KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat tuhan yang maha esa yang telah memberi rahmat dan Puji syukur kehadirat tuhan yang maha esa yang telah memberi rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini.
hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini.
Dalam penyusunan makalah ini penulis mendapatkan bantuan dan bimbingan dari Dalam penyusunan makalah ini penulis mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.
berbagai pihak. Oleh Oleh karna karna itu itu melalui melalui makalah imakalah ini penulis ni penulis menyampaikan rasa menyampaikan rasa terima terima kasihkasih kepada :
kepada : 1.
1. Bapak Novian Aldo, SST, MM sebagai ketua Bapak Novian Aldo, SST, MM sebagai ketua jurusan kesling.jurusan kesling. 2.
2. Bapak sebagai dosen pengajar.Bapak sebagai dosen pengajar. 3.
3. Bapak dan Ibu dosen yang sudah memberikan motivasi.Bapak dan Ibu dosen yang sudah memberikan motivasi. 4.
4. Kedua orang tua penulis yang telah mendukung baik materi maupun nonmateri.Kedua orang tua penulis yang telah mendukung baik materi maupun nonmateri.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan maupun Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan maupun penulisan
penulisan makalah makalah ini. ini. Maka Maka dari dari itu itu kritik kritik dan dan saran saran sangat sangat penulis penulis harapkan. harapkan. DemikianlahDemikianlah atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.
atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.
Tanjungpinang, 2011 Tanjungpinang, 2011 Penulis, Penulis, RITA MARNITA RITA MARNITA NIM : PO 7133410 075 NIM : PO 7133410 075
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...1
DAFTAR ISI………...2
BAB I : PENDAHULUAN...3
1.1 Latar Belakang Masalah………...3
1.2 Tujuan………...4
BAB II : ISI ...5-12. BAB III : PENUTUP ………...……13
3.1 Kesimpulan...13
3.2 Saran...13
BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang
Udara dimana di dalamnya terkandung sejumlah oksigen, merupakan komponen esensial bagi kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup lainnya, Sedangkan apabila terjadi penambahan gas-gas lain yang menimbulkan gangguan serta perubahan komposisi tersebut, maka dikatakan udara sudah tercemar/terpolusi.Akibat aktifitas perubahan manusia udara seringkali menurun kualitasnya. Perubahan kualitas ini dapat berupa perubahan sifat-sifat fisis maupun sifat-sifat-sifat-sifat kimiawi. Perubahan kimiawi.
Kegiatan manusia mengakibatkan pembebasan senyawa ke lingkungan. Alam dan kegiatan manusia serta industri membebaskan senyawa kimia ke lingkungan udara. Jika senyawa itu adalah asing untuk komposisi udara atau konsentrasi suatu jenis senyawa itu melebihi nilai ambang batas (TLV: threshold limit value), Pencemaran atmosfir memiliki pengaruh nyata dan segera tampak pada manusia, jika masalah ini dibandingkan dengan pencemaran untuk media yang lain. Perkembangan industri mempertinggi tingkat pengaruh ini. Pada sisi yang lain perkembangan peralatan dan teknologi pengendalian pencemaran udara makin baik dan canggih.Teknologi pengendalian pencemaran udara dalam suatu plant atau tahap proses dirancang untuk memenuhi kebutuhan proses itu atau perlindungan lingkungan. Teknologi ini dapat dipilih dengan penerapan susunan alat pengendali sehingga memenuhi persyaratan yang telah disusun dalam rancangan proses.
Di dalam industri, pengendalian pencemaran udara terdiri dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan emisi senyawa pencemar. Upaya pengendalian pencemaran udara oleh industri yang pertama kali adalah penanggulangan emisi debu, sedangkan penanggulangan emisi senyawa pencemar fasa gas sering diusahakan pada tingkat akhir. Secara umum alat pemisah debu dapat di bedakan berdasarkan prinsip kerjanya, dimana beberapa prinsip kerja alat tersebut memanfaatkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi. Oleh karena itu, penulis merasa perlu membahas pengendalian pencemaran dengan pemanfaatan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi tersebut lebih lanjut pada bab pembahasan selanjutnya.
4
1.2. Perumusan
Untuk memberikan kejelasan makna serta menghindari meluasnya pembahasan, maka dalam makalah ini masalahnya dibatasi pada :
1. Apakah penyebab pencemaran udara ?
2. Bagaimanakah metode pengendalian pencemaran udara? 3. Bagaimanakah teknologi pengendalian pencemaran udara ?
4. Bagaimanakah teknologi pengendalian pencemaran dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dan gravitasi ?
1.3. Tujuan
- Agar kita bisa memperehatikan keadaan lingkungan kita
- Menambah pengetahuan tentang Kontrol sumber dengan kekuatan sentrifugal dan gravitasi - Mengetahui akibat dan dampak yg ditimbulkan oleh kekuatan sentrifugal dan gravitasi
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Teknologi pengendalian pencemaran dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dan gravitasi
a. Pengertian gaya sentrifugal
gaya sentrifugal adalah gaya yang arahnya keluar dan terjadi pada benda yang bergerak pada bidang lengkung atau benda yang melingkar beraturan. Kenyataannya gaya ini tidak ada, sehingga disebut juga dengan gaya fiktif. Gaya ini berfungsi mengimbangi gaya sentripetal, yang terjadi pada benda yang bergerak melingkar beraturan, agar benda tersebut tetap bergerak pada lintasannya. Contoh kendaraan yang bergerak membelok (pada tikungan), maka akan merasakan gaya yang menarik ke luar lingkungan.
Latar belakang munculnya gagasan mengenai gaya sentrifugal yaitu, ketika sebuah benda atau partikel melakukan gerak melingkar, pada benda atau partikel tersebut bekerja gaya sentripetal yang arahnya menuju pusat lingkaran. Banyak sekali orang yang tergoda untuk menambahkan sebuah gaya yang arahnya menjahui pusat lingkaran, di mana peran gaya ini adalah mengimbangi gaya sentripetal. Besar gaya sentrifugal sama dengan besar gaya sentripetal, sedangkan arah gaya sentrifugal berlawanan dengan gaya sentripetal. Hal ini dimaksudkan agar benda yang melakukan gerak melingkar berada dalam keadaan setimbang. Gaya yang arahnya menjahui pusat tersebut dinamakan gaya sentrifugal.
Pemanfaatan gaya sentrifugal
Gaya sentrifugal dimanfaatkan sebagai prinsip kerja dari alat pemisah/pengumpul debu (dust collector) yang disebut pengumpul sentrifugal . Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga debu akan menempel di
6
dinding serta terkumpul pada dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini digunakan untuk pemisahan partikel dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron lebih.
B. Pengertian gaya gravitasi
Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa dialam semesta. Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya,
termasuk satelit buatan manusia.
Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom.
Pemanfaatan gaya gravitasi
Gaya gravitasi dimanfaatkan sebagai prinsip kerja dari alat pemisah/pengumpul debu (dust collector) yang disebut pengendapan dengan gravitasi. Alat yang bekerja dengan prinsip ini memanfaatkan perbedaan gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar dari 40 mikron dan tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat akhir.
2.1 Teknologi pengendalian pencemaran udara
limbah udara merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan oleh industri pertambangan. Limbah tersebut dihasilkan sebagai emisi atmosferik dari industri tersebut. Jenis komponen yang termasuk ke dalam emisi tersebut di antaranya adalah sebagai berikut :
• Debu/partikulat
• Gas yang diproduksi oleh proses pembakaran, seperti CO, CO2, NOx, SO2 • Gas alam, seperti metan, yang banyak dihasilkan pertambangan batu bara dan sedikit
pertambangan logam
• Coolants, seperti CFCs, yang berasal dari air -conditioners
Dari sejumlah komponen tersebut, emisi debu/partikulat memiliki porsi terbesar dalam kandungan limbah udara kegiatan pertambangan. Debu, pada khususnya, memiliki ukuran partikel 1-10000 mikrometer. Debu tersebut dihasilkan dari aktivitas mekanik pertambangan,
seperti pemecahan atau penggerusan batuan, peledakan area tambang, maupun penanganan massa hasil pertambangan. Pada umumnya, sumber utama dari limbah udara tersebut adalah akses pertambangan yang tak diaspal, aktivitas penggalian, pembuangan, operasi sabuk conveyer, serta pembukaan lahan pertambangan.
Adapun penanganan debu tersebut dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap awal dan akhir, berdasarkan besar partikel debu yang dipisahkan.
Alat-alat pemisah debu bertujuan untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya kohesi, dan sifat higroskopik yang berbeda. Maka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan dengan tujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. Secara umum alat pemisah debu dapat diklasifikasikan menurut prinsip kerjanya:
Prinsip pemisahan debu dengan teknologi pengendalian pencemaran udara dengan memanfaatkan gaya gravitasi dan sentrifugal :
1. Pemisah Brown
Pemisahan jenis ini menerapkan gerakan partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran 0,01 – 0,05 mikron. Alat yang dipatenkan
8
dibentuk oleh susunan filamen gelas dengan jarak antar filamen yang lebih kecil dari lintasan bebas rata-rata partikel.
2. Penapisan
Deretan penapis atau penapis kantung (filter bag) akan dapat menghilangkan debu hingga ukuran diameter 0,1 mikron. Penapis ini dibatasi oleh pembebanan yang rendah, karena pembersihan membutuhkan waktu dan biaya yang tinggi, Susunan penapis yang dapat digunakan untuk gas buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik. Temperatur gas buang dibatasi oleh komposisi bahan penapis
3. Pengendap elektrostatik
tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan yang diperoleh adalah debu yang kering dengan ukuran dalam rentang 0,2 – 0,5 mikron, tetapi secara teoritik ukuran partikel yang dapat dikumpulkan tidak memiliki batas minimum
4 Pengumpul sentrifugal
Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan atas gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar
(vortex) sehmgga debu akan menempel di dinding serta terkumpul di dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini dapat digunakan untuk pemisahan partikel besar dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron atau lebih.
5. Pemisah inersia
Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel di dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat, sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat ini dan akan dipisahkan dari aliran fasa gas. Kendala daya-guna ditentukan oleh jarak antar penyekat. Alat yang didasarkan atas prinsip gaya inersia bekerja dengan baik untuk partikel
yang memiliki ukuran diameter lebih besar daripada 20 mikron. Rancangan yang baru dapat memisahkan partikel yang berukuran hingga 5 mikron.
Rancangan alat ini didasarkan perbedaan gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja dengan baik untuk partikel dengan ukuran diameter yang lebih besar daripada 40 mikron dan tidak digunakan sebagai pemisah debu tingkat akhir.
2.3 Teknologi pengendalian denagan memanfaatkan gaya sentrifugal
Alat
Cyclone (siklon)
Cyclone adalah suatu jenis alat pengumpul debu mekanik yang digunakan untuk menciptakan aliran berputar (vortex) untuk mengalirkan partikel ke area dimana partikel tadi akan mengalami kehilangan energi dan terpisah dari aliran gas (Mycock, 1995).
Alat ini menggunakan gaya sentrifugal sebagai driving force pemisahan debu dari gas yang akan dihasilkan kegiatan pertambangan.
Input berupa gas dan partikulat dipercepat dengan gerakan spiral, dimana partikel ukuran besar terlempar ke luar gas dan bertubrukan dengan dinding cyclone oleh gaya sentrifugal dan turun ke kerucut cyclone untuk ditangkap oleh hopper. Sedangkan gas yang bersih mengalir keluar melalui stack (Cornwell, 1998). Cyclone memiliki efisiensi yang rendah untuk partikel berukuran kecil dan efisiensi tinggi untuk ukuran partikel berukuran besar 5-15 µ m. Alat ini dapat dioperasikan. Siklon yang berdiameter kecil akan memberikan gaya sentrifugal sampai 2500 kali dibandingkan dengan gaya gravitasi pada settling chamber. Efisiensi siklon dapat ditingkatkan dengan pengurangan diameter, penambahan panjang siklon, dan penambahan rasio siklon terhadap diameter keluaran gas. Contoh industri yang menggunakan siklon ini adalah Ampol Lytton, industri petroleum refinery di Brisbane, Queensland, dan Alcoa, industri refinery bauksit di Kwinana, Western Australia.
10
Kelebihan cyclone (Cooper & Aley, 1986):
Modal awal rendah.
Mampu beroperasi pada temperatur tinggi. Biaya pemeliharaan rendah.
Kekurangan cyclone (Cooper & Aley, 1986):
Efisiensi rendah untuk partikel berukuran kecil.
Biaya operasi yang tinggi sebab terjadi kehilangan tekanan
CENTRIFUGAL COLLECTORS
Menggunakan gaya sentrifugal
Karena gaya sentrifugal relatif lebih besar dari daya gravitasi makan ukuranyang
dapat disisihkan lebih kecil (5 – 25 μm)
Efisiensi dapat mencapai 50-90 %
Keuntungan
Mudah dalam desain danpemeliharaan Kebutuhan luas ruang kecil
Kehilangan tekanan rendah
Butuh ruangan yang tinggi
Rendah efisiensi untuk partikel kecil
Sensitif pada debit udara danbeban yang bervariasiDynamic Precipitator: Gaya sentrifugal partikel dibantu oleh putaran kipas
Tidak dapat digunakan untuk partikel besar
2.4 Teknologi pengendalian dengan memanfaatkan gaya gravitasi 2.4.1 Teknologi pengendalian dengan memanfaatkan gaya gravitasi
Settling chamber (ruang pengendapan)
Alat ini merupakan teknologi penanganan debu yang telah diterapkan sejak lama. Prinsip dari alat ini adalah pengendapan berdasarkan gaya gravitasi. Alat ini terdiri dari sebuah chamber (kamar/ruang) besar yang terintegrasi dalam aliran pipa gas pertambangan yang mengandung partikel debu yang akan dipisahkan. Keberadaan ruang tersebut akan mengurangi kecepatan gas yang melewatinya sehingga partikel debu yang cukup besar akan terendapkan di dasar chamber tersebut. Partikel debu yang dapat dipisahkan oleh alat ini berukuran lebih besar dari 60 mm.
Alat inipun kemudian difungsikan sebagai pembersih awal (preliminary cleaners) gas dari sistem penanganan debu yang ada. Alat ini dapat dipasang sejumlah tray pada tiap sisi chamber untuk mempersingkat waktu pengendapan partikel debu yang akan dipisahkan sehingga efisiensi pemisahan dan pengumpulan debu menjadi lebih besar. Settling chamber ini memiliki biaya instalasi dan operasi yang murah, namun juga memiliki efisiensi pengumpulan debu overall yang cukup rendah. Berikut ini adalah skema operasi settling
12
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
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
- Ada penambahan untuk instalasi pengolahan limbah cairnya
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
14
Upaya penanggulangan terhadap pencemaran udara diberitahukan tentang berbagai cara untuk penanggulangan dan pencegahan Pencemaraan udara yang tergantung pada sifat dan sumber polutan udara, seperti mengurangi polutan, mengubah polutan, melarutkan polutan dan mendisfersikan polutan. Diharapkan agar keadaan lingkungan tetap sehat dan bersih dari pencemaran udara.Oleh karena itu, diperlukan upaya pengendalian pencemaran udara dengan memanfaatkan peralatan dan teknologi pengendalian pencemaran udara yang saat ini semakin baik dan canggih. Upaya pengendalian pencemaran udara oleh industri yang pertama kali adalah penanggulangan emisi debu, sedangkan penanggulangan emisi senyawa pencemar fasa gas sering diusahakan pada tingkat akhir. Alat yang dapat digunakan adalah dust collector atau alat pemisah/pengumpul debu. Prinsip kerja dari peralatan dan teknologi pengendalian pencemaran udara tersebut diantaranya memanfaatkan gaya sentrifugal dan
gaya gravitasi, dimana cara kerja alat sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya tersebut. Alat-alat yang memanfaatkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi yaitu Settling chamber (ruang pengendapan) dan cyclone (silikon).
3.2 Saran
Sebaiknya polusi atau hasil buangan kegiatan industri lebih diperhatikan efek, dan pencemarnya bagi lingkungan,biota, dan manusia. menggunakan teknologi pengendalian pencemaran udara disetiap industri atau pun aktifitas pembakaran baik secara langsung
ataupun tidak, menjaga dan memperhatikan alat-alat penyaring debu agar tidak rusak .
DAFTAR PUSTAKA
http://nunulasa.wordpress.com/2011/03/11/pencemaran-udara-oleh-industri-dan- pengendaliannya/
http://www.google.co.id/search? : http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2111592- pengertian-gaya-sentrifugal/#ixzz1eDboMKyh http://majarimagazine.com/2008/01/teknologi-pengolahan-limbah-gas/ http://majarimagazine.com/2010/04/penanganan-limbah-udara-industri-pertambangan-part-1/ by Saepul Rohman on 24/04/10 at 10:35 pm http://www.iec.co.id/artikel/penanganan-limbah-udara-industri-pertambangan https://arunals.wordpress.com/.../teknologi-pengolahan-limbah-gas/ http://www.sciencedirect.com http://www.natural-resources.org/environment
