BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Udara sebagai komponen yang penting dalam kehidupan perlu dipelihara dan tingkatkan.Sehingga dapat memberikan daya dukungan hidup yang optimal bagi makhluk hidup.

Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya.Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada

umumnya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paruparu dan mengendap di alveoli. Partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi .

Oleh karena itu diperlukan suatu alat pemisah partikulat. Beberapa jenis pengontrol partikulat yang ada antara lain adalah inertial separator (settling chamber, baffle chamber, dan cyclone), fabric filter (baghouse), wet scrubber dan elektrostatik presipitator (ESP). Inertial separator memisahkan partikulat dengan menggunakan kombinasi gaya seperti sentrifugal, gravitasi dan inersia. Salah satu jenis inertial separator yaitu cyclone. Alat pengendali partikulat yang dapat menangani partikulat lengket adalah wet scrubber, scrubbing liquid dikontakkan dengan aliran gas yang mengandung partikulat. Namun wet srcubber juga memiliki kekurangan yaitu harus menggunakan material anti korosi dalam menangani gas asam. Menyebabkan polusi air sehingga

dibutuhkan perlakuan lebih lanjut.

2. TUJUAN

1.untuk mengetahui pengertian dari elektrostatik presipitator (ESP).

2. untuk mengetahui prinsip kerja elektrostatik presipitator (ESP).

3. untuk mengetahui metoda dari elektrostatik presipitator (ESP).

4. untuk mengetahui jenis-jenis dari elektrostatik presipitator (ESP).

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN ELECTROSTATIC PRECIPITATION

Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk menangkap partikel-partikel (mis: debu) dengan menggunakan prinsip elektrostatis. Dari asal katanya, Precipitator adalah alat yang digunakan untuk mengendapkan sesuatu. Sedangkan Electrostic adalah sebuah fenomena listrik dimana muatan listrik berpindah dari satu potensial tinggi ke potensial rendah tanpa adanya bagian yang bergerak (bandingkan dengan generator).

Jadi terjemahan bebas Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk mengendapkan debu/partikel padat dengan memanfaatkan prinsip elektrostatis.

B. JENIS-JENIS ELECTROSTATIC PRECIPITATION

1) negatively charged dry precipitators

Jenis ini paling sering digunakan di PLTU batubara, pabrik semen, atau kraft pulp mills.

rsw2) negatively charged wetted-wall precipitators

Jenis ini sering digunakan untuk mengumpulkan mistatau partikulat yang sedikit basah

3) positively charged two-stage precipitators

Jenis ini digunakan untuk menyisihkan mist

C. DASAR TEORI

Elektrostatik static precipitators yang dipasangkan pada sistem cerobong asap digunakan untuk menjebak abu terbang sisa pembakaran yang ikut terbawa dalam asap. Teknik yang digunakan adalah dengan menjebak partikel halus menggunakan listrik bertegangan tinggi dan menampungnya di adah khusus. ESP mengurangi lebih dari 99% partikel-partikel pembakaran.

Jumlah unit presipitator yang disediakan: 2 per boiler.

Potensial tinggi adalah suatu keadaan dimana di daerah tersebut kaya dengan elektron sedangkan potensial rendah adalah suatu keadaan dimana di daerah tersebut miskin dengan elektron. Hal ini sesuai dengan prinsip aliran listrik yaitu listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah (banyak elektron –> sedikit elektron).

Batere memiliki dua kutub, positif dan negatif. Kutub positif adalah kutub yang memiliki lebih sedikit elektron sedangkan kutub negatif adalah kutub yang memiliki lebih banyak elektron. Saat batere dipakai, elektron mengalir menuju kutub yang memiliki jumlah elektron lebih sedikit sehingga akhirnya jumlah elektron yang ada di kedua kutub menjadi sama yang kemudian batere dikatakan habis.

Sifat listrik diatas inilah yang kemudian digunakan sebagai ide awal pembuatan Electro Static Precipitator (ESP). ESP secara garis besar terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yaitu Discharge Electrode, Collection Electrode dan Hammering Device (tidak tampak dalam gambar).

Discharge Electrode (DE) adalah elektroda yang dialiri pulsa arus DC tegangan tinggi negatif sehingga menghasilkan medan listrik negatif. Collection Electrode (CE) adalah elektroda yang di-tanahkan. Sedangkan Hammering Device (HD) adalah alat yang digunakan untuk melepaskan debu/partikel yang menempel pada Collecting Electrode. Karena DE adalah elektroda yang mendapat suplai energi listrik, maka pada daerah sekitar DE merupakan daerah dengan medan listrik terkuat. Semakin jauh dari DE, maka medan listrik negatif akan semakin lema

Di area antara DE dan CE terbagi menjadi dua area yang mengalami kejadian berbeda pula. Di daerah dekat dengan DE dimana pengaruh medan listrik negatif sangat besar, elektron bebas menabrak elektron molekul gas, sedang pada inter electrode region dimana pengaruh medan listrik negatif tidak terlalu besar, elektron bebas menempel pada molekul gas.

Dischage Electrode menghasilkan medan listrik negatif dimana medan listrik tersebut menghasilkan elektron dalam jumlah banyak di sekitar daerah DE.Setelah diketahui ternyata di daerah DE ada bejibun elektron dan CE yang ditanahkan maka sudah kodratnya lah, elektron yang berkeliaran pada DE akan menuju CE. Elektron ini bergerak dengan kecepatan tinggi menuju CE. Jika dipetakan berdasarkan tingkat kecepatan, kecepatan elektron tertinggi berada pada daerah di sekitar DE dan semakin menurun kecepatannya apabila semakin jauh dari DE.

Kodrat elektron yang menuju CE inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk menangkap debu hasil pembakaran boiler yang dilewatkan melalui ESP. Debu yang dilewatkan ke dalam medan listrik tersebut akan menabrak elektron yang berkeliaran menyebabkan molekul gas kehilangan elektron dan menjadi molekul bermuatan positif saja.

Begitu seterusnya sehingga semakin banyak elektron bebas. Karena satu elektron menabrak satu molekul gas dan dihasilkan dua elektron, begitu seterusnya. Proses multiplikasi elektron ini dinamakan dengan avalanche multiplication. Lalu bagaimana dengan proton bebas tersebut? Proton bebas ini bergerak menuju ke arah DE, mencari dimana potensial berbeda terbesar berada. (mirip seperti magnet, dimana Kutub Selatan tarik menarik dengan Kutub Utara).

Electrostatic Precipitator ( ESP ) adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi sebagai alat pengendap atau pemisah debu dari udara yang menggunakan listrik statis. Dengan menggunakan ESP ini jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong pembuangan bisa diturunkan hingga 95 – 99,8 %. ESP digunakan sebagai penyaring debu yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar pada burner. Untuk menghasilkan listrik statis digunakan unit transformator yang masing-masing melayani perangkat alat pada precipitator. Listrik statis yang diperlukan pada proses penyaringan debu diperoleh melalui Conventer AC/DC melalui transformator step up. Prinsip kerja ESP adalah melewatkan gas kotor melalui kamar-kamar yang berisi tirai-tirai elektroda. Elektroda-elektroda ini diberi tegangan tinggi DC sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Disini dijelaskan sistem pada ESP pada gas buang boiler sebagai penangkap limbah debu.

D. Metoda

Cara kerja dari electro static precipitator (ESP) adalah :

(1) melewatkan gas buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negatif (-).

(2) Partikel debu yang sekarang bermuatan negatif (-) kemudian menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate), lihat gambar 4. Debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali secara periodik dari collector plate melalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung (ash hopper), lihat gambar 1 dan 2, dan ditransport (dipindahkan) ke flyash silo dengan cara di vakum atau dihembuskan.

E. Prinsip kerja

1. Presipitator difungsikan dengan memberikan muatan listrik pada partikel.

2. Partikel yang telah bermutan listrik tersebut selanjutnya dilewatkan pada plat yang bermuatan listrik berlawanan dengan partikel sehingga partikel akan menempel pada plat

3. Bila partikel yang sudah banyak selanjutnya alat akan digoyang sehingga partikel yang menempel akan jatuh

F. Proses-Proses Yang Terjadi

1. Pemberian muatan listrik

- Penambahan ion molekul gas

- Penambahan atau pelepasan elekton dari material atau partikel

2. Pembuatan medan listrik

Medan listrik dalam elektrostatik presipitasi dihasilkan dengan cara membuat tegangan tinggi arus DC pada dua buah sistem elektroda

3. Pelepasan partikel dari presipitator

- Partikel yang berbentuk cair, dapat lepas dari presipitator dengan cara mengalir melalui dindind presipitator akibat pengaruh gravitasi.

- Partikel yang berbentuk padat dapat dilepaskan dari presipitator dengan cara mengetuk secara periodic presipitator

- Partikel yang menempel pada presipitator juga dapat dihilangkan dengn cara menyiram dinding sehingga partikel akan dibuang dalam bentuk limbah cair.

G. Gambar Teknis

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk menangkap partikel-partikel (mis: debu) dengan menggunakan prinsip elektrostatis

jenis-jenis electrostatic precipitation adalah negatively charged dry precipitators,positively charged two-stage precipitators,negatively charged wetted-wall precipitators

Teknik yang digunakan adalah dengan menjebak partikel halus menggunakan listrik bertegangan tinggi dan menampungnya di adah khusus

Prinsip kerja presipitator adalah Presipitator difungsikan dengan memberikan muatan listrik pada partikel.,Partikel yang telah bermutan listrik tersebut selanjutnya dilewatkan pada plat yang bermuatan listrik berlawanan dengan partikel sehingga partikel akan menempel pada plat,Bila partikel yang sudah banyak selanjutnya alat akan digoyang sehingga partikel yang menempel akan jatuh

3.2 SARAN

1. Sebaiknya masyarakat lebih memprhatikan kegiatan2 yang menimbulkan pencemaran udara

2. Sebaiknya industry menggunakan teknologi tepat guna dalam pengendalian pencemaran udara yang mempunyai dampak terhadap kesehatan