MAKALAH KIMIA UDARA PENENTUAN LOKASI DAN TITIK SAMPLING EMISI CEROBONG PABRIK
Disusun untuk memenuhi salah satu tugas Pada mata kuliah Kimia Udara
Oleh Kelompok 1
Hesty Amalia Poniman (1312C2001) Anggun Fuji Rizqiani
(1312C2004)
PROGRAM STUDI S1 ANALIS KIMIA SEKOLAH TINGGI ANALIS BAKTI ASIH BANDUNG 2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “ Penentuan Lokasi dan Titik Sampling Emisi Cerobong Pabrik ” yang disusun untuk memenuhi salah satu tugas pada mata kuliah Kimia Udara. Tidak sedikit hambatan dan rintangan yang penulis hadapi dalam penyusunan makalah ini, namun berkat doa dan dukungan dari berbagai pihak yang telah memberikan bantuan, saran dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Maka dari itu, kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Penulis mohon maaf jika makalah ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan penulis dalam pendalaman materi dan permasalahan yang dihadapi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dalam rangka mencapai kesempurnaan. Penulis berharap makalah ini dapat menambah pengetahuan dan memberikan manfaat bagi penulis khususnya, maupun bagi pembaca pada umumnya. Bandung,
November 2013
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Tujuan ........................................................................................................... 2 1.3 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN ........................................................................................ 3 2.1 Pencemaran Udara ........................................................................................ 3 2.1.1 Tujuan Sampling dan Analisis ............................................................... 3 2.1.2 Prosedur dan Teknik Pengambilan Contoh Udara ................................. 5 2.1.3 Prinsip Sampling Pencemaran Udara ..................................................... 6 2.2
Persyaratan Cerobong Pabrik ..................................................................... 8
2.3 Penentuan Lokasi dan Titik Pengambilan Contoh Uji .................................. 9 2.3.1 Penentuan Diameter Ekivalen ................................................................ 9 2.3.2 Persyaratan Lubang Pengambilan Contoh Uji ..................................... 10 2.3.3 Persyaratan Sarana Pendukung ............................................................ 11 2.3.4 Penentuan Titik-Titik Lintas ................................................................ 11 2.4 Unit Pengendalian Pencemaran Udara ........................................................ 14 2.5 Pemantauan Kualitas Emisi Udara .............................................................. 18 2.5.1 Pemasangan Peralatan Pemantauan Kualitas Emisi Udara .................. 18 2.5.2 Periode Pemantauan ............................................................................. 18 2.5.3 Titik Pemantauan ................................................................................. 19 BAB III KESIMPULAN....................................................................................... 21 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 22
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dampak pemanasan global semakin meningkat seiring meningkatnya pencemaran udara di bumi. Kepadatan penduduk dan meningkatnya sektor perindustrian cukup berpengaruh terhadap peningkatan pencemaran udara. Hal ini berkorelasi dengan banyaknya aktivitas manusia yang menghasilkan polusi udara sehingga mencemari lingkungan. Aktivitas produksi di kawasan industri menjadi salah satu faktor penyebab pencemaran udara. Sumber pencemaran tersebut digolongkan ke dalam sumber pencemaran tidak bergerak. Gas emisi yang dihasilkan dari aktivitas industri tersebut memiliki dampak negatif untuk lingkungan, sehingga pemerintah menetapkan peraturan perundangan mengenai pengendalian pencemaran udara. Kebijakan-kebijakan dibuat sebagai pedoman untuk para pengusaha yang ingin mendirikan sebuah industri agar tetap memperhatikan dampak yang akan ditimbulkan dari keberadaan industri tersebut terhadap lingkungan di sekitarnya menyangkut limbah yang dihasilkan dari proses produksi ataupun gas-gas hasil emisi pabrik. Baku mutu emisi merupakan parameter penting yang harus dipahami setiap industri sebagai pengendalian hasil emisi terhadap kualitas udara di lingkungan sekitarnya. Setiap industri memiliki parameter baku mutu yang spesifik tergantung dari produk yang dihasilkan. Hasil analisis parameter baku mutu menjadi salah satu informasi yang dapat menjadi pertimbangan pihak industri untuk pengambilan keputusan dalam pengendalian hasil emisi. Hasil analisis sangat berkaitan erat dengan proses sampling karena proses tersebut sangat menentukan kondisi atau kualitas emisi yang dihasilkan secara keseluruhan dari industri tertentu. Pada makalah ini akan dibahas mengenai peraturan ataupun mekanisme dalam penentuan lokasi dan titik sampling hasil emisi cerobong pabrik. Penentuan lokasi dan titik sampling merupakan tahapan awal yang sangat penting dan perlu mendapatkan perhatian karena akan berpengaruh terhadap kesimpulan hasil akhir. 1
2
1.2 Tujuan
Adapun tujuan yang hendak dicapai antara lain: a. Mengetahui penentuan lokasi dan titik sampling emisi cerobong pabrik. b. Mengetahui peralatan yang digunakan dalam sampling emisi cerobong pabrik. c. Mengetahui cara pemantauan pencemaran udara dari sumber emisi.
1.3 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang terdapat pada makalah ini antara lain: a. Bagaimana penentuan lokasi dan titik sampling emisi cerobong pabrik. b. Peralatan apa saja yang digunakan dalam sampling emisi cerobong pabrik. c. Bagaimana cara melakukan pemantauan pencemaran udara dari sumber emisi.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pencemaran Udara
Pencemaran udara saat ini terutama pada kota-kota besar ataupun kawasan kawasan industri di Indonesia mulai dirasakan menjadi masalah yang cukup memprihatinkan. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya keluhan-keluhan masyarakat yang tinggal berdekatan dengan kawasan industri/pabrik. Keluhankeluhan tersebut berupa sesak nafas, rasa mual akibat bau yang tidak enak, rasa perih dimata (iritasi), batuk-batuk akibat terhirupnya debu atau asap hitam yang keluar dari cerobong pabrik, dan lain-lain (www.rcchem.co.id). 2.1.1 Tujuan Sampling dan Analisis
Penerapan metoda dan teknik pengukuran akan ditentukan secara langsung oleh tujuan dan maksudnya. Dalam hubungannya dengan program pengendalian pencemaran udara, metoda sampling yang dilakukan dapat dibagi dalam dua jenis. a. Sampling udara ambien Samping udara ambien dilakukan dengan tujuan-tujuan khusus sebagai berikut:
Untuk mengetahui tingkat pencemaran udara yang ada di suatu daerah, dengan mengacukannya kepada ketentuan dan peraturan mengenai kualitas udara yang berlaku dan baku mutu udara yang berlaku.
Untuk menyediakan pengumpulan data (database) yang diperlukan dalam evaluasi pengaruh pencemaran dan pertimbangan perancangan, seperti: pengembangan kota dan tata guna lahan, transportasi, evaluasi penerapan strategi
pengendalian
pencemaran
yang
telah
dilakukan,
validasi
pengembangan model dilusi dan dispersi pencemaran udara yang ada, evaluasi dan peramalan tingkat-tingkat pencemaran episodik, jangka panjang dan jangka pendek.
Untuk mengamati kecenderungan tingkat pencemaran yang ada di daerah pengendalian pencemaran udara tertentu, termasuk daerah perkotaan.
Untuk mengaktifkan dan menentukan prosedur pengendalian darurat guna mencegah timbulnya episoda pencemaran udara.
3
4
sampling udara ambien dilakukan dengan beberapa cara: - Sampling menerus (kontinu) pada interval waktu yang regular dan kecil - Sampling setengah kontinu, regular misalnya mingguan, bulanan, tahunan, dab seterusnya. - Sampling sesaat tidak kontinu, hanya dilakukan pada saat-saat tertentu saja. Pada dasarnya sampling udara ambien harus dilakukan dengan kekerapan dan jangka waktu yang didasarkan atas pengaruh kesehatan yang mungkin timbul terhadap manusia yang terpapari, yang memberikan gambaran paparan kronis, akut dan episodik. Sampling kontinu merupakan metoda yang paling ideal dalam suatu program pemantauan dan pengawasan kualitas udara, khusunya di daerah perkotaan. Pertimbangan-pertimbangan biaya dan teknologi mungkin menjadi alasan diterapkannya sampling setengah kontinu atau sesaat. Daerah-daerah yang telah diduga tercemar berat memerlukan metoda sampling yang kontinu, yang khususnya ditujukan untuk mengetahui dan mengawasi fluktuasi tingkat pencemaran. Sampling setengah kontinu dapat diterapkan di daerah-daerah yang agak tercemar, yang tidak terlalu ditandai dengan fluktuasi episodik yang tinggi. Sampling sesaat biasanya merupakan suatu metoda yang hanya dilakukan untuk maksud-maksud tertentu, misalnya pengujian keabsahan data yang diperoleh dari sampling kontinu maupun sampling setengah kontinu, atau sebagai langkah awal penentuan titik-titik sampling yang diperlukan dalam program pemantauan dan pengawasan kualitas udara. Sampling sesaat bukanlah metoda yang permanen. b. Sampling sumber Maksud dan tujuan sampling sumber adalah:
Untuk mengetahui dipenuhi atau tidaknya peraturan emisi pencemar udara yang ada oleh suatu sumber stasioner tertentu.
Untuk mengukur tingkat emisi berdasarkan laju produksi industri yang ada (kesetimbangan proses dan emisi), sebagai data yang diperlukan oleh industri sendiri dalam mengevaluasi jalannya proses industri.
5
Untuk mengevaluasi keefektifan metoda pengendalian dan peralatan pengendali pencemar yang dipasang.
Sampling sumber merupakan suatu usaha yang dilakukan dalam program pemantauan dan pengawasan pencemaran udara, langsung dari setiap titik emisinya, baik yang berbentuk titik ( point source), maupun garis (line source). Sumber-sumber utama yang diawasi dan dipantau umunya adalah sumber stasioner. Sumber bergerak seperti kendaraan bermotor menjalani prosedur tersendiri dalam inventarisasi emisi. Faktor emisi merupakan indikator yang digunakan untuk megetahui besaran-besaran pencemar yang dikeluarkan oleh sumber pencemar udara. Sampling sumber akan menyediakan data yang lebih akurat, karena dikaitkan dengan intensitas kegiatan yang dilakukan, baik di dalam lingkungan industri maupun sektor transportasi. Sampling hanya merupakan langkah pertama dalam pengukuran, karena sampel selanjutnya memerlukan analisis laboratorium di mana metoda pengukuran analisis kualitatif dan kuantitatif dilakukan. Dengan melihat rangkaian
prosedur
yang
ditempuh,
beberapa
jenis
kesalahan
dalam
pengukuran dapat berlaku, yaitu: - Kesalahan dalam sampling, dengan mempertimbangkan faktor lingkungan, metoda penangkapan (absorpsi, adsorsi, grab, dst). - Kesalahan dalam analisis laboratorium. Dari sini terlihat bahwa dalam program pengukuran kualitas udara, diperlukan keterampilan dan pengalaman yang tinggi bagi para pelakunya, mulai dari teknisi, analis hingga ahli kimianya. Konsentrasi lacak, dengan orde ketelitian mikro dan nano yang menjadi ciri utama senyawa atmosfer akan menjadi salah satu prasyarat dalam menerapkan metoda sampling dan analisis yang sesuai. 2.1.2 Prosedur dan Teknik Pengambilan Contoh Udara
Metoda pengambilan contoh (sampel) udara dilakukan berdasarkan jenis pencemar (debu sampai gas), lokasi (emisi sampai ambien) dan sampel berdasarkan
waktu
“intermitent ”
sampai
kontinyu
menerus.
Dalam
pelaksanaannya, pengambilan contoh udara tersebut dilakukan dengan beberapa pendekatan yaitu pendekatan statistik untuk mengetahui jumlah sampel dan
6
perubahan reaksi yang mungkin terjadi di dalam contoh udara sebelum dilakukan analisis.
Berdasarkan
karakteristik
pencemar
diperlukan
teknik-teknik
pengambilan contoh udara yang berbeda untuk berbagai jenis pencemaran, yaitu: a. Sampling unsur mudah menguap (volatil) Sampling untuk unsur gas yang mudah menguap dilakukan berdasarkan:
Metoda yang digunakan
konsentrasi yang diperlukan
pemisahan unsur mudah menguap volume yang besar untuk mendapat kuantitas maksimum
b. Sampling unsur debu Sampling dilakukan berdasarkan:
Pengambilan contoh isokinetik
Pencegahan aglomerasi dan kondensasi
c. Sampling emisi Sampling dilakukan berdasarkan:
Pengambilan contoh udara di beberapa titik sampling dalam jumlah maksimum
Jumlah rata-rata contoh udara berdasarkan pengenalan sifat
d. Sampling ambien Sampling dilakukan berdasarkan:
Pengenceran pencemar yang sangat tinggi
Pengambilan di beberapa titik sampling yang tidak isokinetik akibat pengaruh angin
2.1.3 Prinsip Sampling Pencemaran Udara
a. Prinsip Sampling Gas Sampling gas pada dasarnya lebih mudah jika dibandingkan dengan sampling partikulat. Hal tersebut disebabkan oleh kecepatan aliran dalam sampling gas yang tidak harus sesuai dengan kecepatan isokinetik, karena inersia gas dapat diabaikan. Walaupun demikian perlu diperhatikan pula gangguan yang mungkin timbul dalam sampling gas yaitu gangguan oleh partikel yang ada dalam aliran,
7
gangguan kelembaban dalam aliran, reaksi kimia yang mungkin terjadi, efisiensi teknik pengumpulan gas, teknik analisis yang spesifik, akurat, sensitif untuk tiap jenis gas. Selain itu faktor-faktor yang menentukan dalam sampling gas adalah volume gas dan kecepatan aliran dan lamanya waktu sampling. Pada pelaksanaan sampling, kecepatan aliran dalam sampling gas berkisar antara 0,05-0,15 cfm yang diusahakan selalu konstan selama waktu sampling. Untuk Analisis sampel gas perlu menggunakan metoda yang:
Sensitif
Bebas dari gangguan yang mungkin terjadi
Analisis perlu dilakukan secepatnya bagi senyawa/gas yang tidak stabil b. Prinsip sampling partikulat dari sumber emisi Sampling partikulat dilakukan terhadap sumber yang mengemisikan partikel “ solid dan liquid ”. Sampling dilakukan misalnya untuk mengetahui tingkat emisi total partikulat, fraksi total partikulat volatil dan “non-volatil” atau distribusi ukuran partikulat. Faktor-faktor yang mempengaruhi sampling partikulat adalah:
Kecepatan aliran udara masuk
Kemiringan inlet pada alat sampling dan bentuk serta ukuran inlet untuk mendapat hasil sampling yang representatif, sampling partikulat harus
dilakukan pada kondisi isokinetik. Isokinetik adalah suatu kondisi kecepatan aliran di dalam saluran penghisap sampel sama dengan kecepatan aliran ratarata gas di dalam saluran (cerobong). Kondisi ini terutama sangat diperlukan pada pengambilan partikel yang relatif besar (berdiameter lebih besar dari 5 mikron). Jika sampling tidak dilakukan secara isokinetik akan terjadi kesalahan-kesalahan sebagai berikut:
Volume sampling tidak sebanding dengan luas penampang
Partikel dengan diameter 3-5 mikron akan mengalami penyimpangan dari aliran gas Kemungkinan yang terjadi dalam sampling partikulat berkaitan dengan
kondisi isokinetik adalah sebagai berikut:
8
bila Vs > Vn maka Cs > Cn bila Vs < Vn maka Cs < Cn bila Vs = Vn maka Cs = Cn Dimana: Vs = kecepatan rata-rata aliran gas dalam saluran (cerobong) Vn = kecepatan isokinetik Cs = konsentrasi partikel yang terdeteksi Cn = konsentrasi isokinetik
2.2
Persyaratan Cerobong Pabrik
Cerobong
udara
harus
dibuat
dengan
mempertimbangkan
aspek
pengendalian pencemaran udara yang didasarkan pada lokasi dan tinggi cerobong. Pertimbangan kondisi meteorologis dan tata guna tanah merupakan salah satu pertimbangan untuk mendapatkan lokasi dan tinggi cerobong yang tepat. Rancang bangun atau disain cerobong disesuaikan kondisi pabrik dengan pertimbangan emisi yang akan dikeluarkan tidak melebih baku mutu emisi yang ditetapkan. Disamping itu beberapa persyaratan perencanaan cerobong secara umum seperti berikut: a. Tinggi cerobong sebaiknya 2 – 2,5 kali tinggi bangunan sekitarnya sehingga lingkungan sekitarnya tidak terkena turbulensi. b. Kecepatan aliran gas dari cerobong sebaiknya lebih besar dari 20 m 3/detik sehingga gas-gas yang keluar dari cerobong akan terhindar dari turbulensi. c. Gas-gas dari cerobong dengan diameter lebih kecil dari 5 feet dan tinggi kurang dari 200 feet akan mengakibatkan konsentrasi di bagian bawah akan menjadi tinggi. d. Konsentrasi maksimum bagian permukaan tanah dari cerobong gas-gas (agar terjadi difusi) biasanya terjadi pada jarak 5 - 10 kali tinggi cerobong down wind . e. Konsentrasi maksimum zat pencemar berkisar antara 0,001 - 1% dari konsentrasi zat pencemar dalam cerobong. f. Konsentrasi di permukaan dapat dikurangi dengan menggunakan cerobong yang tinggi. Variasi konsentrasi pencemar pada permukaan akan berbanding terbalik dengan kuadrat tinggi cerobong efektif.
9
g. Warna cerobong harus mencolok sehingga mudah terlihat. h. Cerobong dilengkapi dengan pelat penahan angin yang melingkari cerobong secara memanjang ke arah ujung atas. i. Puncak cerobong sebaiknya terbuka, jika pihak industri menganggap perlu untuk memberi penutup (biasanya cerobong kecil/rendah) maka penutup berbentuk segitiga terbalik (terbuka ke atas). j. Setiap cerobong diberi nomor dan dicantumkan dalam denah industri. Disamping itu di sekitar cerobong sebaiknya dilengkapi dengan tempat parkir sehingga kendaraan sampling dapat sedekat mungkin dengan lubang sampling. Apabila cerobong tidak sesuai dengan ketentuan di atas, maka perlu dilakukan modifikasi perlakuan gas buang. Hal tersebut dilakukan dengan mengubah kecepatan serta temperatur gas, sehingga akan diperoleh tinggi cerobong efektif yang lebih tinggi.
2.3 Penentuan Lokasi dan Titik Pengambilan Contoh Uji
Pemilihan lokasi dilaksanakan pada suatu tempat paling sedikit 8 kali diameter cerobong dari aliran bawah (hulu) dan 2 kali diameter dari aliran atas (hilir) dan bebas dari gangguan aliran seperti belokan, pelebaran atau penyempitan aliran di dalam cerobong. Untuk memenuhi kriteria minimum standar yaitu menghindari adanya aliran turbulen, Lokasi alternatif dapat dipilih pada posisi 2 kali diameter cerobong dari aliran bawah atau 0,5 kali diameter cerobong dari aliran atas. Apabila kriteria 8 kali diameter di belokan bawah dan 2 kali diameter di atas tidak bisa dipenuhi, kriteria alternatif ini harus dipenuhi. 2.3.1 Penentuan Diameter Ekivalen
a. Cerobong berpenampang empat persegi panjang dengan penyempitan atau pelebaran luas penampang De =
Dimana: De = diameter ekuivalen (m), 2 = tetapan matematis untuk penentuan diameter ekivalen, L = panjang penampang cerobong (m), W = lebar penampang cerobong (m).
10
b. Cerobong berpenampang lingkaran dengan ada nya penyempitan atau pelebaran diameter Cerobong pada aliran atas berdiameter dalam lebih kecil (d) dari diameter dalam aliran bawah (D), maka: De =
Dimana: De = diameter ekuivalen (m), 2 = tetapan untuk penentuan diameter ekuivalen, D = diameter dalam dari cerobong bawah (m), d = diameter dalam dari cerobong atas (m). Untuk contoh letak lubang sampling pada cerobong dapat dilihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Letak Lubang Sampling (Yusiono, 2013)
2.3.2 Persyaratan Lubang Pengambilan Contoh Uji a. Lubang pengambilan contoh uji yang mampu mendapatkan data yang
akurat dan mewakili dengan persyaratan diameter lubang pengambilan contoh
11
uji minimal 10 cm. b. Lubang pengambilan contoh uji harus memakai tutup dengan sistem plat flange
yang dilengkapi dengan baut. c. Arah lubang pengambilan contoh uji tegak lurus dengan dinding cerobong.
2.3.3 Persyaratan Sarana Pendukung
Sarana pendukung diantaranya: a. Tangga besi dan selubung pengaman pelat besi. b. Lantai kerja atau landasan pengambilan contoh uji dengan ketentuan: - Dapat mendukung beban minimal 500 kg. - Keleluasaan kerja untuk minimal 3 orang. - Lebar lantai kerja terhadap lubang pengambilan contoh uji 1 m sampai 2 m dan melingkari cerobong - Pagar pengaman setinggi satu meter. - Katrol pengangkat alat pengambil contoh uji. - Stop kontak aliran listrik sesuai dengan peralatan yang digunakan. c. Penempatan sumber aliran listrik dekat dengan lubang pengambilan contoh uji. d. Sarana dan prasarana pengangkutan serta perlengkapan keamanan dan keselamatan pengambilan contoh uji harus tersedia. 2.3.4 Penentuan Titik-Titik Lintas
Titik lintas (Travers Point ) adalah jumlah minimum titik pengambilan sampel representatif melalui penampang lintang cerobong. Penentuannya dilakukan pada saat sampel partikel emisi gas buang sumber tidak bergerak diambil. Penentuan titik-titik lintas pengukuran ada 2 (dua) macam, yaitu: a. Cerobong Berpenampang Bentuk Lingkaran Setiap titik-titik lintas pengukuran harus dipilih pada lokasi seperti pada tabel 2.1 dengan menyesuaikan diameter cerobong yang diukur. Jumlah titik-titik lintas pengukuran paling sedikit 4 titik untuk diameter cerobong kurang dari 1 m dan paling banyak 20 titik untuk diameter cerobong lebih dari 4,5 m. Masing-masing titik lintas pengukuran mewakili lokasi dengan luasan yang sama besar yang dapat dilihat pada gambar 2.2
12
Gambar 2.2 Titik-titik lintas pengukuran untuk cerobong ukuran diameter di atas 2 m dengan irisan melintang berbentuk lingkaran (SNI 19-7117.2-2005)
Keterangan gambar: A = lubang pengambilan contoh uji
1 = titik lintas 1
R = jari-jari cerobong
2 = titik lintas 2
r1=jarak titik lintas 1 dari pusat cerobong
3 = titik lintas 3
r2 = jarak titik lintas 2 dari pusat cerobong r3 = jarak titik lintas 3 dari pusat cerobong Berikut disajikan mengenai jarak dari pusat cerobong ke titik-titik lintas pengukuran (Tabel 2.1) Tabel 1 Pedoman penentuan titik-titik lintas pengukuran untuk cerobong dengan irisan melintang berbentuk lingkaran Jarak dari pusat cerobong ke titik-titik lintas pengukuran (m)
Diamater cerobong 2R (m)
Jumlah pembagian jari-jari
Jumlah titik lintas pengukuran
r1
r2
r3
r4
r5
<1
1
4
0,707R
-
-
-
-
>1 s/d 2
2
8
0,500R
0,866R
-
-
-
>2 s/d 4
3
12
0,408R
0,707R
0,913R
-
-
>4 s/d 4,5
4
16
0,354R
0,612R
0,791R
0,935R
-
> 4,5
5
20
0,316R
0,548R
0,707R
0,837R
0,949R
(SNI 19-7117.2-2005)
13
b. Cerobong Berpenampang Bentuk Empat Persegi Panjang atau Bujur Sangkar Setiap luasan cerobong asap harus dibagi menjadi minimal 4 atau lebih bagian luasan berbentuk segi empat atau bujur sangkar dengan luas sama besarnya sesuai gambar 2.3 dan tabel 2.2
Gambar 2.3 Contoh penentuan titik-titik lintas pengukuran pada irisan cerobong bentuk empat persegi panjang dan bentuk bujur sangkar
(SNI 19-7117.2-2005) Keterangan gambar: A = lubang pengambilan contoh uji B = titik lintas I = cerobong bentuk persegi panjang; II = cerobong bentuk bujur sangkar; Ɩ = panjang sisi pembagi (m).
Tabel 2.2 Pedoman penentuan titik-titik lintas pengukuran pada irisan cerobong bentuk empat persegi panjang atau bujur sangkar Luas irisan melintang cerobong A ( m 2)
Panjang sisi pembagi / ( m )
≤1
Ɩ ≤ 0,5
>1 s/d 4
Ɩ ≤ 0,667
>4 s/d 20
Ɩ ≤ 1,0
Semakin banyak titik lintas pengukuran yang ditentukan maka semakin representatif untuk pengambilan contoh uji (SNI 19-7117.2-2005)
14
2.4 Unit Pengendalian Pencemaran Udara
Pengendalian pencemaran udara secara garis besar meliputi pengendalian partikulat dan pengendalian gas. Terdapat beberapa peralatan yang secara spesifik dapat
mengurangi
pengendaliannya
emisi
untuk
dari
partikulat
partikulat
secara
dan umum
gas,
dimana
dilakukan
mekanisme secara
fisik
(penyaringan, perbedaan medan magnet, penangkapan, dan lain-lain) dan untuk gas secara umum dengan cara kimiawi (pelarutan, penyerapan, dan lain-lain). Pemilihan peralatan pengendalian pencemaran udara, ditentukan berdasarkan faktor-faktor sebagai berikut: - jenis proses produksi yang akan dikendalikan. - beban dan konsentrasi outlet yang diperlukan. -
kelembaban inlet.
-
temperatur inlet.
- jenis partikel/debu yang akan dikumpulkan. -
konsentrasi debu pada inlet.
-
volume inlet.
a. Electrostatic Precipitator (EP) Electrostatic
Precipitator (EP)
merupakan
peralatan
pengendalian
pencemaran udara untuk partikel yang bekerja berdasarkan medan listrik yang terjadi sebagai akibat dari perbedaan muatan listrik. Electrostatic Precipitator dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Electrostatic Precipitator (EP) (www.hitachi-pt.com)
15
EP mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan peralatan lain dimana EP memiliki penurunan tekanan yang konstan dan kinerja bervariasi. Beberapa keuntungan EP yang lainnya adalah: -
Serba guna dimana kinerja yang efisien untuk semua industri.
-
Efisien dengan tingkat pengumpulan debu lebih besar dari 99,9% untuk seluruh ukuran partikel, termasuk ukuran sub micron.
-
Konsumsi energi 20 - 60 kW tiap 100.000 cubic feet gas, tergantung pada tipe unit, proses, efisiensi, dan lain-lain.
-
Tahan terhadap kehilangan tekanan.
-
Dapat beradaptasi untuk suatu kondisi yang ekstrim seperti temperatur yang berfluktuasi secara ekstrim.
-
Perawatan yang relatif mudah, dimana perawatan internal dapat dilakukan pada saat pabrik sedang tidak beroperasi (shut-down) sedangkan perawatan eksternal dapat dilakukan secara tidak teratur tetapi dalam frekuensi yang relatif rendah.
-
Waktu penyusunan relatif lama. Penggantian peralatan relatif tidak berarti dalam kondisi operasi yang normal.
b. Siklon Siklon merupakan peralatan penangkap debu yang bekerja berdasarkan gaya centrifugal dimana udara yang masuk secara tangensial, menyebabkan material digerakkan ke arah luar dari kerucut dan dikeluarkan melalui hopper, sedangkan udara bersih akan dikeluarkan melalui bagian atas dari siklon. Kadang-kadang siklon dipasang untuk pengendalian awal debu pada boiler penyimpan panas dan boiler limbah kayu untuk mengurangi beban ke Precipitator. Rata-rata efisiensi siklon 65% untuk diameter partikel 40 micron. Gambar siklon dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut.
16
Gambar 2.5 Siklon (www.termoyapi.net) c. Pengumpul Proses Basah (Wet Process Collector ) Tipe ini menggunakan semburan air untuk menangkap aliran gas dan mengendapkan partikel dan gas dalam air sehingga dapat dipisahkan. Proses basah pengumpul partikulat menghasilkan endapan ( sludge) yang menimbulkan
masalah
pencemaran
baru
(kedua)
yang
harus
diatasi.
Pengumpul proses basah sering digunakan pada boiler pembakar limbah kayu dan kabut asam sulfat. Salah satu jenis alat Wet Process Collector yaitu Wet Scrubber dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Wet Scrubber (onlinechemicalengineering.com)
17
d. Cartridge Collector Sistem operasi cartridge menggunakan lipatan filter sekitar 2 sampai 3 pasang, yang terbuat dari kertas atau lakan media ( felt paper ). Cartridge collector sering digunakan pada proses industri kecil yang menangani laju pembuangan lebih kecil dari 25.000 ft 3/menit. Gambar Cartridge Collector dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut.
Gambar 2.7 Cartridge Collector (www.baghouse.com) e. Baghouses Baghouses (sering disebut pengumpul debu kering atau fabric filter collectors) efisiensinya mendekati precipitator dan digunakan untuk berbagai aplikasi. Baghouses seperti rumah yang di semua tempat terdiri dari beberapa lusin sampai ribuan lusin fabric filter bags. Penomoran "bags" adalah unit, sesuai dengan material pembuat "bags" yang tergantung pada kegunaannya. Udara yang mengandung debu didorong atau ditarik melalui " bags filter " yang menyebabkan terbentuknya lapisan debu pada " bags" yang memisahkan debu dari udara bersih. " Bags" dibersihkan dengan menggunakan getaran mekanik yang lain, kebalikan dari proses udara atau getaran dengan penekanan udara. Untuk gambar Baghouses dapat dilihat pada gambar 2.6.
18
Gambar 2.6 Baghouses (www.pcsesp.com)
2.5 Pemantauan Kualitas Emisi Udara 2.5.1 Pemasangan Peralatan Pemantauan Kualitas Emisi Udara
Untuk pemantauan yang terus-menerus, diperlukan pemasangan alat pengukuran kualitas udara emisi dengan persyaratan yang meliputi: a.
Mendeteksi minimal semua parameter yang ada di dalam baku mutu emisi yang ditetapkan sesuai dengan jenis industrinya.
b.
Mendeteksi laju alir volume emisi yang dikeluarkan.
c.
Berada pada lokasi yang relatif memudahkan dalam pemeriksaan kualitas udara emisi, mudah terlihat.
d.
Berada pada lokasi yang relatif kuat untuk menjaga keamanan petugas pemeriksa atau alat pengukur kualitas udara.
2.5.2 Periode Pemantauan
Pemantauan kualitas udara emisi oleh pihak Industri harus dilakukan secara terus menerus untuk parameter yang mempunyai fasilitas pengukuran secara otomatis dan periode 6 bulan untuk peralatan manual dan dilaporkan kepada Gubernur/Pemerintah Daerah setempat dengan tembusan kepada BAPEDAL. Jika terjadi kasus pencemaran atau dari hasil pemantauan rutin menunjukkan kondisi kualitas udara mendekati/melewati baku mutu, maka frekuensi pemantauan dapat
19
ditingkatkan atau periode pemantauan menjadi lebih pendek yang dapat dilakukan oleh Pemerintah Daerah/BAPEDAL dalam upaya untuk penataan baku mutu. a. Pemantauan rutin yang dilakukan oleh penanggung jawab kegiatan berupa: - pemantauan secara terus-menerus dengan menggunakan fasilitas peralatan secara otomatis. -
setiap periode 6 bulan dengan menggunakan peralatan manual.
b. Pemantauan dalam rangka penataan/pengawasan ketentuan baku mutu emisi yang dilakukan oleh Pemerintah Daerah/BAPEDAL minimal tiap periode waktu 6 bulan sekali c. Pemantauan tidak rutin yang dilakukan oleh Pemerintah Daerah/BAPEDAL untuk tujuan: -
upaya pengendalian pencemaran udara karena kasus pencemaran atau karena dari hasil pemantauan rutin menghasilkan data kualitas udara melampaui baku mutu yang berlaku.
- pemeriksaan gangguan/kerusakan peralatan pengendalian pencemaran udara,
atau
gangguan/kerusakan
bagian
peralatan/proses
yang
menyebabkan baku mutu emisi udara terlampaui. 2.5.3 Titik Pemantauan
Titik pemantauan pencemaran udara ditempatkan sesuai dengan maksud dan tujuannya. Untuk pengamatan suatu sumber pencemaran tertentu, baik yang berbentuk titik diam, garis, maupun area, umumnya selalu diperlukan suatu konfigurasi titik sebagai berikut: -
Pemantauan titik sumber, langsung mengukur kadar emisi pencemar yang dikeluarkan oleh titik sumber seperti dalam sampling sumber. Faktor emisi sumber akan dapat diamati dari titik pemantauan sumber ini. Untuk sumber titik pada ketinggian (elevated source), stack sampling dengan prosedur, peralatan dan metode dasarnya umum digunakan.
-
Pemantauan daerah dampak, merupakan pemantauan di sebelah hilir angin (down wind ) yang menerima secara langsung pengaruh emisi sumber. Pemantauan daerah dampak diutamakan dilakukan di atas permukaan
20
tanah, meskipun pemantauan dalam arah vertikal mungkin diperlukan untuk maksud-maksud penelitian yang lebih akademis, misalnya mengenai penyebarannya.
Metoda
transeksional
umum
diterapkan
dalam
pemantauan daerah dampak, untuk mengetahui penyebaran horisontal dan jangkauan daerah pengaruh. -
Pemantauan daerah referensi, untuk mengetahui keadaan latar belakang kualitas udara, yang umumnya dilakukan di daerah yang tidak terpengaruhi sumber, yaitu daerah di sebelah hulu (up wind area). Kualitas latar belakang akan mencerminkan keadaan yang tidak terpengaruh kegiatan sumber yang diamati, namun dapat memberikan informasi mengenai kontribusi sumber-sumber pencemar lokal yang telah ada dan keadaan alaminya.
-
Pemantauan pengaruh sumber lain, khusus untuk mengetahui pengaruh yang ditimbulkan oleh sumber-sumber pencemar utama lain, selain sumber yang diamati. Informasi ini diperlukan terutama untuk mengetahui secara tepat hingga sejauh mana pengaruh-pengaruh sumber lain terhadap konsentrasi pencemar udara yang diamati di daerah pengaruh. Program pemantauan yang demikian lebih bersifat khusus untuk mengamati
pengaruh dari suatu sumber tertentu dalam suatu jangka waktu, misalnya dalam kaitannya dengan studi AMDAL. Strategi dalam penentuan konfigurasi titik-titik pemantau akan memungkinkan pelaksanaan yang lebih ekonomis (Soedomo, 2001)
BAB III KESIMPULAN
- Pemilihan lokasi dilaksanakan pada suatu tempat paling sedikit 8 kali diameter cerobong dari aliran bawah (hulu) dan 2 kali diameter dari aliran atas (hilir). - Pemilihan lokasi bebas dari gangguan aliran seperti belokan, pelebaran atau penyempitan aliran di dalam cerobong. - Penentuan diameter ekivalen terdiri dari penentuan diameter pada cerobong berpenampang empat persegi panjang dan cerobong berpenampang lingkaran. - Beberapa unit pengendalian pencemaran udara diantaranya Electrostatic Precipitator, siklon, Wet Process Collector, Cartridge Collector, dan Baghouses.
21
DAFTAR PUSTAKA
[Kepdal] Keputusan Kepala Badan Pengendalian Dampak Lingkungan. 1996. Pedoman Teknis Pengendalian Pencemaran Udara Sumber Tidak Bergerak . KEP-205/BAPEDAL/07/1996. Yogyakarta: http://www.cetsuii.org/ (24 November 2013). [SNI] Standar Nasional Indonesia. 2005. Penentuan Lokasi dan Titik-Titik Lintas Pengambilan Contoh Uji Partikel. Bagian 2. Jakarta: klh.solokkota.go.id (24 November 2013). Soedomo, Moestikahadi. 2001. Kumpulan Karya Ilmiah Pencemaran Udara. Bandung: Institut Teknologi Bandung. www.rcchem.co.id. Teknik Sampling Kualitas Udara emisi Dari Sumber Tidak Bergerak . (24 November 2013). Yusiono. 2013. Kebijakan Pengendalian Pencemaran Udara dari Sumber Tidak Bergerak . Jakarta: bplhd.jakarta.go.id (24 November 2013).
22
