kajian desain cerobong asap terhadap emisi pm10 dan so2 akibat pembakaran batubara di pltu pt. x

24
Kajian Perencanaan Desain Cerobong Asap Terhadap Emisi PM 10 dan SO 2 Akibat Pembakaran Batubara di PLTU PT. X Seminar Progres Winona Maheswari Ramadhan 25 2011 020 Pembimbing Prof. dr. Juli Soemirat S, MPH, Ph.D. Co. Pembimbing Dyah Asri Handayani Taroepratjeka, ST., MT. 1

Upload: winonallen

Post on 12-Apr-2016

190 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Presentasi Seminar Progres

TRANSCRIPT

Kajian Perencanaan Desain Cerobong Asap Terhadap Emisi PM10 dan SO2

AkibatPembakaran Batubara di PLTU PT. X

Seminar ProgresWinona Maheswari Ramadhan

25 2011 020

PembimbingProf. dr. Juli Soemirat S, MPH, Ph.D.

Co. PembimbingDyah Asri Handayani Taroepratjeka, ST., MT.

1

LATAR BELAKANG

2

PLTU

• Gas buang hasil pembakaran yang menghasilkan polutan seperti SO2, NO2, CO dan debu.

Dampak

SO2Dampak

PM10

• kerusakan jaringan

paru-paru.

Kajian Perencanaa

n Desai

n

Gangguan paru-paru dan dapat menyebabkan berbagai penyakit pernafasan

Meminimalkan dampak yang akan ditimbulkan akibat emisi cerobong asap PTLU.

MAKSUD & TUJUAN

3

Maksud dari penelitian ini yaitu:•Mengetahui konsentrasi PM10 dan SO2 di lokasi rencana cerobong PLTU PT. X terbangun dan di tiga lokasi searah dengan arah angin dominan,•Mengetahui perbedaan konsentrasi PM10 dan SO 2 di lokasi uji sebelum dan setelah PLTU terbangun,Mengkaji desain perencanaan cerobong asap PLTU PT. X.

Tujuan dari penelitian yaitu:•Mengkaji perencanaan desain cerobong asap PLTU PT. X terhadap parameter PM10 dan SO2,•Mencari alat pengendali pencemaran udara emisi PM10 dan SO2 dengan efisiensi optimum dan harga ekonomis, sehingga konsentrasi polutan di udara ambien menjadi minimal.

PRINSIP KERJA PLTU BAHAN BAKAR BATUBARA

4

Proses ProduksiKertas Generator

Turbin

Boiler Air

Uap Panas

P>>>

Tenaga mekanis

Listrik

Uap Panas Terbuang

Injeksi Air

Emisi PM10 dan SO2

P>>P>

LANGKAH KERJA

5

Data Klimatologi

6

Gambar 1. Wind Rose Kota Bandung Tahun 2005 - 2014

Titik Sampling

7

Keterangan:Sampling point 1: x = 368 m ; y = 1.072 mSampling point 2: x = 930 m ; y = 533 mSampling point 3: x = 2.278 m ; y = 56,4 m

Gambar 2. Peta Lokasi Sampling

Hasil Uji Kualitas Udara AmbienTabel 1. Kualitas Udara Ambien di

Tapak Proyek Cerobong PLTU

8

Tabel 2. Lokasi Pengukuran1 – 1.000 m Arah Selatan

No. Parameter Satuan Hasil Uji Baku Mutu

1.Sulfur Dioksida (SO2)

µg/Nm3 19,10 900

2. PM10 µg/Nm3 3,51 150

Keterangan pengambilan contoh uji

1. Temperatur udara °C 33,2 -

2. Kelembaban % 49,9 -

3. Angin dari Arah ° 40 -

4. Kecepatan Angin m/detik 0,0 – 2,5 -

5. Kondisi Cuaca - Cerah -

No. Parameter Satuan Hasil Uji Baku Mutu

1.Sulfur Dioksida (SO2)

µg/Nm3 38,93 900

2. PM10 µg/Nm3 27,87 150

Keterangan pengambilan contoh uji

1. Temperatur udara °C 30,2 -

2. Kelembaban % 51,5 -

3. Angin dari Arah ° 50 -

4. Kecepatan Angin m/detik 0,0 – 2,5 -

5. Kondisi Cuaca - Cerah -

Hasil Uji Kualitas Udara AmbienTabel 3. Lokasi Pengukuran 2 –

Permukiman Penduduk Timur PT. X

9

Tabel 4. Lokasi Pengukuran 3 –Permukiman Penduduk Selatan PT. X

No. Parameter Satuan

Hasil Uji

Baku Mutu

1.Sulfur Dioksida (SO2)

µg/Nm3 38,81 900

2. PM10 µg/Nm3 20,99 150

Keterangan pengambilan contoh uji

1. Temperatur udara °C 32,9 -

2. Kelembaban % 53,1 -

3. Angin dari Arah ° 100 -

4. Kecepatan Angin m/detik 0,0 – 1,5 -

5. Kondisi Cuaca - Cerah -

No. Parameter Satuan

Hasil Uji

Baku Mutu

1.Sulfur Dioksida (SO2)

µg/Nm3 43,11 900

2. PM10 µg/Nm3 6,93 150

Keterangan pengambilan contoh uji

1. Temperatur udara °C 27,1 -

2. Kelembaban % 61,3 -

3. Angin dari Arah ° 340 -

4. Kecepatan Angin m/detik 0,0 – 1,0 -

5. Kondisi Cuaca - Cerah -

Desain CerobongPLTU PT. X

Data Perencanaan Desain Cerobong PLTU PT. X

Tabel 5. Karakteristik Batubara

11

Tabel 6. Spesifikasi Alat PengendaliPencemaran Udara dan Cerobong

No. Uraian Satuan Nilai

1.Kebutuhan bahan bakar batubara

ton/hari 280

2.Kandungan abu dalam batubara

% 2,58

3.Total sulfur dalam batubara

% 0,23

4. Kandungan Nitrogen % 0,91

5. Kadar air total % 34,36

6. Materi organik % 43,04

7. Kandungan hidrogen % 4,01

8. Kandungan karbon % 60,88

9. Jenis batubara - Bituminous

No. Uraian Satuan Nilai

1.Effisiensi alat pengendali udara (ESP)

% 95

2. Tinggi cerobong m 40,5

3.Diameter cerobong bagian atas

m 1,8

4.Temperatur flue gas

oC 140

5.Kecepatan alir flue gas

m/detik 10

6. Volume flue gas m3/detik 25,4

7.Jenis tungku pembakaran (furnace)

-Tangential fired,

dry bottom

PERHITUNGAN

Tabel 7. Faktor Emisi Pembakaran Batubara Bituminous dan Subbituminous Tanpa Alat Pengendali

12

No. Jenis Tungku Pembakarana Faktor Emisi Pembakaran Batubara (lb/ ton) 𝑺𝒆𝒍𝒖𝒓𝒖𝒉 𝑷𝒂𝒓𝒕𝒊𝒌𝒖𝒍𝒂𝒕𝒃 𝑷𝑴𝟏𝟎𝒃 𝐒𝐎𝐱𝒄,𝒅 1. PC, wall-fired, dry bottom 10A 2,3A 38S 2. PC, wall-fired, wet bottom 7A 2,6A 38S 3. PC, tangential fired, dry bottom 10A 2,3A 38S 4. Cyclone 2A 0,26A 38S 5. Spreader stroker 66 13,2 38S 6. Hand fired 15 6,2 31S

Rumus yang digunakan untuk memprediksi nilai laju emisi dengan menggunakan faktor emisi adalah sebagai berikut (de Nevers, 2000):(Laju Emisi) = (Faktor emisi) x (flow rate batubara)

Berdasarkan hasil perhitungan, laju emisi PM10 dengan kandungan abu dalam batubara sebesar 2,58% adalah 8,33 x 103 mg/dtk dan laju emisi SO2 dengan kandungan sulfur dalam batubara 0,48% adalah 13,89 x 105 mg/dtk.

1. Faktor Emisi

PERHITUNGAN

Tabel 8. Kelas Stabilitas Atmosfer

13

Berdasarkan data hasil pengukuran di lapangan dan Tabel 8, maka kelas stabilitas atmosfer di seluruh lokasi pengukuran termasuk kelas A.

2. Penentuan Kelas Stabilitas Atmosfer

Kecepatan Angin (m/dtk)

Siang Hari Malam Hari Tertutup Awan

Tinggi Sedang Rendah Sebagian BesarTertutup Awan

Sebagian besar Terang

Kelas (1) (2) (3) (4) (5)>2 A A-B B E F2-3 A-B B C E F3-5 B B-C C D E5-6 C C-D D D D>6 C D D D D

PERHITUNGAN

Tabel 9. Nilai Konstanta Persamaan Penyebaran σy dan σz

Tabel 10. Nilai P untuk Koreksi Kecepatan Angin

14

3. Konstanta Parameter Dispersi

Stabilitasa

X > 1 km X > 1 kmc d f c d f

A 213 440,8 1,941 9,27 459,7 2,094 -9,6B 156 106,6 1,149 3,3 108,2 1,098 2C 104 61 0,911 0 61 0,911 0D 68 33,2 0,725 -1,7 44,5 0,516 -13E 50,5 22,8 0,678 -1,3 55,4 0,305 -34F 34 14,35 0,740 -0,35 62,6 0,180 -48,6

Kelas Stabilitas Eksponen PA 0,15B 0,15C 0,20D 0,25E 0,40F 0,60

PERHITUNGAN

15

4. Rumus yang Digunakan

a. Pada titik sampling 1:Besarnya Nilai σy dan σz dengan x = 368 m dan y = 1.072 m (Cooper dan Alley, 1986):σy = axb = 213 (0,37)0,894 = 87,57 mσz = cxd + f = 440,8 (0,37)1,941 + 9,27 = 73,26 m

PERHITUNGAN

16

4. Rumus yang Digunakan

PERHITUNGAN

17

4. Rumus yang Digunakan

PERHITUNGAN

18

4. Rumus yang Digunakan

HASIL PERHITUNGANTabel 11. Konsentrasi PM10 dan SO2 pada Kondisi STP

Tabel 12. Konsentrasi PM10 Setelah Masuk Unit ESP

19

Lokasi UjiKonsentrasi

PM10 SO2

Lokasi Pengukuran 1 – 1.000 m Arah Selatan 2,88 x 10-31 4,79 x 10-29

Lokasi Pengukuran 2 – Permukiman Penduduk Timur PT. X 0,42 95,89

Lokasi Pengukuran 3 – Permukiman Penduduk Selatan PT. X 5.527,03 1.500

Lokasi Uji Konsentrasi PM10

Lokasi Pengukuran 1 – 1.000 m Arah Selatan 1,44 x 10-32

Lokasi Pengukuran 2 – Permukiman Penduduk Timur PT. X 0,03

Lokasi Pengukuran 3 – Permukiman Penduduk Selatan PT. X 0,49

Lokasi: Tapak proyek cerobong PLTU

Lokasi: Sampling Point 1

Lokasi: Sampling Point 2

Lokasi: Sampling Point 3