““Sumber Sumber dan Efek Pencemaran Udara Udara””
Q.S. Ar Ruum, 30:41
Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar).
Sumber Pencemaran Udara 1 . Alami – Aktivitas gunung api, – Proses fermentasi anaerob
2 . Aktivitas Manusia ( Antropogenik) – – – –
Transportasi : CO, HC, NOx, senyawa Pb Industri : SOx, CO2 Rumah Tangga: bahan bakar, sampah Pertanian dan Peternakan : methan
Penyebab-penyebab Utama • Kendaraan bermotor
• Pembakaran hutan
• Pabrik-pabrik
Sebuah pabrik di medan
• sifat ketidakperdulian manusia
Pengangkutan • Ini termasuk kendaraan bermotor seperti sepeda motor dan mobil bermotor. • Menyumbang sebanyak 66% dari seluruh polusi di Jakarta. • Gas-gas racun yang dikeluarkan termasuk CO, NO dan plumbum.
Pabrik-Pabrik • Gas racun, CO, adalah sebagian besar asap yang dikeluarkan. • Masalah semakin besar karena industri harus dikembangkan untuk mengatasi kesulitan-kesulitan berkaitan dengan populasi besar.
Pembakaran hutan • juga mengeluarkan gas-gas racun yang membahayakan kesehatan dan lingkungan kami • kadang-kadang ada tujuan berkaitan dengan pembakaran, misalnya program transmigrasi di Sumatra. Akibat pembakaran hutan
Penduduk berjalan ke desa baru
Sifat ketidakperdulian • orang kaya di kota besar mempunyai lebih dari lima mobil. • pemberontak membakarkan benda-benda dengan sengaja
Sumber Pencemar Berdasar pada distribusi ruang • Sumber titik (point source) • Sumber garis (line source) • Sumber area ( area source)
Dampak Pencemaran Udara • Penurunan Kualitas Udara • Peningkatan Resiko pada Kesehatan Manusia • Hujan Asam • Pemanasan Global • Penipisan Lapisan Ozon
Efek negatif • Kemunculan penyakit serius seperti asma, infeksi paru dan kanker kulit. • Gaya hidup diturunkan • Keburukkan efek rumah kaca
Penyakit Serius • Disebabkan oleh gas racun yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor dan pabrik-pabrik. • Pada tahun 1994, pencemaran udara di Jakarta mengakibatkan munculnya 1, 200 juta kasus kematian prematur, 32 juta kasus penyakit pernapasan dan 464 ribu kasus asma.
Gaya hidup • Penyakit-penyakit mengubahkan gaya hidup penduduk sakit. • Anak-anak sakit tidak bisa pergi ke sekolah atau main dengan kawan karena terlalu sakit.
Anak2 tidak bisa main karena sakit
Efek Rumah Kaca
• Iklim diubahkan → petanian tidak cocok untuk menanam padi (nasi) → memaksa penderita kelaparan. • Bencana banjir → orang menjadi tunawisma atau lebih miskin.
Banjir menenggelamkan rumah
Jenis Pencemaran Udara
Partikulat Gas Energi
: TSP, PM 10 , PM 2,5, Dustfall, Timah Hitam ( Pb), aerosol : CO, NOx, H2S,Sox, Hidrokarbon : getaran, kebisingan, suhu
ZAT PENCEMAR UTAMA 1
CO
Kendaraan bermotor
Gangguan transpor oksigen
2
CmHm
Kendaraan bermotor
Karsinogen aldehida
3
(SO)x
Industri
• Iritasi sistem pernafasan • Hujan asam
4
(NO)x
Kendaraan bermotor
• Iritasi sistem pernafasan • Kerusakan lapisan O3 • Hujan asam
5
Bahan partikulat
Industri
• Iritasi sistem pernafasan • Merusak pandangan
6
O3
Pencemar sekunder NO2
Iritasi sistem pernafasan
7
Pb
Kendaraan bermotor
• Racun saraf • Racun – semua benda hidup
8
CO2
Pembakaran
• Merusak kesehatan • GRK
Fakultas teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Udara Ambien
udara bebas di permukaaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnnya;
zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkannnya ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar;
Emisi
Pengendalian Pencemaran Udara • Pemantauan kualitas udara ambien • Penerapan peraturan dan perundangan yang mengatur tingkat emisi yang diperbolehkan untuk sumber tidak bergerak • Penurunan emisi kendaraan bermotor • Penerapan teknologi pengendalian emisi pada sumber pencemar tidak bergerak dan sumber bergerak
Perundangan dan Peraturan tentang Pencemaran Udara
1. PP RI No. 41/1999 : Pengendalian Pencemaran udara 2. KepMen.LH No.13/1995: BME sumber tidak bergerak 3. Kep.MenLH No. 5/2006 : BME gas buang kendaraan 4. SE MeNaKer No. SE-01/MEN/1997 : NAB faktor kimia di udara lingkungan kerja 5. KepMenLH No. 45/1997 : ISPU 6. KepKaBapedal No. 205/1996 : Pengendalian pencemaran udara sumber tidak bergerak
Sumber polusi utama : transportasi dan industri.
““Teknologi Teknologi Pengolahan Pencemar Udara Udara””
TEKNOLOGI PENGOLAHAN PENCEMARAN UDARA Bentuk Pencemar Udara : PARTIKULAT dan GAS Partikulat terdiri bentuk padat dan cairan Gas pencemar : 1. Hidrokarbon : alifatik ataupun aromatik 2. Karbonmonoksida (CO) 3. Oksida Belerang (SOx) 4. Oksida Nitrogen (NOx) 5. Photochemical Oxidant : O3
Bentuk khusus dari partikel DUST (Debu) - Ukuran kecil dan padat - Merupakan pecahan dari bahan yang lebih besar melalui proses ‘Crushing’; ‘Grinding’; ‘blasting’. Contoh : semen, tepung - Dapat merupakan by-product (hasil samping/ikutan), contoh: industi penggergajian kayu - Tersuspensi dalam udara/gas lain, tetapi tak terdifusi - Ukuran 1-10 000 μm SMOKE (asap) - Halus, dan padat - Hasil pembakaran tidak sempurna dari partikel organik - Terdiri dari karbon dan bahan terbakar lainnya - Ukuran : 0,5 - 1μm
FUMES (uap/asap) - Keadaan gas dari zat padat volatil atau cairan - Halus, dan Padat - Banyak terdiri dari oksida logam : seng, timbal - Terbentuk dari kondensasi uap bahan padat - Proses-proses yang menghasilkan fumes: Sublimasi, Distilasi, peleburan logam - Ukuran 0,03- 0,3 μm.
FLY ASH (abu terbang) - Berasal dari sisa/proses pembakaran - Partikel yang tidak dapat terbakar - Inorganik material - Ukurannya : 1 – 1000 μm
MIST (Kabut) - Merupakan cairan - Tetesan dari kondensasi uap dan terdispersi dalam cairan (pembusaan) - Dapat berasal juga dari reaksi kimia contoh : pada pembentukkan asam sulfat - Ukuran partikel kurang dari 10 μm - Pada intensitas tinggi Æ FOG - Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah SPRAY - Hasil atomisasi dari cairan, seperti pestisida, herbisida - Ukuran 10-1000 μm Berdasarkan sifat mengendapnya partikulat : 1. Suspended Particulates (1-20 μm) tertahan di udara dalam waktu yang lama 2. Settleable Particles / ‘dust fall’ lebih besar dari 10 μm
PERALATAN PENGENDALI PENCEMAR UDARA BERBENTUK PARTIKULAT GRAVITATIONAL SETTLER - Memanfaatkan gaya gravitasi - Kecepatan udara masuk 0,5 – 2,5 m/s - Minimum efektif pada ukuran partikel lebih besar dari 50 μm - Effisiensi kurang dari 50 % Keuntungan : 1. Kehilangan tekanan rendah 2. Mudah dalam desain dan pemeliharaan Kerugiannya: 1. Kebutuhan Ruang Besar 2. Efisiensi rendah
Settling Chamber
Udara masuk
Udara keluar
Debu/partikel
CENTRIFUGAL COLLECTORS - Menggunakan gaya sentrifugal - Karena gaya sentrifugal relatif lebih besar dari daya gravitasi makan ukuran yang dapat disisihkan lebih kecil (5 – 25 μm) - Efisiensi dapat mencapai 50-90 % Keuntungan - Mudah dalam desain dan pemeliharaan - Kebutuhan luas ruang kecil - Kehilangan tekanan rendah
Kerugiannya - Butuh ruangan yang tinggi - Rendah efisiensi untuk partikel kecil - Sensitif pada debit udara dan beban yang bervariasi
Dynamic Precipitator: -Gaya sentrifugal partikel dibantu oleh putaran kipas -Tidak dapat digunakan untuk partikel besar
CYCLONE
Udara bersih
Udara kotor
debu
WET COLLECTOR/SCRUBBER - Penyisihan partikel padat dengan menggunakan ‘tetesan’ air/fluida dan memanfaatkan gravitasi untuk memisahkan dari udara bersih
Jenis
Ukuran partikel (μm)
Efisiensi (%)
Spray tower
> 10
< 80
Cyclonic
> 2,5
< 80
Impingement
> 2,5
< 80
Venturi
> 0,5
< 99
- Dapat digunakan untuk menghilangkan pencemar gas secara simultan - Ada penambahan untuk instalasi pengolahan limbah cairnya
SPRAY TOWER Udara bersih
Air/fluida
Udara kotor
Air kotor
SPRAY TOWER
ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR - Partikel diberi muatan (elektrostatik) sehingga mudah untuk ‘ditangkap’ oleh lempengan pengumpul - Ada dua jenis : Low Voltage Two Stage High Voltage Single Stage Secara umum mekanisme yang terjadi pada proses ini adalah : 1. Pemuatan partikel 2. Pengumpulan partikel 3. Netralisir muatan 4. Penyisihan partikel
ELEKTROSTATIK PRESIPITATOR
Elektroda pemuat Udara kotor
Udara bersih
Plate pengumpul
FABRIC FILTER - Merupakan saringan kain : cotton, wool, nylon, dacron, glass - Dapat digunakan tunggal atau bersama-sama (bag house) - Ukuran partikel yang disisihkan < 1 μm dengan efisiensi 99 %
Udara bersih
Udara kotor
PERALATAN PENGENDALIAN PENCEMARAN UDARA BERBENTUK GAS ADSORPSI - melewatkan udara kotor (efluen) pada bahan padat yang berpori (adsorbent) yang terkandung pada sebuah “bed” - Permukaan bahan padat yang berpori akan menangkap/mengikat gas secara fisika ataupun kimia Fisika Æ kondensasi gas Reversible Kimia Æ molekul gas terikat secara kimia dengan bahan padat berpori, Irreversibel Macam adsorben : Karbon aktif, Alumina, Bauksit, Decolorizing carbons, Fuller’s earth, magnesia, silica gel, strontium sulfate Peralatan adsorpsi :
fixed bed Moving-bed Fluidized
MENARA ADSORPSI
ADSORBENT
GAS MASUK
ABSORBSI (SCRUBBER) Efluen gas kotor kontak dan larutan absorben (solven) Peralatan absorpsi : 1. Spray tower 2. Plate atau tray tower 3. Packed tower 4. Venturi scrubber
KONDENSASI Mengubah gas kotor menjadi fase cair dengan menurunkan suhunya Peralatan kondensasi dibedakan : surface condenser dan contact condenser
KONDENSASI Air pendingin masuk
udara bersih
kondensat Air pendingin keluar
Gas kotor
PEMBAKARAN (COMBUSTION) Gas kotor (hidrokarbon) akan dibakar menjadi karbondioksida dan air Selama pembakaran, supply oksigen terus diberikan sampai terbentuk produk akhir Jenis combustion : Direct-flame combustion Thermal combustion
SOLAR ENERGY
• Biogas Pemanfaatan Gas Methan dari proses pengolahan anaerobik • Biodiesel Pemanfaatan Limbah Pengolahan Kelapa Sawit untuk bahan bakar
