Pages

Saturday 24 May 2014

Penanggulangan masalah sampah

INCINERATOR
           Insinerasi (incineration) merupakan suatu teknologi pengolahan limbah  yang melibatkan pembakaran limbah pada temperatur tinggi. Teknologi insinerasi dan sistem pengolahan limbah temperatur tinggi lainnya digambarkan sebagai "perlakuan termal". Pada hakekatnya, insinerasi barang-barang sisa atau sampah mengkonversi limbah menjadi panas yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi seperti listrik. Salah satu cara teknologi pengolahan limbah adalah dengan teknologi insinerasi, dan alat yang digunakan biasa disebut dengan insinerator. Pengolahan limbah dengan insinerator terutama bertujuan untuk mengurangi volume dari limbah itu sendiri sampai sekecil mungkin, kemudian juga untuk mengolah limbah tersebut supaya menjadi tidak berbahaya bagi lingkungan serta stabil secara kimiawi.
          Teknologi insinerasi berfungsi sebagai suatu alternatif untuk metode-metode pengolahan limbah landfill dan proses biologis seperti pengomposan dan biogas. Teknologi ini mempunyai
manfaat-manfaat kuat terutama sekali untuk pengolahan limbah jenis-jenis tertentu di daerah-daerah relung seperti limbah klinis (limbah rumah sakit ataupun farmasi) dan limbah-limbah berbahaya tertentu yang mana patogen-patogen dan toksin-toksin hanya dapat dihancurkan dengan temperatur tinggi. Potensi pembangkitan listrik yang menggunakan pembakaran sampah perkotaan dan metode-metode non-termal lainnya dari energi yang berbasis limbah seperti biogas sedang terus meningkat yang dilihat sebagai suatu strategi penganeka-ragaman energi potensial. Teknologi insinerasi terutama sekali populer di negara-negara seperti Jepang yang mana lahan adalah suatu sumber daya langka. Swedia telah menjadi pemimpin dalam menggunakan energi yang dihasilkan dari teknologi insinerasi ini dalam 20 tahun silam. 


         Terdapat berbagai jenis insinerator yang telah dikembangkan, namun teknologi insinerasi yang paling umum digunakan seperti seperti Rotary Kiln Incinerator, Multiple Hearth Incinerator, dan Fluidized Bed Incinerator. Dua teknologi terakhir disebutkan merupakan teknologi utama yang paling banyak digunakan dan dikembangkan untuk teknologi insinerasi.

JENIS – JENIS INSINERATOR
        Terdapat berbagai jenis insinerator yang telah dikembangkan, namun teknologi insinerator yang paling umum digunakan selama ini adalah seperti rotary kiln incinerator, multiple hearth Incinerator, dan fluidized bed incinerator. Dua teknologi terakhir disebutkan merupakan teknologi utama yang paling banyak digunakan untuk teknologi insinerasi.
  • Multiple Hearth Incinerator
          Multiple hearth incinerator, yang telah digunakan sejak pertengahan tahun 1900-an, terdiri dari suatu kerangka lapisan baja tahan api dengan serangkaian tungku (hearth) yang tersusun secara vertikal, satu di atas yang lainnya dan biasanya berjumlah 5-8 buah tungku, shaft rabble arms beserta rabble teeth-nya dengan kecepatan putaran ¾ – 2 rpm. Umpan sampah dimasukkan dari atas tungku secara terus menerus dan abu hasil proses pembakaran dikeluarkan melalui silo. Burner dipasang pada sisi dinding tungku pembakar di mana pembakaran terjadi. Udara diumpan masuk dari bawah, dan sampah diumpan masuk dari atas.
      Limbah yang dapat diproses dalam multiple hearth incinerator memiliki kandungan padatan minimum antara 15-50 %-berat. Limbah yang kandungan padatannya di bawah 15 %-berat padatan mempunyai sifat seperti cairan daripada padatan. Limbah semacam ini cenderung untuk mengalir di dalam tungku dan manfaat rabble tidak akan efektif. Jika kandungan padatan di atas 50 % berat, maka lumpur bersifat sangat viscous dan cenderung untuk menutup rabble teeth.Udara dipasok dari bagian bawah furnace dan naik melalui tungku demi tungku dengan membawa produk pembakaran dan partikel abu. 
  • Rotary Kiln Incinerator
     Rotary kiln incinerator merupakan suatu kerangka silindris yang dilapisi bahan tahan api yang terpasang pada sudut kemiringan yang rendah. Rotasi dan sudut kemiringan dari tanur (kiln) menyebabkan bergeraknya limbah melalui tanur sambil juga untuk meningkatkan pencampuran limbah tersebut dengan udara. Rotary kiln secara normal memerlukan suatu ruang bakar sekunder (after burner) untuk memastikan hancurnya unsur-unsur yang berbahaya secara menyeluruh. Ruang utama berfungsi untuk terjadinya pirolisis atau pembakaran limbah padat menjadi gas. Reaksi pembakaran fasa gas disempurnakan di dalam ruang sekunder. Kedua ruang utama dan sekunder secara umum dilengkapi dengan sistem bahan bakar pembantu. 
    Rotary kiln incinerator memutar-mutar sampah dalam kerangka silindris, yang memungkinkan terjadinya pencampuran yang seksama dengan udara. Kondisi operasional dapat mencapai suhu 1500 – 3000 °F (800 – 1650 °C), sehingga insinerator jenis ini memiliki resistansi paling baik terhadap pembakaran temperatur tinggi. Sistem insinerator jenis rotary kiln merupakan sistem pengolahan limbah yang paling universal dari segi jenis dan kondisi limbah yang dikelola. Insinerator jenis ini dapat digunakan untuk mengolah berbagai jenis limbah padat dan sludge, cair maupun limbah gas. Jumlah limbah cair, padat maupun gas dapat diumpan masuk dalam kuantitas yang sangat besar, dan juga dapat beroperasi secara batch mode yang memungkinkan lebih fleksibel dibandingkan dengan continuous mode.
  • FLUIDIZED BED INCINERATOR 
                Fluidized bed incinerator adalah sebuah tungku pembakar yang menggunakan media pengaduk berupa pasir seperti pasir kuarsa atau pasir silika, sehingga akan terjadi pencampuran (mixing) yang homogen antara udara dengan butiran-butiran pasir tersebut. Mixing yang konstan antara partikel-partikel  mendorong terjadinya laju perpindahan panas yang cepat serta terjadinya pembakaran sempurna. Fluidized bed incinerator berorientasi bentuk tegak lurus, silindris, dengan kerangka baja yang dilapisi bahan tahan api, berisi hamparan pasir (sand bed) dan distributor untuk fluidisasi udara. Fluidized bed incinerator normalnya tersedia dalam ukuran berdiameter dari 9 sampai 34 ft. 
             Pembakaran dengan teknologi fluidized bed merupakan satu rancangan alternatif untuk pembakaran limbah padat. Hamparan pasir tersebut diletakkan di atas distributor yang berupa grid logam dengan dilapisi bahan tahan api. Grid ini  berisi suatu pelat berpori berisi nosel-nosel injeksi udara atau tuyere di mana udara dialirkan ke dalam ruang bakar untuk menfluidisasi hamparan (bed) tersebut. Aliran udara melalui nosel menfluidisasi hamparan sehingga berkembang menjadi dua kali volume sebelumnya. Fluidisasi meningkatkan pencampuran dan turbulensi serta laju perpindahan panas yang terjadi. Bahan bakar bantu digunakan selama pemanasan awal untuk memanaskan hamparan sampai temperatur operasi sekitar 750 sampai 900 oC sehingga pembakaran dapat terjaga pada temperatur konstan. Dalam beberapa instalasi, suatu sistem water spray digunakan untuk mengendalikan temperatur ruang bakar.  
            Fluidized bed incinerator telah digunakan untuk macam-macam limbah termasuk limbah perkotaan dan limbah lumpur. Reaktor unggun atau hamparan fluidisasi (fluidized bed) meningkatkan penyebaran umpan limbah yang datang dengan pemanasan yang cepat sampai temperatur pengapiannya (ignition) serta meningkatkan waktu kontak yang cukup dan juga kondisi pencampuran yang hebat untuk pembakaran sempurna. Pembakaran normalnya terjadi sendiri, kemudian sampah hancur dengan cepat, kering dan terbakar di dalam hamparan pasir. Laju pembakaran sampah meningkat dengan sangat karena laju pirolisis dari limbah padat meningkat oleh kontak langsung dengan partikel hamparan yang panas. Aliran udara fluidisasi meniup abu halus dari hamparan. Gas-gas pembakaran biasanya diproses lagi di wet scrubber dan kemudian abunya dibuang secara landfill.
        Sampah padat, yang sudah dalam bentuk tercacah atau dipotong menjadi kecil-kecil, dimasukkan ke dalam ruang bakar dengan kapasitas yang konstan, dan diletakkan tepat di atas pasir-pasir tersebut. Udara untuk proses pembakaran di  berikan dari blower yang melewati distributor. Bagian fluidized bed incinerator yang letaknya terdapat di bawah ruang bakar disebut juga dengan ruang plenum, sehingga aliran udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar akan bergerak secara seragam menuju timbunan pasir yang ada di atasnya. Kemudian ruang kosong yang ada di ruang bakar, dan tepat di atas hamparan pasir, disebut juga dengan freeboard atau juga riser. Pada bagian inilah terjadi perubahan partikel padat menjadi gas. Gas-gas yang dihasilkan akan terbang ke lingkungan setelah melewati alat kontrol polusi udara.

1 komentar:

  1. Untuk skala rumah tangga atau instansi kecil, incenerator apa yang sesuai, dimana kami bisa mendapatkanny, dan perkiraan harganya berapa ya? terimakasih

    ReplyDelete