BAB I

PENDAHULUAN

Seiring berjalannya waktu industri indusrtri baik industri rumahan maupun pabrik semakin banyak di Indonesia. Kini sangat mudah ditemukan sebuah industri meskipun letaknya dekat dengan pemukiman padat penduduk, sehingga industri indutri tersebut harus mengelola limbahnya sesuai dengan ambang batas yang ditetapkan oleh peraturan / perundangan yang berlaku sehingga limbah yang dikeluarkan dari hasil produksi industrin tersebut tidak mengganggu masyarakat sekitar.

Industri ketel uap merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah limbah baik cair maupun gas.

Pada makalah ini akan dibahas mengenai salah satu cara pengelolaan limbah gas / gas buang pembakaran yang dihasilkan dari pengoperasian ketel uap. Gas buang hasil pembakaran pada ketel uap merupakan polusi udara, dimana polusi udara adalah tercemarnya udara oleh berberapa partikulat zat (limbah) yang mengandung partikel (asap dan jelaga), hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, ozon (asap kabut fotokimiawi), karbon monoksida dan timah.

Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur kimia seperti 02, N2, N02, C02, H2 dan lain-lain. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara.Untuk mengurangi limbah udara / polusi udara sehingga limbah udara yang dibuang kelingkungan sesuai dengan ambang batas yang ditentukan, maka pada ketel uap terdapat alat pengelola limbah udara yang disebut Dust Collector.

Dust collector adalah alat pengumpul debu (dust collecting) yang dipakai untuk membersihkan gas buangan di industri agar memenuhi kriteria tertentu.

BAB II

PEMBAHASAN

PENANGKAP DEBU ATAU DUST COLLECTOR ATAU PRAECIPITATOR

Gas asap sebelum dibuang ke Iuar melalui cerobong asap hartis dibersihkan dahulu dari debu atau abu terbang, yang turut terbawa oleh gas asap, agar tidak menimbulkan pengotoran atau polusi terhadap lingkungan sekitarnya. Ada beberapa macam alat yang digunakan untuk menangkap debu terbang sebelum gas asap dibuang ke luar melalui cerobong yaitu :

a. Sistem mekanis kering, terdiri dari :

1. Siklon (cyclone) dan 2. Multisiklon (multi-cyclone) b. Sistem mekanis basah, terdiri dari :

1. sistem hujan buatan, dan 2. sistem adhesi. c. Sistem elektro-statis. 2.1 Sistem Mekanis Kering

A. Siklon (Cyclone)

Siklon atau Cyclone yang prinsip kerjanya didasarkan gaya sentrifugal. Gas asap yang masih kotor masuk ke dalam siklon dengan arah tangensial. Dengan demikian gas asap di dalam siklon tersebut dipaksa melakukan pusaran, sehingga butiran-butiran abu dihempaskan ke dinding siklon, dan menggelincir ke bawah sepanjang dinding siklon, sedangkan gas asap yang relatif lebih ringan dan butiran-butiran debu atau abu akan terpisahkan dari abunya, dan naik ke atas melalui pipa yang terdapat di tengah siklon. Seperti gambar dibawah ini

Gambar 2.1 Siklon (Cyclone)

Debunya akan terpisahkan dan gas asap dan turun ke bawah dan mencapai dasar siklon yang merupakan sumuran abu, dan dengan menggunakan pipa dihubungkan dengan sumuran abu yang terdapat di dasar tungku ketel. Pengumpul debu sistem silklon ini kurang efektif karena hanya butiran-butiran abu yang berat-berat saja yang terpisahkan dan gas asap. Sedangkan butiran-butiran abu yang kecil-kecil dan ringan, yang Berat Jenisnya hampir-hampir sama dengan gas asap, sukar untuk dipisahkan dari gas asap.B. Multisiklon (multi-cyclone) Multisiklon (Multi-cyclone) merupakan penyempurnaan dan sikon biasa. Pada multisiklon terdapat beberapa siklon yang dipasang seri atau bertingkat, sehingga setelah gas asap masuk dengan arah Tangensial ke dalam rumah utama siklon yang besar, butiran-butiran abu kasar terpisahkan dari gas asap, maka gas asap yang masih mengandung butiran-butiran yang sedang besarnya, dan sedang pula Berat Jenisnya, dimasukkan secara tangensial pada siklon-siklon kecil yang terdapat di dalam siklon induk (siklon besar, yang merupakan rumah dari sikIon-siklon kecil tersebut). Butiran-butiran abu yang sedang besarnya dan sedang Berat Jenisnya akan terpisahkan dari gas asap pada siklon-siklon kecil tingkat kedua tersebut. Sedangkan butiran-butiran abu yang halus serta ringan, masih dapat lolos dari multi aikion tersebut.Dengan demikian multi siklon pun masih belum efektif sepenuhnya, karena masih terdapat butiran-butiran abu yang halus serta ringan yang masih dapat lolos ke luar bersama gas asap meninggalkan cerobong. Namun demikan, baik siklon maupun multi sikion tersebut harganya murah. Sehingga untuk intalasi ketel yang dibangun di luar kota, jauh dari daerah pemukiman, penggunaan siklon dan multi siklon terebut sudah cukup memadai.

Gambar 2.2 Multisiklon (Multi-Cyclone)

2.2 Sistem Mekanis Basah

A. Sistem Hujan Buatan

Pengumpul debu dengan sistem Hujan Buatan, tempat gas asap yang kotor dialirkan melalui tirai hujan buatan, sehingga butiran-butiran abu yang kebetulan dijatuhi butiran-butiran air hujan buatan tersebut akan terpisahkan dari gas asap, dan terbawa oleh butiran-butiran air hujan buatan tersebut ke kolam yang terdapat di dasar pengumpul debu tersebut.

Pengumpul debu sistem hujan buatan tersebut, juga masih dianggap kurang efektif karena hanya butiran-butiran abu yang kebetulan tepat satu garis dengan jatuhnya butiran air hujan buatan saja yang dapat terbawa oleh air hujan buatan tersebut dan terpisahkan dari gas asap. Butiran - butiran abu yang secara kebetulan tidak tepat dalam satu garis dengan jatuhnya butiran air hujan buatan, justru akan terdorong menjauhi butiran air hujan buatan yang sedang jatuh turun ke bawah. Dengan dernikian masih terdapat sejumlah butiran-butiran abu baik yang kasar maupun yang sedang dan halus, yang masih dapat lolos dari jatuhan butiran-butiran air hujan buatan tersebut, dan keluar bersama-sama gas asap meninggalkan cerobong asap. Sehingga sistem ini kurang disukai sebagai alat pengumpul debu.

Gambar 2.3 Sistem Hujan BuatanB. Sistem Adhesi

Pengumpul debu sistem Adhesi, mendasarkan kepada gaya tarik menarik antara molekul-molekul dan lain jenis, atau gaya Adhesi antara molekul-molekul yang berlainan jenis tersebut. Pada sistem ini, air dituangkan pada pipa-pipa yang di bagian bawahnya dibuntu, dan tertanam pada kolam dasar di bawah. Pipa-pipa yang dituangi air ini bila telah penuh airnya akan tumpah ke bawah meleleh sepanjang dindmg luar pipa-pipa tersebut, sehingga membasahi dinding luar pipa-pipa tersebut.Gas asap dilewatkan pada sejumlah pipa-pipa yang senantiasa basah dindingnya tersebut, dan penempatan pipa-pipa tersebut dibuat berselang seling sehingga aliran gas asap akan senantiasa menumbuk dinding-dinding pipa yang selalu basah tersebut. Gaya Adhesi antara malekul-molekul abu dan molekul-molekul air yang membasahi dinding Pipa-pipa tersebut, akan menarik serta memisahkan butiran-butiran abu, baik yang kasar, sedang maupun halus butiran-butirannya, dan membawanya serta sepanjang dinding pipa - pipa sebelah luar ke bawah, dan mencapai kolam pengumpul yang terdapat di dasar pengumpul debu tersebut. Dengan cara ini, maka semua butiran - butiran abu akan terperangkap oleh dinding pipa-pipa yang selalu basah tanpa terkecuali. Dengan demikian cara kerja pengumpul debu sistem adhesi ini sangat efektif. Lebih-lebih bila yang digunakan sebagai media adhesi tersebut ialah minyak pelumas bekas, maka daya adhesinya sangat kuat. Namun minyak pelumas bekas dapat membahayakan bila digunakan untuk pengumpul debu sistem adhesi ini, karena mudah menimbulkan bahaya kebakaran. Oleh karena itu, penggunaan minyak pelumas bekas dalam pengumpul debu sistem adhesi ini sedapat mungkin dihindari.

Gambar 2.4 Sistem Adhesi2.3 Sistem Elektro-Statis

Pada penguinpul debu sistem elektro-statis, maka gas asap yang kotor dilewatkan pada kamar yang berisi tirai-tirai elektroda yang terbuat dan tembaga, atau kuningan, ataupun arang. Elektroda-elektroda ini diberi aliran listrik arus searah dengan muatan minus. Dengan demikian setiap butiran - butiran debu dalam gas asap akan diberi muatan negatif dengan tegangan tinggi sekitar 30.000 sampai 50.000 Volt. Gas asap yang mengandung butiran-butiran debu yang bermuatan negatif tersebut dialirkan melalui dasar cerobong yang dilapisi dengan pelat-pelat pelapis dan pelat kuningan atau pelat tembaga yang diberi muatan positif. Antara batang-batang elektroda yang bermuatan negatif dan pelat-pelat pelapis yang bermuatan positif tersebut tegangannya mencapai 30.000 hingga 50.000 Volt. Butiran-butiran debu yang bermuatan negatif tersebut pada saat mencapai dasar cerobong yang dilapisi pelat-pelat yang bermuatan positif akan tertarik oleb pelat -pelat bermuatan positif tersebut, dan begitu menyentuh pelat tersebut akan melepaskan muatannya menjadi netral kembali, dan jatuh ke sumuran abu yang terdapat di dasar cerobong tersebut.

Karena semua butiran-butiran debu pada saat melewati batang-batang elektroda bermuatan negatif akan dimuati dengan muatan negatif, maka dengan demikian semua butiran-butiran debu, baik yang kasar, sedang, maupun halus, akan terpisahkan dari gas asap di dasar cerobong oleh pelat-pelat bermuatan positif tersebut. Dengan demikian pembersihan debunya dapat efektif.

Pengumpul debu jenis etektro-statis ini banyak digunakan dalam ketel uap. Penggunaan energi Iistriknya juga rendah, sekitar 3 hingga 5 kilowatt saja. Keberatannya ialah harus dipunyai penggubah arus listrik, dari arus bolak-balik menjadi arus searah dengan tegangan yang tinggi pula. Sehingga memerlukan biaya investasi khusus untuk melayaninya.

Gambar 2.5 Sistem Elektro-statisBAB III

KESIMPULAN

1. Ada beberapa macam alat yang digunakan untuk menangkap debu terbang sebelum gas asap dibuang ke luar melalui cerobong yaitu :

a. Sistem mekanis kering, terdiri dari :

1. Siklon (cyclone) dan

2. Multisiklon (multi-cyclone) b. Sistem mekanis basah, terdiri dari :

1. sistem hujan buatan, dan

2. sistem adhesi. c. Sistem elektro-statis. 2. Sistem Elektro-statis adalah sistem dust collector yang paling efektif dikarenakan :a. Mampu menangkap partikel partikel abu dari butiran-butiran debu, baik yang kasar, sedang, maupun halus.

b. Penggunaan energi Iistriknya juga rendah, sekitar 3 hingga 5 kilowatt saja

KETEL UAP DUST COLLECTOR1