penuh, tanggul dapat ditambah tingginya.
Taling dam (Gambar 1) bentuknya menyerupai bendungan air, terutama paada
property tanah material, control air permukaan dan kontrol air tanah, dan
perhitungan stabilitas.
Gambar 1. Bendungan air untuk Tailing Dam
Peningkatan tubuh bendungan dapat dibuat di arah hulu, arah hilir ataupun pada
tubuh bendung itu sendiri (centerline). Hal ini diperlihatkan di Gambar 2. Setiap
jenis struktur dibangun dalam empat tahap, dengan material konstruksi dan
peningkatan kapasitas pengisian. Sebagai contoh, umumnya material untuk
tanggul retensi menggunakan tanah asli, material tailing dan limbah batuan.
(Vick, 1990).
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
4/9
Gambar 2. Tipe Timbunan: (a) Timbunan arah hulu, (b) timbunan
centerline, (c) timbunan arah hilir (penahan air).
a. Tanggul Lembah Sungai
Tanggul lembah sungai dinilai lebih ekonomis karena kedua sisi lembah
secara alami menahan material tailing, sehingga dapat mengurangi kebutuhan
material timbunan. Tanggul yang dibangun memotong kedua sisi lembah
dapat dibangun di semua tofografi, baik dibuat tunggal atau dibuat banyak.
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
5/9
Gambar 3. Tanggul Lembah Sungai (a) Unit tungggal, (b) Unit Banyak
(Multiple Series)
b. Tanggul tipe Cincin (Ring-dikes)
Apabila terdapat tofografi yang menurun, tanggul melintas lembah sudah
tidak dapat diaplikasikan lagi, namun tanggul tersebut dapat dikembangkan ke
sisi yang lain untuk membentuk tanggul berbentuk cincin. Material konstruksi
yang digunakan dapat serupa dengan tanggul lembah sungai, yakni terdiri dari
tanah, tailing material dan limbah batuan.
Gambar 4. Tanggul Dasar Lembah (a) Unit tungggal, (b) Unit Banyak
(Multiple Series)
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
6/9
Gambar 5. Konfigurasi Tanggul (a) Unit tungggal, (b) Unit Segmental
c.
Penyimpanan dalam Lubang (In-pit Impoundment)Metode ini digunakan dengan membuang material tailing ke dalam lubang
galian bekas tambang, sehingga meminimalisir konstruksi tanggul. Dengan
demikian tidak diperlukan perhitungan stabilitas tanggul, namun perlu
dilakukan pemeriksaan stabilitas dinding galian. Untuk menghindari
pencemaran air tanah, maka dasar lubang galian harus berada di atas
permukaan air tanah. Juga diperlukan pengadaan lapisan kedap air.
d. Pembuatan Lubang Galian Khusus (Special Dug Pit Impoundment)
Lubang khusus sengaja dibuat untuk pembuangan material tailing. Dengan
demikian desain lubang diperhitungkan secara detail termasuk ukuran lubang,
material kedap air, dan material penutup lubang.
3.
Desain Tanggul Penahan
Secara umum, tailing dam didisain menggunakan informasi seperti karakteristik tailing,
material konstruksi yang tersedia, faktor lingkungan tertentu (seperti tofografi, geologi,
hidrologi dan kegempaan), dan biaya.
Prinsip dasar dari tanggul adalah mempertahankan tinggi tekanan preatik muka air tanah.
Terutama untuk menghindari rembesan pada badan tanggul.
3.1 Karakteristik Material Tailing
Komposisi tailing, berat jenis lumpur (pulp), distribusi ukuran butir menjadi
penilaian dalam penggunaan tailing sebagai bahan konstruksi tanggul. Dengan
memperhatikan property fisik tailing (seperti Indeks Propertis, gradasi, berat jenis,
dan plastisitas) material tailing dapat digolongkan sebagai tanah. Namun perlu
diperhatikan bahwa tailing telah menerima perlakuan yang berbeda dari tanah
alami, sebagai contoh tailing telah melalui proses segregasi.
Nilai permeabilitas tailing juga akan berbeda kea rah horizontal dan vertikalnya,
karena tailing terdeposit dan tersedimentasi lapisan per lapisan. Nilai koefisien
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
7/9
konsolidasi dan koefisien kompresibilitas juga akan berbeda, termasuk nilai kuat
gesernya. Hal ini pada akhirnya akan berpengaruh pada stabilitas tanggul.
Tailing dapat bersifat asam ataupun basa, hal ini tergantung pada reaksi kimia yang
terjadi. Oksidasi Sulfida, terutama Phirite (FeS), Phyrotite (FexSy) dapat
menghasilkan kondisi asam, kombinasi antara metal sulfide dan air akan
menghhasilkan hidroksid logam dan asam sulfat. Bakteri (Thiobacillus ferroxidans)juga memiliki pengaruh dalam produksi asam pada material tailing. Analisis perlu
dilakukan untuk mencegah permasalahan berkaitan dengan kualitas air dan aliran
rembesan.
3.2 Faktor terkait Lokasi
Terkait dengan lokasi tanggul, beberapa hal perlu diperhatikan, diantaranya yaitu:
(1) Volume tailing dan area yang dibutuhkan untuk tanggul retensi, (2)
pertimbangan ekonomi seperti jumlah dan biaya pengadaan material, kontrol air,
dan metode pemindahan tailing, (3) kebutuhan lingkungan seperti pengendalian
banjir, pengendalian kontaminasi air tanah dan air permukaan, dan habitat
lingkungan hidup.Perlu diperhatikan juga kondisi tofografi, terkait dengan pengaliran slurry tailing
(gravitasi atau system pompa), hidrografi, geologi dan hidrogeologi, kekuatan
tanah dasar untuk menerima beban pondasi, dan kegempaan setempat.
4. Pengelolaan Tailing di Indonesia
Karakteristik tambang bawah tanah sangat khas karena disesuaikan dengan jenis dan
kondisi cadangan. Meskipun begitu, baik tambang bawah tanah maupun open pit,
keduanya selalu menghasilkan tailing. Tabel ini menunjukkan produksi dan tailing di
tambang terbuka dan bawah tanah serta pemanfaatannya di tambang Indonesia:
1.
PT. Freeport Indonesia (open pit da underground mining) yang menambang tembaga,
emas dan perak dengan deskripsi kadar emas 0,85 gr/ton, perak 3,8 gr/ton dan
tembaga 0,85%. Produksi tahunan sebanyak 45,73 ton emas dan 151 ton perak.
Tailing yang dihasilkan sebanyak 81 juta ton dan dimanfaatkan untuk pembuatan
jembatan, bahan bangunan dan media reklamasi khususnya di daerah modifikasi
Ajkwa.
2. PT. Newmont Nusa Tenggara (open pit mining) yang menambang tembaga, emas
dan perak dengan deskripsi kadar emas 0,47 gr/ton, perak 1,47 gr/ton dan tembaga
0,54%. Produksi tahunan sebanyak 22,46 ton emas dan 45,2 ton perak. Tailing yang
dihasilkan sebanyak 41,6 juta ton dan dimanfaatkan untuk pembuatan rumpon danperikanan di pantai Senunu. Sebagai informasi tambahan, pembuangan tailing di
NNT ini tidak ditempatkan di permukaan atau dalam sebuah bendungan melainkan
menggunakan metode Submarine Tailing Placement, yaitu penempatan tailing di
dasar laut tepatnya di palung Teluk Senunu.
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
8/9
Gambar 6. Lokasi Penempatan Tailing PT. NNT (sumber mgi.esdm.go.id)
3. PT. Antam UBPE Pongkor (underground mining) yang menambang emas dan perak
dengan kadar rata-rata emas 4-8 gr/ton dan kadar perak 96 gr/ton. Produksi tahunan
emas sebanyak 2,6 ton dan perak 27 ton sedangkan volume tailing yang dihasilkan
adalah 350 ribu ton dan dimanfaatkan untuk aktivitas backfilling (menempatkan
tailing kembali ke dalam tambang), pembuatan agregat dan sebagai media tanam
untuk reklamasi.
4.
PT. Nusa Halmahera Mineral (open pit dan underground mining) yang menambang
emas berkadar 29 gram/ton dengan produksi 320 ribu troy ounce emas dan200 ribu
troy ounce perak. Jumlah tailing yang dihasilkan sebanyak 549 ribu ton tailing.
Sebagian tailing ini dimanfaatkan untuk proses backfilling.
Untuk dapat memanfaatkan tailing harus ada beberapa parameter yang diketahui terlebih
dahulu terkait dengan tingkat keamanan penggunaan karena ini terkait dengan sifat
toksisitas tailing. Variabel tersebut antara lain konsentrasi logam berat yang tersisa, LD50
(Lethal Dose 50) dan TCLP (Toxisity Characteristic Leachate Procedure). Tiga parameter
ini yang dapat dianalisis untuk mengetahui tingkat keamanan pemanfaatan tailing..
a.
LD50 atau lethal dose 50 adalah konsentrasi dari bahan kimia atau radiasi yang pada
satu kali pemberian akan menyebabkan kematian pada 50% dari populasi hewan
percobaan. LD50 ini sering dijadikan sebagai indikator toksistas terhadap suatu zat.
LD50 merupakan perhitungan untuk menghitung potensi terkena racun relatif
terhadap bahan kimia. Jadi semakin kecil nilai LD50, bahan kimia tersebut semakin
berbahaya. Artinya pada konsentrasi sedikit saja, bahan kimia tersebut sudah memberi
efek toksik besar bagi populasi hewan percobaan. Klasifikasi toksisitas suatu zat dapat
dikategorikan berdasarkan nilai dosis zat tersebut. Klasifikasinya seperti penjelasan
berikut ini:
Nilai dosis 1 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori supertoxic
Nilai dosis 1-5 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori extremely toxic Nilai dosis 5-50 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori highly toxic
Nilai dosis 50-500 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori moderately
toxic
Nilai dosis 500-5000 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori slighly toxic
Nilai dosis 5000-15.000 mg/kg berat badan (bb) masuk dalam kategori practically
non toxic
7/21/2019 Fadhila Muhammad LT Envinmental Geotechnics Perencanaan Tailing Dam
9/9