TEKNOLOGI PENGENDALIAN PARTIKULAT

Joni HermanaRachmat BoedisantosoJurusan Teknik Lingkungan FTSP – ITSKampus Sukolilo, Surabaya – 60111

TEKNOLOGI PENGENDALIAN PENCEMAR UDARASemester Ganjil 2010-2011

Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan secara teknis untuk pemilihan peralatan pengendalian pencemaran udara

EXHAUST STREAM ZAT PENCEMAR Konsentrasi zat pencemar Kecepatan aliran Suhu Tekanan Kendali uap lembab Kandungan O2 Kandungan karat

Distribusi ukuran partikulat Berat molekul Tekanan uap air Solubilitas Sifat absorpsi Reaktivitas Kemungkinan mudah meledak

Teknologi Pengendali Partikulat yang berupa alat pengendali partikulat dapat dipergunakan dua jenis pengendali, yaitu :Pengendali kering, diantaranya : settling

chamber, cyclone, electrostatic precipitator dan fabric filter.

Pengendali basah, diantaranya : wet scrubber

Settling Chamber Settling chamber merupakan alat pengendali debu

pertama Saat ini settling chamber sudah jarang dipakai Efisiensi penyisihannya yang rendah Hasil penyisihannya/ sisa emisinya tidak sesuai

dengan standard baku mutu yang telah ditetapkan. Namun demikian settling chamber masih dapat digunakan :

Sebagai penangkap debu awal (pre-collection), untuk pengendali partikulat yang lain.

Untuk menyisihkan partikulat dengan diameter partikulat yang besar (> 40 µm)

typical settling chamber

settling chamber dapat berbentuk kotak (rectangular) yang panjang dan horizontal yang dilengkapi dengan inlet, kamar pengendapan/ chamber, system outlet serta hopper.

typical settling chamber

Mekanisme kerja utama dari settling chamber gaya gravitasi , kecepatan aliran gas yang

mengandung partikulat akan dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, dengan kecepatan aliran gas yang berkurang akan turung ke bawah dan jatuh ke dalam hopper.

gaya inersia, karena perubahan arah aliran menyebabkan partikulat terlempar, dan akan jatuh ke dalam hopper.

Ada dua jenis settling chamber yang umum dipakai, yaitu :Settling chamber sederhana, yang terdiri

dari box/ kotak panjang yang dilengkapi inlet dan outlet.

Howard settling chamber, yang terdiri dari beberapa plate tipis yang dipasang secara horisontal untuk mengurangi volume yang berlebihan untuk pengendapan partikel

Dimensi settling chamber

Dengan asumsi : v partikel sama dengan v gas

maka, resident time (tR) dinyatakan dalam :

dengan :Q = kecepatan aliran H = tinggi kamar pengendapan B = lebar kamar pengendapan L = panjang chamber

BHQV

VLt x

xR =→=

Sedangkan efisiensi teoritis dinyatakan sbb :

dimana : = fraksi efisiensi dari ukuran

partikel dp (satu ukuran) vy = kecepatan mengendap

vertikal vx = kecepatan gas horizontal L = panjang chamber H = tinggi chamber

%100×=HVLV

s

yη

η

Kecepatan mengendap (settling velocity) dinyatakan dengan Hk. Stokes :

dengan, νt = kecepatan mengendap g = percepatan gravitasi dp = diameter partikel ρp = densitas partikel ρ = densitas gas µ = viskositas gas

( )µρρ

ν18

2 Lgd ppt

−=

Dengan mempertimbangkan Hk. Stokes diatas, maka efisiensi pada rumus diatas dapat dinyatakan :

dengan K = Stokes law regimeNc = Cunningham factor

( )Q

LBNgdK cpp

µρρ

η18

2 −=

Contoh soal. Suatu gravity settling chamber berbentuk

kotak, dengan lebar 5 meter dan panjang 10 meter serta tinggi 2 meter digunakan untuk menngkap partikulat dengan diameter berukuran 10 μm. Laju aliran gas adalah 0,4 m3/dt. Hitung efisiensi operasi dari settling chamber dengan data diatas. Jika diasumsikan : Stokes Law regime = 1,0 Cuninghanm factor = 1,0 ρp = 1,10 gm/cm ρ = 1,2 x 10-3 gm/cm μ = 1,8 x 10-4 gm/cm dt

Penyelesaian : Dengan menggunakan rumus

= 0,415 x 100%= 41,5 %

( )Q

LBNgdK cpp

µρρ

η18

2 −=

( )

3

36

34

52

104,0.

108,118

101101100050010,19801

mcmx

dtmx

dtcmgmxx

cmxxxcmxcmxxcmgmx

dtcm

d p−

−

=η