ISSN 1410-5667 SEMINAR NASIONAL
FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNIK KIMIA 2007 Surabaya, 15 November 2007
Diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Kimia FTI ITS
PL21-1
Kajian Dan Pemetaan Parameter CO, SOx,NOx, Debu Akibat Dispersi
dan Deposisi Emisi Gas Buang Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga
Gas Uap (PLTGU) Merah Mata
M. Djoni Bustan1, Sri Haryati2, Yulkar Pramilus3, Erfina Oktariani4
1,2
Program Studi Teknik Kimia Program Pasca Sarjana Universitas Sriwijaya Jalan Padang Selasa N0.524, Bukit Besar, Palembang 30139 Telp: (0711)352132 354222; Fax : (0711) 317202 320310
1
E-mail : djajashanta@yahoo.co.id
2
E-mail : haryati_djoni@yahoo.co.id
3Badan pengendalian Dampak Lingkungan Daerah Provinsi Sumatera Selatan
4
Jurusan Teknik Kimia BKU Teknologi Energi PPS Universitas Sriwijaya
Abstrak
Meningkatnya degradasi terhadap kualitas lingkungan akibat eksploitasi sumber daya alam secara berlebihan akan menimbulkan berbagai dampak negatif. Salah satu permasalahan pencemaran yang tidak mengenal batas administrasi adalah polusi udara yang oleh dunia internasional diterjemahkan dalam 3 isu pokok lingkungan hidup dunia, isu lingkungan yang bersifat global seperti pemanasan global seperti pemanasan global yang diakibatkan oleh efek rumah kaca, penipisan lapisan ozon dan hujan asam (acid rain). Untuk mengantisipasi dan meminimalisasi dampak yang akan ditimbulkan akibat pencemaran udara dapat dilakukan pendekatan manajemen secara teknologi, sosial, ekonomi dan institusi yang dapat dilakukan dengan suatu permodelan baik pada tahap perencanaan, operasional dan tahap pasca operasional. Tujuan penelitian ini diharapkan dapat mengkaji dan mengevaluasi dispersi dan deposisi emisi gas buang guna meminimalisasi dampak dampak negatif yang akan ditimbulkan dari emisi gas buang terhadap degradasi kualitas lingkungan dan perubahan iklim secara global. Model Industrial Source Compleks dapat digunakan untuk memprediksi sebaran dan deposit konsentrasi emisi gas buang terhadap parameter CO, SOx, NOx dan partikulat pada suatu lokasi yang merupakan fungsi kualitas udara ambien (temperatur, humidity serta arah dan kecepatan angin). Pengolahan dan analisis data dilakukan dengan Model Dispersi ISCT yang merupakan suatu model yang memakai teknik linier programming (LP) dan non linier. Pengukuran kualitas udara ambient yang dilakukan pengamatan pada 10 titik disekitar lokasi pembangkit listrik tenaga gas dan uap ± 21 hektar sedangkan nilai pengukuran kualitas udara emisi dilakukan pada unit simple cycle. Kontribusi penambahan emisi pada unit simple cycle pada musim kemarau rata rata dibawah 50%.
Kata kunci : degradasi kualitas lingkungan; emisi gas buang; model dispersi ISCT; unit simple cycle
1. Pendahuluan
Dengan meningkatnya jumlah penduduk maka meningkat pula kebutuhan hidupnya. Penduduk memerlukan udara bersih, tanah, air dan energi. Sebagai basis dan tumpuan berbagai aktifitas produksi, konsumsi dan distribusi. Ketersediaan jumlah dan mutu sumber daya alam dan lingkungan dapat dijamin dengan adanya ketahanan lingkungan yang mencerminkan keselarasan, keserasian dan keseimbangan antara komponen sumber daya non hayati, hayati termasuk manusia dalam sutu ekosistem. Salah satu permasalahan pencemaran yang tidak mengenal batas administrasi adalah polusi udara yang oleh dunia internasional diterjemahkan dalam 3 isu pokok lingkungan hidup dunia. Isu lingkungan yang bersifat global seperti pemanasan global yang diakibatkan efek rumah kaca (greenhouse effect), penipisan lapisan ozon dan hujan asam (acid rain). Antisipasi terhadap permasalahan tersebut perlu dilakukan dengan suatu perencanaan terhadap sistem yang ada dalam satu model perencanaan guna mencari solusi atau keputusan yang optimal. Perencanaan terhadap sistem tersebut dapat dilakukan dengan beberapa pendekatan baik pendekatan secara teknologi, perencanaan terhadap sosio ekonomi dan pendekatan perencanaan secara kelembagaan.
yang dikarang oleh George Parkin Marsh pada tahun 1864. Dorongan lebih lanjut terhadap perkembangan perhatian masalah lingkungan kemudian berangsur meningkat seiring dengan terbitnya sebuah buku yang berjudul Mans Role in Changing the Face of the Earth yang merupakan suatu volume simposium Wenner Green Conference, 1955 yang diedit oleh W.L. Thomas Jr. Perhatian ahli manajemen tentang masalah lingkungan pertama kali muncul ke permukaan dengan diperkenalkannya konsep disekonomi eksternal pada tahun 1910. Pigou, 1932, salah seorang ahli ekonomi manajemen dalam teorinya telah memasukkan dampak lingkungan dalam analisa ekonomi manajemen. Efek efek yang ditimbulkan oleh individu baik oleh produsen maupun konsumen yang dampaknya belum diperhitungan dalam transaksi pasar baik dalam jumlah maupun harga, dimasukkan dalam sutu kebijakan untuk memberikan kompensasi terhadap kehilangan kesejahteraan individu yang diakibatkan oleh dampak lingkungan yang ditimbulkan. Hardin, 1963 yang menganalisa dampak ekonomi dan dampak lingkungan dari penggunan sumber daya mulai memasukkan dan mempublikasikan tentang polusi lingkungan, polusi udara, polusi air dan permasalahan lingkungan lainnya.
Sejalan perkembangan perhatian masyarakat terhadap lingkungan terjadi pula perkembangan dalam pendekatan analisa ekonomi untuk memasukkan unsur lingkungan seperti Analisa biaya dan Keuntungan (Cost Benefit Analysis), analisa Keefektifan Biaya (Cost Effectiveness Analysis) sampai dengan penggunaan program linier (linier programming), program dinamis dengan memperhatikan tentang waktu (dynamic programming) serta perkembangan metode penilaian lingkungan seperti metode Valuasi Contingent (Contingent Valuation Method). Pada perkembangannya sekarang ini, analisa ekonomi manajemen sudah pada tingkat pemecahan masalah lingkungan dan diintegrasikan dalam kebijaksanaan lingkungan, saat ini hampir semua negara telah mensyaratkan analisa dampak lingkungan (AMDAL) terhadap semua kegiatan usaha atau kegiatan yang akan direncanakan.
Sebagian besar produksi bahan bakar digunakan untuk mendukung kegiatan industri dan transportasi, namun akibat dari penggunaan bahan bakar tersebut untuk kegiatan industri dan transportasi adalah meningkatnya pencemaran udaradan hal ini sudah tentu akan berdampak buruk pada lingkungan dan kesehatan manusia. Komponen komponen pencemaran udara yang paling banyak berpengaruh adalah karbon monoksida (CO), nitrogen oksida (NOx), belerang oksida (SOx), hidro karbon (HC) dan partikulat (particulate).
Model Markal adalah suatu model yang memakai teknik linier programming (LP) untuk mengoptimasi penyediaan energi yang diperoleh terhadap proyeksi kebutuhan energi. Model Markal mempunyai kemampuan multiobyektif yang dapat meminimumkan biaya penyediaan energi, meminimumkan dampak negatif terhadap lingkungan, meminimumkan dampak negatif terhadap lingkungan, meminimumkan penggunaan energi fosil, meminimumkan penggunaan energi terbarukan. Sebelum melakukan optimasi terhadap penyediaan energi menggunakan linier programming terlebih dahulu dilakukan formulasi hubungan antara sumber energi dan kemungkinan penggunaannya melalui teknologi yang tersedia dengan menyusun suatu jaringan sistem energi. Pemakaian energi di semua sektor akan menimbulkan emisi polutan sebagai hasil dari proses pembakaran atau konversi, emisi polutan yang berupa CO akan tersebar dari sumbernya dan kemudian akan menurunkan kualitas udara, tanah dan air disekitarnya.
2. Metodologi
ISSN 1410-5667 SEMINAR NASIONAL
FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNIK KIMIA 2007 Surabaya, 15 November 2007
Diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Kimia FTI ITS
PL21-3
Gambar 2.1. Rangkaian Peralatan
A : Sampling probe G : Bottle of non-return
B : Heat Insulator H : Gas washer
C : Coarse Filter I : Gas dryer
D : Heater J : Suction pump
E : Sample flask Q,R : 3 way cock
F : Manometer, closed type S1,S2,S3 : Silicone tube
Alat pengukur laju aliran gas yang masuk ke dalam rangkaian alat sampling adalah rotameter atau orificemeter, sedangkan untuk menghitung volume gas yang dikumpulkan digunakan meter gas kering (dry gas meter). Pompa vakum hanya untuk menarik gas dengan laju aliran yang rendah. Metode pengukuran emisi gas buang mengacu pada EPA method 7 untuk NOx, EPA Method 6 untuk SO2, EPA Method 5 untuk partikulat debu.
3. Hasil dan Diskusi
Pemakaian energi akan menimbulkan emisi polutan sebagai hasil dari proses pembakaran atau konversi, emisi polutan yang berupa NOx, SOx, CO dan partikulat akan tersebar dari sumbernya dan kemudian akan menurunkan kualitas komponen lingkungan udara, tanah dan air disekitarnya. Hasil penelitian menunjukkan pengukuran kualitas ambien yang dilakukan pengamatan pada 10 titik disekitar lokasi PLTGU dengan radius ± 21 hektar. Kontribusi penambahan emisi pada unit simple cycle pada musim kemarau rata rata dibawah 50% konsentrasi untuk parameter CO tertinggi sebesar 58,58 ug/Nm3 pada lokasi sebelah barat prajen pulau borang, parameter SOx tertinggi pada lokasi sebelah barat prajen sebesar 1,56 ug/Nm3 sedangkan untuk parameter TSP sebesar 20,87 ug/Nm3 pada lokasi sebelah barat prajen dan 15,87 ug/Nm3 untuk parameter NOx desa sungai rumput merah mata. Dilihat dari kondisi lingkungan sekitar lokasi pengamatan terhadap fungsi jarak dari sumber pencemar PLTGU dapat dilihat hubungan korelasi terhadap tingginya konsentrasi pada lokasi sebelah barat prajen pulau borang yang ditimbulkan dari faktor iklim,arah dan kecepatan angin dominan pada musim kemarau yang berhembus ke arah tenggara. Besarnya kecepatan angin yang terjadi pada musim kemarau dapat menyebabkan udara relatif yang lebih renggang dibandingkan pada musim penghujan. Rata rata kecepatan apungan emisi gas buang pada pembangkit listrik tenaga gas uap dan berdasarkan stabilitas atmosfer dilokasi penelitian temperatur yang dihasilkan oleh emisi gas buang akan menyamai temperatur udara disekitarnya setelah waktu beberapa detik.
4. Kesimpulan
Arah dan kecepatan angin merupakan faktor yang mempengaruhi konsentrasi emisi gas buang terhadap kondisi lingkungan disekitar Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTGU). Pengaruh emisi gas buang yang dikelola PLTGU masih memenuhi batas kualitas lingkungan yang dipersyaratkan sebagai kualitas udara ambient.
Daftar Pustaka
1. Curtiss,P dan Rabl,A, (1996) Impacts of Air Pollution : General Relationships and Site Dependence , Atmospheric Environment, Vol 30, pp. 3331 3347
2. EPA-R6-98-002, (1998), Region 6 Risk Management Addenum Draft Human Health Risk Assessment Protocol for Hazardous Waste Combustion Facilities .
3. ETSU, (1996), Economic Evaluation of the Draft Incineration Directive, Report Produced by ETSU, Harwell Laboratory, Didcot, Oxfordshire.
4. Fugitive Emission Estimating Data Report for Angus Chemical Company, (1998).
5. Krewitt,W.A, Trukenmueller, P.Mayerhofer, R.Friedrich, (1995), ECOSENSE-An Integrated Tool for Environmental Impact Analyis .
6. Management System, Identification and Listing of Hazardous Waste ; et al; Final Rule and Porposed Rule, (1998), Bioavailability and Bioaccumulation, p 42148 42149.
7. Markandya, A, (1997), Monetary Valuation Issues in Extended ExternE Working paper prepared for the ExternE Project for the European Commission DGXH.
8. Peer Review Draft (EPA530-D-98-001 A,B dan C), (1998), Human Health Risk Assessment Protocol for hazardous Waste Combustion Facilities .
9. Peer Review Draft (EPA530-D-98-002), (1998), Guidance on Collection of Emissions data to Support Site-Spesific Risk Assessments at Hazardous waste Combustion Facilities .
10. Rabl.A and J.V.Spadaro, (1999), Environmental damages and Costs : An Analysis of Environment International ,.pp.29-46
