BAB III

REMEDIASI AIR TANAH

Tujuan utama dari remediasi air tanah adalah :

Mencegah penyebaran air tanah terkontaminasi pada tingkat yang tidak

diharapkan

Mencegah pergerakan kontaminan

Meminimisasikan kontaminasi air tanah lebih lanjut hasil dari perlindian dari tanah

atau NAPL

Mengembalikan air tanah ke penggunaan yang menguntungkan

Gambar 3.1 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Remediasi Air Tanah

Keterbatasan teknis kontrol restorasi sumber dan air tanah dapat terjadi bila ditemukan

keberadaan DNAPL atau adanya kondisi hidrogeologis tertentu.

Aliran air tanah terkontaminasi dapat diremediasi melalui beberapa cara, bergantung dari

jenis kontaminan, kondisi hidrogeologis, tujuan pembersihan, dan persyaratan peraturan

lingkungan. Remediasi air tanah dapat dilakukan, antara lain melalui ; pengurangan konsentrasi

alamiah, berupa biodegradasi, disperse, pengenceran, penyerapan, volatilisasi, dan atau stabilisasi

kimia dan biokimia kontaminan sampai pengurangan toksisitas kontaminan, mobilisasi volume

hingga tingkat aman bagi manusia dan lingkungan. Bila digunakan pengurangan konsentrasi

alamiah, mutlak diperlukan adanya pengawasan kualitas secara regular sehingga tidak terjadi

ancaman-ancaman baru

Pengolahan in situ atau pengolahan di tempat. Misalnya berupa pemberian nutrisi dan

oksigen pada aquifer untuk merangsang biodegradasi kontaminan, injeksi udara untuk

menguapkan senyawa volatile dari air tanah, atau dapat digunakan penghalang fisik pada

aliran air tanah melalui sebuah sel pengolahan seperti pada dinding besi reaktif

Pengurungan. Pembatas fisik atau gradient hidrolik yang disebabkan oleh sumur pompa

dapat digunakan untuk mengurung plume dan mencegah penyebaran kontaminan

Ekstraksi dan pengolahan. Air tanah terkontaminasi dan atau NAPL dapat disisihkan dari

aquifer, dioleh, dan dibuang melalui pemompaan

Teknologi pengolahan seringkali tumpang tindih dan tidak mudah didefinisikan secara tepat

jenis pengolahan yang dilakukan. Klasifikasinya seringkali didasarkan pada sifat-sifat

kontaminan. Pengolahan dapat dilakukan dengan cara memisahkan kontaminan dari air

tanah, melumpuhkan atau memusnahkan kontaminan. Untuk selanjutnya, kontaminan dapat

diolah lebih lanjut, dibuang atau digunakan kembali.

3.1 PENGHALANG FISIK

Penghalang vertikal digunakan untuk mengurung air tanah atau mengarahkan alirannya dan

sering digunakan dengan mengelilingi sebuah area. Air tanah dapat dipompa dari dalam area untuk

mencegah area diisi oleh air (efek bath-tube). Sebuah penutup tak tembus air kadang digunakan di

seluruh area untuk meminimkan jumlah air yang harus dipompa.

Jenis penghalang fisik ini umumnya berupa dinding slurry dan lembaran tanam, yang biasanya

ditanam dengan kedalaman 2 sampai 3 feet.

3.2 EKSTRAKSI AIR TANAH

3.2.1 Sumur-Sumur Ekstraksi

Desain sumuran ekstraksi tergantung pada sifat aquifer, tujuan sistem dan ukuran volume.

Sifat aquifer menentukan berapa banyak air yang harus dipompa dari tiap sumuran. Penempatan

sumuran dan jumlah total air yang dipompa tergantung dari sistem dan ukuran plume.

Sumuran dapat dibangun secara vertikal ataupun horisontal dengan komponen utama berupa

casing, saringan, filter pack, pelindung serta pompa.

Air tanah mengalir melalui saringan berupa pipa PVC atau pipa stainless steel. Hal yang

diperhatikan adalah bahwa total luas lubang harus cukup besar agar kecepatan airnya cukup besar

untuk mengatasi headlossnya. Panjang saringan tergantung pada tipe, stratafikasi, ketebalan

aquifer dan penampang yang tersedia.

Ukuran casingnya disesuaikan dengan pompa yang akan dipakai, umumnya berdiameter

lebih besar atau sama dengan 4 inchi. Filter pack umumnya berupa pasir kasar atau medium gravel

halus yang mengelilingi saringan dan casing. Pompa yang digunakan untuk mengekstraksi air

tanah adalah pompa pneumatik dan pompa submersible, yang ukurannya ditentukan sesuai dengan

energi tekanan yang diperlukan.Desain dan operasi suatu sistem ekstraksi air tanah melibatkan

banyak pertimbangan disamping pertimbangan teori, antara lain:

Unit pengolahan air tanah biasanya mempunyai debit berukuran kecil, peralatan yang

terlalu besar akan meningkatkan biaya modal dan mempengaruhi efektifitas, sedangkan

peralatan yang terlalu kecil akan menghambat remediasi

Debit pemompaan dilakukan dengan asumsi kondisi equlibrium, yang tidak selalu terjadi.

Jumlah air yang lebih besar daripada perkiraan akan terpompa saat air di daerah pengaruh

dipompa. Selama jangka waktu pemompaan yang lama, kondisi water table akan berubah-

ubah sebagai hasil dari pengendapan

Gerakan penurunan muka air tanah dapat mempengaruhi struktur dan sifat tanah di

sekitarnya. Seperti pengendapan tanah, berkurangnya konsolidasi tanah, bahkan dapat

mempengaruhi struktur pondasi bangunan serta memutuskan aliran air untuk makanan

tanaman

3.2.2 Sistem Titik-Titik Sumur

Air tanah dapat dipompa menggunakan sistem dengan beberapa titik sumur yang

dihubungkan dengan satu pompa di bagian permukaan tanah, dibandingkan dengan menggunakan

pompa untuk tiap sumur. Pengaturan debit dilakukan dengan menggunakan katup di tiap ujung

atas masing-masing sumur. Pengaturan ini disebut tuning.

Jarak tiap sumur biasanya 3-10 feet, dengan kedalaman 15-28 feet. Debit pemompaan

biasanya 0,1-25 gpm/sumur.

Sistem ini biasanya dipakai dalam pekerjaan konstruksi, dan jarang digunakan untuk

pekerjaan remediasi jangka waktu lama. Hal ini disebabkan oleh kedalamannya yang dangkal dan

debit pemompaan yang rendah.

3. 2.3 Parit Penghalang

Penggunaan parit dapat dilakukan untuk mengumpulkan air tanah tercemar. Di tanah yang

permeabel, parit digali sampai tanah kedap dan diberi pipa berlubang-lubang agar air tercemar

dapat masuk, kemudian di bagian ujung pipa dilengkapi dengan pompa yang mengalirkan air tanah

ke unit pengolahan. Pipa ini diletakkan berpotongan arah dengan aliran air tercemar.

Skema parit penghalang dapat ditunjukkan pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Skema Parit Penghalang

3.2.4 Efisiensi Remediasi Pompa dan Olah

Data tinggi muka air menunjukkan efektifitas pengontrolan gradien hidrolis sistem

pemompaan. Kadar pencemar di air tanah dimonitor untuk menentukan apakah plume telah

dicapai dan menunjukkan kemajuan usaha remediasi yang dilakukan.

Beberapa faktor yang menghalangi penggunaan sistem pompa dan olah, antara lain:

Sistem ekstraksi tidak dapat secara efektif mengsirkulasikan air tanah di aquifer tercemar

bila material aquifer berupa tanah yang sangat heterogen dengan kadar material

permeabilitas rendah atau sedang.

Kemampuan menyisihkan massa kontaminan dibatasi oleh keberlanjutan sumber

kontaminasi. Sumber-sumber ini berupa kontaminan perlindian dari tanah tak jenuh,

kontaminasi absorpsi padatan aquifer, atau NAPL. DNAPL adalah sumber pencemar

kontinyu yang bermasalah

Desain sistem ekstraksi dapat saja tidak mencukupi atau sesuai. Sistem mungkin saja terlalu

kecil karena karakterisasi data awal yang tidak tepat. Dalam beberapa kasus, kondisi alamiah

mempersulit perancangan sistem yang dapat mengatur gradien air tanah. Kondisi alamiah

inilah yang meliputi debit air tanah yang terlalu besar, atau material aquifer yang terlalu

heterogen.

3.2.5 Peningkatan

Sistem pompa dan olah dapat ditingkatkan dengan pengolahan in situ atau variasisasi

komponen-komponen sistemnya untuk meningkatkan performa. Sebagai contoh, dapat dibuat

sumur ekstraksi tambahan untuk memperluas luas bidang tangkapan sistem, atau sumur injeksi

tambahan untuk meningkatkan pengontrolan gradien. Pengontrolan gradien dapat dilakukan

dengan penambahan sebuah pengahalang vertikal, seperti dinding slurry atau penanaman

lembaran.

Pemompaan pulsa dapat dilakukan untuk meningkatkan performa sistem sumur ekstraksi

pada saat kinerjanya menurun. Dengan melakukan variasi terhadap laju kecepatan pompa pada

tiap-tiap sumur (pemompaan adaptif), aliran yang menuju ke zona stagnan di antara sumur-sumur

ekstraksi dapat ditingkatkan.

Peningkatan sistem pompa dan olah lainnya yang dapat dilakukan adalah mengganti

permeabilitas material aquifer. Pecahan-pecahan batu dapat meningkatkan hidrolis dan pnematik

material aquifer.

Surfaktan juga dapat digunakan untuk meningkatkan kelarutan kontaminan organik sehingga

dapat meningkatkan optimasi remedisi air tanah.

3.3 PENGALIRAN AIR TANAH

Tingkat dan jenis pengolahan yang diperlukan untuk air tanah yang diekstraksi tergantung

pada ke mana air tanah akan dialirkan, yaitu :

Air permukaan. Air tanah dapat saja dibuang ke aliran danau, laut atau sungai. Batasan

buangan ini sering didasarkan pada kadar polutan yang dapat dibuang ke air tanpa

membahayakan kehidupan air

Air tanah. Air tanah yang sudah diolah dapat pula diinjeksikan kembali ke aquifer melalui

sumur injeksi, parit, atau rekahan lahan. Gradien hidrolis yang dihasilkan injeksi ini dapat

digunalan untuk mengatur atau menangkap migrasi air tanah. Injeksi kembali juga dapat

digunakan untuk membnatu pencucian tanah dan atau air tanah tercemar. Injeksi kembali ini

memerlukan ijin

Pengolah domestik. Air tanah terolah maupun tidak, dapat disalurkan ke unit pengolah

limbah domestik setempat. Namun harus memenuhi syarat-syarat program pre-treatment unit

tersebut

Pengolah limbah industri. Remediasi air tanah yang sering terjadi di area industri di mana

terdapat unit pengolah air limbah industri. Sehingga air tanah yang terekstraksi dapat

langsung disalurkan ke unit pengolah limbah ini, walau harus memenuhi prasyarat unit

pengolahan ini.

3.4 PENGOLAHAN AIR TANAH

Teknologi pengolahan air tanah dapat memisahkan kontaminan dari air, immobilisasi

kontaminan, atau menghancurkannya. Dua jenis pengolahan yang pertama akan menghasilkan

residu yang memerlukan pengolahan lebih lanjut untuk menghancurkan kontaminan atau

membenamkannya,

Analisis spesifik telah dikembangkan untuk karakterisasi air untuk diolah. Beberapa parameter

kritis yang diteliti meliputi BOD, COD, TOC, alkalinitas, pH, kesadahan (Kalsium dan

Magnesium), Besi dan Mangan, TDS, TSS, P dan N.

1. Teknologi Imobilisasi

Teknologi imobilisasi bertujuan untuk memisahkan polutan yang terlarut dari pelarutnya

dengan menambahkan bahan-bahan kimia atau mengubah sifat pelarutnya. Bentuk tidak

larut kontaminan didapatkan antara lain dengan cara ; mengubah pH larutan, melakukan

oksidasi atau menambahkan bahan kimia untuk membantu terjadinya proses pengendapan di

bak pengendap atau proses filtrasi di unit filter.

Derajat pengolahan tergantung dari ; bahan kimia yang ditambahkan, jenis endapan yang

dibentuk, dan pH. Jenis dan konsentrasi bahan kimia yang akan ditambahkan ditentukan dari

jar test yang dilakukan selama studi kelayakan. Pada umumnya, teknologi immobilisasi

memanfaatkan pengendapan hidroksida dan sulfida untuk menghilangkan logam dari air.

Pada pengendapan hidroksida, bahan-bahan kimia seperti; CaO, NaOH, atau Mg (OH)2

ditambahkan pada air yang akan diolah untuk menyesuaikan pH dan mengendapkan logam

kontaminan sebagai hidroksida. Reaksi pengendapan yang terjadi adalah sebagai berikut:

Mn+ + nNaOH M(OH )n + nNa+

2. Teknologi Separasi / Pemisahan

Teknologi separasi /pemisahan bertujuan untuk memisahkan kontaminan dari air tanah

berdasarkan densitas, volatilitas, atau kemampuan kontaminan terserap dalam padatan

a. Sedimentasi dan Penanganan Lumpur

Sedimentasi bertujuan untuk memisahkan padatan dari air dengan pengendapan gravitasi.

Proses ini biasanya hanya mengikuti proses flokulasi dan koagulasi untuk memisahkan

logam atau padatan dari air. Proses ini biasanya membutuhkan bak pengendap baik yang

berbentuk rectangular maupun circular.

Padatan yang mengendap akan dikeringkan terlebih dahulu sebelum dibuang.

Pengeringan biasanya menggunakan press filter press, belt filter press, centrifuge, atau

bak pengering lumpur

b. Filtrasi

Biasanya unit filtrasi berada setelah unit sedimentasi, yang berguna untuk menyisihkan

padatan yang tersisa.

Filter biasanya digolongkan sebagai filter gravitasi atau bertekanan serta berdasarkan

jenis media penyaringnya. Media filter biasanya berupa pasir, media campuran, dan

cartridge atau kantong filter. Media fpasir dan media campuran biasanya ditujukan untuk

pengolahan air minum

Mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi biasanya digunakan untuk menghilangkan partikel yang

sangat kecil dari air dengan menggunakan tekanan melalui membran atau material lain

yang mengandung pori yang sangat kecil.

c. Pemisahan minyak-air dengan DAF

Mengingat bahwa LNAPL dapat dipisahkan dari sebuah aquifer dengan menggunakan

pompa skimmer, atau dapat di recover dari air tanah menggunakan pompa fluida. Bila

LNAPL dan air tanah direcover bersama, mereka dapat dipisahkan di atas tanah. LNAPL

dan air dapat dipisahkan dengan gravitasi karena perbedaan densitas keduanya. 1 jenis

proses yang umum digunakan adalah pemisahan sederhana menggunakan gravitasi dan

dissolved air flotation (DAF).

Pemisahan gravitasi dilakukan dengan menyimpan air terkontaminasi di dalam tangki di

mana minyak dan material lainnya dengan spesifik gravitasi kurang dari atau sama

adengan air yang melayang ke permukaan. Fase organik dipisahkan untuk insenerasi atau

di di recover. Padatan dari influen dapat terbagi atas; fase organik, tinggal dalam air, atau

mengendap dalam tangki. Bahan kimia, seperti polimer atau garam-garam dapat

ditambahkan untuk memecah emulsi minyak-air. Emulsi juga dapat terpecah dengan

menurunkan pH.

DAF juga digunakan untuk menyisihkan LNAPL dengan menjenuhkan air dengan udara

bertekanan. Saat tekanan berkurang, udara keluar dari larutan sebagai gelembung dan

naik ke permukaan tangki. Lapisan melayang ini disapu untuk resirkulasi atau insenerasi.

DAF dapat digunakan selain pemisahan secara gravitasi bila LNAPL mempunyai

Spesifik gravity mirip dengan air.

d. Air Stripping

Air stripping merujuk pada perubahan fase kontaminan dari cair ke gas yang terjadi saat

air yang mengandung senyawa organik volatil (VOC) direaksikan dengan udara. Dengan

kata lain, kontaminan dihembuskan dari air ke udara. Air stripping efektif menyisihkan

VOC seperti hidrokarbon ringan, benzene dan senyawa mudah menguap serta chlorinated

etylen. Senyawa yang mudah bercampr atau tidak mudah menguap akan sulit untuk

disisihkan. Pengolahan ini tergantung pada mudah laritnya atau kelarutan senyawa

kontaminan, desai striper, dan efisiensi operasional.

Dua Jenis stripper yang sering dipakai adalah packed tower dan tray strippers. Demikian

juga tangki aerasi atau desain lainnya.

e. Adsorpsi Karbon

Saat ini adsorpsi menggunakan karbon banyak digunakan untuk memisahkan senyawa

organik dan beberapa senyawa anorganik dari air tanah yang tercemar. Kontaminan

tertarik dan tertahan di permukaan partikel karbon aktif. Senyawa yang dapat diolah

meliputi senyawa organik seperti, VOC, BTEX, hidrokarbon petrolium (TPH),

polynuclear aromatic hidroaron (PAHs) dan PCBs.

Pengolahan ini biasanya efektif untuk senyawa organik yang non polar atau kelarutan

rendah atau mempunyai berat molekul tinggi.

Karbon aktif banyak digunakan untuk menyisihkan senyawa organik, logam berat dan

anorganik lainnya. Umumnya karbon aktif terbuat dari batubara, arang kayu dan kelapa

yang mempengaruhi performanya. Dalam pengolahan air tanah, biasa digunakan karbon

aktif dengan 2 bentuk yaitu butiran (Granular Activated Carbon, GAC) dan serbuk

(Powedered Activated Carbon).

f. Ion Exchange

Pengolahan ini umumnya digunakan untuk menyisihkan ion-ion logam dari air. Saat

dikontakkan dengan air tercemar, beberapa mineral dan resin sintesis yang digunakan

akan menukar ion-ionnya dengan ion-ion yang ada di dalam air. Ion exchange juga

digunakan untuk menyisihkan kesadahan atau logam berat dari air. Dapat pula digunakan

untuk menyisihkan senyawa anorganik seperti sulfat. Ion exchange pada umumnya

digunakan sebagai pelengkap, bukan sebagai pengolah utama. Resin kationik biasanya

digunakan untuk meyisihkan kontaminan bermuatan positif, demikian pula sebaliknya

untuk resin anionik.

Secara tipikal, resin ion exchange ditempatkan pada sebuah kolom, kemudian air

tercemar dialirkan dari atas ke bawah atau dari bawah ke atas dengan kecepatan tertentu.

Ukuran kolom ini dirancang sesuai dengan kecepatan aliran air, kapasitas tukar ion resin

dan berapa waktu yang diperluka untuk pelaksanaan regenerasi resin. Regenerasi

dilakukan bila kapasitas tukar ion resin hampir mendekati nol. Regnerasi resin kationik

dilakukan dengan menggunakan asam kuat, sementara larutan basa digunakan untuk

regenerasi resin anionik.

g. Reverse Osmosis

Reverse Osmosis (RO) memisahkan kontaminan organik dari air dengan memaksa air

murni melalui sebuah membran semipermeabel dengan tekanan. Kontaminan tidak akan

melewati membran. Proses pengolahan menghasilkan air bersih dan air limbah yang

mengandung kontaminana terkonsentrasi. Membran dapat dibuat dari cellulosa asetat,

aromatic plyamides atau palisan komposit tipis. Kemampuan RO dalam penyisihan

adalah 50-99% senyawa anorganik dalam satu tahap.

3. Teknologi Destruksi

Teknologi destruksi didasarkan pada struktur senyawa kimia yang dapat didestruksi dengan

proses oksidasi biologis, oksidasi kimia atau reduksi.

a. Pengolahan Biologis

Air tanah tercemar dapat diolah dalam sebuah bioreaktor untuk menghilangkan

kontaminan organik dan beberapa kontaminan non organik. Senyawa yang dapat diolah

secara biologis antara lain; amoni, nitrat, keton, alkohol, fenol, hidrokarbon (TPH),

monoaromatik (BTEX) dan PAH, sianida dan pada situasi tertentu PCE dan TCE. Logam

akan tersisihkan karena terserap di massa organik.

Pengolahan biologis dapat saja berupa pengolahan aerobik maupun anaerobik.

Pengolahan aerobik memerlukan oksigen sebagai akseptor oksigen dalam reaksi redoks.

Kontaminan teroksidasi membentuk karbonioksida, amonia, sel mikroba dan produk

lainnya.

Pengolahan anarobik tidak memerlukan oksigen, mikroorganisme menggunakan elektron

akseptor selain oksigen, yaitu; nitrat, sulfat dan karbondioksida untuk mengoksidasi

senyawa organik.

b. Oksidasi Kimia

Oksidasi kimia menggunakan peroksida atau ozon untuk mendegradasi kontaminan

organik di air tanah. Penggunaan mandiri oksidan kimia sering mempunyai hambatan

kinetik. Sinar ultraviolet sering digunakan dengan oksidan kimia untuk memenuhi

keterbatasan kinetik dan menigkatkan degredasi organik.

Oksidasi kimia dapat digunakan juga untuk meghancurkan senyawa kimia dengan ikatan

rangkap seperti; PCE, TCE, PTEX, fenol, PAH dan sianida.

Perancangan pengolahan ini harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:

Tipe dan jenis reagent (peroksida, ozone atau peroksida plus ozone)

Panjang gelombang dan intensitas sinar UV serta jumlah lampu

Penggunaan katalis

Waktu tinggal

Selain penggunaan reagen-regen di atas terdapat penggunaan reagen Fenton yang berupa

ion Fe dan hidrogen peroksida, di mana Fe digunakan sebagai katalis selama reaks

oksidasi. Reaksi Fe dan peroksida menghasilkan radikal bebas hidrogen oksigen (HO*)

yangd apat mengokaisdasi senyawa organik.

Reagen Fenton juga telah digunakan untuk mengolah air tanah dan residu NAPL secara

in-situ

PENGOLAHAN IN-SITU

Pengolahan kontaminan air tanah di tempat menawarkan banyak keuntungan dibandingkan

jika dibandingkan dengan sistem pompa dan olah. Pada sistem pompa dan olah, diperlukan biaya

yang mahal untuk membawa air tanah ke permukaan dan mengalirkan air melalui sebuah urut-

urutan unit pengolahan. Pilihan pembuangan air olahan juga seringkali terbatas. Walaupun

demikian, pengolahan in-situ juga mempunyai batasan-batasan. Transfer massa reagent dan

kontaminan terbatas karena permeabilitas tanah yang heterogen atau rendah. Proses-proses in-situ

dapat menjadi sulit diatur dan dimonitor. Oleh karena adanya beberapa potensi keuntungan dalam

pengolahan in-situ, pembahasan berikut ini hanya akan memfokuskan pada beberapa bentuk

pengolahan in-situ antara lain; pengolahan alamiah dan air sparging.

1. Pengolahan Alamiah

Pengolahan alamiah membicarakan proses-proses fisik, kimia dan biologis yang bekerja

untuk menurunkan konsentrasi kontaminan dalam akuifer. Kontaminan organik dapat

dihidrolisis atau biodegradasi. Adveksi, dispersi dan dilusi dari infiltrasi fisik menurunkan

konsentrasi kontaminan. Volatilisasi dapat mengalirkan kontaminan air tanah ke udara

melalui pori-pori tanah. Akhirnya, kontaminan dapat menyerap pada padatan aquifer,

mengurangi mobilitasnya. Pada mekanisme penurunan alamiah ini, sesungguhnyabhanya

volatilisasi dan degradasinkimia serta degradasi biologis saja yang mengurangi massa

kontaminan dalam aquifer.

Pemilihan metode penurnan alamiah sebagai remedi tergantung pada kebutuhan dan sesuai

dengan peraturan. Penurunan alamiah dapat menjadi pilihan remediasi yang tepat saat

kontaminan siap didegradasikan atau tersebar dan tidak menimbulkan bahaya bagi kesehatan

manusia dan lingkungan bila diturunkan. Biaya penurunan alamiah lebih kecil dari remediasi

aktif dan lebih sedikit pengaruhnya pada penggunaan lahan.

Penurunan alamiah biasanya tidak dapat diterapkan bila lahan mengandung sejumlah NAPL

yang signifikan, konsentrasi kontaminan yang sangat tinggi, beracun bagi miroorganisme,

keberadaan kontaminan yang berbahaya bagi manusia dan ekosistem, dan atau kecepatan

penurunan alamiah tidak dapat diterima oleh pemerintah atau publik.

2. Air Sparging

Air sparging adalah stripping udara secara in-situ yang sederhana. Sumur-sumur injeksi diisi

udara dari kompressor ke aquifer. Sama halnya dengan stripping udara, air sparging

digunakan untuk mentransfer VOC dari air tanah ke udara. Air sparging biasanya disertai

oleh ekstraksi uap tanah untuk menangkap aliran udara terkontaminasi. Ekstraksi uap tanah

menggunakan serangkaian sumur tersaring di zona tak jenuh untuk menangkap uap tanah.

Air sparging akan menyisihkan senyawa-senyawa dengan konstanta Henry yang tinggi

(>100 atm), titik didih kurang lebih 250-300°Celcius atau tekanan uap lebih besar dari 0,5

mmHg.

Desain sebuah sistem air sparging biasanya tergantung dari hasil tes lapangan. Variabel-

variabel penting berupa jumlah dan jarak antara sumur-sumur injeksi, tekanan udara dan

debit, peralatan penangkap uap dan sistem monitoringnya.

Radius pengaruh tiap sumur injeks biasanya 5 feet untuk tanah berbutir halus sampai 100

feet untuk tanah berbutir kasar. Sebuah survey menunjukkan untuk operasi skala pilot dan

penuh biasanya radius pengaruh adalah antara 10 sampai 25 feet.

3.6 NON AQUEOUS PHASE LIQUID ( NAPL)

LNAPL dan DNAPL dapat menimbulkan kontaminasi terlarut. LNAPL lebih mudah

dilokalisir dan dikurangi daripada DNAPl. Komposisi LNAPL lebih biodegrdable sehingga dapat

diturunkan dengan aspirasi/ pemompaan. DNAPL dilokalisir dahulu baru kemudian diturunkan

konsentrasinya.

Pengolahan LNAPL dapat dilakukan dengan cara tanah dikeruk atau langsung diolah di

tempat antara lain dengan ; ekstraksi uap tanah, penyemprotan udara dan bioventing. Sedangkan

DNAPL diolah, antara lain dengan: pengairan, surfactan, injeksi uap, dan Oksidasi

3.6.1 EKSTRAKSI LNAPL

Ekstraksi LNAPL dapat diklasifikasikan ke dalam tiga metode, yaitu :

Pengurangan LNAPl saja

Pengurangan LNAPL dan air tanah

Vacuum ekstraksi / ekstraksi multifasa

Metode tercepat yang biasanya digunakan untuk recovery LNAPL adalah pemompaan cair ke

permukaan dari serangkaian sumur ekstraksi atau sambungan ekstraksi. Dua variasi yang

digunakan, yaitu;

1. Pengurangan LNAPL saja

2. Pengurangan LNAPL dan air tanah

Meskipun metode ini mengurangi organik cair tetapi tidak mengurangi residual LNAPL dalam

pori tanah melalui gaya kapiler. Di bawah kondisi optimum berbagai estimasi disarankan jika

sistem pemompaan mengurangi lebih sedikit daripada ½ total volume LNAPL. Ekstraksi vakum

dapat meremediasi residu LNAPL dalam tanah sebaik produk bebas.

PENGURANGAN LNAPL SAJA

LNAPL dapat direcovery secara pasif melalui unit pengumpul suspensi dalam lapisan

LNAPL dalam sumur. Unit pengumpul dapat dibedakan seperti;

1. Silinder tipis yang terdiri dari bahan absorban

2. Timbal kecil.

Unit ini harus dikurangi secara manual dari sumur dan dikosongkan atau dipindahkan ketika

penuh. Unit pasif baik digunakan pada tumpahan atau luapan LNAPL yang relatif kecil, di mana

pekerja selalu tersedia untuk mengecek dan menempatkan unit ini.

LNAPL dapat direcovery dengan skimmers pump (pompa untuk mengambil kotoran di

permukaan yang diletakkan pada sumur ekstraksi tempat sambungan yang melintang pada lapisan

LNAPL. Produk pemompaan suspensi di sumur pada posisi yang tetap pada lapisan LNAPL atau

inlet pompa menempel sampai mengapung yang bisa diterima inlet untuk mengikuti fluktuasi

laporan NAPL.

Keterbatasan recovery LNAPL:

1. Tergantung dari pompa yang digunakan

2. Skimmerspump memiliki laju recovery LNAPL yang kecil, karena menyebabkan sedikit

penurunan atau tidk sama sekali di permukaan air.

3. Laju recovery dapat lebih tinggi ketika massa LNAPL sangat besar dan sering berpindah

serta mempunyai permeabilitas subsurface yang besar

4. Penurunan LNAPLdengan skimmers pump dapat mempengaruhi larutan ketika terjadi

respons yang cepat dioerlukan untuk membatasi kelebihan akhir dari remediasi air tanah

yang diperlukan.

5. Penurunan NAPL saja mungki diperlukan atau ketika tujuan pembersihan adalah untuk

mengurangi produk bebas dan remediasi fase terlarut dari kontaminasi air tanah diperlukan.

PENURUNAN LNAPL DAN AIR TANAH

Recovery LNAPL dan air tanah dapat dilakukan menggunakan pompa 2 seri yang diletakkan

pada suatu sumur ekstraksi atau pada tempat dalam sambungan sumur pengumpul pompa yang

lebih rendah menurunkan air tanah membentuk suatu kerucut pada permukaan air. NAPL mengalir

pada depresi ini yang diekstraksi untuk pompa skimmer. Air ekstraksi dan NAPL selanjutnya

diola. Alternatifnya adalah, suatu pompa cairan tunggal terjadang digunakan untuk mengekstraksi

LNAPL dan air tanah, terutama sekali ketka lapisan LNAP relatif tipis.

Ekstraksi LNAPL dan air tanah merecovery produk dan fase terlarut kontaminasi dan

menyediakan kontrol terhadap gradient untuk mencegah penyebaran fase terlarut kontaminansi.

Metode ini menimbulkan kerugian, yaitu:

1. Pemompaan air tanah dengan debit yang tinggi, yang ,mungkin diperlukan untuk

mempertahanlan penurunan di beberapa tanah dapat menimbulkan biaya pengolahan yang

tinggi

2. Ketika LNAPL mengalir ke dalam kerucut depresi, LNAPL menyebar keluar dari kumpulan

tanah meninggalkan residu yang tidak tercatat dalam sistem remediasi.

3. Emulsi atau campuran NAPL dan air tidak dapat dipisahkan secara mudah terutama ketika

menggunakan pompa tunggal. Formasi emulsi menyulitkan pengolahan dan pembuangan

cairan yang direcovery.

EKSTRAKSI MULTI FASA / EKSTRAKSI FAKUM

Pada metode remediasi ini, vakum digunakan pada sumur recovery untuk mengekstraksi fase

uap LNAPL dan air. Ekstraksi vakum dapat mengurangi organik cair dan residu LNAPL dalam

tanah. Aliran udara menyebabkan tanah tidak jenuh dengan ekstraksi vakum dari kontaminan yang

mudah menguap dan menstimulasi biodegradasi aerobik. Teknologi ini disebut BIOSLURPING

Uap direcovery dari serangkaian sumur penyaring yang melintasi muka air sumur paling

kecil memiliki diameter 2 inch, meskipun diameter yang lebih bear menyediakan ruang kerja yang

lebih. Jarak sumur recovery ditentukan dengan test tanah atau modelling aliran udara hypothetical

menuju tanah dalam vakum tertentu

Uap diekstraksi dari pipa penyedot ( diameter 1 inch ) pada tiap sumur, tabung dari tiga

sumur dihubungkan oleh manifold menuju sistem pengolahan, unit pertama dari sistem ini terdiri

dari tangki knock out atau pemisah air udara ketika uap masuk ke dalam tangki, kecepatan

menurun dengan bertambahnya diameter, perubahan kecepatan ini menyebabkan air mengembun

dan mengumpul pada dasar tangki.

Keefektifan ekstraksi vakum tergantung pada:

LNAPL properties:

Terutama kecenderungan kemampuan menyerap pada tanah yang membatasi keefektifan

pengurangan dan penguapan, seperti:

- Bahan dengan tekanan uap > 0,5 mmhg

- Titik didih lebih kecil 250 – 300°C

- Konstanta Henry < 100 atm

Ketiga poin tersebut tidak efektif diolah dengan ekstraksi vakum

- Kandungan bahan yang mudah menguap lebih kecil mungkin diolah, di mana

biodegradasi ditingkatkan melalui pertambahan suplai Oksigen

Properties Tanah

- Pompa vakum ekstraksi lebih efektif digunakan pada permeabilitas tanah 109 – 10-11 cm2.

Pada permeabilitas > mungkin tidak efektif karena liran udara tinggi membutuhkan

pemeliharaan vakum yang cukup. Pada permeabilitas < tanah tidak mudah meneruskan

uap atau O2 untuk menaikkan biodegradasi

- Stratifikasi mempengaruhi keefektifan pengolahan, aliran udara lebih baik melewati

patahan dan zona dari bahan permeabilitas besar seperti pasir, membatasi remediasi dari

NAPL yang terjebak dalam bahan terbutir halus

- Kelembaban tanah juga mempengaruhi aliran udara dan uap melewati daera vadose.

Ketika kelembaban tanah mencapai > 80%, kapasitas tanah, permeabilitas udara dari

tanah mendekati 0. Pemompaan air tanah mungkin digunakan pada muka air lebih rendah

dan mengeringkan tepi kapiler untuk menambah aliran udara

- Sistem yang dangkal, diletakkan pada tempat di mana air relatif dekat pada muka tanah,

dapat menurunkan udara dari permukaan daripada menurunkan udara menuju zona

kontaminasi. Melindungi permukaan dengan paving atau dengan lapisan temporasi

seperti polycithylen dapat membatasi arus pendek.