BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Permasalahan sampah merupakan permasalahan yang krusial bahkan sampah

dapat dikatakan sebagai masalah kultural karena berdampak pada sisi

kehidupan terutama dikota-kota besar seperti Jakarta, Surabaya, Bandung,

Makasar, Medan dan kota besar

lainnya. Sampah akan terus ada dan tidak akan berhenti diproduksi oleh

kehidupan manusia, jumlahnya akan berbanding lurus dengan jumlah penduduk,

bisa dibayangkan banyaknya sampah-sampah dikota besar yang berpenduduk

padat. Permasalahan ini akan timbul ketika sampah menumpuk dan tidak dapat

dielola dengan baik.

Untuk itu dikebangkan beberapa teknologi pengolahan sampah seperti transfer

termal sampah yang memperhitungkan kadar air dari sampah. Transfer termal

dari sampah konversi sampah menjadi gas, cairan dan produk konversi padat yg

menghasilkan energi panas. Teknologi yang mengkonversi materi padat

(sampah) menjadi materi gas (gas buang), serta materi padatan yang sulit

terbakar, yaitu abu (bottom ash) dan debu (fly ash). Proses pengolahan buangan

dengan cara pembakaran pada temperatur yang sangat tinggi (> 800OC) untuk

mereduksi sampah yang mudah terbakar (combustible), yang sudah tidak dapat

didaur-ulang lagi.

1.2. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud dan tujuan pada makalah ini adalah:

1. Memenuhi syarat tugas mata kuliah Hidrologi Lingkungan;

2. Memberikan pengetahuan tentang presipitasi dalam siklus hidrologi;

3. Mengetahui manfaat proses presipitasi dalam kehidupan sehari-hari;

4. Mempelajari dan membahas salah satu contoh studi kasus yang

berhubungan dengan proses presipitasi.

1.3 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan tugas besar ini adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang, maksud dan tujuan penulisan, serta

dan sistematika penulisan.

1

BAB II PEMBAHASAN

Berisikan tentang pandangan dan kajian literatur dari teknik

Combustion dalam proses transfer termal sampah.

BAB III PENUTUP

Berisikan kesimpulan dan saran-saran untuk perbaikan pengelolaan

persampahan yang telah ataupun akan dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

2

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 COMBUSTION SYSTEM/SISTEM PEMBAKARAN

Pembakaran dapat didefinisikan sebagai proses pemanasan sampah secara

oksidasi kimia dengan menggunakan stoichiometri atau jumlah kelebihan udara.

Hasil akhir produksi adalah mencakup gas panas pembakaran yang

mengandung hydrogen, karbondioksida, uap air dan debu. Energi dapat

dihasilkan dari perubahan panas yang berasal dari gas panas pembakaran.

2.2 TIPE-TIPE SISTEM PEMBAKARAN

Sistem pembakaran sampah dapat didesain dengan 2 tipe untuk menghasilkan

bahan bakar dari sampah padat yaitu Commingled Solid Waste (Mass Fired) dan

Refuse-derived fuel (RDF-Fire). Mass Fired adalah lebih banyak digunakan. Di

tahun 1987, 68% kapasitas opersional pembakaran di US disediakan untuk unit

mass fired, 23% adalah untuk RDF.

2.3 SISTEM PEMBAKARAN MASS FIRED

Didalam sistem pembakaran mass fired, proses minimal yang diberikan pada

sampah sebelum sampah diletakkan pada sistem pengisian. Sebelum masuk ke

dalam charge hopper terdapat operator yang secara manual dapat menolak

benda-benda yang tidak sesuai. Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa

semua sampah yang masuk akhirnya masuk dalam sistem, termasuk yang

berukuran besar dan semua ukuran bagi sampah yang tidak mudah terbakar

(contoh refrigerator) dan bahkan sampah B3 dapat menggunakan sistem ini.

Untuk alasan ini, sistem harus didesain untuk mengolah sampah ini tanpa

merusak peralatan atau melukai pekerja operasionalnya. Energi yang terkandung

dari sampah mass fired berbeda-beda tergantung pada iklim, musim, dan

sumber sampah. Dilihat dari potensi kerugiannya, pembakaran mass fired

menjadi pilihan teknologi yang paling mungkin dan memiliki sistem yang matang.

Salah satu komponen sistem pembakaran mass fired adalah sistem

pemotongan. Ini memiliki fungsi umum diantaranya dalam proses memindahkan

sampah pada sistem, pengadukan sampah, dan penambahan udara dalam

pembakaran. Banyak variasi pemotongan yang mungkin terjadi tergantung pada

elemen pemutarnya.

3

Gambaran Sistem yang Digunakan pada Mas-Fired Combustors

a) Martin Grate b) Dusseldorf Grate

4

Gambar Aliran Energi Di Amerika Serikat2.4 RDF (REFUSED DERIVED FUEL)

Pada pembakaran ini, RDF adalah tipe pembakaran diatas sebuah grate stoker

yang berjalan. Grate terbuat dari platform yang membuat RDF dapat terbakar

dan terdapat udara yang dimasukkan untuk menggerakkan sampah sehingga

dapat teraduk dan pembakaran menjadi merata. Hasil yang baik dapat terjadi

dengan sistem pembakaran dengan didesain untuk RDF.

Sistem pemindahan sampah front end digunakan untuk memindahkan metal,

kaca, dan material lain yang tidak mudah terbakar untuk dapat menghasilkan

RDF. RDF dapat diproduksi dengan kontinu sehingga diperoleh energi,

kelembaban, dan debu. RDF dapat diproduksi di shredded, fluff form, sebagai

densified pelet atau kubus.

dRDF adalah lebih mahal untuk diproduksi tetapi lebih mudah ditransportasikan

dan disimpan. Karena besarnya energi yang terkandung dalam RDF jika

dibandingkan dengan proses MSW, sistem pembakaran RDF secara fisik lebih

kecil dari pada sistem mass fired. Sistem RDF dapat juga menjadi lebih efektif

dari pada sistem mass media.

Gambar Mesin Pemanas Pada RDF

5

Gambar Isometri Proses Pada RDF

Gambar Instalasi Pada RDF

6

2.5 FBC (FLUIDIZED BED COMBUSTION)

FBC adalah desain alternatif untuk sistem pembakaran konvensional. Untuk

desain ini, Sistem FBC terdiri dari slinder baja yang di pasang vertikal, biasanya

garis refractory, dengan lapisan pasir, dan didukung dengan piring tempat

pemanggangan dan penambahan udara melalui pipa yang disebut tuyeres.

Ketika udara ditiupkan melalui tuyeres, lapisan meleleh dan meluas menjadi dua

kali ukuran volume akhir. Bahan bakar padat, seperti batu bara atau RDF, dapat

diinjeksikan melalui bagian bawah reaktor atau lapisan atas Fluidize. Proses

pemanasan lapisan ini membentuk turbulensi, pengadukan, dan transfer panas

ke bahan bakar. Dalam pengoperasian bahan bakar sampingan digunakan untuk

membawa lapisan ke pengoperasian suhu pada 1450-1750 0F. Setelah dimulai,

bahan bakar sampingan biasanya sudah tidak dibutuhkan. Faktanya lapisan

menghasilkan panas + 24 jam, tergantung pada waktu memulai tanpa

menggunakan bahan bakar sampingan.

Sistem pembakaran Fluid bed lebih serbaguna dan dapat dioperasikan dalam

variasi bahan bakar, termasuk MSW, lumpur, batu bara, dan banyak sampah

kimia.

Material bed dapat berupa dataran pasir atau CaCO3, ini direaksikan dengan

oksigen dan SO2 melalui pembakaran sampah yang mengandung sulfur untuk

mengeluarkan karbon dioksida dan menghasilkan CaSO4, Padatan dapat

dipindahkan dengan debu. Penggunaan CaCO3 sebagai material bed digunakan

pembakaran batu bara sulfur tinggi dengan kandungan emisi sulfur dioxide yang

sangat kecil.

Sistem FBC umumnya digunakan digunakan untuk pembakaran sampah padat

di dunia. Salah satu instalasi pertama adalah unit fluidized bed kecil di Lausanne,

Switzerland. Ini digunakan untuk sampah MSW dan pengolahan sampah basah.

Pemanasan sampah menghasilkan uap air, yang digunakan untuk pemnasan

dan pembangkit listrik. Dalam skala besar (700 ton/d) terdapat di Duluth,

Minnesota. Sistem ini dapat mengolah lumpur hasil pengolhan air buangan

sebanyak 300 ton/d dan mengolah MSW sebanyak 400 ton/d. Skemanya

sebagai berikut:

7

Diagram Fasilitas FBC Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Jepang

2.6 SISTEM RECOVERY HEAD

Secara Virtual, semua sistem pembakaran sampah yang terdapat di US dan

Eropa yang menghasilkan energi untuk membantu mengganti kerugian dalam

biaya operasi dan untuk mengurangi biaya modal dari peralatan kontrol polusi

udara. Energi dapat di tertutupi dari bahan bakar panas gas di hasilkan dari

pembakaran MSW atau RDF melalui 2 metode:

8

1. Ruang pembakaran dinding air

2. Pemanasan sampah

Walaupun air panas atau uap air dihasilkan, Air panas dapat digunakan untuk

temperatur rendah industri. Uap air adalah lebih serbaguna, karena ini dapat

digunakan untuk kedua proses yaitu pemanasan dan pembangkit listrik. Jumlah

biaya dapat ditutupi dengan sistem yang ada.

Recovery panas juga meguntungkan dalam mereduksi capital dan ongkos

operasi dari alat kontrol polusi udara. Dalam prakteknya, dimana MSW

Combustion System tanpa menggunakan peralatan heat recovery, akan

ditemukan 100-200% udara yang harus disuplai untuk memenuhi persaratan

pembakaran dan turbulensi. dan untuk slaging kontrol dan akumulasi dari dari

material lain pada dinding combustion system. Hasil aliran gas fluida yang besar

berpengaruh dalam penambahan biaya karena permintaan kapasitas tambahan

untuk alat kontrol polusi udara. Pad dasarnya, dengan menggunakan sistem heat

recovery, akan didapatkan (50-100)% kontak udara, ini mengurangi pembagian

ukuran dari kontrol polusi udara. Pendingin dari gas fluida selama heat recovery

juga mereduksi volume gas fluida.

Skema Recovery Panas Untuk Pemanas Air

9

Gambar Dan Skema Proses Recovery Panas Dalam Skala Rumah Tangga

10

Gambar Dan Skema Proses Recovery Panas Dalam Skala Rumah Tangga

2.7 WATERWALL COMBUSTION CHAMBER

Dalam metode ini, dinding dari ruang pembakar segaris dengan boiler tubes

yang disusun vertikal dan dipasang bersama dalam keadaan tersambung.

Sirkulasi air pada tubes umumnya menyerap panas dalam bilik pembakar.

Biasanya Wilayah dinding furnace ke grates adalah segaris dengan materiall

Refractory untuk melindungi tubes dari temperatur berlebih dan abrasi mesin.

11

Double Boiler Waterwall Tubes

2.8 WASTE HEAT BOILER

Metode ini, Ruang pembakar dari furnace segaris dengan insulating refractory

materials untuk mengurangi kehilangan panas pada dinding furnance. Metode

heat recovery sering digunakan dalam unit pembakaran modular. Dalam

beberapa kasus sangat mungkin retrofit sebuah waste heat boiler pada sebuah

existing refractory-lined furnace.

Gambar Mesin Boiler

12

Instalasi Waste Heat Boiler

13

BAB IIIPENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapatkan dari makalah ini adalah:

1. Pembakaran dapat didefinisikan sebagai proses pemanasan sampah secara

oksidasi kimia dengan menggunakan stoichiometri atau jumlah kelebihan

udara.

2. Macam-macam combustion system diantaranya adalah Commingled Solid

Waste (Mass Fired) dan Refuse-derived fuel (RDF-Fire), FBC (Fluidized Bed

Combustion), Sistem Recovery Head, Waterwall Combustion Chamber,

Waste Heat boiler.

14

DAFTAR PUSTAKA

Tchobanoglous, G, dkk. 1993. Integrated Solid Waste Management. New York: Mc. Graw Hill

15