كل ميسر لما خلق له
"Segala sesuatu akan dimudahkan menuju apa yang ia ciptakan untukknya"
RSS

Penanggulangan Polusi Udara yang Disebabkan oleh Pabrik di Kawasan Daerah Simongan Dengan Menggunakan Metode Spray Tower


       I.            Landasan Teori
Dewasa kini banyak sekali pencemaran yang terjadi di alam, salah satunya adalah pencemaran melalui udara. Pencemaran udara ini semakin lama semakin memperparah isu global warming. Daerah yang menyumbang banyak polusi udara ialah di daerah kota-kota besar dan kawasan perindustrian yang merupakan kawasan padat penduduk. Beberapa kota besar di Indonesia telah sangat memprihatinkan salah satunya di daerah Simongan Semarang Jawa Tengah. Adapun pabrik industri yang terletak dikawasan Simongan adalah :
1.      Simongan Plastik Factory (Simoplas), terletak di Jalan Siliwangi No 353
2.      PT. Kurnia Jati Utama Indonesia, terletak di Jalan Simongan 100A
3.      PT. Alam Daya Sakti, pabrik paving semen terletak didaerah Simongan 39
4.      Panji Tunggal knitting Mil, Simongan 98                  
Beberapa hasil penelitian tentang polusi udara dengan segala resikonya telah dipublikasikan, termasuk resiko kanker darah. Namun, jarang disadari entah berapa ribu warga kota di daerah-daerah kawasan industri yang meninggal setiap tahunnya karena infeksi saluran pernapasan, asma, maupun kanker paru-paru akibat polusi udara kota. Meskipun sesekali telah turun hujan, warna langit di kota-kota besar di Indonesia tidak lagi biru sebiru dulu. Udara kota telah dipenuhi oleh jelaga dan gas-gas yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Diperkirakan dalam sepuluh tahun mendatang terjadi peningkatan jumlah penderita penyakit paru-paru dan saluran pernapasan. Bukan hanya infeksi saluran pernapasan akut yang kini menempati urutan pertama dalam pola penyakit diberbagai wilayah di Indonesia, tetapi juga meningkatnya jumlah penderita penyakit asma dan kanker paru-paru.
Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan mahkluk hidup, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara merupakan masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfer yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara umum serta menurunkan kualitas lingkungan. Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global. (http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara) Secara lebih kompleksnya definisi udara tercemar merupakan kondisi dimana terjadi suatu perbedaan komposisi udara tercemar dengan kondisi udara normal dimana komposisi udara tercemar lebih banyak daripada jumlah dari udara normal dimana udara aktual/ udara tercemar tersebut tidak mendukung kehidupan manusia. Bahan atau zat pencemaran udara sendiri dapat berbentuk gas dan partikel, ada yang dapat dilihat langsung dengan mata dan ada juga yang kasat mata. Komposisi udara normal yang dapat mendukung kehidupan manusia ialah udara yang mengandung banyak oksigen. Udara yang bersih adalah udara yang belum tercampur dengan gas-gas yang berbahaya. Ciri-ciri udara bersih yaitu : tidak berwarna, tidak berbau, terasa segar dan ringan saat dihirup. Sedangkan udara yang sudah tercemar menjadi udara kotor yang sudah terpapar atau tercampur dengan gas-gas yang berbahaya. Ciri-cirinya yaitu: memiliki bau yang tidak enak, berwarna seperti pada asap kendaraan bermotor dan asap cemaran lainnya. Namun kandungan udara bersih belum tentu sehat untuk manusia karena udara yang baik untuk manusia adalah udara yang sehat, tidak mengandung zat berbahaya dan mengandung banyak oksigen. Pencemaran udara diklasifikasikan menjadi 2 bentuk pencemar udara. Bentuk pencemar tersebut yaitu pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar primer adalah pencemar yang di timbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. Misalnya asap kendaraan, asap rokok, asap pabrik yang mengepul di atmosfer dan pencemaran langsung lainnya. Sedangkan pencemar sekunder ialah pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Contohnya:  Sulfur dioksida, Sulfur monoksida dan uap air akan menghasilkan asam sulfurik, terbentuknya hujan asam.
Di daerah kawasan simongan merupaka salah satu kawasan industri yang menjadi kawasan padat penduduk di daerah semarang jawatengah. Kondisi wilayag dimana daerah simingan merupakan salah satu jalan pantura sehingga polusi yang terdapat disana tidak hanya polusi limbah pabrik tetapi juga polusi kendaraan bermotor yang lalulalang. Namun, untuk mengurangi adanya polusi udara tersebut butuh upaya berkelanjutan dari pemerintah dan masyarakat sekitar.

    II.            Penyebab
Banyak faktor penyebab yang dapat menyebabkan pencemaran udara, diantaranya pencemaran yang ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia atau kombinasi keduanya. Pencemaran udara dapat mengakibatkan dampak pencemaran udara bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global atau tidak langsung dalam kurun waktu lama. Di kota-kota besar, kontribusi gas buang kendaraan bermotor sebagai sumber polusi udara mencapai 60-70%. Sedangkan kontribusi gas buang dari cerobong asap industri hanya berkisar 10-15%, sisanya berasal dari sumber pembakaran lain,misalnya dari rumah tangga, pembakaran sampah, kebakaran hutan, dll. Sebenarnya banyak polutan udara yang perlu diwaspadai, tetapi organisasi kesehatan dunia (WHO) menetapkan beberapa jenis polutan yang dianggap serius.Polutan udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia, hewan,serta mudah merusak harta benda adalah partikulat yang mengandung partikel aspa dan jelaga, hidrokarbon, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida. Semuanya diemisikan oleh kendaraan bermotor. WHO memperkirakan bahwa 70% penduduk kota di dunia pernah menghirup udara kotor akibat emisi kendaraan bermotor, sedagkan 10% sisanya menghirup udara yang bersifat marginal. Jenis-jenis bahan pencemaran udara ialah Karbon monoksida (CO), Nitrogen dioksida (N02), Sulfur Dioksida (S02), CFC, Karbon dioksida (CO2), Ozon (03), Benda Partikulat (PM), Timah (Pb), HydroCarbon (HC), dan lain-lain. Faktor penyebab juga terdapat pada setiap perusahaan yang kurang memperhatikan pembuangan limbah gas.
Pemerintah sebagai salah satu bagian yang bertanggung jawab atas keberlangsungan lingkungan hidup, seharusnya memberikan yang terbaik dengan melakukan pembatasan gas limbah yang tidak ramah lingkungan. Pemerntah harusnya membuat peraturan dan undang” yang mengatur konstruksi pabrik yang ramah lingkungan. Dengan adanya peraturan-peraturan tersebut diharapkan sebuah pabrik tidak hanya dapat mengentaskan pengangguran tetapi juga tidak merusak lingkungan jadi setelah teratasinya satu masalah tidak muncul masalah lain. Telah dikeluarkannya undang-undang oleh pemerintah yang mengatur tentang konstruksi pabrik. Peraturan pemerintah nomor 35 tahun 2010 tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri, namun peraturan pemerintah tersebut hanya menjelaskan tentang pedoman teknis kawasan industri yang berbasis lingkungan kuran dijalankan dengan baik karena peraturan yang kurang begitu kongkrit.
Dampak dari Pencemaran Udara adalah Penipisan Ozon, Pemanasan Global ( Global Warming ), Penyakit pernapasan (misalnya : jantung, paru-paru dan tenggorokan), Terganggunya fungsi reproduksi, Stres dan penurunan tingkat produktivitas, Kesehatan dan penurunan kemampuan mental anak-anak, Penurunan tingkat kecerdasan (IQ) anak-anak. Substansi pencemar yang terdapat di udara dapat masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh. Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISNA (infeksi saluran napas atas), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya. Akibatnya fatal bagi bayi dan anak-anak. Orang dewasa yang beresiko tinggi, misalnya wanita hamil, usia lanjut, serta orang yang telah memiliki riwayat penyakit paru dan saluran pernapasan menahun. Celakanya, para penderita maupun keluarganya tidak menyadari bahwa berbagai akibat negatif tersebut berasal dari polusi udara akibat emisi kendaraan bermotor yang semakin memprihatinkan. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan karsinogenik. Memperkirakan dampak pencemaran udara di Jakarta yang berkaitan dengan kematian prematur, perawatan rumah sakit, berkurangnya hari kerja efektif, dan ISNA pada tahun 1998 senilai dengan 1,8 trilyun rupiah dan akan meningkat menjadi 4,3 trilyun rupiah di tahun 2015. Dampak dari pencemaran udara juga dirasakan pada tanaman. Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis. selain dampak langsung yang diurasakan oleh makhluk hidup, dampak juga dirasakan oleh bumi ini. Terjadinya hujan asam disebabkan oleh CO2 yang berlebih diudara, pH air hujan yang biasanya 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain: Mempengaruhi kualitas air permukaan, Merusak tanaman, Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan, Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan. Selain hujan asam pencemaran udara juga mengakibatkan terjadinya efek rumah kaca. Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global. Dampak dari pemanasan global adalah: Pencairan es di kutub, Perubahan iklim regional dan global, Perubahan siklus hidup flora dan fauna, dan lain-lain. Adanya kerusakan pada lapisan ozon juga akibat dari pencemaran udara. Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon.

 III.            Solusi
Dalam menangani pencemaran yang dilakukan oleh para pabrik-pabrik besar, maka dapat dilakukan dengan metode Menara Semprot (Spray Tower) yang diletakkan pada cerobong asap pabrik. Semprot menara atau ruang semprot adalah bentuk teknologi pengendalian polusi. Spray tower terdiri dari pembuluh silinder kosong terbuat dari baja atau plastik dan nozel yang menyemprotkan cairan ke dalam cerobong asap. Aliran gas inlet biasanya memasuki bagian bawah menara dan bergerak ke atas, sementara cairan disemprotkan ke bawah dari satu atau lebih tingkat. Aliran gas masuk dan cairan dalam arah yang berlawanan disebut aliran arus berlawanan.

Gambar 1. Menunjukkan sebuah menara lawan arus-arus semprot khas..
Jenis teknologi adalah bagian dari kelompok dari polusi udara kontrol kolektif disebut sebagai scrubber basah. Aliran arus balik mengekspos gas outlet dengan konsentrasi polutan terendah pada cairan scrubbing segar. Nozel Banyak ditempatkan di menara pada ketinggian yang berbeda untuk menyemprot semua gas ketika bergerak ke atas melalui menara. Alasan menggunakan nozel banyak adalah untuk memaksimalkan jumlah tetesan halus berdampak pada partikel polutan dan untuk menyediakan luas permukaan yang besar untuk menyerap gas.
Secara teoritis, semakin kecil tetesan terbentuk, efisiensi pengumpulan yang lebih tinggi dicapai untuk kedua polutan gas dan partikulat. Namun, tetesan cairan harus cukup besar untuk tidak dilakukan dari scrubber dengan aliran gas keluar digosok. Oleh karena itu, menara semprot menggunakan nozel untuk menghasilkan tetesan yang biasanya 500-1000 m dengan diameter. Meskipun ukurannya kecil, tetesan ini adalah besar dibandingkan dengan yang dibuat di scrubber venturi yang 10-50 pM dalam ukuran. Kecepatan gas tetap rendah, 0,3-1,2 m / s (1-4 ft / s) untuk mencegah tetesan kelebihan dari yang dilakukan menara.
Untuk mempertahankan kecepatan gas rendah, menara semprot harus lebih besar dari scrubber lain yang menangani tingkat aliran gas aliran serupa. Masalah lain yang terjadi di semprot menara adalah bahwa setelah tetesan jatuh jarak pendek, mereka cenderung menggumpal atau memukul dinding menara. Akibatnya, luas permukaan cairan total untuk kontak berkurang, mengurangi efisiensi koleksi scrubber. Selain konfigurasi lawan arus aliran, aliran dalam menara semprot dapat berupa cocurrent atau crosscurrent di konfigurasi.

Gambar 2. Aliran semprot menara crosscurrent.
Dalam cocurrent menara dengan aliran semprot, gas inlet dan aliran cairan ke arah yang sama. Karena aliran gas tidak "mendorong" terhadap semprotan cair, kecepatan gas melalui pembuluh lebih tinggi dari arus balik di menara dengan aliran semprot. Akibatnya, cocurrent menara dengan aliran semprot lebih kecil dari arus balik aliran semprot menara mengobati jumlah yang sama aliran gas buang. Dalam crosscurrent menara dengan aliran semprot, juga disebut horisontal-semprot scrubber, gas dan aliran cairan dalam arah tegak lurus satu sama lain. Pada gambar 2, gas mengalir horizontal melalui sejumlah bagian semprot. Jumlah dan kualitas cairan disemprotkan di setiap bagian bisa bervariasi, biasanya dengan cairan bersih (jika cairan daur ulang yang digunakan) disemprotkan pada set terakhir dari semprotan.
Pada menara semprot (spray tower), gas kotor masuk dari bagian dasar akibat adanya tekanan. Gas membumbung ke atas, sementara dari atas disemprotkan air melalui pipa air yang dilengkapi dengan sprayer sehingga air yang keluar merupakan butiran-butiran halus yang memenuhi menara. Karena adanya gaya berat, butiran-butiran air akan turun sementara gas naik bersama udara. Gas yang terkandung dalam udara bereaksi dengan air dan turun ke bawah kemudian ditampung dan dialirkan ke tempat tertentu yang nantinya akan diolah kembali. Udara dan gas yang bersih keluar melalui cerobong atas.
Menara tower ini mampu digunakan hingga 3 sampai 4 tahun. Perawatannya pun tidak rumit. Cukup dengan pengecekan minimal 6 bulan sekali, kemudian dilakukan platting jika ada tanda-tanda akan terjadi korosi.
Jika mengaitkan antara keberhasilan metode ini dengan persentase keberhasilannya, maka perlu adanya keterkaitannya dengan pihak lain, yaitu pemerintah. Dalam hal ini pemerintah telah mengadakan suatu program yang disebut Clean Air Act. Clean Air Act dibuat oleh pemerintah dan menambah pajak bagi industri yang melakukan pencemaran udara.

Gambar 3. Tata penempatan spray tower di dalam cerobong asap.
Menara semprot adalah perangkat kontrol murah terutama digunakan untuk pengkondisian gas (pendingin atau pelembab) atau untuk tahap pertama atau penghapusan partikel gas. Mereka juga digunakan di banyak gas cerobong sistem desulfurisasi untuk mengurangi penumpukan plugging dan skala oleh polutan. Banyak sistem scrubbing menggunakan semprotan sebelum atau di dasar scrubber utama untuk menghilangkan partikel besar yang bisa pasang.
Menara semprot telah digunakan secara efektif untuk menghilangkan partikel besar dan gas yang sangat larut. Penurunan tekanan yang melintasi menara yang sangat rendah - biasanya kurang dari 2,5 cm (1,0 dalam) air, dengan demikian, biaya operasi scrubber relatif rendah. Namun, biaya pemompaan cairan bisa sangat tinggi.
Menara Semprot dibangun dalam berbagai ukuran - yang kecil untuk menangani gas kecil mengalir dari 0,05 m³ / s (106 ft ³ / min) atau kurang, dan yang besar untuk menangani arus knalpot besar 50 m³ / s (106.000 m³ / menit) atau lebih besar . Karena kecepatan gas yang rendah diperlukan, unit menangani tingkat aliran gas besar cenderung besar ukurannya. Karakteristik operasi dari menara semprot disajikan pada Tabel 1.

Karakteristik Spray Tower
Polutan

Penurunan Tekanan (Δp)
Cair ke Gas rasio (L/G)
Cair ke Inlet tekanan (PL)
Removal efisiensi
Aplikasi
Gas
1.3-7.6 cm air
0.07–2.70 l/m³ (0.5-20 gal/1,000 ft³)
70–2800 kPa
50-90% + (efisiensi tinggi hanya saat gas sangat mudah larut)
Pertambangan, Industri
Kimia, Proses industri
Boiler dan Incinerator
Besi dan Industri baja
Partikel
0.5-3.0 di dalam air
5 gal / 1.000 ft ³ adalah normal;> 10 saat menggunakan semprotan tekanan
10–400 psig
2–8 µm diameter
Menara semprot dapat digunakan untuk penyerapan gas, tetapi mereka tidak seefektif dikemas atau menara piring. Menara semprot dapat sangat efektif dalam menghilangkan polutan jika polutan yang sangat larut atau jika reagen kimia ditambahkan ke cairan.
Misalnya, menara semprot digunakan untuk menghilangkan gas HCl dari knalpot ekor gas dalam pembuatan asam klorida. Dalam produksi superfosfat digunakan dalam pupuk manufaktur, SiF4 dan gas HF yang dilepaskan dari berbagai titik dalam proses. Menara semprot telah digunakan untuk menghilangkan senyawa ini sangat larut. Menara semprot juga digunakan untuk menghilangkan bau di makan tulang dan lemak industri manufaktur dengan menggosok gas buang dengan larutan KMnO4.
Karena kemampuan mereka untuk menangani volume gas besar di atmosfer korosif, menara semprot juga digunakan dalam sejumlah gas cerobong sistem desulfurisasi sebagai tahap pertama atau kedua dalam proses penghapusan polutan. Dalam sebuah menara semprot, penyerapan dapat ditingkatkan dengan mengurangi ukuran tetesan cair dan / atau meningkatkan rasio cair ke gas (L / G). Namun, untuk mencapai salah satu dari ini, kenaikan kedua daya yang dikonsumsi dan biaya operasi diperlukan. Selain itu, ukuran fisik dari menara semprot akan membatasi jumlah cairan dan ukuran tetesan yang dapat digunakan.

Sebenarnya masih banyak metode-metode lain yang dapat digunakan dalam menangani kasus ini, namun menara air ini adalah suatu solusi yang cocok untuk diterapkan di Indonesia, karena menara semprot atau spray tower merupakan metode dengan biaya yang ekonomis, mengingat bahwa Negara kita termasuk negara yang sedang berkembang.

 IV.             Pertanyaan:
1 .      Bahan pembuat tabung apa saja? (istiqomatul)
2 .      Alat tersebut lebih efektif  ditempatkan dimana? Dan apakah alat tersebut butuh perawatan? (aulia)
3 .      Jelaskan lebih detil bagaimana cara kerja alat tersebut! (nofic)
4 .      Gas buangan yang berbahaya bereaksi dengan air, apakah air tidak berdampak pada lingkungan? (rifai)
5 .      Apakah air membutuhkan sesuatu untuk bereaksi dengan gas? (suwaibah)
6 .      Bisa tahan berapa lamakah alat tersebut? Dan apa yang perlu diganti!(hafid)
7 .      Standart khusus oleh pemerintah?(regina)
8 .      Seberapa yakinkah anda tentang udara yang keluar dari cerobong tersebut bersihkah air tersebut untuk digunakan kembali?(ely)
Jawaban :
1.      Bahan pembuat tabung spray tower adalah logam yang tahan terhadapa suhu panas yang tinggi. Logam yang biasa digunakan adalah logam besi yang dilapisi oleh logam anti karat seperti tembaga.
2.      Alat tersebut ditempatkan tepat pada dicerobong asap, dilakukan pengecekkan selama 6 bulan sekali, dan melakukan plating (pelapisan besi) jika terjadi korosi.
3.      Pada menara semprot (spray tower), gas kotor masuk dari bagian dasar akibat adanya tekanan. Gas membumbung ke atas, sementara dari atas disemprotkan air melalui pipa air yang dilengkapi dengan sprayer sehingga air yang keluar merupakan butiran-butiran halus yang memenuhi menara. Karena adanya gaya berat, butiran-butiran air akan turun sementara gas naik bersama udara. Gas yang terkandung dalam udara bereaksi dengan air dan turun ke bawah kemudian ditampung dan dialirkan ke tempat tertentu yang nantinya akan diolah kembali. Udara dan gas yang bersih keluar melalui cerobong atas.
4.      Tidak, karena air buangan digunakan kembali sebagai air penyemprot yang sebelumnya telah di destilasi.
5.      Air sebagai pelarut yang sangat baik, sehingga tidak perlu bantuan untuk bereaksi dengan gas-gas limbah buangan pabrik. Air yang digunakan untuk spray tower bertekanan tinggi dan berupa partikel-partikel kecil sehingga gas dapat dengan mudah diikat oleh partikel air. Sehingga limbah gas dapat berkurang.
6.      Alat ini dapat tahan 3 sampai 4 tahun dengan rutin melakukan pengecekkan selama 6 bulan sekali, dan melakukan planting untuk mencegah terjadinya korosi. Dan melakukan penggantian alat yang telah aus.
7.      Pemerintah telah mengeluarkan beberapa aturan dan udang-undang yang mengatur dan membatasi keluaran zat-zat sisa pabrik yang berbahaya dan mencemari lingkungan. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya Dan Beracun.
8.      75% sampai dengan 90% tingkat kepercayaan terhadap air yang keluar dari cerobong tersebut bersih untuk digunakan kembali karena telah didestilasi.






  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

2 komentar:

risna disini mengatakan...

ada beberapa kata yg ga ngerti ne..
esan cairan harus cukup besar untuk tidak dilakukan dari scrubber dengan aliran gas keluar digosok..

Jack Klewer mengatakan...

tappppp

Poskan Komentar