Pencemaran Udara Akibat Gas Buang Tungku

advertisement
PENCEMARAN UDARA AKIBAT GAS BUANG
TUNGKU PEMBUATAN KOKAS DAN
PENGECORAN LOGAM
Dl SENTRA INDUSTRI KEClL
(Studi Kasus : di desa Batur-Ceper, Klaten)
oleh
HASNEDI
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
ABSTRACT
HASNEDI: AIR POLLUTION RESULTING FROM COKE'S BAKING OVEN
FLUE GAS AND METAL SMELTING 8 FOUNDRY KILNS IN SMALL
SCALE METAL INDUSTRY CENTERS (Case Study: Metal Foundry Industry
at Batur Village, Ceper-Klaten). Under the supervision of M.Sri Saeni and
Subagio Imam Bakri).
Coke is fuel in the form of carbon made by carbonization of coal. Coke
conventionally made from Ombilin coal of Sub-bituminous type has in fact low
quality. Therefore, it is required other process called double process. In this
process asphalt is used as a binder in the semi-coke briquetting process to
produce high quality coke.
The coke production process by baking semi-coke briquette in a coke's
baking oven will produce flue gas and smoke. The same also happens in its
utilization test in metal foundry kiln known as 'tungkik" (plunging) smelting kiln.
The gas and smoke predictably contain heavy metals and polluted chemical
compounds that will pollute the environment and disturbing the health of
workers if their concentrations pass over defined standard quality level.
The objective of this study is to examine the amount of heavy metals
and chemical compound pollutants produced in the process of baking semicoke to produce coke and in the utilization of coke as fuel in tungkik kilns.
Measurement results show that heavy metals in the kiln's chimneys and
chambers such as As, Cd, Pb, and Hg could not actually be detected, while
Fe, Na, Al. Ca, and K could be easily detected. The concentrations of such
metals are in the range of: Na = 100-315 fig/m3, Al = 215-360 fig/m3, Ca =
786-1330 pg/m3, Fe = 478-2300 pg/m3, and K = 0.25-0.5 pg/m3. Meanwhile
pollutants from other chemical compounds in the flue gas are N 4 = 80.7785
83.3725 mglm3 and S a = 10.85-10.98 mglm3. Pollutants from ambient air are
NO2 = 179.11-236.49 pgl~rn3.SO2 = 112.56-256.52 pgl~m3,CO = 43.80100.98 p g l ~ r n ~
HC
, = 0.05-0.64 pg/Nm3, and 0 3 = 2.8098-19.6065 p g l ~ m ~ .
The total particle's content is also low, which is about 0.283 mglm3 in the coke
bakin oven's chimneys, 0.554 mglm3 in the tungkik kiln's chimneys and 0.259
mglm in the metal melting locations.
Comparison of the measurement results with that of quality standard
defined by the government regulation of the Republic of Indonesia No.41 Year
1999 about air pollution control, show that the results is far below the tolerated
level. Therefore, the existence of coke baking oven is still feasible and safe to
the environment.
9.
Keywords: Coke, coke baking oven, tungkik kiln, heavy metal, chemical
pollutant, environment.
ABSTRAK
HASNEDI.: PENCEMARAN UDARA AKIBAT GAS BUANG TUNGKU
PEMBUATAN KOKAS DAN PENGECORAN LOGAM Dl SENTRA
INDUSTRI KEClL (Studi Kasus : Di Desa Batur-Ceper, Klaten) (Dibawah
bimbingan Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni MS sebagai ketua, dan Dr. Subagio Imam
Bakri sebagai anggota)
Kokas adalah bahan bakar berbentuk arang yang dibuat dengan cara
melakukan karbonisasi terhadap batubara. Kokas yang dibuat secara
konvensional dari batubara Ombilin jenis Sub-bituminous ternyata mutunya
masih rendah. Untuk itu perlu dilakukan proses lain yang disebut dengan
double proses. Dalam proses ini digunakan aspal sebgai bahan pengikat
pada pembriketan semi-kokas supaya dihasilkan kokas yang berrnutu tinggi.
Pada proses pembuatan kokas dengan cara membakar brikei
semikokas didalam tungku kokas dan pada saat uji-coba pemakaiannya di
tungku pengecoran logam atau biasa juya disebut dengan tungku tungkik,
akan mengeluarkan gas dan asap. Diperkirakan gas dan asap tersebut
mengandung logam berat dan senyawa kimia pencemar yang akan
mencemari lingkungan, dan akan mengganggu kesehatan para pekeja.
apabila kadarnya melewati ambang batas baku mutu yang telah ditentukan.
Tujuan penulisan ini adalah untuk meneliti banyaknya cemaran oleh
logam berat dan senyawa kimia, yang timbul pada saat proses pembakaran
briket semikokas menjadi kokas dan penggunaan kokas tersebut sebagai
bahan bakar di tungku tungkik. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa logam
berat di cerobong tungku dan disekitar pengecoran seperti As, Cd, Pb dan Hg
ternyata tidak terdeteksi, sedangkan yang terdeteksi adalah logam Fe, Na, Al.
Ca, dan K. Konsentrasi logam-logam tersebut berkisar pada; Na = 100 - 315
pglm3. Al = 215 360 pglm3. Ca = 786 1330 jtglm3, Fe = 478 - 2300 pglm3,
dan K = 0,25 0.5 jtglm3. Sedangkan cemaran dari senyawa kimia lainnya
pada emisi gas buang seperti NO2 = 80,7785 - 83,3725 mglm3 dan SO2 =
10,85 - 10,98 mglm3. Cemaran dari udara ambien seperti N 9 = 179,ll 236.49 pglNm3, SOz = 112,56 - 256,52 pglrn~rn~,
CO = 43,80 - 100,98
pgl~rn3
HC = 0,05 0,64 pglNm3, 0 3 = 2,8098 - 19,6065 pg/Nm3. Demikian
juga partikel totalnya cukup rendah yaitu sebesar 0,283 mslm3 di cerobong
tungku kokas, 0,554 mglm3 di cerobong tungku tungkik dan 0,259 mglm3 di
lokasi pengecoran baja.
Setelah membandingkan hasil pengukuran tersebut dengan baku mutu
yang telah ditentukan oleh peraturan pemerintah Republik Indonesia No 41
tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara, ternyata hasil
pengukuran tersebut masih jauh di bawah ambang batas. Oleh karena itu
keberadaan tungku pembuatan kokas masih layak dan aman terhadap
lingkungan.
-
-
-
-
P
Kata kunci : Kokas, tungku kokas, tungku tungkik, logam berat, cemaran
kimia, lingkungan
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul :
PENCEMARAN UDARA AKlBAT GAS BUANG
TUNGKU PEMBUATAN KOKAS DAN
PENGECORAN LOGAM
Dl SENTRA INDUSTRI KEClL
(Studi Kasus : di desa Batur-Ceper, Klaten)
adalah benar rnerupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah
dipublikasikan.
Sernua sbmber data dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
PENCEMARAN UDARA AKIBAT GAS BUANG
TUNGKU PEMBUATAN KOKAS DAN
PENGECORAN LOGAM
Dl SENTRA INDUSTRI KEClL
(Studi Kasus : di desa Batur-Ceper, Klaten)
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul tesis
PENCEMARAN UDARA AKlBAT GAS BUANG
TUNGKU
PEMBUATAN
KOKAS
DAN
PENGECORAN LOGAM Dl SENTRA lNDUSTRl
KEClL (Studi Kasus : di desa Batur-Ceper,
Klaten)
Nama Mahasiswa
: HASNEDI
Nomor pokok
: 99253
Menyetujui
Komisi Pebimbing,
4
/,
---
-'
Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni MS
Ketua
Dr. Ir. Subaaio Imam Bakri MSc
Anggota
Mengetahui,
Ketua Program Studi PSL
/
6
'
'
_:/-----,'
Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto MSc
Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni MS
Tanggal Lulus : 30 April 2002
I
e 6 J,!,
,,,,
Penulis dilahirkan di Padang Panjang pada tanggal 1 September 1953.
penulis merupakan anak ketiga dari lima berasaudara, dari ayah Drs. Hasan
Basri dan ibu Saona.
Penulis lulus dari Sekolah Dasar Negeri 50 Padang pada tahun 1966,
dari Sekolah Menengah Pertama V Padang pada tahun 1969, dan dari
Sekolah Menengah Atas I Padang pada tahun 1972.
Pada tahun 1974
penulis diterima sebagai mahasiswa di Universitas Andalas dan berhasil
menyelesaikan studi di Jurusan Kimia - FMlPA pada bulan September 1980
Pada tahun 1981 sampai sekarang penulis bekerja sebagai staf peneliti
di Badan Pengkajian Dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta. Pada tahun
1994 penulis berkesempatan mengikuti training tentang 'Policy Making of
Industrial Energy" di Jepang.
Pada tahun 1992-1993 penulis mendapat
kesempatan training tentang pencairan Batubara (Coal Liquefaction) di
Hokkaido Jepang.
Penulis menikah dengan Endang Dara pada tahun 1985. Pada saat ini
telah dikaruniai dua orang putra bemama Yogi Waldingga (enam belas tahun)
dan Yoga Dwidingga (dua belas tahun) serta seorang putri Yola Putridingga
(delapan tahun)
PRAKATA
Berkat Rahmat Allah SVVT dan bantuan banyak pihak penelitian ini
dapat diselesaikan dengan baik yang sekaligus untuk memenuhi persyaratan
kelulusan penulis dalam pendidikan di Program Studi Pengelolaan Sumber
Daya Alam dan Lingkungan, Program Pascasajana Institute Pertanian Bogor.
Penulis memfokuskan penelitian ini pada pencemaran yang oleh adanya gas
buang akibat pembakaran briket semikokas menjadi kokas dan pada
pemakaian kokas tersebut di industri pengecoran logam di desa CeperKlaten.
Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS dan Dr. Ir. Subagio Imam Bakri selaku
Komisi Pembimbing, yang telah rnembimbing penulis dalam penyelesaian
tesis ini
2. Ir. M. Nur Hidayat MEng, selaku Direktur P3TPSE -BPPT periode tahun
1998 - 2001, yang ielah membiayai penelitian ini
3. Ir. Herry Suprianto, Ir. Suharyono dan lr. Amiral Azais MSc selaku
koordinator dan koordinator lapangan Proyek Pemanfaatan KOKAS di
Direktorat P3TPSE-BPPT
selta rekan-rekan lainnya yang secara
langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu terlaksananya
penelitian ini.
4. Ir. Bunawas dan kawan-kawan yang telah membantu sampling dan
analisis di BATAN-Ps Jumat dan Serpong.
5. Ir. Wiharja dan kawan-kawan, yang telah membantu analisis pencemaran
senyawa kimia di Lab. LSDE Serpong serta kawan-kawan di Lemigas..
6. Bapak HM. Suyitno selaku general manager Laboratorium Uji Logam dan
Mini Foundry di desa Ceper yang telah menyediakan tempat untuk
dilakukan pembuatan kokas briket dan penelitian ini.
7. Bapak H. Anas Yusuf Mahmudi selaku ketua koperasi lndustri Pengecoran
Logam dan Permesinan 'Batur Jaya", yang telah menyediakan tempat uji
coba pemakaian kokas untuk pengecoran logam.
8. lstri dan ketiga anakku tercinta atas pengorbanannya selama studi dan
orang tua yang telah memberikan doa restu serta semangatnya;
9. Semua pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu dalam ruang ini,
dengan tulus telah memberikan dorongan dan bantuan hingga penelitian
ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam tulisan ini maka, tidak
lupa penulis juga mengharapkan dan sangat menghargai saran dan kritik
yang membangun. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Bogor, April 2002
Penulis
Hasnedi
DAFTAR IS1
Halaman
Daftar lsi ..............................................................................
Daftar Tabel ..........................................................................
xii
Daftar Gambar ......................................................................
xiii
Daftar Lampiran ..................................................................... xiv
I.
PENDAHULUAN ..............................................................
1.1 . Latar Belakang ............................................................
1.2 . Perumusan Masalah .....................................................
1.2.1 . Pencemaran Batubara ...........................................
1.2.2 . Pencemaran Akibat Pembakaran Aspal .....................
1.2.3 . Darnpak Kegiatan Terhadap Udara ...........................
. .
1.3 . Kerangka Pemlk~ran.......................................................
..
1-4. Tujuan Penel~t~an
.........................................................
1.5 . Manfaat Penelitian ..........................................................
1.6 . Hipotesa ......................................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................
2-1 . Perkembangan Batubara ................................................
2.2 . Pencemaran Udara ........................................................
2.3 . Dampak Terhadap Manusia .............................................
2.3.1 . Merkuri (Hg) ...........................................................
2.3.2 . Kadmium (Cd) ........................................................
2.3.3 . Timbal (Pb) ............................................................
2.3-4 . Arsen (As) .............................................................
2.3.5 . Besi (Fe) ................................................................
2-4. Sistem Sampling Gas Pencemar .................................
Ill. GAMBARAN UMUM KABUPATEN KLATEN ..........................
3.1 . Letak dan Luas Wilayah .............................................
3.2 . lklim .......................................................................
3.3 . Aspek Sosial Ekonomi Penduduk .................................
IV. METODE PENELlTlAN ................................................
4.1 . Waktu dan Lokasi Penelitian ........................................
4.2 . Bahan dan Alat ........................................................
4.2.1
. Bahan .............................................................
4.2.2 . Alat ................................................................
4.3 . Rancangan Penelitian ................................................
4.4 . Metode Penelitian ......................................................
4.4.1 . Tahap Persiapan ...............................................
4.4.2 . Tahap Pengambilan Sampel ................................
4.4.3 . Tahap Analisis ..................................................
V. HASlL DAN PEMBAHASAN ...............................................
5.1 . Pembuatan Semikokas ...............................................
5.2 . Pernbuatan Briket Semikokas ......................................
5.3 . Karbonisasi Suhu Tinggi .............................................
5.4 . Penggunaan Kokas di Tungku Tungkik .........................
5.5 . Pengambilan Sampel Gas Buang ................................
5.6 . Pengukuran Distribusi Diameter Partikel Asap ...............
5.7 . Pengukuran Logam-Logam Yang Mencemari Lingkungan..
5.8 . Pengukuran Dengan Alat Spektrofotometri dan Gas
Kromatografi .......................................................
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................
61
. . Kesimpulan .............................................................
6.2 . Saran ....................................................................
DAFTAR PUSTAKA ............................................................
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kandungan As. Cd. Pb dan Hg Dalam Batubara dan Minyak
Mentah................................................................................
2 . Kandungan Logam Berat Dari Limbah Penggunaan Energi
Batubara dan Minyak di Eropah Tahun 1979 ...............................
3. Ukuran Diameter dari Massa Unsur-unsur .................................
4 . Penduduk Kecamatan Ceper menurut Kelompok Umur dan Jenis
Kelamin tahun 1998 ...............................................................
5. Analisis Kualitas Batubara 9mbilin ...........................................
6. Analisis Kualitas Semi-Kokas Ombilin.......................................
7. Analisis Kualitas Kokas Briket Ombilin ......................................
8. Distribusi Diameter Partikel pada Cerobong Tungku Kokas ...........
9. Distribusi Diameter Partikel pada Cerobong Tungku Tungkik .......
10. Distribusi Diameter Partikel pada Lokasi Pengecoran Logam ......
11. Partikel Total Ditiap Lokasi ....................................................
12. Persentase Ukuran Partikel Ditiap Lokasi .................................
13. Konsentrasi Logam Yang Terdapat Dalam Gas Buang ................
14. Konsentrasi Emisi Pencemaran ..............................................
15. Pencemaran Emisi Gas Buang Dibandingkan dengan Baku Mutu .
16. Konsentrasi Pencemaran Udara Ambien ..................................
17. Pencemaran Udara Ambien Dibandingkan dengan Baku Mutu ......
5
6
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 1. Bagan Pembuatan Kokas dan Pemakaian Kokas di
tungku Tungkik serta Gas Buang Yang Ditimbulkan ......... .........
3
2. Gambar 2. Skema Pencemaran Udara menurut De Never .........
13
3. Gambar 3. Grafik Distribusi Ukuran Partikel ...... ... ......... ... ......
41
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Tabel Lampiran 1. Tabel Baku Mutu Udara Ambien dan Emisi
Gas Buang ....... ... ... .................. .......... . . . . . . . .
54
2. Gambar Lampiran 1. Tungku Pembuatan Semikokas di desa
Kayu Gadang - Sawahlunto ............ ... ...... ... ...... .................
55
3. Gambar Lampiran 2. Mesin Penghancur dan Pengayak
Semikokas .......................................................................
56
4. Gambar Lampiran 3. Mesin Pengaduk Semikokas dengan Aspal
57
5. Gambar Lampiran 4. Mesin Briket Semikokas ...... ... ......... ......
58
6. Ganlbar Lampiran 5. Briket Semikokas ..................................
59
7. Gambar Lampiran 6. Tungku Karbonisasi Kedua didesa Batur
-
Ceper .............................................................................
60
8. Gambar Lampiran 7. Uji Coba Pemakaian Kokas di Tungku
Tungkik ...........................................................................
61
9. Gambar Lampiran 8. Besi Cair hasil Pembakaran dengan Briket
KOkas ... .................. .................... ....... ......... ......... .. .... ... .. 62
10. Gambar Lampiran 9. Peta Lokasi Penelitian ... ... ... ... ...... ..... ....
63
Download