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/