Pemilihan sistem kontrol terbaik
II.4 SUB POKOK BAHASAN PENGENDALIAN LAIN
4.1 Pendahuluan
4.1.1. Deskripsi Singkat
Menjelaskan tentang prinsip-prinsip yang menjadi dasar penyusunan ruang-ruang kota, meliputi : sumbu, simetri, hirarki, irama, datum dan transformasi.
4.1.2. Relevansi
Didalam Interpretasi Ruang, pemahaman mengenai prinsip penyusunan ruang-ruang kota sangat diperlukan, terutama bertujuan untuk memudahkan mahasiswa menyusun massa 3d pada suatu tapak dengan memperhatikan faktor-faktor penguat keberadaan suatu ruang kota.
4.1.3.1 Standar Kompetensi
Dengan diberikannya prinsip-prinsip penyusunan ruang, mahasiswa semester II Jurusan Perencanaan Wilayah dan Kota akan mampu menjelaskan kaidah-kaidah rancang bangun 3 dimensi yang menjadi penguat pembentukan ruang kota dengan benar 9(100%).
4.1.3.2. Kompetensi Dasar
4.2. Penyajian
Pengendalian emisi gas
Beberapa instalasi pencemaran udara juga dilengkapi pengendalian emisi gas yang ikut dikeluarkan dengan partikulat. Bahkan ada yang hanya memiliki emisi gas tanpa partikulat sehingga pengendalian ini penting untuk diaplikasikan. Pengendalian emisi gas ditujukan untuk mengendalikan gas-gas yang termasuk pencemar seperti tercantum dalam PP.41 Tahun 1999 yaitu : SO2, NO2, HC, CO, F, Cl, SO4.
Berikut secara garis besar pengendalian emisi gas tersebut :
Kontrol SOx
Pengendaliannya juga dilakukan di sumbernya sehingga mengefisienkan pengendalian akhirnya. Cakupan kontrolnya adalah sebagai berikut :
Konversi bahan bakar ke rendah kandungan sulfurnya
Contohnya memilih gas alam yang rendah kandungan sulfurnya. Implikasi : biaya lebih mahal dan kelayakan bahan bakar berkurang
Desulfurisasi
Penyisihan sulfur dari bahan bakar. Contohnya dengan gasifikasi batubara, ekstrasi pelarut
Pembuatan cerobong yang tinggi
Mereduksi konsentrasi di bagian bawah (ground level concentration). Catatan : bukan satu-satunya solusi untuk alat kontrol.
Desulfurisasi gas sisa (flue gas desulfurization) Pembuatan asam sulfat dari SO2
Reaksi – reaksi yang terjadi : SO2 + 1/2O2 Æ SO3 SO3 + H2O Æ H2SO4
Kontrol NOx
Adapun pengendalian terhadap NOx hampir sama dengan kontrol SOx yaitu : Penerapan pembakaran di luar kondisi stoikiometris
Pembatasan penambahan oksigen selain untuk bahan bakar, sehingga membatasi terbentuknya NO dan NO2
Adapun beberapa metode/mekanisme penyisihan emisi gas adalah :
Absorpsi
Definisi : penyisihan kontaminan gas dari suatu proses dengan melarutkan gas ke cairan. Mekanisme : terjadi kontak yang sangat tinggi antara campuran gas dengan cairan sehingga sebagian besar gas-gas terlarut dalam cairan.
Dalam desain absorber, efisiensi maksimum tercapai bila : Tersedianya daerah kontak yang luas
Terjadinya pencampuran yang baik antara gas dan cairan Tersedianya waktu kontak yang cukup antar fase
Tingkat solubilitas yang tinggi dari polutan ke absorbent
Jadi parameter yang harus diperhatikan : kelarutan gas, volatilitas gas, tingkat korosif, kekentalan (viscosity), stabilitas kimia, toksisitas dan biaya (kalau bukan pelarut air).
Desain umum absorber seperti halnya wet scrubber, karena pada dasarnya pada penyisihan partikulat dengan wet scrubber polutan gas yang diemisikan juga ikut disisihkan.
Dua jenis absorber yang umum dipakai adalah plate absorber dan packed tower absorber. Plate absorber menggunakan pelat-pelat horizontal yang dipasang pada menara absorber, gas –gas mengalir melalui lubang-lubang pada pelatnya. Sementara untuk packed absorber menggunakan packing material. Parameter desain absorber meliputi : jumlah pancaran, diameter dan tinggi menara.
Keuntungan absorber : dapat dipakai untuk gas dengan suhu tinggi, tidak memakan tempat, meminimalkan terjadinya kebakaran, melembabkan gas yang keluar.
Kerugian absorber : korosif, menimbulkan masalah meteorologi, hasil penyisihannya sulit direcovery.
Adsorpsi
Proses adsorpsi menempelkan satu atau lebih kontaminan gas ke permukaan padatan. Adsorbent biasanya merupakan padatan yang memiliki porositas yang tinggi, sehingga proses adsorpsi berlangsung pada bagian internal padatan tersebut.
Mekanisme : melekatnya gas-gas pada permukaan padat atau cair (adsorbent) akibat perbedaan konsentrasi. Jenisnya ada 2 :
Adsorpsi fisik : hasil dari gaya-gaya tarik intermolekul antara adsorbent dengan material yang diserap
Adsorpsi kimia : hasil interaksi kimia antara bahan adsorbent dengan material yang diserap
Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi :
Temperatur : semakin tinggi suhu semakin menurunkan adsorpsi gas polutan
Tekanan : semakin tinggi tekanan, maka proses adsorpsi akan semakin tinggi
Kecepatan gas : semakin tinggi kecepatan akan menurunkan waktu kontak kontaminan dengan adsorbent sehingga menurunkan tingkat adsorpsi
Kandungan partikulat : adanya partikulat akan menurunkan efisiensi proses adsorpsi.
Metode regenerasi : Injeksi udara panas ke dalam absorber kemudian dikondensasi.
Gambar Skematik Instalasi Adsorber (US EPA, 1991)
Kondensasi
Mekanisme : Konversi gas atau uap menjadi cairan melalui penurunan suhu dan atau penaikan tekanan.
Tipenya :
Kondenser kontak langsung : medium pendingin dengan uap-kondensat saling kontak dan bergabung
Kondenser kontak tak langsung : medium pendingin dan uap-kondensat dipisahkan oleh suatu area permukaan
Kondenser biasanya digunakan sebagai pre-treatment bagi alat kontrol gas lain karena dapat mengurangi volume gas yang harus diolah.
Gambar Skematik Instalasi Kondenser (US EPA, 1991)
Insinerasi
Pembakaran sempurna antara udara (oksigen), limbah dan bahan bakar dengan kondisi temperatur yang tinggi, pengadukan turbulen antar komponen, waktu tinggal yang cukup. Dengan pembakaran sempurna akan didapat perubahan hidrokarbon menjadi CO2 dan air. Destruksi termal kebanyakan senyawa organik terjadi antara 590 C – 650 C, namun operasi insinerator mencapai suhu lebih dari 980 C untuk menjamin pembakaran organik yang komplet.
Ada 2 tahap dalam pembakaran : pembakaran bahan bakar
terjadi cukup cepat dan irreversibel serta menghasilkan gas dengan suhu cukup tinggi
pembakaran polutan.
Terjadi oksidasi polutan dari gas yang sudah bersuhu tinggi tadi menjadi produk yang tidak berbahaya
Operasi insinerasi bertipe : Otomatis
Semi-otomatis
Operator harus menyetel input-input yang diminta sistem kontrol melalui tombol-tombol dan valve tertentu
Manual
Semua kontrol insinerasi disetel secara manual oleh operator kecuali kondisi darurat untuk dimatikan masih bersifat otomatis.
Gambar Skematik Instalasi Insinerasi (US EPA, 1991)
4.2.2. Latihan 4.3. Penutup 4.3.1. Tes Formatif 4.3.2. Umpan Balik 4.3.3. Tindak Lanjut 4.3.4. Rangkuman
4.3.5 Kunci Jawaban Tes Formatif
EPA. 1978. Technology Transfer Handbook--Industrial Guide for Air Pollution Control. EPA. 1991. Handbook: Control Technologies for Hazardous Air Pollutants.
Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, North Carolina.