Makalah Penanganan Limbah Gas [PDF]

Citation preview

MAKALAH PENANGANAN LIMBAH GAS



Disusun Oleh : Ridho Dwi Syahrial Nim : 4201417022 Juanda Nim : 4201417023 Dicky Abrianta Nim : 4201417024 Danu Sepriadi Nim : 4201417025 M.Habib Khairuman Nim : 4201417027 Uray Vicky Ramadhan Nim : 4201417029 POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK 2017



KATA PENGANTAR



Bismillaahirrahmaanirrahiim Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW beserta keluarga dan sahabatnya. Berkat kudrat dan iradat-Nya akhirnya kami dapat menyelesaikan makalah “Penjelasan dan Cara Menangani Limbah Gas”. Dalam kesempatan ini kami menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, dorongan, bimbingan dan arahan kepada penyusun. Dalam makalah ini kami menyadari masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu segala saran dan kritik guna perbaikan dan kesempurnaan sangat kami nantikan. Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi penyusun dan para pembaca pada umumnya.



Penyusun



Kelompok 3



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ...................................................................................................... i DAFTAR ISI..................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 1.1.



Latar Belakang .................................................................................................. 1



1.2.



Rumusan Masalah ............................................................................................ 1



1.3.



Tujuan Penulisan .............................................................................................. 1



BAB II PEMBAHASAN ................................................................................................ 2 2.1.



Gas Asap Pembakaran Batu Bara................................................................... 2



2.2.



Pencemaran Udara Akibat Limbah Padat ..................................................... 6



2.3.



Limbah Kimia Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Dalam Pencemaran Udara 25



2.4.



Pengolahan Limbah Gas ............................................................................... 38



2.5.



Penanganan Limbah Gas .............................................................................. 45



BAB III PENUTUP ....................................................................................................... 49 3.1.



Kesimpulan ..................................................................................................... 49



3.2.



Saran................................................................................................................. 49



DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 50



ii



1



BAB I PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Seperti kita ketahui, Limbah sudah merajalela dimana-mana. Seperti yang kita Alami di Kutai Barat ini, ada-ada saja orang yang membuang limbah disembarangan tempat seperti dipinggir jalan raya. Jadi, Latar Belakang saya menulis Karya Ilmiah ini adalah supaya masyarakat sadar untuk mengontrol limbah supaya lingkungan kita tetap bersih dan sehat. 1.2. Rumusan Masalah 



Gas Asap Pembakaran Batu Bara







Pencemaran Udara Akibat Limbah Padat







Limbah Kimia Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Dalam Pencemaran Udara







Pengolahan Limbah Gas







Beberapa Cara Menangani Limbah Gas



1.3. Tujuan Penulisan Penjelasan Penanganan Limbah Gas dipilih karena saya ingin mengingatkan orang – orang agar tidak membuang Limbah dan saya juga akan menjelaskan tentang cara untuk Penanganan Limbah.



2



BAB II PEMBAHASAN



2.1. Gas Asap Pembakaran Batu Bara Batu bara belum banyak diteliti, dikembangkan, dan dimanfaatkan sepenuhnya sebagai sumber energi oleh masyarakat umum. Batu bara juga belum dimanfaatkan untuk bahan baku industri kimia lainnya seperti pembuatan benzena, toluena, xylena (BTX) dan campuran BTX ini mempunyai angka oktan sangat tinggi dan sebagai sumber energi bensin masa depan. Batu bara terdiri atas gambut, batu bara keras (antasit) untuk energi rumah tangga, dan batu bara bitumen untuk kokas, ter dan gas serta kokas untuk tanur baja. Cadangan batu bara diindonesia berturut turut terdapat di Sumatera ditaksir sekitar 27,7 miliar ton dan 11,5 miliar ton di Kalimantan dan sisanya di Sulawesi dan Irian Jaya. 2.1.1 Manfaat Batu Bara Manfaat batu bara diindonesia digunakan sebagai energi pada Pusat Listrik Tenaga Uap, bahan bakar bakar pembuatan klinker semen, bahan bakar pada industri besi dan baja. Bahan bakar pada ketel uap, bahan bakar patrabat (campuran minyak dan batu bara). 2.1.2 Proses dan Limbah Batu Bara Jika batu bara dilakukan piroliss dan distilasi, maka diperoleh bahan bakar padat, cair, dan gas. Pirolisis digunakan untuk mengambil produk cairan dan gas. 2.1.3 Arang Kayu (Charcoal) dan Kokas (Coke) Arang kayu (Charcoal) dibuat dari hasil pembakaran kayu pada suhu tinggi tanpa adanya udara. Kokas (Coke) dibuat dari batu bara bituminious pada suhu tinggi tanpa udara menjadi kokas (Coke).



3



Gas produser (producer gas) dibuat dengan cara mengalirkan campuran udara, uap melalui batu bara pada tungku pembakaran. Reaksi kimia yang terjadi adalah : C + O2 → CO2 (Eksotermik) C + CO2 → 2CO (Endotermik) C + H2O → CO + H2 (Endotermik) Uap Gas CO dihasilkan pula dari pembakaran bensin pada kendaraan bermotor dan gas CO dihasilkan pula dari tungku pembakaran, jika jumlah oksigen tidak mencukupi untuk pembakaran. 2.1.4 Bahan Berbahaya dan Beracun CO Terhadap Pencemaran Udara Gas CO sangat beracun jika gas CO dihirup oleh manusia. Gas CO tidak berbau, tidak berwarna, tanpa ada peringatan (Warning). Jika gas CO ada dalam darah manusia, maka terjadi penghalangan aliran oksigen di dalam tubuh manusia. Satu (1) bagian dari gas CO dalam 800 bagian udara akan menyebabkan kematian seseorang dalam waktu 30 menit. Mobil yang dijalankan mesinnya dalam garasi tertutup selama 5 -10 menit maka seorang akan pingsan. 2.1.5 Hasil Distilasi Batu Bara Dari distilasi fraksional batu bara diperoleh produk yang terdiri atas : 



Minyak Ringan (light oil) yang merupakan fraksi cair terdiri atas benzena, toluena, xilene, dan naftalene.







Minyak menengah (middle olis) yang terdiri dari atas nafta, fenol, serta kresol dan



4







Minyak berat (heavy oils)







Anthracene oil.



2.1.6 Batu Bara untuk Pusat Listrik Tenaga Uap dan Limbah Padat 



Sifat Limbah Abu Terbang dan Abu Bawah Peratutan Pemerintah Nomor 19/1994 secara rinci mengatur bahan kimia mana yang termasuk jenis limbah kimia bahan berbahaya dan beracun (B3) dan jenis bahan kimia mana yang tidak termasuk limbah bahan berbahaya dan beracun. Oleh karena itu diperlukan identifikasi limbah abu terbang (fly ash) dan



limbah



bawah



pembakaran



batu



bara



kemudian



mencocokan hasil identifikasi limbah atau abu terbang dan abu bawah (botton ash) dengan daftar limbah bahan berbahaya dan beracun pada lampiran Peraturan Pemerintah Nomor 94/1994 dan jika hasil identifikasi limbah abu terbang dan abu bawah sesuai dengan daftar limbah bahan dalam berbahaya dan beracun dari sumber spesifik. Maka abu terbang dan abu bawah termasuk jenis limbah kimia bahan berbahaya dan beracun (B3).



2.1.7 Abu Terbang Sebagai Bahan Baku Industri 



Ekstraksi Abu Terbang dengan NaOH Jika abu terbang diekstraksi dengan 2 molar NaOH dalam alat ektraktor dengan suhu 90oC selama 6 jam, maka diperoleh hasil ekstraksi berturut turut kadar CaO sebesar 1,12% berat, SiO2 sebesar 61,34%, Fe2O3 sebesar 1,78% berat dan Al2O3 sebesar 32,43% berat kadar SiO2 dalam abu terbang sebelum diekstraksi sebesar 58,31% berat menjadi 61,34% berat sesudah ekstraksi.



5



Di Amerika Serikat (USA) pada tahun 1993, dicatat limbah abu terbang sebesar 43,4 juta metrik ton abu terbang dihasilkan oleh Pusat Listrik Tenanga Uap. Dari jumlah 43,4 juta metrik ton abu terbang ini, sebesar 9,5 juta metrik ton sudah dimanfaatkan, sedangkan sisanya masih belum dimanfaatkan sepenuhnya. Abu terbang juga dihasilkan dari berbagai negara seperti Indonesia, Australia, Taiwan, China, Hong Kong, India, Jepang, Korea Selatan, Malaysia, dan Thailand dengan jumlah abu terbang sebesar sekitar 121 juta metrik ton dan 42% yang sudah dimanfaatkan, sedangkan sisanya belum dimanfaatkan untuk beban baku atau produk lainnya. Batu bara diprediksi sampai tahun 2010 menduduki peringkat kedua sebagai sumber energi dunia sesudah minyak bumi dan gas alam. 



Kendala Penggunaan Abu Terbang Kendala penggunaan abu terbang disebabkan komposisi kimia dan sifat fisika abu terbang sangat bervariasi dan tergangung jenis batu baranya, jenis ketel uap (steam boiler), dan ketinggian cerobong asap. Kendala lain adalah abu terbang banyak mengandung kontaiman belerang dan karbon sehingga sangat jelek untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan semen dan batako, namun batu bara dengan kandungan belerang rendah dapat digunakan sebagai bahan baku batako dan semen murah.







Karbon Tak Terbakar Semakin tinggi karbon dalam abu terbang yang tak terbakar semakin besar kendala abu terbang untuk pembuatan semen. Karbon tak terbakar dalam abu terbang sekitar 3% berat.



6



Karbon tak terbakar dalam abu terbang dapat dimurnikan sehingga diperoleh produk karbon sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif, industri grafit dan bahan bakar ketel uap. Metode pemisahan karbon tak terbakar dalam abu terbang dapat dilakukan dengan metode berturut-turut sebagai berikut : 



Pemisahan dengan udara (air clssification) dan







Pemisahan dengan elektrostatik



Pemisahan karbon tak terbakar dalam abu terbang dilakukan dengan elektroda positif dan elektroda negatif dimana abu terbang diumpamakan melewati elektroda positif dan elektroda negatif. Pada elektroda positif dapat menampung abu bersih dan pada elektroda negatif dapat menampung karbon kadar tinggi. 2.2. Pencemaran Udara Akibat Limbah Padat Masalah limbah padat berkaitan dengan kemampuan sumber daya mannusia cendekia dan profesional untuk mengelola limbah padat menjadi produk baru yang tidak berbahaya. Limbah padat yang di proses dengan cara fermentasi dan proses kimia menimbulkan bau tak sedap, dioksin, toksin dan gas CO, gas CO 2, debu asbes, debu logam di udara.Limbah padat mengandung mikroba patogen seperti: Poliovirus, Hepatitis A, Hepatitis B, Diarrhoe, Typhoid fever, dan Cholera. Dewasa ini limbah padat berkaitan erat dengan keselamatan (safety), kesehatan (hralth), dan perlindungan lingkungan (enviromental protection) yang merupakan isu nasional. Isu lain adalah tentang tiadanya tempat pembuangan akhir sampah di kota kota besar dengan dampak timbulnya bau tak sedap di udara dan tercemarnya air permukaan tanah yang mengganggu kesehatan masyarakat. Limbah padat sangat mempengaruhi ekologi permukaan tanah, udara, dan lahan pertanian. Tiadanya kebijakan dan penerapan sistem pembuangan dan pelayanan



7



limbah padat menyebabkan berbagai dampak negatif terhadap kesehatan manusia dan pencemaran jangka panjang terhadap air permukaan tanah, udara dan infeksi parasitik dan bakteri. Limbah padat merupakan substrat dan media bagi pertumbuhan berbagai penyakit manusia yang berasal dari lalat, tikus, dan bibit penyakit lainya. Pada pertambangan logam seperti tembaga, besi, nikel, timah maupun mineral non logam seperti pasir kuarsa, tanah liat, zeolit, bentonit, iodium, kapur, garam dapur menghasilkan limbah yang mengalir melalui lahan kemudian masuk ke air permukaan tanah sehingga air permukaan tanah menjadi tercemar. Semakin maju perkembangan dan pemanfaatan teknologi untuk mengolah sumber daya alam menjadi produk baru maka semakin besar jumlah dan jenis limbah padat, cair, gas yang dihasilkan. Hal ini ditambah dengan jumlah pemukiman penduduk yang semakin padat sehingga resiko terhadap gangguan kesehatan semakin tinggi karena tiadanya pengendalian dan pemrosesan limbah padat secara tepat guna. Pemanfaatan teknologi produksi mendatangkan keuntungan bagi umat manusia namun masalh berikutnya adalah adanya limbah yang dihasilkan tetap merupakan masalah yang harus segera di pecahkan. Salah satu pendekatan ialah dengan teknologi hijau (green technology)



dalam arti limbah padat yang



dihasilkan sejak saat keluar dar setiap unit produksi harus di kurangi atau diganti dengan bahan baku senyawa kimia non-B. 2.2.1 Kelebihan Udara Insinerator Tungku Putar 



Kelebihan udara dalam pembakaran udara primer melalui limbah cair dalam tungku putar dan keluar tengku putar.







Total kelebihan umpan udara masuk ke tengku putar,







Persen kelebihan udara dijaga sesudah keluar tengku putar,







Udara terdiri atas 21% oksigen dan 79% gas nitrogen, gas nitrogen merupakan gas inert, dan



8







Kelebihan udara =



Kelebihan udara dinyatakan dengan rumus:



9



2.2.2 Keuntungan Alat Insinerator Tungku Putar 



Mampu membakar semua limbah cair dan limbah padat,







Mampu menerima limbah cair dan limbah padat atau campuran nya,







Fleksibel dalam rancangan umpan limbah,







Memberikan turbulensi tinggi,







Pengeluaran abu secara kontinu,







Semua jenis limbah cair atau limbah padat dapat diumpankan ke dalam tungku putar tanpa persiapan terlebih dahulu, dan







Tegnologi tungku putar sudah diuji keandalannya.



10



2.2.3 Kerugian Insinerator Tungku Putar 



Biaya instalasi sangat mahal khususnya untuk laju bahan bakar rendah,







Operasi pemeliharaan sangat diperlukan untuk mencegah kerusakan bata tahan api dari limbah padat yang besar-besar,







Diperluakan kelebihan udara sangat besar pada awal operasi tungku putar, dan







Efisiensi termal rendah.



11



2.2.4 Kondisi Stoikiometri Pada Pada waktu merancang alat insinerator maka pertimbangan sifatsifat kimia dan thermodinamika unsur-unsur kimia limbah sangat diperlukan misal komposisi, nilai panas, mudah tidaknya limbah meledak, persen karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, halogen, fosfor, kadar air untuk memperbaiki laju alir gas pembakaran. Reaksi kimia ditunjukan sebagai berikut : C + O2 2H2 + O2 CH4 + 2O2



CO2 2H2O CO2 + 2H2O



Dari persamaan reaksi tersebut di atas dapat diketahui jumlah oksigen yang diperlukan secara teoretis dan hasil produk pembkaran untuk masing-masing reaksi. Jika fraksi berat masing-masing unsur dalam limbah sudah ditemukan maka stoikhiometrik jumlah oksigen dapat ditetapkan dan hasil produk pembakaran dapat dihitung.



12



Panas yang hilang melalui dinding refraktori ialah : Q = ΔH Dengan nilai Q adalah panas yang hilang melalui dinding refraktori dalam BTU/lb limbah dan II adalah perubahan entalpi secara keseluruhan dalam ruang pembakaran, Btu/lb limbah.



Keterangan : 1. Limbah dan udara pada suhu injeksi, 2. Limbah dan udara pada suhu 25oC 3. Produk pembakaran, limbah tak bereaksi dan kelebihan udara, suhu 25oC



13



4. Produk pembakaran, limbah tak bereaksi dan kelebihan udara pada suhu pembakaran 2.2.5



Keuntungan dan Kerugian Pirolisis Pirolisis adalah proses dekomposisi termal senyawa tanpa adanya oksigen dalam ruangan pirolisis converter. Keuntungan Pirolisis -



Mereduksi volume lumpur tanpa tambahan energi,



-



Efisiensi termal sangat tinggi jika dibandingkan dengan insinerator biasa karena sedikit udara yang digunakan,



-



Mencegah terjadinya gas asam di udara,



-



Mereduksi emisi gas,



-



Mengonversi senyawa karbon menjadi gas mudah dibakar, dan



-



Mencegah terjadinya gas asam di udara



Kerugian Pirolisis -



Sangat terbatas untuk limbah tanpa senyawa bahan berbahaya dan beracun seperti khlor dan logam berat, serta



-



Tidak dapat digunakan limbah lumpur.



14



2.2.6 Landfil System Sistem ini yaitu dengan menyiapkan lahan yang di lapisi oleh beberapa lapisan media, kemudian menebar limbah padat pada lapisan di atas lahan. Pada sitem ini, limbah padat senyawa organik di konversi menjadi gas metana dan pupuk kompos. Tujuan landfill system ialah untuk mencegah tercemarnya air permukaan tanah oleh limbah padat dimana limbah padat di letakan diatas lahan dan di bawah limbah padat terdiri atas beberapa lapisan media padat antara lain granular, geotekstil, plastik, tanahh liat, dan batuan lain-lain. Gas dari landfill didapatkan dari hasil degradasi anaerobik limbah padat senyawa organik dengan komposisi gas sebesar 60% gas metana dan 40% gas karbondioksida dan gas metana mudah terbakar dan meledak. Oleh sebab itu pengendalian proses anaerobik limbah padat dilakukan secara kontinyu. Metabolisme landfill terdiri atas beberapa tahap proses yaitu:



15







Tahap fase aerobik awal berlangsung beberapa hari sehingga O2 mampu mendefusi ke dalam limbah dan mengkonversi senyawa non-lignin.







Tahap transisi yaitu terjadi konversi asam asam organik oleh bakteri metan menjadi asam organik sederhana seperti asam asetat, asam formiat, dan metanol yang kemudian dikonversi menjadi gas metan.







Fase pembentukan metana yaitu asam asam organik di konversi oleh bakterii metan menjadi gas bio dan hasil samping.



Reaksi proses anaerobik yaitu :



Bakteri metan CHONS + H2O



H2O + CO2 + CH4 + H2 + NH4 + H2S



Rasio antara gas metan dengan gas CO2 yaitu 45% dibanding 60%. Mula-mula sistem landfill dilakukan terhadap limbah padat non B3 jika di perlakukan lain sudah tidak dapat di lakukan untuk mengolah limbah padat non B3 menjadi produk baru. Sarana landfill digunakan untuk mengolah limbah padat dan limbah padat dari rumah tangga sehingga teknologi yang digunakan tidak canggih dan modern . sarana landfill limbah padat membutuhkan pemeliharaan secara kontinyu , pemantauan, dan perhatian dari pihak pemilik dan manejer karena resiko kebocoran air maupun gas. Tahap tahap manajemen landfill limbah padat senyawa organik perlu dilakukan melalui tahap tahapsebagai berikut : 



Desain landfill



16



o Rancangan fondasi landfill yang cukup kuat o Rancangan pelapis yang tepat o Pengumpulan air dan gas yang terjadi o Rancangan saluran air yang tepat o Rancangan pengisian limbah padat organik o Konstruksi landfill dan o Operasi proses landfill 



Operasi landfill o Menginventariskan



limbah



padat



baik



jenis,



konsentrasi, maupun jumlahnya o Merancang tata letak alat dan mesin landfill o Merancang tata letak limbah kimia wujud padat non B3 dan o Menyusun



jenis



lapisan,



penyaring,



granullar,



geotekstil, plastik high density polyethylene, tanah liat, dan granula pasir.



17







Reaksi bio kimia pada landfill o Laju reaksi o Biodegradasi lambat o Biodegradasi cepat dan o Non biodegradasi







Manajemen kebocoran air o Pengumpulan letak kebocoran o Perlakuan limbah padat o Monitoring limbah padat dan



18



o Pengurangan kembali limbah padat 



Manajemen gas landfill o Pemantauan limbah padat o Pengumpulan limbah padat dan o Flaring



yaitu



gas



dibakar



agar



lingkungan tetap bersih 



Monitoring lingkungan o Kualitas udara dan bau tak sedap o Monitoring gas CH4, H2S, senyawa organik mudah menguap o Monitoring air permukaan tanah dan o Monitoring limbah padat



2.2.7 Jenis zat yang mudah terbakar Reaksi esoterm melibatkan bermacam macam bahan bakar gas,cairan, dan padat diuapkan dahulu sebelum dibakar. Gas dan uap dicampur dengan oksigen atau udara untuk membentuk nyala api. Bahan bakar di oksidasi



sambil



melepaskan



panas.



Jika



proses



pembakaran



menghasilkan kenaikan tekanan, maka akan terjadi peledakan.



Bahaya kebakaran dapat dibahas sebagai berikut : 



Amat berbahaya artinya gas atau cairan yang mudah terbakar







Peringatan artinya cairan dengan titik nyala kurang dari 100oC



19







Kehati hatian artinya bahan caiaran mudah dibakar dengan titik nyala 100oC-200oC







Bahan mudah terbakar jika dibakar







Bahan tidak mudah terbakar.



2.2.8 Panas pembakaran dan perpindahan panas Bahan bakar fosil gas alam yang terdiri atas metana dan etana mempunyai panas pembakaran tinggi jika dibandingkan dengan bahan bakar batubara. Perpindahan panas terjadi tiga mekanisme perpindahan panas yaitu : 



Konduksi







Konveksi







Radiasi



2.2.9 Pembakaran karbon dari batu bara Jika karbon dari batu bara di bakar dengan sejumlah udara maka akan terjadi dua kemungkinan, yaitu reaksi pembakaran sempurna dan reaksi pembakaran tak sempurna sehingga terbentuk senyawa gas CO. 2C + 02 → 2C0 Pada reaksi ini terjadi pembakaran tak sempurna dimana gas CO merupakan bahan berbahaya dan beracun. Gas CO merupakan gas tak berbau, tidak iritan dan tidak berwarna dan amat beracun jika seseorang menghirup gas CO diatas 2000 mg/L, ia akan kehilangan kesadaran dan meninggal. Gas CO sangat mudah terbakar. Jika reaksi pembakaran karbon pada bahan bakar padat batu bara dengan oksigen berlebihan, maka akan terjadi reaksi pembakaran sempurna menurut reaksi sebagai berikut :



20



2C + 2O2 → 2CO2 2.2.10 Pembakaran senyawa hidrokarbon Pada pembakaran gas alam yang terdiri atas CH4, C2H6, C3H8 dengan oksigen dari udara secara berlebihan , maka akan terjadireaksi menurut persamaan reaksi sebagai berikut : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O Bahan bakar harus berada pada konsentrasi terendah untuk pembakaran. Oksigen harus ada diatas keperluan minimal. Titik bakar harus berada di atas suhu minimum. Suhu nyala bahan bakar padat di pengaruhi oleh ukuran bahan bakar padat, laju alir udara dan kecepatan pemanasan. Kombinasi ketiga komponen bahan bakar, oksigen dan sumber nyala harus ada untuk dimulainya kebakaran. 2.2.11 Kebakaran Tetrahedron Kebakaran tetrahedron terjadi karena ada interaksi antara komponen komponen sebagai berikut [wentz, C,A,,1999].







Bahan bakar padat, gas, dan cairan







Adannya oksigen dalam udara







Adanya sumber panas, dan







Terjadinya reaksi rantai



21



Pada proses pembakaran terjadi pelepasan panas melalui oksidasi bahan bakar oleh oksigen dalam udara. Reaksi rantai merupakan radikal bebas yang sangat penting untuk di mulainya reaksi pembakaran. Pembentukan radikal bebas akan menentukan kecepatan nyala. Jika radikal bebas di pindahkan dari reaksi rantai, maka kebakaran akan mudah terjadi. Pada kebakaran tetrahedron terdapat empat komponen dan reaksi rantai digunakan untuk mencegah dan mengendalikan terjadinya kebakaran. Hubungan antara suhu-tekanan-volume merupakan gas ideal. Yaitu : PV = nRT Dengan V= volume untuk n mol gas L P= tekanan atm T= suhu absolut oK (kelvin) atau oR (renkine) R= konstanta gas = 0,082 L.atm/g.moloK



22



Kebakaran dan peledakan bahan kimia, debu merupakan kejadian yang sangat berbahaya dalam dunia industri karena hilangnya sarana produk, kematian karyawan, dan kerugian uang kaitanya dengan kecelakaan ini. Kehilangan sarana produksi pada giliranya akan menyebabkan loss prevention khususnya dengan pihak asuransi. Reaksi rantai oksigen



Bahan bakar



Sumber panas



Gambar 2.2.11 Kebakaran Tetrahedron [Wentz, C.A 1999] Bahan bakar terdiri atas senyawa hidrokarbon baik berwujud cair, atau gas misalkan yang terdiri atas unsur karbon dan hidrogen serta jumlah atom karbon dalam senyawa hidrokarbon menentukan karakteristik pembakaran. Gas metana sangat mudah terbakar jika di bandingkan dengan khlorometana.



23



Tabel 2.2.11 pengaruh subtitusi khlorin dalam gas metana terhadap tingkat nyala No



Senyawa kimia



Tingkat nyala



1



Gas metana CH4



Amat sangat mudah menyala



2



Khloro metana CH3Cl



Mudah menyala



3



Dikhlorometana CH2Cl2



Sulit menyala



4



Khloroform CCl4



Pemadam kebakaran



Zat padat yang mudah terbakar adalah zat padat yang dapat menyebabkan kebakaran melalui : 



Friksi







Absorpsi campuran







Perubahan spontan reaksi kimia



Loss prevention dalam proses perencanaan dapat di rangkum sebagai berikut :  Identifikasi dan pengkajian daerah berbahaya  Pengendalian daerah berbahaya dengan alat dan metode tepat guna misalnya; o Perbaikan pemeliharaan dan subtansi o Memotivasi karyawan untuk mengenal daerah berbahaya dan pemberian saran o Memonitor daerah kerja



24



o Mengembangkan prosedur kerja yang aman o Melatih dan mendidik karyawan o Memodifikasi prosedur kerja o Perencanaan pencegahan dan o Memonitor peraturan situasi  Pengendlian proses misalnya pencegahan kondisi daerah berbahaya



dalam



operasi



variabel



proses



dengan



pengendalian otomatis dan alarm  Manajemen pengendalian melalui manajemen sumber daya manusia, memonitor, mereduksi sumber daerah berbahaya, mengikuti pertemuan keselamatan, mengawasi kinerja karyawan, merangkum semua kinerja pada semua tingkat, terbuka dan obyektif, dan  Pembatasan kehilangan jika terjadi kecelakaan Idenifikasi dapat dilakukan secara sistematik untuk mengetahui daerah dan alat berbahaya misalnya perpipaan, alat, instrumen dan lain lain selalu di uji dan di kembalikan kedalam kondisi normal. Pihak manajemen harus memberi semangat untuk keterlibatan semua karyawan terhadap keselamatan.



25



2.3. Limbah Kimia Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Dalam Pencemaran Udara Pada awal revolusi industri, dampak negatif dari kegiatan industri seperti limbah gas, limbah padat dan limbah cair belum dirasakan terhadap degradasi lingkungan. Namun setelah berabad-abad penggunaan teknologi modern dengan menggunakan bahan bakar fosil untuk memproses bahan baku menjadi produk barang dan jasa pelayanan, dampak negatif terhadap degradasi lingkunagn sangat terasa dan merupakan ancaman bagi keselamatan dan kesehatan masyarakat serta perlindunhgan lingkungan (Safety, Health and Environmenral Protection). Penggunaan energi fosil seperti minyak bumi, gas alam, batu bara yang mengandung bahan pencemar berbahaya dapat menimbulkan pencemaran udara padahal udara sangat bermanfaat bagi pernapasan umat manusia. Oleh sebab itulah diperlukan adanya persepsi sumber pencemar limbah gas di udara. Pada Gambar 2.3 ditunjukan bahwa terdapat 3 fenomena, yaitu: 



Bahwa setiap pencemar senyawa kimia berbahaya dan beracun dari udara masuk kedalam air yang didistribusikan ke semua arah kaeran aliran air.







Bahwa senyawa kimia berbahaya dan beracun seperti CO, CO2, NO, SO, Pb, Hg dari kegiatan dunia industri akan bergerak ke segala arah sesuai dengan arah gerakan angin.







Bahwa lahan dan tanah yang tercemar oleh senyawa kimia bahan berbahaya dan beracun mudah menguap akan terbang ke udara atau mengalir ke sumber air.



Senyawa toksik dari hasil pembakaran batu bara dalam udara terdiri atas : 



Logam fase pertikurat seperti antimony, arsen , Be, Cd, Cr, Co, Pb, Mn, dan Ni







Senyawa anorganik muda menguap miasal Hg, Se, dan HCL



26







Senyawa organik misal benzema, toluena, formaldehida, arsen poly cyclic aromatic hydrocarbon.



Faktor kinetika dan termodinsmisk memengaruhi distribusi senyawa kiia bahan berbahaya dan beracun. Gambar 2.3.1 menunjukan bahwa analisis kinetika dan termodinamika mampu menjelaskan proses distribusi bahan berbahaya dan beracun, yaitu : 



Distribusi antar lahan dan air







Distribusi karena proses penguapan dari air dan lahan.







Distribusi absorpasi melalui mambran biologi ke hewan dan tanaman.



Gambar 2.3.A Kontribusi senyawa kimia toksik ke dalam lingkungan udara, lahan, dan air terhadap kesehatan manusia



27



2.3.1 Komposisi Senyawa Kimia di Udara Komposisi senyawa kimia di udara permukaan air laut terdiri atas 78.03%



nitrogen



(N2),



21%



oksigen



(O2).



1%



uap



air.



Karbondioksida(CO2), ozon (O3), gas metana (CH4), Helium, Argon (Ar), Neon (Ne), Krypton (Kr), and Xenon (Xe), [ Austin, G.T. 1975]. Komposisi senyawa kimia di udara ini di gunakan sebagai bahan baku industri untuk berbagai keperluan industri misalnya industri garam dapur industri pupuk urea, industri gas. Misal reaksi pupuk urea. N2 + 3H2



2NH3



NO2 + NH3



NH2 COONH4 (Almunium Karbanat)



NH2 COONH4



NH2CONH2 + H2O (Urea)



Pada gambar 3.2.1 ditunjukan bahwa: ∆Gs = ∆Gf + ∆Gv ∆Gs = - R.T.In Ps ∆Gv = - R.T.In Pf



28



Senyawa gas nitrogen atau N2 diperoleh dari distilasi fraksionasi udara cair dangas hidrogen atau H2 diperoleh dari gas alam (CH4) yang pada gilirannya dapat digunakan sebagai bahan baku industri pembuatan sintesis ammonia dan pupuk urea. Jika komposisi senyawa kimia di udara tidak berubah oleh kegiatan manusia seperti kegiatan industri, maka keseimbangan dan kelestarian hidup dapat dijamin dan dipertahankan. Komposisi senyawa kimia di udara sudah berubah dari komposisi aslinya karena adanya emisi polutan atau bahan pencemar ke udara baik oleh bencana alam seperti meletusnya gunung berapi (natural disaster) maupun bencana buatan manusia (man made disaster) seperti kebakaran hutan di Indonesia pada waktu musim kemarau, pembakaran bahan bakar fosil dalam dunia lindustri, rumah tangga, dan transportasi. 2.3.2 Pencemaran Senyawa Kimia di Udara dan Batasan batasan Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya. 



Batasan batasan Indeks standar polutan (PSI) adalah indeks yang dikembangkan oleh US EPA untuk meningkatkan ketelitian.







Sumber Pencemar Sumber pencemar adalah setiap kegiatan usaha dan/atau kegiatan yang mengeluarkan bahan pencemarke udara yang menyebabkan udara tidak dapat berfungsi.







Udara Ambien



29



Udara ambien adalah udara bebas di permukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di wilayah hukum Republik Indonesia yang dibutuhkan dan memengaruhi kesehatan manusia, mahluk hidup, dan unsur lingkungan hidup lainnya. 



Emisi Emisi adalah zat energi dan/atau komponen yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkan ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar.



2.3.3 Jenis, Sumber, dan Dampak Pencemaran Udara Atmosfir adalah lapisan gas yang tak terlihat yang mampu menyelimuti bumi. Kadar oksigen 21% dan nitrogen 78% adalah gas yang paling dominan dalam atmosfir dan di samping itu masih ada air dan partikel-pertikel halus di udara bersama gas argon. 



Bahan Pencemar Udara Senyawa kimia pencemar di udara terdiri atas gas, cairan dan pertikel padat dalam atmosfir yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, ternak, tanaman dan material lain.







Bahan Pencemar Partikulat di Udara Bahan pencemar partikulat di udara berupa pertikel padat debu, suspensi cairan berupa kabut, lahan, debu Pb, debu asbes, dan tetesan asam sulfat yang menyebabkan kurangnya daya pandang dan menyerap sinar matahari. Partikulat dihasilkan oleh industri, kendaraan bermotor dapat memberi dampak negatif terhadap kesehatan manusia separti broncitis.



30







Sumber Pencemar Udara Primer dan Sekunder o Sumber pencemar udara primer terdiri atas senyawa kimia yang tidak berubah komposisinya, bentuk fisik dan/atau bentuk senyawa kimia dari sumber pencemar ke udara dengan waktu tinggal cukup lama dari waktu bulanan ke tahunan dan sangat stabil. o Sumber pencemar udara sekunder yang di hasilkan di atmosfir fotokimia. Bahan pencemar udara sekunder diperoleh dari sumber bergerak yang merupakan sumber emisi bergerak atau tidak tetap pada suatu tempat dari kendaraan bermotor dan bahan kimia berbahaya yang terbentuk dari senyawa lain dan dilepaskan ke udara.



2.3.4 Dampak Bahan Pencemar Senyawa Kimia di Udara Terhadap Kesehatan Masyarakat Secara umum bahan pencemar senyawa kimia ozon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, karbon mono-oksida, dan partikulat di udara menyebabkan gangguan kesehatan manusia seperti luka mata, luka saluran pernapasan manusia. Hal tersebut dibahas sebagai tersebut: 



Dampak Sulfur Dioksida Terhadap Kesehatan Masyarakat Senyawa kimia gas sulfur dioksida di udara dihasilakan oleh pembangkit listrik tenaga uap dimana ketel uap menggunakan bahan bakar batu bara. Senyawa kimia gas SO2 Mmenyebabkan gangguan pernapasan dan broncitis.



31







Dampak Senyawa Kimia Gas Nitrogen Oksida Terhadap Kesehatan Masyarakat Senyawa kimia gas nitrogen oksida di hasilkan oleh kendaraan bermotor dan industri menyebabkan gangguan kesehatan manusia seperti penyakit asma dan bronchitis kronis dan gangguan pernapasan jika kadar NO2 cukup tinggi dalam waktu kurang dari 3 jam.







Dampak Senyawa Kimia Gas Karbon Monooksida (CO) Terhadap Kesehatan Masyarakat Senyawa kimia gas CO merupakan gas yang tidak berwarna hasil pembakaran tidak sempurna bahan bakar, namun dunia industri juga memberi kontribusi besar terhadap terbentuknya senyawa kimia gas CO dan jugakendaraan bermotor merupakan penghasil senyawa kimia gas CO yang besar.







Dampak Senyawa Kimia Ozon Terhadap Kesehatan Masyarakat Senyawa kimia ozon yang dihasilkan di atmosfir merupakan bahan pencemaran sekunder di udara yang menyebabkan gangguan kesehatan manusia seperti luka mata, luka saluran pernapasan, asma dan bronchitis kronis.







Udara sebagai bahan baku industri dan gas buangan Peranan udara sebagai bahan baku industry sangat besar terhadap dunia industri sehingga gas nitrogen dan oksigen dapat digunakan sebagai bahan baku industry. Namun terdapat gas buangan yang dapat mencemari lingkungan udara. Adapun udara yang digunakan sebagai bahan baku industry diantaranya ialah:



32



o Industry kimia dasar o Industry kimia hilir o Industry pangan o Industry farmasi o Industry pupuk urea o Respirasi dan o Industry gas nobel dan khusus gas nobel ini digunakan dalam penelitian dan pengembangan elektroni Komposisi senyawa kimia gas di udara dapat di pisahkan menjadi komponen-komponen lain oleh proses distilasi traksionari udara cair, dengan demikian akan timbul industry gas baru. Lingkungan alam sekitar berfungsi sebagai sumber bahan baku pertanian, air sumber dan air permukaan tanah, mineral, dan udara yang secara langsung maupun tidak langsung dibutuhkan dikonsumsi oleh umat manusia. 



Konsumsi bahan bakar fosil Konsumsi bahan bakar fosil, yaitu minyak bumi, gas alam di Indonesia mencapai sekitar 10% untuk pembangkit listrik, transportasi sebesar 45%, industry sebesar 23% dan rumah tangga sebesar 22%. Konsumsi bahan bakar fosil khususnya minyak bumi di kota-kota besar di Indonesia selalu meningkatkan dari tahun ke tahun. Sebagai gambaran pada tahun 1994,



konsumsi bahan bakar dalam negeri untuk



transportasi bahan bakar dalam negeri untuk transportasi sebesar 18.000.000 kiloliter, dan untuk konsumsi rumah tangga mencapai



lebih 8.000.000 kilo liter [sumber:



perminyakan Indonesia, 1994].



statistic



33



Minyak bumi (petroleum) dan gas alam (natural gas) yang di gunakan untuk dunia industry dan pusat tenaga listrik mengeluarkan gas-gas polutan yang diemisikan ke atmosfir adalah senyawa NOx, SO2, CO, CO2, H2S, H2S, NH3 dan debu hidrokarbon, logam berat merkuri (Hg), timbal (Pb) dan partikulat. 



Gas alam Gas alam yang digunakan untuk pembakaran ketel uap menghasilkan panas yang ditunjukan oleh persamaan reaksi kimia stiokhiometrik. nilai panas terndah digunakan untuk menguapkan air, semakin tidak sempurna pembakaran gas alam, semakin banyak kontaminan gas CO, karbondioksida, hidrokarbon, senyawa amina. Asam organic dan senyawa organic polisiklik. Pembakaran reaksi pembakaran gas alam dan gas NO akan sejalan meningkatkan suhu di dalam reactor.







Penggunaan batu bara sebagai bahan baku kimia industry Batu bara dapat diproses dengan proses fluidisasi batu bara menjadi berbagai macam bahan baku industry seperti bahan baku kimia industry bahan bakar, tar, kokas, carbon black, tenaga listrik, gas hidrokarbon, methanol, bensin, minyak diesel, dan produk lain dan limbah abu terbang. Teknologi hydro gasification batu bara memberikan harapan baru energy tanpa menimbulkan polusi udara







Energy baru Penggunaan bahan bakar fosil ternyata banyak memberikan dampak negative tehadap degradasi lingkungan.Karena itu perlu dicari upaya perncarian energy baru. Energy baru ramah lingkungan antara lain:



34



o Energy surya o Energy angin o Energy biomasa berbasis produksi biomasa dengan bantuan system fotosintesa o Energy geothermal 



Sumber emisi dan distribusi global gas beracun Sumber emisi adalah setiap kegiatan usaha dan kegiatan yang mengeluarkan emisi dari sumber bergerak.Sumber spesifik, sumber tidak bergerak, maupun sumber tidak bergerak spesifik [PP Nomor 41 Tahun 1999].Setiap kegiatan dunia industry yang menggunakan bahan bakar fosil slalu beresiko terhadap degradsi lingkungan global khususnya gas beracun di udara seperti gas karbondioksida, gas metan.Gas sulfur dioksida dan nitrogen dioksida serta gas gas beracun lainnya. Pembakaran batu bara di rumah tangga menghasilkan bahan pencemar senyawa kimia di udara seperti partikulat, senyawa kimia gas SO2, dan senyawa kimia organic hidrokarbon yang sedikit mudah menguap seperti aromatic polisiklik. Bahan senyawa kimia di udara juga berasal dari hasil pembakaran ketel uap, kiln semen, dan tungku tinggi pembakaran pada berbagai industry dan hasil gas buang kendaraan dan bahan bakar diesel. Bahan pencemar udara tersebut akan menyebabakan interaksi antara udara dengan air permukaan tanah sehingga menyebabkan interaksi antara udara dengan air permukaan tanah sehingga menyebabkan dampak negative terhadap pemeliharaan kesehatan manusia. Senyawa hidrokarbon tidak sempurna akan mengontaminasi tanaman



35



pangan sayur sayuran, air permukaan tanah, dan lahan pertanian. 



Analisis pencemar senyawa kimia gas NO2 Sumber pencemar senyawa kimia gas NO2 sangat berbau tajam menyengat , berwarna cokelat, dan sangat iritasi dan toksik yang mampu merusak paru-paru manusia.







Sumber pencemar ozon Senyawa kimia gas ozon merupakan gas yang tidak bewarna dan merupakan komponen kabut.Senyawa kimia gas ozon dihasilkan



oleh



reaksi



kimia



antara



senyawa



kimia



nitrogenoksida dengan senyawa kimia organic missal senyawa hidrokarbon keluar knalpot. 



Dampak negative senyawa kimia ozon terhadap kesehatan manusia Senyawa



kimia



ozon



menyebabkan



gangguan



system



pernapasan manusia, luka pada hidung, tenggorokan dengan gejala sakit tenggorokan, batuk-batuk, dan sakit kepala. 



Dampak negative bahan partiulat terhadap kesehatan manusia Bahan partikulat menyebabkan gangguan pernapasan, gejala pernapasan, dan penyakit jantung, gejala flu, dan asma..standar bahan partikulat yang di izinkan adalah 150 mikrigram pr meter kubik selama waktu rata-rata 24 jam.







Sumber pencemar senyawa kimia gas karbondioksida (CO2)



36



Sumber pencamar senyawa kimia gas CO2 dihasilkan dari limbah industry fermentasi industry besi baja.Senyawa kimia gas CO2 banyak digunakan pada industry minuman ringan, es kering sebagai bahan pendingin dan bahan pengawet makanan dan sebagai bahan pemadam kebakaran. 



Sumber pencemar senyawa kimia hidrogensulfida Sumber



pencemar



senyawa



kimia



gas



hidrogensulfida



merupakan asam lemah, tak bewarna dan bau busuk namu sangat bermanfaat bagi pengendapan garam logam seperti FeCL3, tidak stabil terhadap panas merupakan bahan reduksi. 



Sumber pencemar senyawa kimia lain di udara Dampak dari penggunaan dan pembakaran bahan bakar fosil oleh dunia industry, transportasi, dan rumah tangga akan menghasilkan limbah logam berat seperti timbal, arsen, merkuri dan gas sulfur oksida. Karbondioksida dan nitrogen oksida di atmosfir.







Persepsi sumber pencemaran Di



Indonesia



industry



transportasi



dan



kegiatan



lain



menghasilkan bahan berbahaya dan beracun di udara dan air permukaan tanah sehingga menimbulkan dampak negative terhadap kesehatan manusia. Sehingga menimbulkan dampak negative



terhadap



kesehatan



manusia.Pemaknaan



risiko



tergantung masing masing situasi dan sikap serta prilaku seseorang.



37







Komunikasi pengendalian pencemaran senyawa kimia di udara Persepsi risiko polutan gas dan limbah kimia b3 di udara terhadap kesehatan masyarakat umum sangat penting untuk di komunikasikan dan di sosialisasikan ke masyarakat luas agar tingkat bahayanya diketahui saasaran komunikasi persepsi risiko polutan gas dan limbah kimia B1 industri tentang bahan berbahaya dan beracun. Proses kimia, pemurnian minyak bumi dan operasi lain yang berhubungan dengan senyawa kimia bahan berbahaya dan beracun serta limbah kimia. Factor-faktor yang mempengaruhi daya terima risiko berbasis pada persepsi orang, yaitu: o Daya terima besar yaitu bersifat sukarela, alami, mudah dikendalikan, esensial, manfaatnya besar, diketahui umum, rutin, dan rendah derajat konservasinya o Daya terimanya rendah yaitu tidak sukarela, sintetik, tidak mudah dikendalikan, segera berdampak, tidak esensial, manfaatnya kecil, tidak diketahui dan tidak umum.







System pengendalian pencemaran senyawa kimia di udara Pada umumnya metode pengendalian senyawa kimia oksik di udara di lakukan dengan metode kondensasi, adsorpasi, absorpsi uap missal Se, CL dan senyawa organic pengendalian pencemaran udara harus dilakukan mengingat dampak negative terhadap gangguan kesehatan masyarakat. Senyawa kimia HF digunakan sebagai katalisator di industri petruleum, aluminium dan senyawa dan senyawa kimia HF



38



menyebabkan iritasi kulit manusia serta meruak gigi, tulang ternak dan merusak tanaman jeruk.partikulat dan senyawa kimia gas asam seperti SO, HCl, HBr merupakan bahan berbahaya dan beracun di udara sehingga perlu dikendalikan dengan alat penyerap ( scrubber). 



Metode penyerapan senyawa kimia gas beracun di udara Sumber pencemar udara yang berupa senyawa kimia gas yaitu gas HF, H2S, NO, Fosgen dari hasil dekomposisi senyawa kimia hidrokarbon terkhlorinasi dan senyawa kimia organik, abu terbang (fly ash) dari hasil pembakaran batu bara, partikel besi oksida, asap dari hasil kebakaran hutan musim kemarau di Indonesia



yang



semuanya



harus



dicarikan



jalan



penyelesaiannya. Alat penyerap gas asam ini di operasikan dengan dua mekanisme, yaitu: o Pemindahan logam fase partikulat secara fisika, dan o Pemindahan logam fase partikulat secara kimia dengan penyerapan (absorption dnan netralisasi gas asam). 



Menara kabutan basah (wet spray tower) Untuk memindahkan pencemaran asam digunakan metode menara penyerap yang dilengkapi dengan alat nozzle tekanan tinggi sehingga memberikan tetesan cairan dan kontak dengan gas asam berlawanan arah yang menhasilkan gas bebas pencemar.



2.4. Pengolahan Limbah Gas Pengertian dari pencemaran udara itu sendiri ialah peristiwa pemasukan dan/atau penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibat kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan karakteristik udara



39



tidak sesuai lagi untuk tujuan pemanfaatan yang paling baik. Atau dengan singkat dapat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut telah menurun. Di Amerika Serikat, industri memberikan bagian yang relatif kecil pada pencemaran atmosferik jika dibandingkan dengan pengangkutan. Namun, karena kegiatan industri merupakan aktivitas yang mudah diamati dan merupakan golongan sumber pencemaran titik (point source of pollution), masyarakat pada umumnya lebih menganggap industri sebagai sumber utama polutan yang menyebabkan udara tercemar. Belum lagi dengan limbah padat dan limbah cair industri yang semakin memperparah imagenegatif industri di masyarakat. 2.4.1 Kandungan Gas di udara Kandungan gas di udara terdiri dari , Nitrogen, oksigen, argon, karbon dioksida, gas- gas lain (Ne, He, H, Xe).



2.4.2 Proses pencemaran udara Semua spesies kimia yang dimasukkan atau masuk ke atmosfer yang “bersih” disebut kontaminan. Kontaminan pada konsentrasi yang cukup tinggi dapat mengakibatkan efek negatif terhadap penerima (receptor), bila ini terjadi, kontaminan disebat cemaran (pollutant).



40



Cemaran udara diklasifihasikan menjadi 2 kategori menurut cara cemaran masuk atau dimasukkan ke atmosfer yaitu: cemaran primer dan cemaran sekunder 



Cemaran primer adalah cemaran yang diemisikan secara langsung dari sumber cemaran







Cemaran sekunder adalah cemaran yang terbentuk oleh proses kimia di atmosfer



Sumber cemaran dari aktivitas manusia (antropogenik) adalah setiap kendaraan bermotor, fasilitas, pabrik, instalasi atau aktivitas yang mengemisikan cemaran udara primer ke atmosfer. 2 kategori sumber antropogenik yaitu : 



sumber tetap (stationery source) seperti: pembangkit energi listrik dengan bakar fosil, pabrik, rumah tangga, jasa, dan lainlain dan







sumber bergerak (mobile source) seperti: truk, bus, pesawat terbang, dan kereta api.



Lima cemaran primer yang secara total memberikan sumbangan lebih dari 90% pencemaran udara global adalah:



41



 Karbon monoksida (CO)  Nitrogen oksida (Nox),  Hidrokarbon (HC)  Sulfur oksida (SOx)  Partikulat Selain cemaran primer terdapat cemaran sekunder yaitu cemaran yang memberikan dampak sekunder terhadap komponen lingkungan ataupun cemaran yang dihasilkan akibat transformasi cemaran primer menjadi bentuk cemaran yang berbeda.



Ada beberapa cemaran sekunder yang



dapat mengakibatkan dampak penting baik lokal, regional maupun global yaitu : 



CO2 (karbon monoksida),







CFC (Chloro-Fluoro-Carbon/Freon),







Cemaran asbut (asap kabut) atau smog (smoke fog),







Hujan asam,







CH4 (metana).



Sebagai pencemar udara terutama apabila konsentrasi gas tersebut melebihi tingkat konsentrasi normal dan dapat berasal dari sumber alami (seperti gunung api) serta juga gas yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources). Senyawa pencemar udara itu sendiri digolongkan menjadi (a) senyawa pencemar primer, dan (b) senyawa pencemar sekunder. Senyawa



pencemar



primer



adalah



senyawa



pencemar



yang



langsung dibebaskan dari sumber sedangkan senyawa pencemar



42



sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat antaraksi dua atau lebih senyawa primer selama berada di atmosfer. Dari sekian banyak senyawa pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan partikulat (debu). Pencemaran udara yang disebabkan oleh aktivitas manusia dapat ditimbulkan dari 6 (enam) sumber utama, yaitu: 



pengangkutan dan transportasi







kegiatan rumah tangga







pembangkitan daya yang menggunakan bahan bakar fosil







pembakaran sampah







pembakaran sisa pertanian dan kebakaran hutan







pembakaran bahan bakar dan emisi proses



Pada waktu proses pengolahan, gas juga timbul sebagai akibat reaksi kimia maupun fisika.



Sebagian besar gas maupun partikel terjadi



pada ruang pembakaran, sebagai sisa yang tidak dapat dihindarkan dan karenanya harus dilepaskan melalui cerobong asap. Banyak jenis gas



dan



partikel



gas lepas



dari



pabrik



melalui



cerobong



asapataupun penangkap debu harus ditekan sekecil mungkin dalam



upaya



mencegah kerusakan lingkungan. Pada



umumnya



limbah gas dari pabrik bersumber dari penggunaan bahan baku, proses, dan hasil serta sisa pembakaran. Pada saat pengolahan pendahuluan, limbah gas maupun partikel timbul karena perlakuan bahan-bahan sebelum diproses lanjut. Limbah



yang



terjadi



disebabkan



reaksi



kimia,



berbagai



hal



antara



lain;



karena



kebocoran gas, hancuran bahan- bahan dan lain-lai



43



Jenis industri yang menjadi sumber pencemaran melalui udara di antaranya:  industri besi dan baja  industri semen  industri kendaraan bermoto  industri pupuk  industri pembangkit tenaga listrik  industri kertas  industri kilang minyak  industri pertambangan Jenis industri semacam ini akumulasinya di udara dipengaruhi arah angin, tetapi karena sumbernya bersifat stationer maka lingkungan sekitar menerima resiko yang sangat tinggi dampak pencemaran. Berdasarkan ini maka konsentrasi bahan pencemar dalam udara perlu ditetapkan sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap manusia dan makhluk lain sekitarnya. Jenis industri yang menghasilkan partikel dan gas adalah sebagai tertera dalam tabel 2.4.2 Tabel 2.4.2 Jenis Industri dan Limbahnya



44



Jenis gas yang bersifat racun antara lain SO 2, CO, NO, timah hitam, amoniak, asam sulfida dan hidrokarbon. Pencemaran yang terjadi dalam udara dapat merupakan reaksi antara dua atau lebih zat pencemar. Misalnya reaksi fotokimia, yaitu reaksi yang terjadi karena bantuan sinar ultra violet dari sinar matahari. Kemudian reaksi oksidasi gas dengan partikel logam dengan udara sebagai katalistor konsentrasi bahan pencemar dalam udara dipengaruhi berbagai faktor antara lain : 



volume bahan pencemar







sifat bahan







kondisi iklim dan cuaca







topografi



45



2.5. Penanganan Limbah Gas Pencemaran udara sebenarnya dapat berasal dari limbah berupa gas atau materi partikulat yang terbawah bersama gas tersebut. Berikut akan dijelaskan beberapa cara menangani pencemaran udara oleh limbah gas dan materi partikulat yang terbawah bersamanya. 2.5.1 Mengontrol Emisi Gas Buang 



Gas-gas buang seperti sulfur oksida, nitrogen oksida, karbon monoksida, dan hidrokarbon dapat dikontrol pengeluarannya melalui beberapa metode. Gas sulfur oksida dapat dihilangkan dari udara hasil pembakaran bahan bakar dengan cara desulfurisasi menggunakan filter basah (wet scrubber).







Mekanisme kerja filter basah ini akan dibahas lebih lanjut pada pembahasan berikutnya, yaitu mengenai metode menghilangkan materi partikulat, karena filter basah juga digunakan untuk menghilangkan materi partikulat.







Gas nitrogen oksida dapat dikurangi dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dengan cara menurunkan suhu pembakaran. Produksi gas karbon monoksida dan hidrokarbon dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dapat dikurangi dengan cara memasang alat pengubah katalitik (catalytic converter) untuk menyempurnakan pembakaran.







Selain cara-cara yang disebutkan diatas, emisi gas buang jugadapat dikurangi kegiatan pembakaran bahan bakar atau mulai menggunakan sumber bahan bakar alternatif yang lebih sedikit menghasilkan gas buang yang merupakan polutan.



46



2.5.2 Menghilangkan Materi Partikulat Dari Udara Pembuangan 



Filter Udara Filter udara dimaksudkan untuk yang ikut keluar pada cerobong atau stack, agar tidak ikut terlepas ke lingkungan sehingga hanya udara bersih yang saja yang keluar dari cerobong. Filter udara yang dipasang ini harus secara tetap diamati (dikontrol), kalau sudah jenuh (sudah penuh dengan abu/ debu) harus segera diganti dengan yang baru. Jenis filter udara yang digunakan tergantung pada sifat gas buangan yang keluar dari proses industri, apakah berdebu banyak, apakah bersifat asam, atau bersifat alkalis dan lain sebagainya







Pengendap Siklon Pengendap Siklon atau Cyclone Separators adalah pengedap debu / abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruang pabrik yang berdebu. Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara / gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon sehingga partikel yang relatif “berat” akan jatuh ke bawah. Ukuran partikel / debu / abu yang bisa diendapkan oleh siklon adalah antara 5 u – 40 u. Makin besar ukuran debu makin cepat partikel tersebut diendapkan.







Filter Basah Nama lain dari filter basah adalah Scrubbers atau Wet Collectors. Prinsip kerja filter basah adalah membersihkan udara yang kotor dengan cara menyemprotkan air dari bagian atas alt, sedangkan udara yang kotor dari bagian bawah alat. Pada saat udara yang berdebu kontak dengan air, maka debu akan ikut semprotkan air turun ke bawah. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dapat juga prinsip kerja pengendap siklon dan filter basah digabungkan menjadi satu. Penggabungan kedua macam prinsip kerja tersebut menghasilkan suatu alat penangkap debu yang dinamakan.



47







Pegendap Sistem Gravitasi Alat pengendap ini hanya digunakan untuk membersihkan udara kotor yang ukuran partikelnya relatif cukup besar, sekitar 50 u atau lebih. Cara kerja alat ini sederhana sekali, yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor ke dalam alat yang dibuat sedemikian rupa sehingga pada waktu terjadi perubahan kecepatan secara tiba-tiba (speed drop), zarah akan jatuh terkumpul di bawah akibat gaya beratnya sendiri (gravitasi). Kecepatan pengendapan tergantung pada dimensi alatnya.







Pengendap Elektrostatik Alat pengendap elektrostatik digunakan untuk membersihkan udara yang kotor dalam jumlah (volume) yang relatif besar dan pengotor udaranya adalah aerosol atau uap air. Alat ini dapat membersihkan udara secara cepat dan udara yang keluar dari alat ini sudah relatif bersih. Alat pengendap elektrostatik ini menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan antara 25 – 100 kv. Alat pengendap ini berupa tabung silinder di mana dindingnya diberi muatan positif, sedangkan di tengah ada sebuah kawat yang merupakan pusat silinder, sejajar dinding tabung, diberi muatan negatif. Adanya perbedaan tegangan yang cukup besar akan menimbulkan corona discharga di daerah sekitar pusat silinder. Hal ini menyebabkan udara kotor seolah – olah mengalami ionisasi. Kotoran udara menjadi ion negatif sedangkan udara bersih menjadi ion positif dan masing-masing akan menuju ke elektroda yang sesuai. Kotoran yang menjadi ion negatif akan ditarik oleh dinding tabung sedangkan udara bersih akan berada di tengah-tengah silinder dan kemudian terhembus keluar. Pada umumnya jenis pencemar melalui udara terdiri dari bermacam-macam senyawa kimia baik berupa limbah maupun bahan beracun dan berbahaya yang tersimpan dalam pabrik.



48



Limbah gas, asap dan debu melalui udara adalah: o Debu : Berupa padatan halus o Karbon monoksida : Gas tidak berwarna dan tidak berbau o Karbon dioksida : Gas, tidak berwarna, tidak berbau o Oksida nitrogen : Gas, berwarna dan berbau o Asap : Campuran gas dan partikel berwarna hitam: CO2 dan SO2 o Belerang dioksida : Tidak berwarna dan herbau tajam o Soda api : Kristal o Asam chlorida : Berupa larutan dan uap o Asam sulfat : Cairan kental o Amoniak : Gas tidak berwarna, berbau o Timah hitam : Gas tidak berwarna o Nitro karbon : Gas tidak berwarna o Hidrogen fluorida : Gas tidak berwarna o Nitrogen sulfida : Gas, berbau o Chlor : Gas, larutan dan berbau o Merkuri : Tidak berwarna, larutan



49



BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Limbah gas sangat berbahaya jika dikeluarkan terlalu berlebihan, baik untuk kesehatan pada manusia, maupun untuk lingkungan sekitar kita. Maka dari itu, kita sebagai makhluk yang mempunyai akal dan pikiran harus mencintai pada lingkungan kita sendiri dengan menjaga dan melestarikannya. 3.2. Saran Mungkin inilah yang diwacanakan pada penulisan kelompok ini meskipun penulisan ini jauh dari sempurna minimal kita mengimplementasikan tulisan ini. Masih banyak kesalahan dari penulisan kelompok kami, karna kami manusia yang adalah tempat salah dan dosa: dalam hadits “al insanu minal khotto’ wannisa’, dan kami juga butuh saran/ kritikan agar bisa menjadi motivasi untuk masa depan yang lebih baik daripada masa sebelumnya. Kami juga mengucapkan terima kasih atas guru pembimbing mata kuliah Teknik Pengantar Ilmu Lingkungan. Yang telah memberi kami tugas kelompok demi kebaikan diri kita sendiri dan untuk negara dan bangsa.



50



DAFTAR PUSTAKA



Suharto.2011. Limbah Kimia Dalam Pencemaran Udara dan Air httpikk357.weblog.esaunggul.ac.idwp-contentuploadssites313201212LIMBAHGAS.pdf http://johan-mustopa.blogspot.co.id/2014/05/makalah-penanganan-limbahgas_1626.html