METEOROLOGI DAN SEBARAN PENCEMARAN UDARA
D. POKOK BAHASAN IV PEMANTAUAN DAN INVENTORI EMISI DALAM PENCEMARAN UDARA
II.2 SUB POKOK BAHASAN INVENTORI EMISI
2.1 Pendahuluan
2.1.1. Deskripsi Singkat
Sub pokok bahasan ini menjelaskan tentang dasar-dasar dan teknik inventori emisi dalam pengelolaan kualitas udara. Bahasan dimulai dari dasar mengapa inventori emisi diperlukan, tahap-tahap perencanaan inventori emisi, cakupan inventori emisi dan prosedur estimasi emisi.
2.1.2. Relevansi
Materi ini diharapkan dapat menjadi dasar dalam pengelolaan kualitas lingkungan. Dengan memahami metode inventori emisi maka akan mempermudah memahami aspek pengendalian pencemaran udara.
2.1.3.1 Standar Kompetensi
Dengan diberikannya pengetahuan tentang inventori emisi ini maka diharapkan mahasiswa memperoleh standar kompetensi dalam sikap dan perilaku berkarya melalui tugas individu merangkum tahap-tahap inventori emisi, diskusi kelompok tentang studi inventori emisi di kota-kota besar di Indonesia serta tugas kecil tentang berbagai metode pengukuran (source test).
2.1.3.2. Kompetensi Dasar
Setelah menyelesaikan perkuliahan ini, mahasiswa akan mampu menjelaskan penerapan inventori emisi.
2.2. Penyajian
2.2.1. Uraian
Umum
Inventori emisi merupakan kumpulan informasi secara kuantitas tentang pencemaran udara dari keseluruhan sumber yang berada pada suatu wilayah geografis selama periode waktu tertentu. Inventori emisi menyediakan informasi
dari semua sumber emisi beserta lokasi, ukuran, frekuensi, durasi waktu, serta kontribusi relatif emisi. Inventroi emisi tersebut nantinya dapat digunakan sebagi dasar acuan untuk tindakan pencegahan terhadap pencemaran udara pada masa yang akan datang serta membantu dalam menganalisa aktivitas yang berperan dalam peningkatan pencemaran di area geografi dalam studi yang dilakukan (Canter, 1996)
Inventori emisi menyajikan perhitungan kuantitas suatu kontaminan yang diemisikan oleh sumber tertentu dan dikombinasikan dengan emisi yang berasal dari sumber lainnya. Metodologi dasar dari enventori emisi menggunakan rata-rata emisi untuk setiap aktivitas yang didasarkan pada kuantitas penggunaan material seperti bahan bakar. Penting untuk diperhatikan bahwa inventori emisi menampilkan perhitungan rata-rata emisi dalam periode waktu tertentu dan tidak mengindikasikan emisi yang aktual dalam satuan hari (Wilton, 2001).
Inventori emisi dapat memberikan indikasi tentang kondisi udara di lingkungan dan gambaran kualitas udara yang ada. Dalam kaitannya dengan instrumen pengelolaan kualitas udara, inventori emisi dapat digunakan untuk mengidentifikasi sumber permasalahan mengenai kuallitas udara dan membantu dalam mengidentifikasi alternatif pengelolaan untuk menyelesaikan permasalahan pencemaran udara. Komponen selain inventori emisi dalam strategi pengolaan kualitas udara antara lain pemantauan, pembuatan tujuan kualitas udara, analisis damapak meteorologi serta analisis biaya-manfaat. Terdapat hubungan antara pemantauan, model dan inventori emisi seperti terlihat pada gambar di bawah ini :
Perencanaan Inventori Emisi
Inventori emisi diperlukan untuk penentuan perencanaan yang mencakup identifikasi kontributor utama, menentukan tingkat pengendalian dan sebagai dasar pengembangan strategi pengendalian. USEPA (2001) mengungkapkan bahwa inventori emisi diperlukan guna penentuan perijinan suatu kegiatan yang dapat bedampak terhadap lingkungan pada suatu wilayah tertentu. Suatu inventori emisi diperlukan untuk sumber informasi publik mengenai status kondisi kualitas udara dan sebagai alat untuk melacak emisi-emisi sepanjang waktu.
Dalam perencanaan inventori emisi, hal-hal dibawah ini harus diperhitungkan : Data yang digunakan (end use of the data);cakupan inventori, ketersediaan dan kemanfaatan data eksisting dan strategi pengumpulan dan manajemen data. Secara diagramatik, proses perencanaan dilakukan sebagai berikut :
Cakupan Inventori Emisi
Di dalam menentukan cakupan inventori, pertimbangan utamanya adalah tingkat kerincian, jumlah sumber yang dikehendaki dan polutan apa yang dikehendaki. Sumber-sumber titik dapat diinvetori pada tiga tingkat kerincian :
1. Pada level sumber yang mengindikasikan fasilitas-aktivitas yang dapat mengemisikan polutan
2. Pada level cerobong (stack) dimana emisi ke ambien dari stack, ventilasi dikarakterisasi
3. Pada level proses yang mewakili unit operasi pada kategori yang spesifik
Prosedur Estimasi Emisi
Polusi udara dapat diemisikan dari berbagai sumber di dalam industri/aktivitas. Estimasi emisi dapat sederhana ataupun rumit tergantung pada ukuran fasilitas, jumlah dan jenis proses dan keberadaan alat pengendali.
Petugas inventori harus mempertimbangkan tipe emisi untuk dilaporkan, ketersediaan data dan biaya ketika memilih metode estimasi yang tepat.
Beberapa metode estimasi emisi yang telah ada sebagai berikut : Metode CEMs
Metode melalui CEMs Continuous emissions monitors (CEMs) yang mengukur dan mencatat emisi aktual sepanjang waktu. CEMs umumnya digunakan untuk mengukur konsentrasi stack gas seperti NOx,CO2, CO, SO2, and total hydrocarbons (THC).
Metode Source Tests
Metode ini merupakan metode yang umum untuk estimasi proses emisi. Source tests merupakan pengukuran emisi sesaat yang diambil dari stack atau vent. Mengingat faktor waktu dan peralatan, source test memerlukan sumber daya yang lebih banyak.
Metode Kesetimbangan Massa (material balances)
Menentukan emisi dengan mengevaluasi jumlah material yang masuk ke proses, yang meninggalkan proses dan jumlah seluruh atau sebagian yang menjadi produk. Persamaan yang digunakan adalah :
Ex = (Qin - Qout) x Cx
dimana :
Ex = total emissi untuk pollutan x
Qin = jumlah material yang masuk ke proses
Qout = jumlah material yang meninggalkan proses sebagai limbah, recovery dan produk
Cx = konsentrasi polutan x di material
Metode Faktor Emisi
Faktor emisi memperkirakan emisi tipikal dari sumber melalui berbagai studi source test yang telah distandarisasi. Rumus yang digunakan adalah :
E = A x EF x (1 - C x RE)
Dimana :
E = estimasi emisi dari proses A = level aktivitas seperti keluaran
EF = faktor emisi (asumsi tidak ada kontrol emisi)
C = efisiensi penangkapan x efisiensi kontrol (dalam persen); C = 0 bila tidak ada kontrol emisi
RE = efektivias peraturan,
Metode Model Emisi
Model emisi digunakan dalam kondisi tidak ada pendekatan perhitungan yang sederhana, atau dimana kombinasi berbagai parameter tidak menimbulkan korelasi langsung. Contoh model TANKS untuk memperkirakan estimasi emisi dari tangki.
Metode Pendekatan (Engineering Judgement)
Metode ini merupakan metode pilihan akhir bila metode-metode diatas tidak mampu memperkirakan emisi sumber. Metode ini merupakan metode yang paling tidak dikehendaki dan hanya mendasarkan pada informasi yang tersedia dan beberapa asumsi
Gambar dibawah ini menunjukkan grafik beberapa pendekatan untuk estimasi emisi dibandingkan dengan tingkat keakuratan dan biayanya.
Gambar 4.6 Grafik Beberapa Pendekatan Untuk Estimasi Emisi Dibandingkan Dengan Tingkat Keakuratan Dan Biayanya (US EPA, 2001)
2.2.2. Latihan
Sebuah industri kertas akan melakukan test emisi VOC dalam bentuk toluene karena bahan dasar pelarut adalah toluene. Data yang dirata-rata kan dalam percobaan tiga kali test adalah sebagai berikut :
Stack flow rate (Qs) = 10,000 scf
Emission concentration (Ce) = 96 ppm (as toluene)
Fugitive emission capture (Effcap) = 0.90 (reasonably available control technology (RACT)
Data lain yang didapat : jam operasi = 16 jam/hari, 312 hari/tahun Solvent input rate (Mi) = 500 ton/tahun
Molecular weight (toluene) = 92
Unit correction factor (f) = 1.58 x 10-7 (lb-mole-min)/(jam-ppm-scf) Rata-rata laju beban massa (the average mass loading rate) (Mo):
Mo = (f)(MW)(Ce)(Qs)
= (1.58 x 10-7)(92)(96)(10,000) = 14 lb/hr
The emission control efficiency (Effcon) is dihitung: Effcon = (Mi-Mo)/Mi
= [500 - ((14)(16)(312)/2,000)]/500 = 0.93 (93 percent control)
2.3. Penutup
2.3.1. Tes Formatif
1.Informasi apa saja yang disediakan dalam inventori emisi?
2. Dalam perencanaan inventori emisi, hal apa saja yang harus dipersiapkan ? 3. Dimanakah inventori emisi pada sumber titik dilakukan ?
4. Sebutkan berbagai cara metode perhitungan emisi!
2.3.2. Umpan Balik
Cocokkan jawaban anda dengan kunci jawaban test formatif yang ada pada bahasan berikut ini, hitunglah jawaban anda yang benar, dan gunakan rumus ini untuk mengetahui tingkat penguasaan anda terhadap materi dalam bab ini.
Rumus : Tingkat penguasaan = Σ jawaban yang benar x 100%
4
Arti tingkat penguasaan yang anda capai adalah : 90% - 100% : baik sekali 80% - 89% : baik 70% - 79% : cukup 60% - 69% : kurang 0% - 59% : gagal 2.3.3. Tindak Lanjut
Jika anda mencapai tingkat kepuasan 80% keatas, maka anda dapat meneruskan dengan kegiatan belajar bab selanjutnya, tetapi jika tingkat penguasaan anda belum mencapai 80%, maka anda harus mengulangi kegiatan belajar bab tersebut
terutama pada bagian yang anda belum kuasai. Untuk mencapai pemahaman tersebut anda dapat menghubungi dosen pengampu di luar waktu kuliah.
2.3.4. Rangkuman
Teknik inventori emisi sangat bermanfaat dalam pengelolaan kualitas udara. Inventori emisi menyajikan perhitungan kuantitas suatu kontaminan yang diemisikan oleh sumber tertentu dan dikombinasikan dengan emisi yang berasal dari sumber lainnya. Perlu perencanaan yang komprehensif dalam melakukan inventori emisi. menampilkan perhitungan rata-rata emisi dalam periode waktu tertentu dan tidak mengindikasikan emisi yang aktual dalam satuan hari
Inventori emisi meliputi tahap-tahap perencanaan inventori emisi, cakupan inventori emisi dan prosedur estimasi emisi. Prosedur estimasi emisi adalah : metode CEMs, metode source tests, metode kesetimbangan massa (material balances), metode faktor emisi, metode model emisi, metode pendekatan (engineering judgement).
2.3.5 Kunci Jawaban Tes Formatif
1. Inventori emisi menyediakan informasi dari semua sumber emisi beserta lokasi, ukuran, frekuensi, durasi waktu, serta kontribusi relatif emisi
2. Data yang digunakan (end use of the data);cakupan inventori, ketersediaan dan kemanfaatan data eksisting dan strategi pengumpulan dan manajemen data.
3. Pada level sumber yang mengindikasikan fasilitas-aktivitas yang dapat mengemisikan polutan, pada level cerobong (stack) dimana emisi ke ambien dari stack, ventilasi dikarakterisasi, pada level proses yang mewakili unit operasi pada kategori yang spesifik
4. Metode CEMs, Metode Source Tests, Metode Kesetimbangan Massa (material balances), Metode Faktor Emisi, Metode Model Emisi, Metode Pendekatan (Engineering Judgement)
DAFTAR PUSTAKA
Canter, (1996), Environmental Impact Assessment Second Edition : Impact Prediction and Assessment of Air Quality, McGraw Hill
Wilton, E., (2001), Good Practice Guide for Preparing Emission Inventory, Ministry for The Environment - Sustainable Management Fund
US EPA (2001), Introduction to Stationary Point Source Emission Inventory Development, Eastern Research Group, Inc.
Dobie, N. (1992). Procedures for Emission Inventory Preparation, Volume IV: Mobile Sources (Revised). EPA-450/4-81026d. U.S. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, North Carolina.