Teknologi Pengolahan Pencemar Udara

TEKNOLOGI PENGOLAHAN PENCEMARAN UDARA

Bentuk Pencemar Udara : PARTIKULAT dan GAS

Partikulat terdiri bentuk padat dan cairan

Gas pencemar :

1. Hidrokarbon : alifatik ataupun aromatik

2. Karbonmonoksida (CO)

3. Oksida Belerang (SOx)

4. Oksida Nitrogen (NOx)

5. Photochemical Oxidant : O3

DUST (Debu)

- Ukuran kecil dan padat

- Merupakan pecahan dari bahan yang lebih besar melalui proses Crushing; Grinding; blasting. Contoh : semen, tepung

- Dapat merupakan by-product (hasil samping/ikutan), contoh: industi

penggergajian kayu

- Tersuspensi dalam udara/gas lain, tetapi tak terdifusi

- Ukuran 1-10 000 m

SMOKE (asap)

- Halus, dan padat

- Hasil pembakaran tidak sempurna dari partikel organik

- Terdiri dari karbon dan bahan terbakar lainnya

- Ukuran : 0,5 - 1m

Bentuk khusus dari partikel

FUMES (uap/asap)

- Keadaan gas dari zat padat volatil atau cairan

- Halus, dan Padat

- Banyak terdiri dari oksida logam : seng, timbal

- Terbentuk dari kondensasi uap bahan padat

- Proses-proses yang menghasilkan fumes: Sublimasi, Distilasi, peleburan logam

- Ukuran 0,03- 0,3 m.

FLY ASH (abu terbang)

- Berasal dari sisa/proses pembakaran

- Partikel yang tidak dapat terbakar

- Inorganik material

- Ukurannya : 1 1000 m

MIST (Kabut)

- Merupakan cairan

- Tetesan dari kondensasi uap dan terdispersi dalam cairan (pembusaan)

- Dapat berasal juga dari reaksi kimia contoh : pada pembentukkan asam sulfat

- Ukuran partikel kurang dari 10 m

- Pada intensitas tinggi FOG

- Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah

SPRAY

- Hasil atomisasi dari cairan, seperti pestisida, herbisida

- Ukuran 10-1000 m

Berdasarkan sifat mengendapnya partikulat :

1. Suspended Particulates (1-20 m) tertahan di udara dalam waktu yang lama

2. Settleable Particles / dust fall lebih besar dari 10 m

PERALATAN PENGENDALI PENCEMAR UDARA

BERBENTUK PARTIKULAT

GRAVITATIONAL SETTLER

- Memanfaatkan gaya gravitasi

- Kecepatan udara masuk 0,5 2,5 m/s

- Minimum efektif pada ukuran partikel lebih besar dari 50 m

- Effisiensi kurang dari 50 %

Keuntungan :

1. Kehilangan tekanan rendah

2. Mudah dalam desain dan pemeliharaan

Kerugiannya:

1. Kebutuhan Ruang Besar

2. Efisiensi rendah

Udara masuk Udara keluar

Debu/partikel

Settling Chamber

CENTRIFUGAL COLLECTORS

- Menggunakan gaya sentrifugal

- Karena gaya sentrifugal relatif lebih besar dari daya gravitasi makan ukuran

yang dapat disisihkan lebih kecil (5 25 m)

- Efisiensi dapat mencapai 50-90 %

Keuntungan

- Mudah dalam desain dan

pemeliharaan

- Kebutuhan luas ruang kecil

- Kehilangan tekanan rendah

Kerugiannya

- Butuh ruangan yang tinggi

- Rendah efisiensi untuk partikel kecil

- Sensitif pada debit udara dan

beban yang bervariasi

Dynamic Precipitator:

-Gaya sentrifugal partikel dibantu oleh putaran kipas

-Tidak dapat digunakan untuk partikel besar

Udara

kotor

Udara

bersih

debu

CYCLONE

WET COLLECTOR/SCRUBBER

- Penyisihan partikel padat dengan menggunakan tetesan air/fluida dan

memanfaatkan gravitasi untuk memisahkan dari udara bersih

Jenis Ukuran partikel (m) Efisiensi (%)

Spray tower > 10 < 80

Cyclonic > 2,5 < 80

Impingement > 2,5 < 80

Venturi > 0,5 < 99

- Dapat digunakan untuk menghilangkan pencemar gas secara simultan

- Ada penambahan untuk instalasi pengolahan limbah cairnya

Udara

bersih

Udara kotor

Air kotor

Air/fluida

SPRAY TOWER

SPRAY TOWER

ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR

- Partikel diberi muatan (elektrostatik) sehingga mudah untuk ditangkap oleh lempengan pengumpul

- Ada dua jenis :

Low Voltage Two Stage

High Voltage Single Stage

Secara umum mekanisme yang terjadi pada proses ini adalah :

1. Pemuatan partikel

2. Pengumpulan partikel

3. Netralisir muatan

4. Penyisihan partikel

Udara kotor

Plate pengumpul

Udara

bersih

Elektroda

pemuat

ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR

FABRIC FILTER

- Merupakan saringan kain : cotton, wool, nylon, dacron, glass

- Dapat digunakan tunggal atau bersama-sama (bag house)

- Ukuran partikel yang disisihkan < 1 m dengan efisiensi 99 %

Udara

bersih

Udara

kotor

PERALATAN PENGENDALIAN PENCEMARAN UDARA

BERBENTUK GAS

ADSORPSI

- melewatkan udara kotor (efluen) pada bahan padat yang berpori (adsorbent)

yang terkandung pada sebuah bed

- Permukaan bahan padat yang berpori akan menangkap/mengikat gas secara

fisika ataupun kimia

Fisika kondensasi gas

Reversible

Kimia molekul gas terikat secara kimia dengan bahan padat berpori, Irreversibel

Macam adsorben : Karbon aktif, Alumina, Bauksit, Decolorizing carbons, Fullers earth, magnesia, silica gel, strontium sulfate

Peralatan adsorpsi : fixed bed

Moving-bed

Fluidized

GAS MASUK

ADSORBENT

MENARA

ADSORPSI

ABSORBSI (SCRUBBER)

Efluen gas kotor kontak dan larutan absorben (solven)

Peralatan absorpsi :

1. Spray tower

2. Plate atau tray tower

3. Packed tower

4. Venturi scrubber

KONDENSASI

Mengubah gas kotor menjadi fase cair dengan menurunkan suhunya

Peralatan kondensasi dibedakan : surface condenser dan contact condenser

Gas kotor udara bersih

kondensat

Air

pendingin

masuk

Air pendingin

keluar

KONDENSASI

PEMBAKARAN (COMBUSTION)

Gas kotor (hidrokarbon) akan dibakar menjadi karbondioksida dan air

Selama pembakaran, supply oksigen terus diberikan sampai terbentuk produk

akhir

Jenis combustion : Direct-flame combustion

Thermal combustion

SOLAR ENERGY

Biogas

Pemanfaatan Gas Methan dari proses

pengolahan anaerobik

Biodiesel

Pemanfaatan Limbah Pengolahan Kelapa Sawit

untuk bahan bakar