UDARA

Pencemaran Udara

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999

Tentang Pengendalian Pencemaran Udara

Pencemaran udara (air pollution) : masuknya atau

dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lainnya ke dalam

udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara

ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan

udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya.

Pencemar udara (air pollutant) :zat yang berada di atmosfer

dalam konsentrasi tertentu yang bersifat membahayakan

manusia, binatang, tumbuhan atau benda-benda lain.

Sumber pencemarudara (sources of air pollutants) : setiap

usaha dan/atau kegiatan yang mengeluarkan bahan pencemar ke

udara yang menyebabkan udara tidak dapat berfungsi

sebagaimana mestinya.

sumber emisi : antropogenik, biogenik

pencemar

atmosfer : dilusi, dispersi, transportasi, reaksi, etc

pencampur dan transformasi kimia

receptor : manusia, tumbuhan, hewan, material

Sumber pencemar alamiah

sifat : timbul dengan sendirinya tanpa ada pengaruh dari manusia, tidak dapat dikendalikan tetapi sering terjadi

meletusnya gunung berapi O2, H2S, CH4, dan partikulat, kebakaran hutan, emisi HC, CO dan partikulat

Pencemar primer (primary pollutants) : langsung dari sumberz contoh: partikulat, NOx,

CO, SO2, dst.

Pencemar sekunder(Secondary pollutants) : terbentuk oleh interaksi kimiawi antara pencemar primer dan senyawa-senyaw penyusun atmosfer alamiahz contoh : NO2, ozon-O3, Peroxy Acetyl Nitrate (PAN), Asam sulfat, asam nitrat,dst.

Pencemar primer CO dan NO diemisikan pagi hari dari kendaraan bermotor

Puncak konsentrasi CO & NO terjadi pada waktu pagi hari

Pencemar sekunder: NO2 dan O3 terbentuk pada waktu siang hari (reaksi pencemar

primer dengan sinar matahari)

PENGENDALIAN PARTIKULAT

Gravity Settling Chambers

Digunakansebagaipenangkap

debuawaluntuk

menghilangkan(menangkap)

partikeldenganukuranbesar .

Prinsippenyisihanpartikulat

dalam GravitySettler adalah

gasyangmengandung

partikulatdialirkanmelalui

suaturuang(chamber)dengan

kecepatanrendahsehingga

memberikanwaktuyangcukup

bagipartikulatuntuk

mengendapsecaragravitasike

bagianpengumpuldebu(dust

collectinghoppers).

Tergantung pada kecepatan mengendap secara gravitasi

Untuk menyisihkan partikel ukuran besar (sangat kasar, supercoarse) sekitar >=75

mikrometer

Faktor penentu : Vs ,

kecepatan mengendap(terminal settling velocity)

Kelebihan dari gravity settler adalah:

z Desain alat sederhana, mudah untuk dibuat konstruksinya

z Pemeliharaan yang mudah dan biaya pemeliharaan sangat

rendah

Kekurangan dari gravity settler adalah:

z ukurannya besar, memerlukan lahan yang luas

z harus dibersihkan secara manual dalam interval waktu tertentu

z hanya dapat menyisihkan partikel berukuran besar (10-50μm)

Siklon, Mechanical Collectors

z Siklon digunakan untuk menyisihkan partikulat berukuran

lebih besar dari 5 mikron, dengan efisiensi penyisihan

partikulat antara 50 -90%.

z Digunakan sebagai pengumpul awal (pre-collector),

pelindung alat pengendali partikulat efisiensi tinggi (spt

fabric filter, electrostatic precipitator )

z Tidak cocok digunakan bagi industri yang mengemisikan

partikulat basah, krn dapat terkumpul di dinding siklon

atau di inlet (inlet spinner vanes)

Beberapa hal penting tentang siklon

z Prinsip : Menggunakan gaya inersia

partikel

z Udara mengandung partikulat

“dipaksa” utk berputar seperti siklon

z Massa partikel menyebabkan

partikel terlempar dari “vortex”

z Partikel besar memasuki “hopper”,

bagian bawah siklon, sedangkan

aliran udara berputar ke atas dan

keluar lewat lubang exit

z Terdapat dua jenis siklon

(1) Siklon diameter besar : 1 –6 feet

1 ft = 0.3048 m

(1) Siklon diameter kecil : 3 –12 inchi

1 inchi = 2.54 cm

Siklon diameter kecil (dibandingkan

dengan siklon diameter besar):

z Putaran/spinning yg lebih cepat

z Partikel yg terpental dari vortex akan

cepat menyentuh dinding siklon

z Ukuran partikel yg dpt disisihkan

lebih kecil, mampu menyisihkan

partikel berdiameter 5 mikron

z Tdk digunakan utk menyisihkan

partikulat ukuran besar krn bisa

terjadi penyumbatan atau “clogging”

Kelebihan dari siklon

Capital cost yang rendah

z Dapat dioperasikan pada temperatur tinggi

z Pemeliharaan yang mudah

Kekurangan dari siklon adalah:

z Efisiensi rendah (terutama untuk partikel yang sangat kecil)

z Biaya operasi tinggi karena tingginya pressure drop

Particulate Wet Scrubbers

Prinsip Operasi

z Menggunakan gaya inersia partikulat dan droplet untuk mentransfer

partikulat dari aliran gas ke liquid.

z Di dalam scrubber, partikulat dalam aliran udara dipaksa untuk berkontak

dengan liquid droplet, liquid packing material, liquid jet dari pelat

Mekanisme Pengumpulan

z Inertial impaction and interception

z Kemampuan particulate wet scrubber untuk menyisihkan partikulat

tergantung dari :

-Ukuran partikel

-Kecepatan partikel

-Kecepatan droplet

Efisiensi Pengumpulan Partikulat

z Kemampuan terbatas untuk

menyisihkan partikel kurang dari 0.3

mikron.

Kelebihan Scrubber

z Dapat secara simultan/bersamaan

menyisihkan partikulat dan gas

z Digunakan pada sumber yang

mengeluarkan gas atau partikulat

bersifat explosive

z Bentuknya kecil dan dapat

digabungkan dengan unit lainnya

dalam ruang terbatas

Kekurangan Scrubber

z Menimbulkan pencemaran air

Electrostatic precipitator (ESP) menggunakan

medan listrik voltase tinggi untuk memberikan

muatan listrik terhadap partikulat

Partikulat yang sudah bermuatan bergerak melewati

permukaan pelat pengumpul yang bermuatan

berlawanan, sehingga partikulat akan tertarik dan

menempel di pelat pengumpul

Jenis-Jenis ESP

(1) negatively charged dry precipitators

Jenis ini paling sering digunakan di PLTU batubara,

pabrik semen, atau kraft pulp mills

(2) negatively charged wetted-wall precipitators

Jenis ini sering digunakan untuk mengumpulkan

mist atau partikulat yang sedikit basah

(3) positively charged two-stage precipitators

Jenis ini digunakan untuk menyisihkan mist

Prinsip :

z Unit terbagi dalam beberapa field dimana

pemberian muatan terhadap partikulat

akan dilakukan

z Biasanya ESP terdiri dari 3 sampai 10

field, disusun seri searah aliran gas

z Pada unit yang besar, EPS dibagi pada

beberapa chamber secara pararel yang

masing masing memiliki jumlah field yang

sama

Kekurangan dan Kelebihan ESP

z ESP memiliki efisiensi sangat tinggi krn

adanya daya tarik listrik terhadap partikulat

ukuran kecil

z Dapat digunakan jika aliran gas tidak

explosive dan tidak mengandung bahan

yang mudah melekat

z Karakteristik partikulat sangat penting krn

mempengaruhi konduktansi elektrik dalam

lapisan partikulat yang terkumpul di pelat

pengumpul

Resistivity : Ukuran kemampuan partikulat

untuk menghantarkan listrik (ohm-cm). Jika

resistivity naik, kemampuan partikulat untuk

menghantarkan listrik menurun. Kisaran

resistivity yang memungkinkan ESP bekerja

baik (108 to 1010 ohms-cm).

Fabric Filters

Reverse-air-type fabric filter

Prinsip Operasi :

z Fabric filters mengumpulkan partikulat di

permukaan filter bags.

z Partikulat tertangkap akibat gaya inertial

impaction, interception, Brownian diffusion,

and sieving atau penyaringan.

Contoh Fabric Filters

z Reverse-air-type fabric filter

Digunakan di industri besar, partikulat dalam

aliran gas memasuki bag filter dari bawah

Dust cake akan terakumulasi pada bagian

permukaan bag filter, gas yang sudah

tersaring keluar lewat gas outlet.

Jika diperlukan pembersihan bag filter, gas

yang sudah tersaring dapat dialirkan dengan

arah berlawanan agar dapat melepaskan dust

cake yang menempel di bag filter.

Gas yang digunakan untuk membersihkan bag

filter, kembali disaring sebelum dilepaskan ke

udara

Kelebihan dan Kekurangan

z Diaplikasikan untuk penyisihan partikulat dengan efisiensi tinggi

(99% -99.5%)

z Dapat menyisihkan partikulat segala jenis ukuran

z Kinerja fabric filters biasanya tidak tergantung komposisi kimia

partikulat, tetapi fabric filter tidak digunakan untuk gas yang

mengandung senyawa korosif yang bisa merusak filter bag

z Tidak digunakan untuk partikulat yang basah atau lengket karena

akan terakumulasi di permukaan filter dan menghambat

pergerakan gas

z Fabric filters harus didesain dengan hati-hati jka terdapat

partikulat yang mudah terbakar atau mudah meledak