dapat dari majari magazine gan....

Penanganan Limbah Udara Industri Pertambangan

Limbah udara merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan oleh industri pertambangan. Limbah tersebut dihasilkan sebagai emisi atmosferik dari industri tersebut. Jenis komponen yang termasuk ke dalam emisi tersebut di antaranya adalah sebagai berikut : Debu/partikulat Gas yang diproduksi oleh proses pembakaran, seperti CO, CO2, NOx, SO2 Gas alam, seperti metan, yang banyak dihasilkan pertambangan batu bara dan sedikit pertambangan logam Coolants, seperti CFCs, yang berasal dari air-conditionersDari sejumlah komponen tersebut, emisi debu/partikulat memiliki porsi terbesar dalam kandungan limbah udara kegiatan pertambangan. Debu, pada khususnya, memiliki ukuran partikel 1-10000 mikrometer. Debu tersebut dihasilkan dari aktivitas mekanik pertambangan, seperti pemecahan atau penggerusan batuan, peledakan area tambang, maupun penanganan massa hasil pertambangan. Pada umumnya, sumber utama dari limbah udara tersebut adalah akses pertambangan yang tak diaspal, aktivitas penggalian, pembuangan, operasi sabuk conveyer, serta pembukaan lahan pertambangan.Adapun penanganan debu tersebut dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap awal dan akhir, berdasarkan besar partikel debu yang dipisahkan.Tahap awal dikhususkan menangani partikel debu yang berukuran cukup besar berskala milimeter. Alat yang sering digunakan untuk menangani debu pada tahap awal adalah settling chamber (ruang pengendapan) dan siklon, yang dijelaskan sebagai berikut.

a) Settling chamberAlat ini merupakan teknologi penanganan debu yang telah diterapkan sejak lama. Prinsip dari alat ini adalah pengendapan berdasarkan gaya gravitasi. Alat ini terdiri dari sebuah chamber (kamar/ruang) besar yang terintegrasi dalam aliran pipa gas pertambangan yang mengandung partikel debu yang akan dipisahkan. Keberadaan ruang tersebut akan mengurangi kecepatan gas yang melewatinya sehingga partikel debu yang cukup besar akan terendapkan di dasar chamber tersebut. Partikel debu yang dapat dipisahkan oleh alat ini berukuran lebih besar dari 60 mm. Alat inipun kemudian difungsikan sebagai pembersih awal (preliminary cleaners) gas dari sistem penanganan debu yang ada. Alat ini dapat dipasang sejumlah tray pada tiap sisi chamber untuk mempersingkat waktu pengendapan partikel debu yang akan dipisahkan sehingga efisiensi pemisahan dan pengumpulan debu menjadi lebih besar. Settling chamber ini memiliki biaya instalasi dan operasi yang murah, namun juga memiliki efisiensi pengumpulan debu overall yang cukup rendah. Berikut ini adalah skema operasi settling chamber yang pada umumnya digunakan oleh industri pertambangan

b) Cyclone (siklon)Alat ini menggunakan gaya sentrifugal sebagai driving force pemisahan debu dari gas yang akan dihasilkan kegiatan pertambangan. Alat ini memiliki biaya instalasi dan operasi yang rendah, serta memiliki dimensi yang relatif kecil untuk mendukung efisiensinya. Keuntungan tersebut membuat siklon banyak digunakan industri pertambangan untuk mengumpulkan partikel debu yang akan menimbulkan pencemaran udara. Siklon yang berdiameter kecil akan memberikan gaya sentrifugal sampai 2500 kali dibandingkan dengan gaya gravitasi pada settling chamber. Efisiensi siklon dapat ditingkatkan dengan pengurangan diameter, penambahan panjang siklon, dan penambahan rasio siklon terhadap diameter keluaran gas. Contoh industri yang menggunakan siklon ini adalah Ampol Lytton, industri petroleum refinery di Brisbane, Queensland, dan Alcoa, industri refinery bauksit di Kwinana, Western Australia. Berikut ini merupakan skema operasi siklon tipe vertikal-tangensial inlet yang umum digunakan.Bagfilter

Disamping ini adalah gambar 1 bagfilter (klik untuk memperbesar) berikut bagian2 nya dalam tulisan ini akan saya terangkan mengenaibagian2 dari bagifilter, dan cara kerjanya,serta sample asbuilt drawing dari bagfilter.

1. Bagian2 BagfilterTerdiri dari :a. Housing Bagfilter;atau kotak tempat filter, seperti terlihat pada gambar 1 housing bagfilter dibagi dalam 2 bagian yaitu bagian atas dimana ruang udara bersih, dan bagian bawah nya ruang udara kotor. Letak filter adalah pada ruang udara kotor. Konstruksi dari housing harus cukup kuat menahan tekanan udara (+), maupun negatif (-) /vakum. Dan kedap udara.b.Filter; umumnya filter berbentuk kantong silinder bagian atas lubang (untuk keluarnya udara) dan pada bagian bawah tertututp (buntu). Diameter antara 120 s/d 200 mm umum digunakan diameter 160 mm dengan jarak antara masing2 filter 200mm. Material filter terdiri dari jenispolyester, polypropelene, fiberglassdll,- pemilihannya tergantung jenis debu dan sifat kimiawi dari debu dan udara

yang di-filter seperti kandungan asam, alkali, suhu udara dll. untuk persisnya dapat menghubungi vendor filter.c.Filter cage;berbentuk keranjang/cage/frame terletak pada bagian dalam silinder filter fungsinya adalah untuk menahan filter tetap mengembang sehingga udara dapa lewat didalamnya. Filter cage ini terbuat dari material besi galvanis dia. 5-6mm.d.Venturi;lihat gambar 1 diatas venturi terletak pada bagian atas cage/filter (bagian keluarnya udara dari silinder filter). Fungsinya adalah mengarahkan udara pulse jet pembersih filter . Penggunaan venturi akan meningkatkan efektifitas pembersihan filter, bila tanpa venturi tekanan compressor adalah 6-8 bar dengan venturi tekanan cukup 4-6 bar. Material terbuat dari plat galvanis atau aluminium cor.

e.Solenoid Valve; katup pembuka aliran compressed air kedalam kantong filter, untuk membersihkan filterf.Header, diafragma dan nozzle;header adalah tabung penampung compressed air, diaragma adalah pipa penghubung dari solenoid valve ukurannya sama dengan solenoid valve, nozzle terbuat dari pipa ukuran dia. 12 mm/14 mm.g.Rotary air lock;pada bagian bawah Housing berfungsi untuk pembuangan debu yang tertampung pada hopper, walaupun tetap berputar tetapi udara tidak dapat masuk/keluar dari dalam Bagfilter umumnya degerakkan oleh gearbox/gearmotor.

2. Cara Kerja BagfilterSeperti terlihat padagambar 1diatas udara kotor masuk melalui bagian kiri bawah bagfilter kemudian masuk ke tabung filter dimana udara akan disaring, sebagian besar partikel debu yang besar akan jatuh kedalam "hopper" sedangakan partikel yang kecil akan menempel pada dinding filter. Setelah melalui filter udara akan mengalir keatas memasuki ruang udara bersih dan terus keluar melalui outlet bagian kanan atas.

Selama proses tsb diatas berlangsung dialkukan pembersihan filter, yang ada pada contoh gambar 1 &2 diatas adalah menggunakan sistem "pulse jet cleaning", ada beberapa cara memang yang umum dipakai untuk pembersihan bagfilter selain pulse jet yaitu, sistem shaker (menggoyang filter), dan sistem Reverse air (Klik disiniuntuk melihat reverse air bagfilter). Pada tulisan ini sistem yang diganakan adalah Pulse Jet. Pada gambar 2 disamping ini adalah saat pembersihan filter solenoid valve pada lajur 1 membuka sesaat (gambar 3) sehingga aliran udara bertekanan mengalirmembersihkan filter2 pada lajur 1 selang beberapa saat 15-30 detik kemudian lajur 2 selanjutnya lajur 3 dst, kemudian kembali lagi ke lajur 1. Selang waktu membuka dari solenoid valve diatur oleh alat "sequential timer".Klik disiniuntuk melihat foto2 Bagfilter.

Elektrostatik yangberguna

24 June, 2007

budip Elektrostatik Populer Leave a commentMungkin tidak banyak dari kita yang menyadari beberapa aplikasi penting yang didasarkan pada prinsip elektrostatik. Perkataan elektrostatik atau listrik statik kemungkinan besar akan mengingatkan kita pada kejadian atau fenomena buruk, seperti sambaran petir saat hujan badai, kain baju (dari bahan sintetis) yang lengket di badan, layar tv atau monitor (pakai tabung) yang kotor, kebakaran di pompa bensin (terutama di negara dengan kelembaban rendah), dan efek perusakan pada komponen elektronik yang dikenal sebagai ESD.Bila mendengar kata ion, mungkin tidak banyak yang mengkaitkannya dengan elektrostatik. Jadi ketika kita membeli pendingin udara (AC) atau pembersih udara (air purifier) atau lemari es yang dilengkapi dengan pembangkit ion-ion, mungkin tidak terbayang bahwa itu merupakan sisi baik dari penggunaan elektrostatik.Barangkali kita bisa mendaftar aplikasi sederhana dari elektrostatik di rumah kita. Salah satunya adalah sikat atau kemoceng untuk membersihkan debu di permukaan perabot rumah tangga. Selain itu, ada cairan pembersih permukaan yang dipromosikan dapat memberikan lapisan anti-debu, sebenarnya ini adalah cairan anti-statik yang membuat permukaan benda bersangkutan tidak mudah menarik partikel debu atau membuat permukaan benda mudah dibersihkan.Kebanyakan aplikasi elektrostatik terkait dengan penanganan partikel baik partikel di udara atau di dalam cairan. Pada semua aplikasi elektrostatik, beberapa material harus di-elektrifikasi yaitu dengan memberi muatan listrik pada partikel bersangkutan. Proses elektrifikasi yang sering digunakan adalah elektrifikasi korona, kontak, triboelektrik, serta induksi dan polarisasi di dalam medan listrik. Berikut ini adalah contoh aplikasi tersebut :PenyaringanElektrofilter adalah aplikasi tertua dari prinsip elektrostatik di dunia industri, sejak tahun 1906 ketika Frederick Cottrell membuat alat penyaring pertamanya. Gambar 1 menunjukkan sketsa sederhana dari elektrofilter dan gambar 2 menunjukkan cara kerjanya

HYPERLINK "http://esdcontrol.files.wordpress.com/2007/06/gb2-elektrofilter.jpg" \o "gb2-elektrofilter.jpg"

Kawat tunggal (atau deretan kawat) diberi beda tegangan tinggi, menyebabkan ion negatif dan positif terbentuk disekitar kawat. Seperti terlihat pada gambar, ion-ion negatif tertarik ke kawat dan ter-netral-kan, sedangkan ion-ion positif membentuk daerah awan muatan berkonsentrasi tinggi dan memberi muatan positif pada partikel debu/udara yang lewat daerah ini. Aliran udara membawa partikel bermuatan ke bagian dalam, dan kemudian bergerak membelok ke arah lempengan elektroda pengumpul dan menempel disana.PemisahanPrinsip pemisahan elektrostatik adalah memberi muatan pada komponen atau unsur-unsur dari campuran partikel dengan polaritas yang berlawanan (atau membiarkan bahan konduktif tidak bermuatan) dan selanjutnya memisahkan komponen dengan gaya tolak atau medan listrik luar, kemungkinan ditambah dengan gaya gravitasi.Contoh proses pemisahan ini diperlihatkan pada gambar 3. Suatu campuran partikel konduktif dan insulatif dicurahkan ke drum/tong yang di-ground, dan semua partikel diberi muatan (dalam contoh ini bermuatan positif) dengan cara elektrifikasi korona. Ketika partikel meninggalkan daerah disekitar elektroda, partikel konduktif kehilangan muatan ke drum kemudian jatuh dan terpisah karena gaya gravitasi dan sentrifugal. Partikel insulatif melekat pada drum sampai ke sebuah sikat atau pengelupas untuk melepaskannya, bisa juga dibantu dengan pemberian muatan negatif untuk menetralkannya.

Bahan bacaan: Niels Johanessen, Useful Static Electricity, di kolom Mr.Static, Compliance EngineeringPengendap SiklonPengendap Siklon atauCyclone Separatorsadalah pengedap debu / abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruang pabrik yang berdebu. Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatangayasentrifugal dari udara / gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon sehingga partikel yang relatifberat 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. Bentuk skematis sebuah pengendap siklondilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 12.Pengendap Siklon4Filter BasahNama lain dari filter basah adalahScrubbersatauWet 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. Pengendap Siklon Filter Basah seperti tampak pada gambar di bawah ini:

Gambar 13.Pengendap Siklon Filter Basah5Pegendap Sistem GravitasiAlat 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 akibatgayaberatnya sendiri (gravitasi). Kecepatan pengendapan tergantung pada dimensi alatnya. Skema alat pengendap sistem gravitasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 14. di bawah ini.

Gambar 14.Alat Pengendap Sistem Gravitasi6Pengendap ElektrostatikAlat 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 menimbulkancorona dischargadi 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.

Gambar 15.Alat Pengendap Elektrostatik