Geotube menawarkan pemotongan volume hingga 80% dengan biaya rendah, sementara belt filter press memberi cake ~30–35% padatan secara kontinu. Kunci penentunya: polimer yang tepat.
Di tengah tekanan biaya dan ketatnya baku mutu air, pabrik pengolahan air tambang berhadapan pada pilihan klasik: teknologi sederhana berbiaya rendah atau sistem mekanis yang terus-menerus memeras setiap tetes air. Di satu sisi ada geotextile tubes (geobag) yang “pasif” namun hemat; di sisi lain ada belt filter press yang bertenaga namun haus listrik dan perhatian operator.
Data lapangan dan kajian terkini menempatkan angka-angka keras di atas meja: geotube diklaim mampu memangkas volume lumpur hingga “up to 80%” dibanding slurry mentah (researchgate.net), sedangkan belt press konsisten menghasilkan cake sekitar 30–35% total padatan (TS) dengan polimer yang dioptimalkan (nepis.epa.gov).
3 Chemical Dust Suppressant Hemat Air untuk Tambang Batu Bara
Geotextile tube: filtrasi pasif dan reduksi volume
Prinsipnya sederhana: slurry dipompa ke tabung atau kantong polipropilena beranyam, lalu air mengalir keluar melalui kain. Sistem ini pada dasarnya butuh pompa dan lahan (sering ditambah liner untuk menampung filtrat), tanpa media aus dan dengan daya yang minimal (researchgate.net). Review menyebut geotube dapat memangkas volume slurry hingga “up to 80%” dibanding tailing mentah (researchgate.net).
Di lapangan, lonjakan konsentrasi padatan terlihat nyata. Sebuah pabrik titanium dioksida yang menangani slurry gipsum asam (~16% padatan umpan) menggunakan geotube 8,8 m × 27,5 m dengan pengondisian polimer yang dioptimalkan dan menghasilkan cake 39% padatan kering—sekitar faktor konsentrasi 2,4× (solmax.com). Dalam satu tahun, proyek itu memasang >100 geotube dan menangkap ~180.000 m³ padatan kering (solmax.com).
Pada contoh mineral berat (lumpur sumps magnetit), dewatering pasif tanpa flokulan menghasilkan cake 89,3% padatan (10,7% kadar air) setelah satu minggu, dari umpan 20% padatan (zebratube.co.za). Bahkan pada lempung halus, filtrat dari geotube bisa jernih: satu studi melaporkan efluen memenuhi standar kejernihan air Kelas 2 Brasil setelah 168 jam (mdpi.com).
Secara praktis, kinerja cake geotube berada di kisaran “puluhan persen” padatan; di lapangan, 30–60% sering ditemui tergantung karakter lumpur dan dosis polimer (solmax.com; mdpi.com). Ada kasus luar biasa pada padatan berat yang mencapai ~89% padatan (zebratube.co.za). Kelebihan biaya: CAPEX dan OPEX rendah—hampir seluruh investasi pada geotekstil, pompa, dan liner; tanpa mesin khusus atau daya selain pompa. Trade-off-nya waktu dan ruang: butuh lahan dan proses dewatering berlangsung hitungan hari hingga minggu (researchgate.net).
Belt filter press: kontinu, cepat, kebutuhan daya tinggi
Belt filter press adalah unit dewatering mekanis kontinu yang menerapkan tekanan bertahap untuk “memeras” air dari lumpur. Sistem ini butuh modal dan daya tinggi (drives, konveyor, penegangan), serta kendali operator, tetapi menghasilkan cake lebih kering dalam waktu singkat. Kinerja khas: sekitar 30–35% padatan cake dengan dosis polimer yang dioptimalkan (nepis.epa.gov). Studi instalasi besar di AS melaporkan rata-rata ~31–33% padatan pada kapasitas 307 kg padatan/(jam·m) belt (nepis.epa.gov). Uji bangku menunjukkan 35% padatan dapat dicapai, meski variabilitas sistem besar kerap menurunkannya (nepis.epa.gov).
Tanpa bahan kimia, cake belt press umumnya 20–30% padatan; dengan polimer optimal bisa menembus low 30% padatan (nepis.epa.gov). Lebih tinggi (40–50%) mungkin pada aplikasi tertentu, biasanya hanya dengan multi‑tahap atau dengan kapur/garam, yang menambah massa. Tangkap padatan tinggi: ~95% terserap ke cake (nepis.epa.gov), namun cake tetap relatif basah (hingga 70–80% kadar air). Throughput lazim di kisaran ratusan kg padatan/jam per meter belt; angka 307 kg/(m·jam) dengan polimer tercatat oleh EPA (nepis.epa.gov).
Dari sisi biaya, OPEX signifikan. Studi desain EPA (1979) memperkirakan biaya belt press sekitar $32,4 per ton padatan lumpur—terendah di antara perangkat yang diuji (nepis.epa.gov). Biaya polimer sendiri di kisaran ~$9 per ton padatan (nepis.epa.gov), dan energi tidak sepele. Sebaliknya, sistem geotube praktis tak memerlukan daya setelah terpasang.
Polimer: pengondisian yang menentukan
Agen flokulasi esensial untuk dewatering yang efisien pada kedua sistem. Polimer organik, terutama polyacrylamides (PAM), secara dramatis meningkatkan penggumpalan partikel dan konsolidasi cake (mdpi.com). Pada slurry batu bara dan tambang, anionic PAM dengan bobot molekul tinggi sering dipakai (kadang dikombinasikan koagulan logam). Praktik ini inline dengan penggunaan flocculants dan, bila perlu, coagulants untuk meningkatkan efisiensi.
Secara mekanisme, cationic PAM menetralkan muatan negatif lempung dan menjembatani partikel, sementara anionic PAM (sering disukai untuk slurry batu bara) mengikat lempung alkali/alkali‑tanah. Kerapatan muatan dan bobot molekul harus ditata sesuai kimia lumpur (mdpi.com). Dosis komersial biasanya 1–50 mg PAM per g padatan kering (setara 100–5000 ppm pada slurry), ditentukan lewat uji toples (jar test). Penerapan lapangan lazim memakai sistem dosis terkontrol (dosing), yang selaras dengan penggunaan unit seperti dosing pump untuk presisi dan konsistensi.
Dosis polimer yang tepat dapat melipatgandakan efisiensi. Satu studi menunjukkan dosis anionic PAM optimal “secara signifikan mengurangi waktu sedimentasi dan menurunkan kekeruhan” untuk slurry limbah tambang (researchgate.net). Dengan membentuk flok besar, polimer mempercepat drainase dan meningkatkan padatan cake; uji multi‑tahap menunjukkan padatan cake dan penangkapan cenderung meningkat linier hingga dosis optimum (solmax.com; nepis.epa.gov). Overdosing perlu dihindari (dapat menyebabkan blinding pada cake).
Dari sisi biaya‑manfaat, flokulan berkualitas tinggi tidak murah (PAM berkualitas tinggi berharga ratusan USD per kilogram), namun dosisnya kecil. Optimalisasi pencampuran (misalnya uji dewatering cepat/rapid tests) dapat menekan konsumsi 3–5× (mdpi.com). Dalam praktik, biaya polimer sering tetap menjadi fraksi kecil dari total biaya dewatering, terutama dibanding amortisasi peralatan dan energi. Contoh belt press yang dikutip hanya memakai ~US$9/ton‑padatan untuk PAM (nepis.epa.gov).
Dari sisi praktik, baik wire‑belt press maupun geobag memerlukan pretreatment polimer. Pendekatan baku adalah uji toples atau uji dewatering cepat (rapid dewatering test) untuk memilih jenis dan dosis sebelum operasi skala penuh (solmax.com). Pada kasus geotube di atas, jar testing memastikan PAM dan dosis yang dipilih menghasilkan filtrat jernih dan cake yang padu (solmax.com).
Dust Control Haul Road Tambang: Desain, Perawatan, dan Kimia Efektif
Perbandingan kekeringan dan biaya
Dari sisi kekeringan dan reduksi volume: belt press menghasilkan cake lebih kering daripada pengendapan tanpa pengondisian, namun kerap lebih basah dibanding kasus geotube paling efektif. Pada padatan berat (mis. slime bijih logam), geotube dapat menyamai bahkan melampaui hasil belt. Dalam contoh TiO₂, cake geotube 39% justru lebih kering daripada yang dicapai filter press lama pabrik tersebut (solmax.com). Data laboratorium juga menunjukkan geotube (dengan polimer) menghasilkan padatan akhir lebih tinggi dibanding filter mekanis pada lumpur domestik (mdpi.com). Perbandingan rata‑rata: belt press ~30–35% padatan vs geotube ~20–50% padatan (rentangnya beririsan). Penting: geotube “mengurung” padatan di tempat; tidak perlu konveyor/hauling selain melepas kantong.
Dari sisi biaya dan praktikalitas: sistem geotekstil unggul pada kesederhanaan dan biaya. Hampir seluruh CAPEX pada kain dan persiapan permukaan; OPEX minim (tanpa energi berarti, tenaga kerja kecil hanya pemompaan). Geotube sering digambarkan “cost‑effective dibanding metode tradisional” (layfieldgroup.com). Belt press membutuhkan penggerak listrik besar (belt, roller, konveyor) dan perawatan berkala. Studi EPA menyebut belt plus vacuum filter berbiaya ~$32–39/ton lumpur (nepis.epa.gov), sedangkan geotube memikul biaya inkremental rendah per m³ slurry—secara efektif harga kain, puluhan USD per meter persegi (karakteristik biaya, tanpa angka baru).
Ringkasan data kunci: geotube memberikan ~80% reduksi volume (researchgate.net); padatan akhir ~~30–50% dry solids~~ (contoh 39% solmax.com hingga 89% zebratube.co.za); efluen jernih memenuhi standar ketat (mdpi.com); OPEX minimal. Belt press menghasilkan ~30–35% padatan (nepis.epa.gov), tangkap padatan ≈95% (nepis.epa.gov), throughput ~300 kg padatan/jam/m belt (nepis.epa.gov), dengan kebutuhan daya/perawatan draper; OPEX ~$32/ton padatan (nepis.epa.gov) + polimer ~$9/ton‑padatan (nepis.epa.gov).
Catatan regulasi dan pemilihan tapak
Kinerja dewatering sering diwajibkan oleh aturan lingkungan. Di Indonesia, regulasi air tambang (via KLHK) mewajibkan efluen memenuhi batas padatan tersuspensi yang ketat (sering <50–100 mg/L). Kedua teknologi, dengan penggunaan polimer yang tepat, dapat mencapai kejernihan seperti itu (mdpi.com; solmax.com). Pada akhirnya, kondisi tapak yang menentukan: geotube menarik ketika lahan tersedia dan anggaran ketat—dengan konsekuensi waktu (hari–minggu). Belt press cocok untuk tapak sempit yang butuh siklus cepat dan cake lebih kering, namun menuntut CAPEX/OPEX lebih tinggi. Dalam semua kasus, pemilihan flokulan bermassa molekul tinggi yang tepat dapat memangkas volume lumpur secara signifikan dan menghasilkan filtrat jernih (solmax.com; researchgate.net).
Spray Air vs Crusting Agent: Mana Terbaik untuk Debu Stockpile?
Sumber dan rujukan data
Rujukan sejawat dan laporan industri menopang angka‑angka di atas. Kiffle dkk. (2023) menyebut sistem geotube mencapai “reduction of slurry volume by up to 80%” (researchgate.net). Studi kasus Solmax/TenCate mendokumentasikan geotube yang menaikkan padatan dari 16% ke 39% (solmax.com) dan menangkap 180.000 m³ padatan (solmax.com). Laporan EPA memberikan kinerja belt press (~31–33% padatan cake, nepis.epa.gov; hingga 35% pada uji bangku, nepis.epa.gov) dan estimasi biaya (~$32/ton O&M, nepis.epa.gov). Ulasan flokulan menegaskan dampak dramatis polyacrylamides pada dewatering (mdpi.com; researchgate.net). Semua URL sumber disematkan di atas.
