Untuk mengolah limbah tentunya kita harus tahu sifat dan perilaku matrial yang akan kita olah, antara lain :

Transkripsi

1 Incenerator Kajian material limbah Incenerator adalah nama mesin yang dipergunakan untuk membakar limbah / sampah. Dalam satu unit plant ( pabrik ) biasanya mesin ini dipergunakan sebagai salah satu fasilitas untuk Unit Pengolahan Limbah. Setiap pengolahan limbah mempunyai perilaku yang berbeda-beda dan tergantung dari mana asalnya. Secara umum berdasarkan sifat fisiknya yaitu : bentuk padat, cair dan gas. Untuk mengolah limbah tentunya kita harus tahu sifat dan perilaku matrial yang akan kita olah, antara lain : - dampak perubahan karena proses ( dibakar,diuapkan,dicampur,diaduk dll) - bentuk fisik sebelum dan sesudah pengolahan - tujuan akhir dari pengolahan Pada kasus pengolahan limbah medis ternyata ke tiga sifat fisik : padat,cair dan gas ada semua yang mana berdampak pada pencemaran lingkungan. Ada beberapa sampah medis yang saya tahu antara lain : Obat kedaluarsa : obat padat,cair berikut kemasannya Bekas Jarum suntik : bahan plastik, logam/metal ( stainless steel) Bekas kemasan obat : alumunium foil, plastik, kertas,gelas (botol kaca) Kaca bekas sampling darah Kotoran sisa oprasi : kain verban dll Karena mesin yg dipakai adalah Incenerator ( pembakar limbah ) maka di sini akan saya uraikan data properties dari kajian panas (thermal) 1. Obat padat.. kalium,kalsium,matrial2 organik yg akan berubah di bawah 600 C menjadi abu. 2. Obat cair base material air,,, akan berubah fase jadi gas di temperatur 100 C berikut bahan terlarutnya akan habis di bawah temperatur 300 C 3. Plastik.. fase leleh di kisaran 150 C dan di kisaran C fasenya berubah jadi gas.. ini kemasan yang berbasis PP,PE,HD,HDPE. 4. Alumunium foil akan leleh di kisaran C dan akan berubah fasenya menjadi uap di temperatur 2519 C 5. Gelas,, base material gelas/kaca adalah silica,cao, Ca CO3,,, Secara umum kaca akan leleh di temperatur kisaran 900 C,,begitu juga CaO dan CaCO3 akan berubah fase jadi abu di temperatur 640 C ( kalsium silicate).. tapi karena kandungan yg dominan adalah silica... maka kaca akan menguap di temperatur 2200 C.

2 6. Jarum suntik,,terdiri dari Fe (besi), Nikel,, yg umum di sebut Stainless steel,, besi titik lelehnya 1538 C,,, dan titik didihnya 2862 C sedangkan Nikel titik leleh 1455 C dan titik didih 2913 C. Mesin Incenerator pada umumnya mempunyai sumber panas yang berbasis: solar, minyak tanah atau gas LPG artinya sumber panasnya adalah dari efek api yg ditimbulkan karena pembakaran bahan bakar. Sedangkan panas maksimal yang bisa ditimbulkan oleh bahan bakar tersebut di atas adalah maksimal 1250 C,, kecuali ada tambahan gas Oksigen murni atau Hidrogen,,atau mixing dari beberapa gas,, kondisi mixing akan bisa mendapatkan temperatur 1800 C 2200 C. Keadaan yang lain adalah bahan tungku (bata api),, secara umum bahan bakunya adalah alumunium oksida,, yg akan terbakar dan meleleh di temperatur 1640 C. Kajian Ekonomis Jika mengacu dari daftar sifat2 thermal tersebut maka sisa pembakaran adalah kaca, alumunium,dan besi jarum yang masing2 material masih punya harga karena masih bisa di daur ulang. Untuk harga kaca bekas (beling) : kisaran Rp 200 Rp 300/kg Alumunium dan besi kisaran Rp Rp 4.000/kg. Apakah material2 tersebut bisa jadi abu semua.. jawabannya adalah bisa, tapi secara ekonomis sangatlah berat, gambaran saja harga sebuah tungku temperatur 3000 C kapasitas 1,5 liter harganya kisaran Rp. 2M dan mengkonsumsi listrik kisaran W, untuk sementara teknologi ini belum ada di Indonesia. Jadi sangatlah tinggi biaya yang akan dikeluarkan untuk pemusnahan limbah medis kalau hasil akhirnya adalah semua berbentuk abu. Kajian pencemaran lingkungan (kesehatan) Sisa limbah secara umum akan menghasilkan bau yang sangat mengganggu bahkan cenderung bersifat racun. Karena pada proses penumpukan dari beberapa materi limbah juga memungkinkan tumbuhnya bakteri dan kemungkinan berdampak keluarnya H2S (asam sulfida). H2S ini berbentuk gas dan cenderung meningkat kandungannya setelah proses pembakaran yang tidak sempurna, ini yg berbahaya. Rantai ikatan H2S akan rusak jika masuk di ruangan bertemperatur C, maka itulah perlu ada ruangan pemanas ke 2 (second chamber) untuk menghancurkan H2S tersebut.

3 Cara yang lain adalah mengikat S dengan air,,, dengan asumsi ada kekosongan O yang bisa diambil dari air. Yang berfungsi juga untuk menangkap debu dan bau. Kajian Tehnologi Mesin Mesin adalah salah alat yang dipergunakan untuk membantu pekerjaan manusia. Dengan perkembangan tehnologi tentunya si Mesin itu sendiri harus bisa melakukan pekerjaan manusia sesuai keinginan manusia itu sendiri. Ada teknologi yg sudah lahir 30 thn yang lalu yang biasa disebut PLC Programable Logig Control... salah satu aplikasi yang orang awam kenal dekade 5 tahun terakhir adalah Fuzzy Logic yang diaplikasikan di AC (pendingin). Yang cara kerjanya bila dalam satu ruangan hanya ada satu orang maka orang tersebut tidak kedinginan, begitu pula jika diisi dengan 10 orang,, merekapun tak merasa kegerahan. Alangkah baiknya jika teknologi ini diterapkan di mesin incenerator, yang mana akan sangat memudahkan oprasional hariannya. Karena dengan teknologi ini akan mendapatkan kemudahan antara lain : 1. Operator tak perlu memperhitungkan berapa Kg barang yang akan di bakar,, karena secara otomatis mesin akan mengatur konsumsi bahan bakarnya sendiri. (Defould di Kg barang yang di bakar dan temperatur bukan berdasarkan berapa kg bahan bakar (fuel) / jamnya 2. Bisa di program kapan mesin kirim bahan bakar / tidak,,, Defould di temperatur,, secara otomatis jika ada banyak sampah yang kandungan plastik dan kertas,, secara otomatis penggunaaan bahan bakar lebih sedikit. Pola kerjanya begini,, jika bahan yang dibakar sudah terbakar,, maka pada suhu tertentu bahan2 seperti plastik dan kertas akan jadi bahan bakar,, keadaan seperti ini mesin sudah tidak mengirim bahan bakar,, dan jika kandungan plastik sudah habis,, mesin akan menjaga temperatur seperti yang diinginkan dan mengirim bahan bakar lagi. 3. Pengaturan waktu terhadap temperatur. Cara kerjanya begini: 1Jam fase pertama pakai temperatur 125 C,, mengingat banyak sampah yang basah.. menghindari ledakan yang mendadak dari kemasan yang masih berisi cairan, selain itu juga menjaga umur mesin (bata api) karena belum ada pemanasan awal. Harus diingat bata api sangat hidroskopik ( pada saat berhenti proses dan dingin ) menyerap air dari kandungan udara sekitar... padahal bata api akan rapuh jika kena air. Harus dikasih waktu untuk fase penguapan secara perlahan.

4 1.5 jam fase kedua di temperatur 200 C.. memberi kesempatan bahan plastik menjadi leleh dan berubah jadi gas,, fase inilah plastik jadi bahan bakar bakar. 2 jam fase ke tiga di temperatur 500 C.. saat menghancurkan obat2 an yang bermaterial powder.. dan seterusnya sampai sampai 6 fase. Note: masing2 fase independen waktu dan temperaturnya (boleh atur) 4. Pemanfaatan air panas yang dihasilkan dari proses Mengingat LPG dalam tabung masih berbentuk cair,tentunya butuh energi panas untuk berubah menjadi gas,, pada keadaan normal dan hanya sedikit pemakaiannya hal ini tidak terjadi. Tapi jika pemakaiannya berlebih maka akan terjadi kondensasi terhadap gas di dalam tabung itu,, keadaan ini akan berakibat gas dalam tabung tak bisa dipakai meskipun masih banyak isinya. Salah satu mengatasinya adalah dengan memanaskan tabung dengan air panas supaya isi gas bisa habis terpakai semuanya,, tentunya temperatur dan aliran airnya harus dikendalikan. 5. Bahan material mesin Pada prinsipnya material untuk mesin ini harus mempunyai sifat yang terdiri dari 5 bagian al : Bahan non logam yang tahan terhadap panas api dan akan berdampak menjadi radiasi jika kena panas api, tidak tahan air yaitu Fire Brick / batu api spek. Yang umum SK Bahan non logam yang tahan terhadap panas api, mampu menahan (tidak menghantar) panas berfungsi sebagai pelindung panas, tidak tahan air yaitu Insulation Brick /batu isolasi. Yang umum C1, B1 Bahan non logam yang tahan panas api,mempunyai sifat isolasi,tapi fleksibel,tidak tahan air, karena setiap ada perubahan panas ; semua matrial akan ada perubahan dimensi (deformasi) ke segala arah.yang umum glass wool rock woll, Ceramic fibre.. masing2 hanya beda batasan kekuatan maksimal temperaturnya saja. Bahan logam yang tahan panas,tidak gampang korosi (berkarat),tahan air yaitu : Stainless Steel ( baja nikel) Bahan logam yang kurang tahan panas,mempunyai sifat konstruksi (kuat) baik tarik, puntir,tekan yaitu besi karbon (baja) Makanya untuk pemilihan bahan baku material sangatlah penting karena kesalahan pemilihan material akan berdampak fatal terhadap fungsi dan umur mesin tersebut. Bukan berarti stainless lebih baik dari pada besi karbon, tapi faktor kepentingan terhadap fungsi yang sesungguhnya harus disesuaikan. Di dalam mesin itu sendiri memang ada fungsi konstruksi, tahan panas

5 ,tahan air,isolasi,radiasi itulah pentingnya pengenalan sifat bahan baku material tadi. Dari uraian 1-5,, bertujuan terhadap efisiensi energi bahan bakar. 6. Keselarasan mesin Untuk menjalan mesin tentunya ada beberapa bagian yang harus mutlak adanya, dan bekerja dalam keadaan normal,yang mana jika salah satunya tak ada atau tidak normal akan berdampak kerusakan mesin atau tidak didapatkan hasil yang diharapkan. Ibarat di mobil harus ada bahan bakar,oli,air pendingin,pompa bahan bakar,pompa oli,temperatur maksimal dll. Sebuah mesin incenerator dibutuhkan : - suply listrik yang sesuai spesifikasi baik Tegangan maupun Arusnya. - Tersedianya bahan bakar dilihat dari tekanan fuel gas - Tersedianya pasokan angin dilihat dari tekanan angin dari blower - Tersedianya air dan fungsi pompa,, dilihat di tangki air dan tekanan berikut saluran mampat atau tidak. - pengendali temperatur maksimal di masing2 titik. Jika masing2 bagian terkontrol dan terindikasi oleh pengendali control, tentunya sangatlah mudah untuk mengetahui secara cepat, bagian mana yang kurang atau tidak normal (rusak). Dengan sistem ini sangatlah mudah untuk kegiatan perawatan, perbaikan dan berdampak pada keawetan mesin. 7. Faktor Keamanan - Ada dua pembaca di dalam tungku yaitu pembaca ada tidaknya api (flame detector) dan pembaca temperatur ruangan (thermocouple). Yang berbahaya adalah jika tidak api tapi bahan bakar tetap terikirim, makanya harus ada keadaan pengamanan secara sistematis. Thermocouple berfungsi membaca temperatur yang sudah disetting, bilamana temperatur tercapai akan menghentikan suply bahan bakar. -Tidak berfungsinya pompa air atau tidak tersedianya air,,berakibat pompa rusak dan akan tejadi retak di bagian pengelasan sambungan pipa. - Mampatnya saluran air di bagian penangkap debu dan bau bisa berakibat meledaknya mesin, karena air akan masuk di ruang bakar yang kondisinya sangat panas,, ini juga harus di baca dan secara otomatis akan menghentikan kerja mesin. - Tekanan angin dari Main Blower harus terdeteksi,, berfungsi untuk

6 menjaga kesempurnaan pembakaran selain itu untuk menjaga burner supaya tidak terjadi panas/api balik,yang berakibat kerusakan burner,, harus dipastikan bahwa pada keadaan berhenti proses,, udara harus tetap menjaga mesin sampai temperatur maksimal 150 C baru boleh dimatikan total. Langkah inipun diatur oleh pemograman sistem. - keselamatan operator pada saat pengoprasian,, dipastikan burner tak bisa menyala jika pintu tidak tertutup. Meskipun sudah ada sistem yang menjaga, tentunya harus ada Tabung pemadam kebakaran dan yang konvensinal tersedia aliran air dan pasir. Kajian desain bangunan Ruang mesin seharusnya di desain juga unsur sirkulasi udaranya,, jangan pikirkan keamanan mesin tapi membahayakan operatornya, Di desain sebaik2 nya sehingga meskipun mesin tidak beroprasi bau yang tak sedap bisa ke arah vertikal ( ke atas bangunan ) lewat cerobong,, artinya baik mesin itu beroprasi atau tidak operator tidak terlalu teganggu oleh bau tadi. Karena ini mesin panas,, pastikan arah panas ke atas tidak menyebar,, baik panas dari mesin maupun panas ruangan orang bekerja. Penyediaan tempat pemilahan dan penyimpanan sampah baik sebelum dan sesudah proses, dan tentunya dibuat dari bahan yang tahan panas dan tahan karat, karena dipakai di lingkungan panas dan asam. Dan diperhatikan Lay out untuk material handlingnya supaya lebih nyaman dan praktis. Ada hal yang jarang dibahas adalah bagaimana pentingnya menangani limbah medis ini, ibarat orang sakit IGD nya bagaimana. Limbah ini kalau tidak cepat ditangani akan berakibat fatal terhadap dampak yang ditimbulkan karena dibiarkan karena waktu yang terlambat tadi. Ada kemungkinan dari limbah2 tadi akan tereaksi bakteri, jamur,dan hal2 lain yang lebih membahayakan karena bercampurnya berbagai limbah tadi. Kalau boleh dikatakan extrem seperti bom waktu,, kapan terjadinya tak pernah ada yang tahu. Meskipun tidak diharapkan satu saat mesin incenerator rusak,, dan menunggu perbaikan,, alangkah baiknya disediakan unit incenerator yang lain meskipun kecil sebagai cadangan selagi menunggu perbaikan. Ditulis oleh : Ibnu Asngadi ( heat transfer system )