Download - Tugas UTS [2107100140]
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 1/13
Tugas UTSMata Kuliah Pencemaran Udara
[TM091549]
“Peralatan Pendeteksi dan
Pengendali Polutan dari Sumber
Stasioner”
Disusun Oleh:
Akhmat Busori 2107100140
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
2011
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 2/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA1
Pencemaran udara
Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi
di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan
tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara
dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi
gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi
udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung
dan lokal, regional, maupun global.
Polutan atau bahan pencemaran adalah bahan/benda yang menyebabkan pencemaran,
baik secara langsung maupun tidak langsung, seperti sampah. Secara sifat, polutan dapat
dibedakan menjadi 4, yaitu:
1. polutan fisik; yaitu polutan yang fisiknya mencemarkan lingkungan. Contohnya:
pecahan botol, pecahan keramik, besi tua.
2. polutan kimiawi; yaitu polutan yang berbentuk senyawa kimia baik senyawa sintetis
maupun yang alami, yang karena konsentrasinya cukup tinggi sehingga dapat
menimbulkan pencemaran. Contohnya: gas CO, CO2, SO4, logam Pb(timbal), merkuri.
3. polutan biologis; yaitu polutan yang berbentuk makhluk hidup yang dapat
menimbulkan pencemaran. Contohnya: bakteri E.Coli, tumbuhan gulma, dan
sebagainya.
4. polutan sosial budaya; yaitu polutan yang dapat berbentuk perilaku atau hasil budaya
yang tidak sesuai dengan norma sosial budaya setempat, sehingga mengganggu
kehidupan sosial budaya masyarakat. Contohnya: anak-anak yang tawuran di daerah
sekitar masyarakat.
Polutan yang mencemari udara disebut dengan polutan udara. Menurut sumbernya
polutan udara dapat dibagi menjadi dua yaitu yang bersumber dari kegiatan manusia dan
sumber alami. Pembagian lebih lanjut sebagai berikut:
1. Kegiatan manusia
Sumber bergerak : Transportasi
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 3/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA2
Sumber stasioner : Industri, Pembangkit listrik, Pembakaran (perapian, kompor,
furnace,[insinerator]dengan berbagai jenis bahan bakar, Gas buang pabrik yang
menghasilkan gas berbahaya seperti (CFC)
2. Sumber alami
Gunung berapi
Rawa-rawa
Kebakaran hutan
Nitrifikasi dan denitrifikasi biologi
Kualitas udara sangat dipengaruhi oleh besar dan jenis sumber pencemar yang ada
seperti dari kegiatan tranfortasi, kegiatan industri dan lain-lain. Masing-masing sumber pencemar menghasilkan bahan pencemar yang berbeda-beda baik jumlah, jenis dan
pengaruhnya bagi kehidupan. Pencemaran udara yang terjadi sangat ditentukan oleh kualitas
bahan bakar yang digunakan, teknologi yang digunakan serta pengawasan yang dilakukan.
Dampak polutan terhadap kesehatan manusia
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 4/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA3
Tabel 1 dampak polutan udara terhadap kesehatan [7]
Untuk melindungi kualitas udara diperlukan upaya-upaya pengendalian terhadap sumber-
sumber pencemar udara yang berguna untuk melestarikan fungsi lingkungan, mengendalikan
pemanfaatan sumber daya secara bijaksana untuk mencapai kualitas udara yang memenuhi
syarat bagi kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya. Pengendalian pencemaran udara
ini dilakukan baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan yang meliputi upaya pencegahan
dan penanggulangan pencemaran serta pemulihan mutu udara dan upaya pencegahan terhadap
sumber pencemar.
Upaya pencegahan terhadap sumber pencemar relatif lebih mudah dilakukan namun
akan membawa dampak yang luas ke masyarakat karena ketergantungan pada bahan bakar
fosil untuk sektor transportasi maupun energi. Hal yang dapat diusahakan adalah dengan
penanggulangan pencemaran serta pemulihan mutu udara dan upaya pencegahan terhadap
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 5/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA4
sumber pencemar. Untuk menanggulangi polutan yang menjadi emisi dari kegiatan manusia,
telah dirancang dan dibuat berbagai macam peralatan untuk mendeteksi dan menanggulangi
pencemaran udara.
METODA PENGENDALIAN PENCEMARAN UDARA
Jika pengendalian pencemaran ingin diterapkan, maka berbagai pendekatan dapat dipilih
untuk menentukan metoda pengendalian pencemaran udara. Pengendalian pencemaran yang
dapat dilakukan mencakup: pengendalian pada sumber dan pengenceran, sehingga senyawa
pencemar itu tidak berbahaya lagi baik untuk lingkungan fisik dan biotik maupun untuk
kesehatan manusia.
Pengendalian senyawa pencemar pada sumber merupakan upaya yang paling berhasil-guna bahkan pengendalian ini dapat menghilangkan atau paling sedikit mengurangi kadar
senyawa pencemar dalam aliran udara atau fasa gas yang dibebaskan ke lingkungan.
Pengendalian pencemaran dapat dicapai dengan pengubahan :
(a) jenis senyawa pembantu yang digunakan dalam proses,
(b) jenis peralatan proses,
(c) kondisi operasi, dan
(d) keseluruhan proses produksi itu sendiri.
Pemilihan tingkat kerja (actions) itu selalu dikaitkan dengan penilaian ekonomik seluruh
produksi. Hal-hal yang menyulitkan adalah proses produksi yang berada di bawah lisensi. Jika
pembentukan senyawa pencemar itu tidak dapat dihindarkan lagi, maka pemasangan alat
untuk menangkap senyawa ini harus dilakukan. Secara umum penghilangan senyawa
pencemar dengan tuntas tidak mungkin diterapkan tanpa pembiayaan yang besar. Metoda
pengumpulan senyawa pencemar yang akan memasuki atmosfir adalah metoda yang
didasarkan atas pengurangan (reduction) senyawa pencemar.
Berbagai jenis alat pengumpul (collectors) didasarkan atas pengurangan kadar debu saja
atau kadar debu dan gas. Prinsip pengurangan kadar debu dalam aliran gas yang dibebaskan
ke lingkungan dipaparkan dalam Tabel 2 dan prinsip pengurangan kadar debu dan gas secara
simultan dituliskan dalam Tabel 3. Metoda pemisahan ini diterapkan dalam berbagai
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 6/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA5
rancangan alat pemisah debu dari aliran gas atau udara. Alat pemisah debu atau pengumpul
debu ini dapat dipilah dalam :
a. pemisahan secara mekanis,
b. pemisahan dengan cara penapisan,
c. pemisahan dengan cara basah, dan
d. pemisahan secara elektrostatik.
Upaya pembersihan aliran gas atau udara sebelum dibebaskan ke lingkungan dapat
dihubungkan dengan kebutuhan proses produksi, perolehan produk samping atau
perlindungan lingkungan. Seringkali alat ini merupakan bagian integral suatu proses, jika
sasaran utama adalah penghilangan gas yang beracun atau mudah terbakar.
Debu ditemui dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas ( true,apparent, bulk density), daya kohesi, sifat higroskopik dan lain-lain. Variabel yang aneka
ragam ini mengakibatkan bahwa pemilihan alat dan sistem pengendalian pencemaran udara
oleh debu dan gas harus berhubungan dengan sasaran masalah pembersihan gas dan watak
kinerja alat di samping penilaian ekonomik. Misal : pembersihan debu dengan cara kering
memiliki keunggulan dalam biaya proses ulang untuk pengumpulan produk samping, jika
dibandingkan dengan pemisah debu dengan cara basah. Kerugian sistem kering ini adalah
penambahan alat untuk penggantian udara segar, karena debu yang halus yang beterbangan di
ruang atau debu yang higroskopik tidak dapat ditangani dengan baik. Tabel 2 menyatakan
watak operasi berbagai alat pemisah debu.
Tabel 2 Prinsip pemisahan debu
No Jenis Pemisahan Merode
1 Pemisah Brown Pemisahan jenis ini menerapkan gerakan partikel menurut Brown.
Alat ini dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran 0,01 –
0,05 mikron. Alat yang dipatenkan dibentuk oleh susunan filamen
gelas dengan jarak antar filamen yang lebih kecil dari lintasan
bebas rata-rata partikel.
2 Penapisan Deretan penapis atau penapis kantung (filter bag) akan dapat
menghilangkan debu hingga ukuran diameter 0,1 mikron. Penapis
ini dibatasi oleh pembebanan yang rendah, karena pembersihan
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 7/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA6
membutuhkan waktu dan biaya yang tinggi, Susunan penapis yang
dapat digunakan untuk gas buang yang mengandung minyak atau
debu higroskopik. Temperatur gas buang dibatasi oleh komposisi
bahan penapis.
3 Pengendap
elektrostatik
tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang
berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat
dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan
yang diperoleh adalah debu yang kering dengan ukuran dalam
rentang 0,2 – 0,5 mikron, tetapi secara teoritik ukuran partikel
yang dapat dikumpulkan t idak memiliki batas minimum.
4 Pengumpul
sentrifugal
Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan atas gaya sentrifugal
yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini
melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex)
sehmgga debu akan menempel di dinding serta terkumpul di dasar
alat. Alat yang menggunakan prinsip ini dapat digunakan untuk
pemisahan partikel besar dengan rentang ukuran diameter hingga
10 mikron atau lebih.
5 Pemisah inersia Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel di
dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat,
sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat ini dan akan
dipisahkan dari aliran fasa gas. Kendala daya-guna ditentukan oleh
jarak antar penyekat. Alat yang didasarkan atas prinsip gaya
inersia bekerja dengan baik untuk partikel yang memiliki ukuran
diameter lebih besar daripada 20 mikron. Rancangan yang baru
dapat memisahkan partikel yang berukuran hingga 5 mikron.
6 Pengendapan
akibat gaya
gravitasi
Rancangan alat ini didasarkan perbedaan gaya gravitasi dan
kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja dengan
baik untuk partikel dengan ukuran diameter yang lebih besar
daripada 40 mikron dan tidak digunakan sebagai pemisah debu
tingkat akhir.
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 8/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA7
Tabel 3 Metoda pemisahan gas dan debu secara simultan
No Jenis Pemisahan Merode
1 Menara percik Prinsip kerja pada menara percik in! adalah aliran gas yang
berkecepatan rendah bersentuhan dengan aliran air yang
bertekanan tinggi dalam bentuk butir. Alat ini merupakan alat
yang relatif sederhana dengan kemampuan penghilangan pada
tingkat sedang (moderate). Alat dengan prinsip ini dapat
mengurangi kandungan debu dengan rentang ukuran diameter 10-
20 mikron dan gas yang larut dalam air.
2 Siklon basah Modifikasi siklon ini menangani gas yang berputar lewat percikan
air. Butiran air yang Mengandung dan gas yang terlarut akan
dipisahkan dengan aliran gas utama atas dasar gaya sentrifugal.
Slurry ini dikumpulkan di bagian bawah siklon. Siklon jenis ini
lebih efektif daripada menara percik. Rentang ukuran diameter
debu yang dapat dipisahkan adalah 3 – 5 mikron.
3 Pemisah venturi Rancangan pemisahan venturi ini didasarkan atas kecepatan gas
yang tinggi dan berkisar antar 30 – 150 meter per detik pada
bagian yang disempitkan dan gas bersentuhan dengan butir air
yang dimasukkan di daerah itu. Alat ini dapat memisahkan partikel
hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut dalam air
4 Tumbuhan pada
piringan yang
berlubang
Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat
orifis ini berkecepatan antara 10 hingga 30 meter per detik. Gas ini
membentur lapisan air hingga membentuk percikan air. Percikan
ini akan bertumbukan dengan penyekat dan air akan menyerap gas
serta mengikat debu. Gas yang memiliki kelarutan sedang dapat
diserap dengan air dalam alat ini. Ukuran partikel paling kecil
yang diserap adalah 1 mikron.
5 Menara dengan
packing
Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara persentuhan cairan
dan gas di daerah antara packing. Aliran gas dan cairan dapat
searah arus atau berlawan arah-arus atau aliran melintang.
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 9/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA8
Rancangan baru alat ini dapat menyerap debu. Ukuran debu yang
dapat diserap adalah lebih besar daripada 10 mikron.
6 Pencuci dengan
pengintian
Prinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan
kondensasi dan partikel yang dapat ditangani berukuran hingga
0,01 mikron serta dikumpulkan pada permukaan filamen.
7 Pembentur turbulen Penyerapan partikel dilakukan dengan cara mengalirkan aliran gas
lewat cairan yang berisi bola-bola berdiameter 1 – 5 cm. Partikel
dapat dipisahkan dari aliran gas, karena debu bertumbukan dengan
bola-bola itu. Efisiensi penyerapan gas bergantung pada jumlah
tahap yang digunakan.
Tabel 4 Karakteristik alat pengendalian pencemaran udara
No Jenis Alat
Bent
uk
atau
fasa
Ukuran
partikel
optimum,
mikron
Konsentrasi
optimum
kg/m3
Batas
Tempe
ratur,0C
Efisiensi
(%)
Gaya
Operas
i
Bentuk
fisis
kumpulan
Keterangan
1Gravity
settling
AER
OSOL
AND
GAS
> 50
> 0,011 370 < 50
Gravita
si
Debu
kering
Baik sebaga
pembersih
awal
2 Siklon 5 - 25> 0,002 370
50 -90
Sentrif ugal
Debukering
3 Penapis < 1
> 0,0002 370 < 99
Debu
kering
Penapis/kan
ung peka
terhadap
humiditas,
kecepatan,
temperatur
4Menara
percik25
> 0,002
4 -
370 < 80 Cairan
Pengolahan
limbah
diperlukan
5 Siklonbasah
> 5> 0,002
4 -370 < 80
Sentrif ugal Cairan Asap tampa
6Pencuci
venturi< 1
> 0,0002
4 -
370 < 80 Cairan
Korosi,
Operasi
dapat pada
temperatur
tinggi
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 10/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA9
7Pengendap
Eletrostatik< 1
> 0,0002 455 95-99 listrik
debu
kering
Peka
terhadap
perubahan
sifat milik
partikel
8Penyerap
gas
< 2 ppm
tanpa
regenerasi 4 - 38 > 90
Cairan
atau
padatan
Biaya awal
dan operasi
tinggi
Berikut ini skema dari beberapa peralatan diatas
1. Gravity settling
2. Siklon
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 11/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA10
3. Menara percik
4. Pencuci venturi
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 12/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA11
5. Pengendap Eletrostatik
5/12/2018 Tugas UTS [2107100140] - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-uts-2107100140 13/13
|Tugas UTS|Mata Kuliah Pencemaran Udara [TM091549]
Jurusan Teknik MesinFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA0
Sumber :
[1] http://id.wikipedia.org/wiki/Polutan diakses 7 April 2011
[2] http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara diakses 7 April 2011
[3] http://www.kumham-jakarta.info/download/doc_download/20-laporan-pengkajian-
hukum-2007 diakses 7 April 2011
[4] http://www.bplhdjabar.go.id/index.php/bidang-pengendalian/subid-pemantauan-
pencemaran/94-pencemaran-udara-dari-sektor-transportasi diakses 7 April 2011
[5] http://greenlifestyle.or.id/files/download/27 diakses 7 April 2011
[6] http://rangminang.web.id/2010/06/alat-pengendali-pencemaran-udara/ diakses 7 April
2011
[7] http://www.elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/sistem_transportasi/bab6_penyelenggaraan_transpormasi.pdf diakses 7 April 2011
[8] http://nunulasa.wordpress.com/2011/03/11/pencemaran-udara-oleh-industri-dan-
pengendaliannya/