PENCEMARAN LINGKUNGAN

Pengertian

Pencemaran udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat mengganggu kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka udara dikatakan telah tercemar

Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran udara, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimaksuknya zat, energi dan/atau komponen lain ke dalam udara ambient oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi fungsinya.

Sumber Pencemar Udara

Telah disadari bersama, kualitas udara saat ini telah menjadi persoalan global, karena udara telah tercemar akibat aktivitas manusia dan proses alam. Masuknya zat pencemar ke dalam udara dapat secara alamiah, misalnya asap kebakaran hutan, akibat gunung berapi, debu meteorit dan pancaran garam dari laut ; juga sebagian besar disebabkan oleh kegiatan manusia, misalnya akibat aktivitas transportasi, industri, pembuangan sampah, baik akibat proses dekomposisi ataupun pembakaran serta kegiatan rumah tangga

Terdapat 2 jenis pencemar yaitu sebagai berikut :

a. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut bersal dari komponen udara alamiah seperti karbon dioksida, yang meningkat diatas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya, ditemukan dalam udara, misalnya timbal.

Sumber bahan pencemar primer dapat dibagi lagi menjadi dua golongan besar :

1. Sumber alamiah

Beberapa kegiatan alam yang bisa menyebabkan pencemaran udara adalah kegiatan gunung berapi, kebakaran hutan, kegiatan mikroorganisme, dan lain-lain. Bahan pencemar yang dihasilkan umumnya adalah asap, gas-gas, dan debu.

2. Sumber buatan manusia

Kegiatan manusia yang menghasilkan bahan-bahan pencemar bermacam-macam antara lain adalah kegiatan-kegiatan berikut :

· Pembakaran, seperti pembakaran sampah, pembakaran pada kegiatan rumah tangga, industri, kendaraan bermotor, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain asap, debu, grit (pasir halus), dan gas (CO dan NO).

· Proses peleburan, seperti proses peleburan baja, pembuatan soda,semen, keramik, aspal. Sedangkan bahan pencemar yang dihasilkannya antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.

· Pertambangan dan penggalian, seperti tambang mineral and logam. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama adalah debu.

· Proses pengolahan dan pemanasan seperti pada proses pengolahan makanan, daging, ikan, dan penyamakan. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama asap, debu, dan bau.

· Pembuangan limbah, baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Pencemarannya terutama adalah dari instalasi pengolahan air buangannya. Sedangkan bahan pencemarnya yang teruatam adalah gas H₂S yang menimbulkan bau busuk.

· Proses kimia, seperti pada proses fertilisasi, proses pemurnian minyak bumi, proses pengolahan mineral. Pembuatan keris, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain adalah debu, uap dan gas-gas

· Proses pembangunan seperti pembangunan gedung-gedung, jalan dan kegiatan yang semacamnya. Bahan pencemarnya yang terutama adalah asap dan debu.

· Proses percobaan atom atau nuklir. Bahan pencemarnya yang terutama adalah gas-gas dan debu radioaktif.

b. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.

Jenis Bahan Pencemar Udara

Ada beberapa bahan pencemar udara yang sering ditemukan di kota-kota. Dilihat dari ciri fisik, bahan pencemar dapat berupa :

a. Partikel (debu, aerosol, timah hitam)

b. Gas (karbon monoksida / CO, sulfur oksida / SO_x, hidrokarbon, nitrogen oksida / NO_x, H₂S dan oksidant ozon dan PAN)

c. Energi (suhu dan kebisingan)

Bahan-bahan pencemar ini dikenakan peraturan khusus untuk pengawasannya karena bisa membahayakan kesehatan.

Jika pengendalian pencemaran ingin diterapkan, maka berbagai pendekatan dapat dipilih untuk menentukan metoda pengendalian pencemaran udara. Pengendalian pencemaran yang dapat dilakukan meliputi pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran sehingga senyawa pencemar itu tidak berbahaya lagi baik untuk lingkungan fisik dan biotic maupun untuk kesehatan manusia.

Pengendalian senyawa pencemar pada sumber merupakan upaya yang paling berhasil-guna bahkan pengendalian ini dapat mengghilangkan atau paling sedikit mengurangi kadar senyawa pencemar dalam aliran udara atau fasa yang dibebaskan ke lingkungan. Pengendalian pencemaran dapat dicapai dengan pengubahan:

1. Jenis senyawa pembantu yang digunakan dalam proses

2. Jenis peralatan proses

3. Kondisi operasi, dan

4. 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 ini tidak dapat dihindarkan lagi, maka pemasangan alat untuk menangkap senyawa ini harus dilakukan. Secara umum penghilangan senyawa pencemar yang akan memasuki atmosfer 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 diantaranya:

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 dengan susunan filament gelas dengan jarak antar filament 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 membutuhkan waktu dan biaya yang tinggi. Susunan penapis yang bias digunakan untuk gas buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik. Temperature gas buang dibatasi oleh komposisi bahan penapis.

3. Pengendap elektrostatik

Alat ini memberikan tegangan tinggi pada aliran gas berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan yang diperoleh adalah debu yang kering dengan ukuran rentang 0.3-0.5 mikron. Tetapi secara teoritik ukuran partikel yang dapat dikumpulkan tidak memiliki batas minimum.

4. Pengumpul sentrifugal

Pemisah debu dari aliran gas didasarkan atas gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bantik saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga 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.

5. Pemisah inersia

Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel di dalam aliran gas. Pemisahan 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.

7. Menara percik

Prinsip kerja pada menara percik ini adalah aliran gas yang berkecepatan rendah bersentuhan dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam bentuk butir. Alat ini merupakan alat yang relative 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.

8. 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.

9. Pemisahan venturi

Rancangan pemisahan venturi ini didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi dan berkisar antara 30-150 meter per detik pada bagian yang disempitkan dan gas bersentuhan dengan butir air yang dimasukan di daerah itu. Alat ini dapat memisahkan partikel hingga ukuran 0.1 mikron dan gas yang larut dalam air.

10. Tumbukan pada piringan yang berlubang

Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat orifis ini berkecepatan 10 hingga 30 meter per detik. Gas ini membentur lapisan air hingga membentuk percikan air. Percikan ini akan bertumbukan dengan penyekat dan air akan meyerap 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.

11. Menara dengan packing

Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara persentuhan cairan dan gas di daerah antara packing. Aliran gas dan cairan dapat searah arus maupun berlawanan arah arus atau aliran melintang. Rancangan baru alat ini dapat menyerap debu yang lebih besar dari 10 mikron.

12. 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 filament.

13. 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.

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 dari suatu proses, jika sasaran utama adalah penghilangan gas yang beracun atau mudah terbakar.

Debu ditemui dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas (trace, apparent, bulk density), daya kohesi, sifat higroskopik dan lain-lain. Variable yang aneka ragam ini mengakibatkan pemilihan alat dan system pengendalian pencemaran udara oleh debu dan gas harus berhubungan dengan sasaran masalah pembersihan gas dan watak kinerja alat disamping penilaian ekonomik.

Penggunaan alat pengendalian pencemaran di dalam suatu system produksi harus dikaji sesuai dengan watak proses, watak gas yang dibuang, kondisi operasi dan biaya. Masalah rancangan proses pengendalian merupakan kegiatan yang menentukan dalam pemilihan system dan teknologi pengendalian pencemaran udara dalam industry.