Review Kuliah : PENGENDALIAN LIMBAH INDUSTRI

oleh Wiedy Yang Essa- 25309044

Magister Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung


—Permasalahan apa yang timbul apabila tidak dilakukan pengelolaan lingkungan terhadap PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)?—

PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) sebagai penyuplai energi listrik untuk masyakat dan Negara saat ini mulai dikembangkan oleh pemerintah Indonesia, mengingat kebutuhan akan listrik cenderung meningkat dari tahun ke tahun. PLTU merupakan unit pemasok energi yang bahan bakarnya berasal dari batu bara. Indonesia adalah salah satu negeri yang memiliki sumber daya batu bara yang melimpah, oleh karena itu sistem ini feasible untuk dilakukan. Selain itu biaya operasional penggunaan batu bara paling murah dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik lainnya.

Batu bara merupakan bahan tambang yang berasal dari fosil makhluk hidup jutaan tahun yang lalu, yang berarti bahwa batu bara ini bersifat organik. Terdapat dua jenis batu bara, yaitu yang berkualitas baik, dimana akan sedikit sekali menghasilkan unsur berbahaya sehingga tidak mencemari lingkungan. Kemudian batu bara yang berkualitas rendah, maka akan menghasilkan berbagai macam unsur berbahaya yang dapat mencemari lingkungan, seperti gas Sulfur, Nitrogen dan Sodium. Inilah permasalahan yang banyak terjadi di Indonesia akibat dari pemanfaatan batu bara. Dan pula jika pembakaran pada batu bara tersebut tidak sempurna, akan menghasilkan gas beracun CO (karbon monoksida).

Batu bara digunakan dalam PLTU dengan cara dibakar dalam suatu ruang pembakaran boiler. Dari proses pembakaran ini akan dihasilkan pencemar udara dan padat, yaitu gas SOx (sulphur oksida), NOx (nitrogen oksida), CO2 (karbon dioksida), dan CO (karbon monoksida), serta limbah padat berupa debu (bottom ash) dan partikulat logam berat seperrti SiO2 (silikat).

Permasalahan yang terjadi apabila PLTU tidak dikelola dengan baik:

1. Hujan Asam

Hujan asam terutama terjadi diakibatkan karena tingginya gas sulphur oksida dan nitrogen oksida (Peavy,et al,1985).Gas SOx dan NOx akan bereaksi  dengan uap air yang terdapat dalam atmosfer dan mengalami oksidasi. Oksidasi gas SOx akan menghasilkan H2S, HSO3– dan H2SO4 yang bersifat asam kuat, sedangkan oksidasi gas NOx akan menghasilkn asam nitrat (HNO3) sehingga menurunkan nilai pH air hujan sampai mencapai nilai 2 dan 3 (Sawyer, 1978) (lihat Gambar.1). Pengaruh hujan asam adalah asidifikasi (pengasaman) yang mengakibatkan : Terganggunya kesetimbangan ion pada banyak organisme akuatik, sehingga akan menyebabkan kematian organisme akuatik; Meningkatkan kadar logam, karena pengasaman akan melarutkan banyak logam di perairan, misalnya merkuri dan aluminium; Menjadikan terganggunya siklus nutrient ; Mengganggu proses dekomposisi, karena akan mengubah komposisi mikroba ; mengakibatkan penurunan alga yang hidup di perairan; merusak bangunan karena mengakibatkan pengkaratan, dan lain-lain.

2. Green House Effect

CO2 yang dihasilkan dari PLTU dapat menyebabkan efek rumah kaca, karena kumpulan gas tersebut akan menyelubungi permukaan bumi. Oleh karena itu, cahaya matahari yang masuk ke bumi tidak dapat lagi dipantulkan ke angkasa, sebab terperangkap di dalam bumi. Bumi diibaratkan seperti rumah kaca (Green House), seolah-olah diselubungi kaca yang berupa gas pencemar yang memerangkap panas. Akibatnya, suhu bumi semakin meningkat secara global (Effendi, 2003).

3. Penyakit pada Manusia

PLTU menghasilkan berbagai limbah partikulat dan debu,seperti fly ash, debu silikat, oksida besi, dan lain sebagainya. Limbah tersebut dapat menyebabkan gangguan dan penyakit pernapasan pada manusia, contohnya adalah Pneumoconiosis, atau penyakit pengerasan paru-paru, sehingga tidak dapat mengembang dan mengempis secara normal. Selain itu, limbah radioaktif dari PLTU juga dapat mengganggu organ tubuh manusia, karena umumnya bersifat karsinogen.

4. Kerusakan Biota

Logam-logam berat seperti Pb, Hg, Ar, Ni, Se juga dihasilkan oleh PLTU. Logam berat ini apabila terakumulasi di perairan dapat menyebabkan kematian organisma, terutama bila logam tersebut tersuspensi dalam air limbah yang dibuang oleh PLTU dan kemudian menuju laut, maka akan mencemari biota di laut lebih luas lagi.

—Apa teknologi spesifik yang digunakan untuk pengelolaan PLTU berbahan bakar batu bara dan apa yang telah diterapkan di Indonesia?—

Dalam melakukan pengelolaan lingkungan di PLTU berbahan bakar batu bara, harus lah bersifat komprehensif, dengan melakukan pengendalian pada seluruh aspek , yaitu ditinjau dari karakteristik limbah yang dikeluarkan, antara lain:

1. Pengelolaan Limbah Padat dan Gas

a. Best Practice Sistim pembakaran batu bara bersih Pembakaran Lapisan Mengambang /Fluidized Bed Combustion (FBC) di PLTU Tarahan Indonesia

Prinsip kerja PLTU adalah batu bara yang akan digunakan/dipakai dibakar di dalam boiler secara bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan NOx yang rendah. Bila suhu pembakaran pada Bioler biasa adalah sekitar 1400 – 1500℃, maka dengan menggunakan FBC, suhu pembakaran berkisar antara 850 – 900℃ saja sehingga kadar thermal NOx yang timbul dapat ditekan. Proses pembakaran suhunya lebih rendah sehingga NOx yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah, dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam tungku boiler dimasukkan kapur (Ca) dan dari dasar tungku yang bersuhu 750 – 950oC dimasukkan udara, akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pengurangan emisi sampai 98% dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan. Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu rendah dengan kadar belerang yang tinggi, dan banyak ditemukan di Indonesia (Anonim5, 2009).

b. Electrostatic Precipitator

Electrostatic Precipitator (ESP) adalah salah satu alternatif penangkap debu dengan effisiensi tinggi (mencapai diatas 90%) dan rentang partikel yang didapat cukup besar. Dengan menggunakan electrostatic precipitator (ESP) ini, jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong diharapkan hanya sekitar 0,16 % (efektifitas penangkapan debu mencapai 99,84%). Alat ini sudah digunakan di PLTU di Indonesia. Cara kerja dari electrostatic precipitator (ESP) adalah (1) melewatkan gas buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negative. (2) Partikel debu yang sekarang bermuatan negatif (-) kemudian menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate).Kemudian debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali secara periodik dari collector plate melalui suatu getaran (rapping).

Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung (ash hopper)

FGD (Flue Gas Desulfurization)

FGD (Flue Gas Desulfurization) adalah alat yang berguna untuk menghilangkan/mereduksi Sulfur Dioksida (SO2) dari flue gas (gas buang) hasil pembakaran batubara PLTU.

Hasil samping proses FGD disebut gipsum sintetis karena memiliki senyawa kimia yang sama dengan gipsum alam. Gipsum tersebut dapat digunakan untuk bahan bangunan. Reaksi pembentukan asam pada FGD adalah sebagai berikut:

SO2 (gas) + H2O + ½O2 (gas)→ SO42- (solid) + 2H+

HCO3 + H+ → H2O + CO2 (gas)

d. Reuse and Recycle Material

Contoh limbah padat yang dihasilkan dari PLTU batu bara adalah fly bottom ash yang masih mengandung fixed carbon, sehingga apabila tidak dikelola dengan baik akan menghasilkan gas metana. Partikulat ini dapat di recycle untuk industri semen sebagai pengganti batuan trass yang bersifat pozzolanic untuk pembuatan semen tahan asam (PPC)

2. Pengelolaan Limbah Cair

Best Practices à Waste Water Treatment Plant (WWTP) di PLTU Tanjung Jati Indonesia.

Limbah cair keluaran dari PLTU TJB berasal dari beberapa tempat antara lain air sisa boiler (Boiler Blowdown), air sublimasi dari FGD (FGD Blowdown), air limpasan hujan di kolam abu (Ash Run Off) dan air limpasan hujan di penampungan batu bara (Coal Run Off). Air tersebut dialirkan untuk diolah dalam WWTP yang sebelumnya disimpan sementara dalam kolam retensi. Di sini air yang masih mengandung material berbahaya diolah dalam beberapa proses antara lain, netralisasi dan sedimentasi.

Tahapan proses yang terjadi adalah

Netralisasi yaitu proses penyesuaian pH air limbah. pH air limbah harus disesuaikan dengan kondisi ideal ekosistem biota laut yakni antara 6-9. Air limbah dengan kadar pH yang masih berbahaya dicampurkan dengan senyawa lain agar menjadi lebih ramah lingkungan.

Flokulasi yaitu proses penggumpalan bahan-bahan terlarut sehingga mudah untuk diendapkan.Setelah mengendap, endapan tersebut dipadatkan. Padatan itu kemudian ditempatkan di Kolam Abu. Kolam Abu ini dilapisi oleh plastik dengan tingkat kekedapan air yang amat tinggi sehingga menutup kemungkinan limbah berbahaya di atasnya dapat terserap ke dalam tanah. Semua proses tersebut mengubah material berbahaya menjadi material yang bersahabat dengan lingkungan.

SEMOGA BERMANFAAT…🙂

6 responses to “Review Kuliah : PENGENDALIAN LIMBAH INDUSTRI

  1. karena limbah cair hasil PLTU ini masih mengandung bahan2 anorganik dgn kadar yang berbahaya, maka diperlukan proses pengolahan secara kimiawi misalnya dengan proses koagulasi dan flokulasi yang dilanjutkan dengan sedimentasi (pengendapan). dari proses pengolahan kimia bisa dilanjutkan dengan proses pengolahan Biologi.

  2. Sangat menarik mengenai pembahasan ttg pengendalian limbah PLTU, khususnya pengendalian limbah cair pd PLTU.

    Terkait bahasan anda, apakah ada literatur spesifik mengenai bahasan ttg pengendalian limbah pada PLTU tersebut. Mohon bantuannya.
    Thnx.

  3. tolong jelaskan proses bagaimana terjadinya sedimentasi limbah abu batubara PLTU di suatu perairan terhadap biota laut seperti terumbu karang dll. trimakasih

  4. First, Pinterest users should have more creative options to customize the home page.
    To add an exciting note to this aspect, popular public figures and top level
    politicians are now harnessing the potential of this tool for their specific purposes.
    The “following” and “followers” selection operates in the
    same fashion as Google+ and Twitter.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s