Teknologi Lingkungan 3 Pertemuan 1

Fitria Ika Aryanti, S.T., M. Eng

Satuan Acara Perkuliahan

Pertemuan Materi 1-2 Pendahuluan, sumber-sumber dan

penyebaran polutan 3 Metoda dan teknik pengukuran kualitas

udara 4 Efisiensi Pengumpulan Dust Collector

5-6 Teknologi Pengendalian Gas 7 Review dan kuis pertemuan 1-6

UTS

Alami Buatan/aktifitas

manusia

Kabut, asap, dan partikel debu dari kebakaran hutan dan letusan gunung berapi, dekomposisi bahan organik

1. Mobile transportation (sumber bergerak)

2. Stationary combustion (sumber tidak bergerak)

3. Industrial processes 4. Solid waste disposal

3

Sumber-Sumber dan Penyebaran Polutan

Bentuk polutan : Gas dan partikulat

Karakteristik

Partikulat

1. Dust : partikel padat, uk. 1-10000

um, tepung, semen, pemotongan

batuan

2. Smoke : partikel padat halus, uk.

0,1-1 um. Sebagian besar dari

pembakaran tidak sempurna

seperti kayu, batu bara

3. Fumes : partikel padat halus, uk.

0,03-0,3 um, terbentuk dari

kondensasi uap bahan padat

4. Fly ash : partikel halus, uk. 1-10000

um. Smoke hasil pembakaran batu

bara

5. Mist : partikel cair yang terjadi

karena kondensasi uap. Uk. < 10

um. Co. kabut asam sulfat

6. Spray : partikel cair yang terbentuk

dari pengatoman cairan, seperti

pestisida atau herbisida. Uk. 10-

1000 um

Karakteristik

Kimiawi

Karakteristik

Biologi

1. Bahan Organic : fenol, asam

organik, alkohol

2. Bahan Inorganic : besi, timah

hitam, mangan, seng, etc

Bakteri, virus, spora, etc

Hidrokarbon Hidrokarbon didapat di udara secara alami maupun akibat aktivitas manusia.

Sumber hidrokarbon secara alami dari bahan-bahan biologis, area geothermal,

kebakaran hutan, gas alam dan

penambangan batu bara.

Sumber hidrokarbon aktivitas manusia dari transportasi, pembakaran tidak

sempurna, dan pembuangan sampah

Hidrokarbon dapat dibedakan menjadi dua jenis :

1. Hidrokarbon alifatik

2. Hidrokarbon Aromatik

(benzena dan turunannya)

Karbon

Monoksida

CO merupakan gas yang tak berbau, tak berwarna,

tak berasa

Sumber CO : pembusukan tumbuh-tumbuhan,

metabolisme tubuh

manusia, pembakaran

sampah, kebakaran hutan,

dll

Oksida Sulfur Terdapat dalam

bentuk SO, SO2, SO3, SO4, S2O3, dan S2O7

SO2, SO3 merupakan bentuk

yang sangat penting dalam pencemaran

udara

Oksidan

Fotokimia Ozon (O3) merupakan

oksidan fotokimia utama,

90% dari total oksidan

Oksidan lain : Peroxyacetyl nitrate (PAN),

Peroxypropinol nitrate

(PPN), Peroxybutyl nitrate

(PBN)

Ozone secara alami diproduksi karena radiasi

matahari

Oksida Nitrogen Nox terdapat dalam bentuk NO, NO2, N2O,

N2O3, N2O4, N2O5,

NO dan NO merupakan bentuk yang sangat penting

dalam pencemaran udara

Sumber : Alami (radiasi matahari, kebakaran

hutan, dekomposisi bahan

organik)

Sumber : Aktifitas manusia, industri,

transportasi, pembakaran

Dampak Polutan Terhadap Lingkungan

Partikulat

1. Kesehatan Masyarakat :

Mengganggu masalah kesehatan,

seperti sistem peredaran darah,

saraf, ginjal, fungsi reproduksi

2. Tumbuhan dan Hewan :

menghambat pertumbuhan tanaman

jika partikel menutupi permukaan

daun, mengakibatkan kematian

pada hewan

3. Material : korosi, kelembaban

Dampak Polutan Terhadap Lingkungan 2

Hidrokarbon

1. Kesehatan Masyarakat : benzen --

karsinogenik

2. Tumbuhan dan Hewan : etilen

buangan automotive dapat

menyebabkan kerusakan tanaman,

benzopyrene menyebabkan kanker

Karbonmonoksida

1. Kesehatan Masyarakat : CO pada

konsentrasi tinggi dapat

mempengaruhi metabolisme

2. Terhadap material : Jika bereaksi

dengan oksigen menghasilkan CO2

yang bersifat korosif

Dampak Polutan Terhadap Lingkungan 3

Oksida Sulfur

1. Kesehatan Masyarakat : H2SO4, SO2,

dan garam sulfat menyebabkan iritasi

alat pernafasan

2. Tumbuhan dan hewan : tumbuhan

terganggu pada konsentrasi 0,8 mg/m3

3. Material : Sulfuric Acid akan merusak

bangunan , SO2 menyebabkan korosi

Oksida Nitrogen

1. Kesehatan Masyarakat : No merup. Gas

inert dengan efek toksik sedang

2. Tumbuhan dan hewan : konsentrasi 2

ppm pada pemaparan 6 jam

menyebabkan infeksi pernafasan. No

jika bersama oksidan fotokimiawi dapat

merusak tanaman

3. Material : menimbulkan warna kuning

dan mengoksidasi logam-logam

Dampak Polutan Terhadap Lingkungan 4

Oksidan

Fotokimiawi

1. Kesehatan Masyarakat : menyebabkan

batuk, nafas menjadi pendek, sakit

kepala

2. Tumbuhan dan hewan : dapat

menyebabkan kerusakan kromosom

3. Material : Ozon dengan cepat

mengoksidasi cat, karet

Penyebaran Polutan

Penyebaran polutan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah :

1. Pergerakan udara 2. Temperatur udara 3. Tekanan udara 4. Arah dan kecepatan angin 5. Kelembaban udara

Menurut kondisi geografisnya, pergerakan dibagi menjadi : 1. Macrascale : pergerakan dipengaruhi rotasi bumi 2. Mesoscale : dipengaruhi terutama oleh topografi suatu daerah, lautan, pegunungan, hutan, dan daerah perkotaan. 3. Microscale : terjadi tidak lebih dari 10km., biasanya terjadi karena asap buangan stack pabrik

1. Pergerakan Udara

TURBULENSI Banyaknya turbulensi dan ketinggian yang beroperasi

tergantung pada kekasaran permukaan, kecepatan angin dan stabilitas atmosfir. Masalah utama bagi perancang adalah untuk menentukan

tinggi cerobong yang cocok. Pada Gambar 1 menunjukkan ketinggian cerobong efektif

merupakan kombinasi dari tinggi cerobong nyata dan tinggi kepulan (plume rise). Tinggi kepulan merupakan fungsi kecepatan pembuangan,

suhu emisi, dan stabilitas atmosfir.

Gambar 1. Ketinggian Cerobong

Emisi dari cerobong harus mematuhi peraturan lingkungan : konsentrasi dan laju alir polutan. Bagaimanapun juga, cerobong harus cukup tinggi

sehingga polutan yang mencapai tanah harus lebih rendah dibandingkan dengan tingkat konsentrasi permukaan tanah yang tertentu dengan otoritas peraturan. Tingkat konsentrasi polutan di permukaan tanah

tergantung pada banyak faktor, yang paling penting adalah : Tinggi cerobong emisi Kecepatan dan suhu emisi cerobong Stabilitas atmosfir Keadaan alam topografi sekitarnya

Temperatur udara

Temperatur merupakan variable kritis udara, karena merupakan katalis utama kondisi iklim

Pada troposfer, suhu udara ambien akan menurun jika ketinggian meningkat

Penurunan suhu seiring dengan ketinggian biasa disebut lapse rate

Pada tekanan tinggi, di mana langit cerah, polutan dapat terdispersi sampai tingkat yang tidak diinginkan

Sedangkan pada tekanan rendah, dimana langit berawan, dispersi minimal terjadi

Tekanan Udara

Arah dan Kecepatan Angin Pada tekanan tinggi, di mana langit cerah, polutan dapat terdispersi sampai tingkat yang tidak diinginkan

Sedangkan pada tekanan rendah, dimana langit berawan, dispersi minimal terjadi

Laju perubahan kecepatan angin terhadap ketinggian disebabkan oleh topografi.

Bangunan-bangunan di area pedesaan, misalnya memperlambat udara sampai ke tanah, hal ini berarti bahwa kecepatan maksimum terjadi pada ketinggian yang lebih tinggi dari pada ketinggian permukaan daerah kita.

Model Penyebaran

Box Model Rollback Model Gaussian Model

Suara Merdeka, 16 April 2009

Pasquill-Gifford Model

Example

Terima kasih