“Teknologi Pengolahan Pencemar Udara”
TEKNOLOGI PENGOLAHAN PENCEMARAN UDARA Bentuk Pencemar Udara : PARTIKULAT dan GAS Partikulat terdiri bentuk padat dan cairan Gas pencemar : 1. Hidrokarbon : alifatik ataupun aromatik 2. Karbonmonoksida (CO) 3. Oksida Belerang (SOx) 4. Oksida Nitrogen (NOx) 5. Photochemical Oxidant : O3
Bentuk khusus dari partikel DUST (Debu) - Ukuran kecil dan padat
- Merupakan pecahan dari bahan yang lebih besar melalui proses „Crushing‟; „Grinding‟; „blasting‟. Contoh : semen, tepung - Dapat merupakan by-product (hasil samping/ikutan), contoh: industi penggergajian kayu - Tersuspensi dalam udara/gas lain, tetapi tak terdifusi - Ukuran 1-10 000 μm SMOKE (asap) - Halus, dan padat - Hasil pembakaran tidak sempurna dari partikel organik
- Terdiri dari karbon dan bahan terbakar lainnya - Ukuran : 0,5 - 1μm
FUMES (uap/asap) - Keadaan gas dari zat padat volatil atau cairan - Halus, dan Padat - Banyak terdiri dari oksida logam : seng, timbal - Terbentuk dari kondensasi uap bahan padat - Proses-proses yang menghasilkan fumes: Sublimasi, Distilasi, peleburan logam - Ukuran 0,03- 0,3 μm.
FLY ASH (abu terbang) - Berasal dari sisa/proses pembakaran - Partikel yang tidak dapat terbakar - Inorganik material - Ukurannya : 1 – 1000 μm
MIST (Kabut)
- Merupakan cairan - Tetesan dari kondensasi uap dan terdispersi dalam cairan (pembusaan) - Dapat berasal juga dari reaksi kimia contoh : pada pembentukkan asam sulfat - Ukuran partikel kurang dari 10 μm - Pada intensitas tinggi FOG - Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah SPRAY - Hasil atomisasi dari cairan, seperti pestisida, herbisida - Ukuran 10-1000 μm Berdasarkan sifat mengendapnya partikulat : 1. Suspended Particulates (1-20 μm) tertahan di udara dalam waktu yang lama 2. Settleable Particles / „dust fall‟ lebih besar dari 10 μm
PERALATAN PENGENDALI PENCEMAR UDARA BERBENTUK PARTIKULAT GRAVITATIONAL SETTLER - Memanfaatkan gaya gravitasi - Kecepatan udara masuk 0,5 – 2,5 m/s - Minimum efektif pada ukuran partikel lebih besar dari 50 μm - Effisiensi kurang dari 50 %
Keuntungan : 1. Kehilangan tekanan rendah 2. Mudah dalam desain dan pemeliharaan Kerugiannya: 1. Kebutuhan Ruang Besar 2. Efisiensi rendah
Settling Chamber
Udara masuk
Udara keluar
Debu/partikel
CENTRIFUGAL COLLECTORS - Menggunakan gaya sentrifugal - Karena gaya sentrifugal relatif lebih besar dari daya gravitasi makan ukuran yang dapat disisihkan lebih kecil (5 – 25 μm) - Efisiensi dapat mencapai 50-90 % Keuntungan - Mudah dalam desain dan pemeliharaan - Kebutuhan luas ruang kecil - Kehilangan tekanan rendah
Kerugiannya - Butuh ruangan yang tinggi - Rendah efisiensi untuk partikel kecil - Sensitif pada debit udara dan beban yang bervariasi
Dynamic Precipitator: -Gaya sentrifugal partikel dibantu oleh putaran kipas -Tidak dapat digunakan untuk partikel besar
CYCLONE
Udara bersih
Udara kotor
debu
WET COLLECTOR/SCRUBBER - Penyisihan partikel padat dengan menggunakan „tetesan‟ air/fluida dan memanfaatkan gravitasi untuk memisahkan dari udara bersih
Jenis
Ukuran partikel (μm)
Efisiensi (%)
Spray tower
> 10
< 80
Cyclonic
> 2,5
< 80
Impingement
> 2,5
< 80
Venturi
> 0,5
< 99
- Dapat digunakan untuk menghilangkan pencemar gas secara simultan - Ada penambahan untuk instalasi pengolahan limbah cairnya
SPRAY TOWER Udara bersih
Air/fluida
Udara kotor
Air kotor
SPRAY TOWER
ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR - Partikel diberi muatan (elektrostatik) sehingga mudah untuk „ditangkap‟ oleh lempengan pengumpul - Ada dua jenis : Low Voltage Two Stage High Voltage Single Stage Secara umum mekanisme yang terjadi pada proses ini adalah : 1. Pemuatan partikel 2. Pengumpulan partikel
3. Netralisir muatan 4. Penyisihan partikel
ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR
Elektroda pemuat
Udara kotor
Udara bersih
Plate pengumpul
FABRIC FILTER - Merupakan saringan kain : cotton, wool, nylon, dacron, glass - Dapat digunakan tunggal atau bersama-sama (bag house) - Ukuran partikel yang disisihkan < 1 μm dengan efisiensi 99 %
Udara bersih
Udara kotor
PERALATAN PENGENDALIAN PENCEMARAN UDARA BERBENTUK GAS ADSORPSI - melewatkan udara kotor (efluen) pada bahan padat yang berpori (adsorbent) yang terkandung pada sebuah “bed” - Permukaan bahan padat yang berpori akan menangkap/mengikat gas secara fisika ataupun kimia Fisika kondensasi gas Reversible Kimia molekul gas terikat secara kimia dengan bahan padat berpori, Irreversibel Macam adsorben : Karbon aktif, Alumina, Bauksit, Decolorizing carbons, Fuller’s earth, magnesia, silica gel, strontium sulfate Peralatan adsorpsi :
fixed bed Moving-bed Fluidized
MENARA ADSORPSI
ADSORBENT
GAS MASUK
ABSORBSI (SCRUBBER) Efluen gas kotor kontak dan larutan absorben (solven) Peralatan absorpsi : 1. Spray tower 2. Plate atau tray tower 3. Packed tower 4. Venturi scrubber
KONDENSASI Mengubah gas kotor menjadi fase cair dengan menurunkan suhunya Peralatan kondensasi dibedakan : surface condenser dan contact condenser
KONDENSASI Air pendingin masuk
udara bersih
kondensat Air pendingin keluar
Gas kotor
PEMBAKARAN (COMBUSTION) Gas kotor (hidrokarbon) akan dibakar menjadi karbondioksida dan air Selama pembakaran, supply oksigen terus diberikan sampai terbentuk produk akhir Jenis combustion : Direct-flame combustion Thermal combustion
SOLAR ENERGY
• Biogas Pemanfaatan Gas Methan dari proses pengolahan anaerobik • Biodiesel Pemanfaatan Limbah Pengolahan Kelapa Sawit untuk bahan bakar
