• Tidak ada hasil yang ditemukan

POLA SEBARAN EMISI CEROBONG ASAP: STUDI KASUS PT SEMEN PADANG INDARUNG SUMATERA BARAT INDONESIA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "POLA SEBARAN EMISI CEROBONG ASAP: STUDI KASUS PT SEMEN PADANG INDARUNG SUMATERA BARAT INDONESIA"

Copied!
5
0
0

Teks penuh

(1)

POLA SEBARAN EMISI CEROBONG ASAP: STUDI KASUS PT

SEMEN PADANG INDARUNG SUMATERA BARAT INDONESIA

Fazrol Rozi

1)

, Cipto Prabowo

2)

, Aldo Erianda

3)

, Roni Tri Putra

4) 1,2,3)

Jurusan Teknologi Informasi, Politeknik Negeri Padang, Padang

Kampus Limau Manis – Padang

Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Padang, Padang

Kampus Limau Manis – Padang

email : fazrol86@gmail.com

1)

Abstrak

Pencemaran udara akibat gas buangan dari PT Semen Padang telah meresahkan warga sekitar. PT Semen Padang memiliki 17 cerobong asap yang tersebar pada pabrik indarung II, III, IV dan V pada bagian produksi. Selama ini belum ada penelitian yang melibatkan pemodelan matematika dan teknologi informasi untuk mendapatkan pola sebaran buangan cerobong asap PT Semen Padang. Persamaan dispersi Gauss dikembangkan untuk memodelkan pola sebaran buangan dari n-cerobong asap. Dari model tersebut dikembangkan sebuah perangkat lunak yang berbasis android yang terintegrasi GPS. Perangkat lunak ini dapat digunakan oleh semua pihak yang berkepentingan, terutama pihak pengambil kebijakan yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan.

Kata kunci : Persamaan dispersi Gauss, Pencemaran udara, PT Semen Padang

1. Pendahuluan

Udara yang bebas polusi merupakan satu kebutuhan makhluk hidup pada umumnya, terlebih lagi pada manusia. Namun perkembangan industri dan pembangunan yang pesat belakangan ini mengakibatkan terjadinya polusi udara secara global.

Salah satu industri yang sedang berkembang di Indonesia adalah industri semen. Yang mana tiap tahunnya terjadi peningkatan produksi semen dalam negeri. Asosiasi Semen Indonesia menargetkan produksi pada tahun 2016 adalah sebanyak 85 hingga 90 juta ton pertahunnya, jumlah ini meningkat dari tahun 2015 yang hanya 75 juta ton.

Salah satu pabrik semen yang beraktifitas di Indonesia adalah PT Semen Padang, yang terletak di kecamatan Lubuk Kilangan, Kota Padang, Sumatera Barat. Pada tahun 2015 diperkirakan PT Semen Padang memproduksi 9,257 juta ton semen atau sekitar 12% dari total produksi semen nasional. Jumlah ini meningkat dari tahun 2014 yang memproduksi 8,160 juta ton.

PT Semen Padang memiliki 17 cerobong asap yang tersebar pada pabrik indarung II, III, IV dan V pada bagian produksi. Dari cerobong inilah gas pembuangan pabrik dikeluarkan dan ini sangat berpotensi untuk mencemari kualitas udara disekitar pabrik semen ini.

Warga sekitar telah beberapa kali melaporkan keresahan mereka diakibatkan pencemaran oleh PT Semen Padang. Terakhir pada pertengahan 2014, Sebanyak 560 warga komplek Home Owner dari RW V, RW VI dan RW VII, Kelurahan Ranah Cubadak, Kecamatan Lubuk Kilangan Kota Padang melaporkan dugaan pencemaran udara akibat operasional pabrik PT Semen Padang kepada Kementerian Lingkungan Hidup. Berdasarkan keadaan inilah, dirasa perlu untuk melakukan penelitian yang lebih mendalam mengenai pencemaran yang diakibatkan oleh PT Semen padang. Salah satunya dengan membuat pemodelan matematika berkaitan dengan pencemaran yang dihasilkan oleh PT Semen Padang. Dari model ini akan didapat hasil secara teoritis berapa konsentrasi polutan pada jarak tertentu. Selain itu, bisa dilakukan analisis untuk mengetahui jumlah penduduk, sekolah dan fasilitas umum lain yang terkena imbas polusi yang dihasilkan PT Semen Padang.

(2)

2. Tinjauan Pustaka

Pemodelan matematika telah digunakan untuk memodelkan serta mengoptimalkan proses produksi (Locher 2002, Kolip & Savas 2010, Naghiloo et.al 2012) termasuk juga pengoptimalan kinerja mesin yang ada didalam proses produksi (Hiromi Ariyaratne 2013, 2014).

Penggunaan model matematika juga digunakan untuk menentukan konsentrasi zat polutan (Madsen et.al 2004). Dan didapati penggunaan model matematika dalam menentukan jumlah polutan pabrik semen cukup memberikan hasil yang akurat (Emetere & Akinyemi 2015).

Penelitian mengenai pabrik semen di Indonesia adalah pada PT Semen Tonasa yang berada di desa Mangilu, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkajene, Sulawesi Selatan. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh aktifitas pabrik semen terhadap kejadian penyakit saluran pernapasan penduduk sekitar (Soetardjo, 2004) dan pemodelan sebaran gas SO2 pada cerobong asap PT Semen Tonasa (Suryani et.al, 2010).

Sedangkan untuk PT Semen Padang belum ada ditemui penelitian yang menggunakan pemodelan matematika, untuk mengetahui penyebaran polusi yang dihasilkan oleh pabrik.

Model Dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah berdasarkan kepada model persamaan dispersi gauss. Model ini mengandaikan bahwa pola sebaran yang keluar dari cerobong adalah tersebar secara distribusi normal (perhatikan Gambar 1).

Gambar 1. Sistem koordinat pada persamaan Gaussian plume Persamaan ini berjalan dengan asumsi sebagai berikut:

1. Nilai emisi adalah konstan 2. Dispersi pada sumbu x diabaikan

3. Keadaan meteorologi secara horizontal adalah homogen

4. tidak ada perubahan arah angin secara horizontal maupun vertikal. 5. Plume bersifat tak terbatas tanpa melihat aktifitas sebelumnya. 6. Zat polutan tidak reaktif maupun aerosol.

7. Tidak ada reaksi plume dengan permukaan.

8. Dispersi pada sumbu y dan z diambil dari sebaran gauss disekitar pusat plume.

3. Metode Penelitian

Model matematika yang digunakan untuk memodelkan penyebaran polusi udara didasari oleh bentuk umum persamaan dispersi gauss.

( ) -( )* ( ( ) ) ( ( ) )+ (1)

Dari persamaan ini disederhanakan untuk kawasan permukaan atau pada z = 0. Dan dengan mengandaikan jarak searah dengan paksi x maka persamaan (1) menjadi

(3)

( )

-( )

*

( ( ) )

( ( ) )

+

( )

(2) Dengan:

C (x,y,z) adalah konsentrasi emisi pada titik (x,y,z) Q adalah nilai rataan emisi, grams per detik

U adalah rata-rata kecepatan pada cerobong, meter per detik

σy, σz adalah standar deviasi untuk sebaran konsentrasi pada crosswind dan arah vertikal, meter

H adalah tinggi efektif cerobong yaitu jumlah tinggi cerobong dengan plume rise, meter x jarak downwind dari cerobong,

y jarak crosswind dari pusat plume z jarak vertikal dari permukaan

Menggunakan rumus pada persamaan (2), akan dibuat sebuah aplikasi untuk mencari nilai konsentrasi emisi pada titik (x,0,0). Yang menjadi titik pusat atau titik (0,0,0) adalah cerobong pabrik. Aplikasi ini dapat digunakan oleh siapa saja dan dimana saja dia berada.

Gambar 2 Sistem Kerja Aplikasi

Untuk nilai kecepatan angin, diambil pada http://api.openweathermap.org/ dan untuk nilai jarak pengguna dari cerobong adalah dengan menggunakan sistem GPS untuk mengetahui jarak berdasarkan koordinat pengguna saat menggunakan aplikasi. Sedangkan untuk nilai yang di input oleh pengguna adalah nilai rataan emisi dan tinggi cerobong.

4. Hasil dan Pembahasan

Pada aplikasi , nilai yang perlu di input oleh pengguna adalah nilai tinggi cerobong dan rataan emisi. Nilai ini dapat dimasukkan sesuai nilai standar, sebagai nilai pendekatan untuk melihat pola sebaran emisi tersebut. Tampilan aplikasi cek emisi yang telah dibuat adalah sebagai berikut.

Gambar 3 Tampilan aplikasi cek emis

Sebelum menggunakan aplikasi ini, fitur GPS perlu diaktifkan terlebih dahulu untuk mengetahui lokasi pengguna, ini untuk mendapatkan jarak pengguna dari cerobong. Hasil pengujian aplikasi pada beberapa titik.

(4)

Gambar 4 Tampilan Output Nilai Konsentrasi Emisi

Pola sebaran nilai emisi berdasarkan jarak dapat dilihat pada gambar 5. Didapati bahwa, nilai emisi tertinggi berada pada kisaran jarak 300 meter dari cerobong.

Gambar 5 Pola Sebaran Emisi

Berdasarkan pola ini, yang paling terkena dampak dari emisi cerobong asap adalah mereka yang berada dekat (dibawah 300 meter) dari cerobong. Yaitu warga yang bermukim disekitaran pabrik dan pekerja pabrik itu sendiri.

5. Kesimpulan dan Saran

Berdasarkan model dispersi Gauss telah dirancang sebuah aplikasi yang dapat digunakan untuk mengetahui nilai konsentrasi emisi buangan suatu cerobong asap. Berdasarkan nilai ini, dapat dicari bagaimana pola sebaran emisi berdasarkan jaraknya dari cerobong.

Nilai ini perlu diverifikasi berdasarkan data yang sesungguhnya, untuk mendapatkan nilai pendekatan yang akurat. Selain itu, rumus yang digunakan ini masih dapat untuk dikembangkan guna mendapatkan hasil yang lebih baik.

Daftar Pustaka

[1] Lamport, L., 1994, LaTeX: A Document Preparation System, Second Edition, Addison Wiley, Canada.

[2] Li, Shujun., Zheng, Xuan., 2002, Cryptanalysis of a Chaotic Image Encryption Method, Proceeding IEEE – ISACS, Vol.2, Scottsdale-Arizona.

[3] Ariyaratne, W.K.H., Manjula, E.V.P.J., Melaaen, M.C., & Tokheim, L.A., 2013, Mathematical model for alternative fuel combustion in a rotary cement kiln burner, International Journal of Modelling and Optimization, Vol 4, No.1, pp. 56-61

[4] Ariyaratne, W.K.H., Melaaen, M.C., & Tokheim, L.A., 2013, The effect of alternative fuel combustion in the cement kiln main burner on production capacity and improvement with oxygen enrichment, World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol 7, pp 04-29

[5] Emetere, M.E., & Akinyemi, M.L., 2013, Modelling of generic air pollution dispersion analysis from cement factory, Analele Universitatii din Oradea – Seria Geografie, Year XXII, No 1/2013, pp.181-189

0 2E-08 4E-08 6E-08 8E-08 0.0000001 K o n sen tr asi E m isi Jarak (m)

152

(5)

[6] Kolip, A. & Savas, F., 2010, Energy and exergy analyses of a parallel flow, four-stage cyclone precalciner type cement plant, International Journal of the Physical Science Vol 5(7), pp. 1147-1163.

[7] Locher, G., & Klein, H., 2002, Mathematical modelling of the cement clinker burning process, VDS Congress. [8] Madsen, H., Thyregod, P. & Albeanu, G., 2004, Computer Aided Modelling and Pollution Control in Cement

Plants, Fourth Annual Meeting of ENBIS, Copenhagen, Denmark.

[9] Naghiloo, A., Farzaneh, H, Shahabi, H.R., Assadi,M.KH. & Dasti, M., 2011, Using a developed PM in order to optimize the production productivity in a cement industry, J. Appl. Sci. Environ. Manage. Vol. 15(2). Pp. 381-389 [10] Soetardjo, D.S, 2004, Pengaruh kegiatan pabrik semen terhadap kejadian penyakit saluran pernapasan masyarakat

sekitarnya, Tesis. Universitas Indonesia. No. Panggil T7117

[11] Suryani, S., Gunawan & Upe, A., 2010, Model sebaran polutan SO2 pada cerobong asap PT. Semen Tanosa, Kongres dan Seminar Nasional Badan Koordinasi Pusat Studi Lingkungan Hidup se Indonesia ke XX

Biodata Penulis

Fazrol Rozi memperoleh gelar Bachelor of Science, Program Studi Matematik di Universiti Kebangsaan malaysia, lulus pada tahun 2007. Pada tahun 2010 memperoleh gelar Master of Science pada bidang ilmu yang sama dan Universitas yang sama. Saat ini sebagai Staf pada Jurusan/Prodi Teknologi Informasi/Teknik Komputer Politeknik Negeri Padang.

Gambar

Gambar 1. Sistem koordinat pada persamaan Gaussian plume  Persamaan ini berjalan dengan asumsi sebagai berikut:
Gambar 3 Tampilan aplikasi cek emis
Gambar 5 Pola Sebaran Emisi

Referensi

Dokumen terkait