program kreativitas mahasiswa implementasi teknologi ... · pdf filei program kreativitas...

18
i PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI INSINERATOR PLASMA PYROLYSIS DI PUSAT PENGOLAHAN SAMPAH ITB PKM-GT Diusulkan oleh: Baskoro Lokahita 15309004 Angkatan 2009 Karissa Mayangsunda P. 15309008 Angkatan 2009 Rahmi Khoerunisa 15309017 Angkatan 2009 INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2011

Upload: dinhlien

Post on 25-Feb-2018

265 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

i

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

IMPLEMENTASI TEKNOLOGI INSINERATOR

PLASMA PYROLYSIS DI PUSAT PENGOLAHAN

SAMPAH ITB

PKM-GT

Diusulkan oleh:

Baskoro Lokahita 15309004 Angkatan 2009

Karissa Mayangsunda P. 15309008 Angkatan 2009

Rahmi Khoerunisa 15309017 Angkatan 2009

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2011

Page 2: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

ii

HALAMAN PENGESAHAN

USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul : Implementasi Teknologi Insinerator Plasma Pyrolysis di

Pusat Pengolahan Sampah ITB

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKMAI (√ ) PKMGT

(Pilih salah satu)

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian

(Pilih salah satu) ( ) MIPA (√ ) Teknologi dan Rekayasa

( ) Sosial Ekonomi ( ) Humaniora ( ) Pendidikan

4. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Baskoro Lokahita

b. NIM : 15309004

c. Jurusan : Teknik Lingkungan

d. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Bandung

e. Alamat Rumah dan No Telp./HP : Jalan Rereng Barong No 17

f. Alamat Email : [email protected]

5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 0rang

6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr Benno Rahardyan, ST, MT

b. NIP :132162445

c. Alamat Rumah dan No Telp./HP :Jl Kapten Abdul Hamid 33 Bandung

40143 / 081321186216

Bandung, 1 Maret 2011

Menyetujui

Ketua Program Studi Teknik Lingkungan ITB Ketua Pelaksana Kegiatan

(Ir. Agus Jatnika Effendi, Ph.D.) (Baskoro Lokahita)

NIP. 19608181993031002 NIM. 15309004

Kepala Lembaga Kemahasiswaan Dosen Pendamping

Institut Teknologi Bandung,

Brian Yuliarto, Ph.D.

NIP. 197507272006041005

(Dr Benno Rahardyan, ST, MT)

NIP. 132162445

Page 3: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

iii

KATA PENGANTAR

Terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya karena rahmat-Nyalah

kami bisa menyelasaikan karya tulis kami ini. Terima kasih juga kami ucapkan

kepada orang-orang yang telah membantu kelancaran dari proses penulisan karya

ini.

Kami menulis karya tulis ini berawal dari keprihatinan kami terhadap masalah

sampah yang tak kunjung selesai di Bandung ini. Tujuan kami, selain untuk

memecahkan masalah sampah di ITB juga supaya pemerintah mempertimbangkan

gagasan kami untuk penyelesaian masalah sampah di Bandung.

Melihat kota bandung sekarang ini, orang-orang bertanya-tanya kenapa banyak

sampah berserakan. Manajemen sampah yang dilakukan pemda setempat memang

belum efektif untuk menyelesaikan masalah sampah di Bandung.

ITB sebagai suatu institusi yang juga ikut menyumbang sampah dalam jumlah

yang tidak sedikit, sudah meringakan beban pemda dengan memiliki insinerator

sendiri. Tapi, insinerator tersebut menimbulkan masalah baru yaitu gas beracun

dari sisa pembakaran. Gas tersebut berpotensi menyebabkan kanker dan cacat

lahir. Selain itu, insinerator yang ada masih belum cukup dalam menyelesaikan

masalah sampah di ITB sendiri, sehinng ITB masih meminta bantuan pemda

untuk mengatasi sampah yang ada.

Oleh karena itu, kami mempunyai gagasan untuk mengganti insinerator yang ada

di PPS ITB dengan insinerator plasma pyrolysis yang meminimalisasi keluarnya

gas beracun. Dekomposisi tanpa oksigen dan pemanasan suhu yang tinggi lah

yang yang menyebabkan minimnya gas beracun yang keluar. Insinerator ini juga

mempunyai hasil keluaran yang bernilai ekonomis, jadi bisa meningkatkan

kesejahteraan para pekerja. Proses pengolahan juga menjadi lebih cepat.

Penulis berharap dengan adanya karya tulis ini, pemerintah maupun pihak rektorat

sadar akan pentingnya mengganti insinerator yang ada sekarang ini dengan

insinerator plasma pyrolysis yang lebih ramah lingkungan dan efisien.

Insinerator plasma pyrolysis adalah solusi ajaib untuk masalah sampah di ITB.

Page 4: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

iv

DAFTAR ISI

Hal Pengesahan.............................................................................ii

Kata Pengantar.............................................................................iii

Daftar Isi.......................................................................................iv

Ringkasan......................................................................................v

Pendahuluan

Latar Belakang...................................................................1

Tujuan................................................................................1

Gagasan

Kondisi Kekinian................................................................2

Sekilas tentang Insinerator PPS ITB......................5

Plasma Pyrolysis................................................................7

Kesimpulan.....................................................................................12

Daftar Pustaka.................................................................................13

Page 5: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

v

RINGKASAN

Kondisi persampahan dewasa ini makin hari makin memburuk. Berbagai macam

teknologi dipakai untuk memecahkan masalah ini, tapi belum ada yang efektif.

Mulai orang menggunakan insinerator untuk menguraikan sampah-sampah

organik maupun anorganik. Sekilas, teknologi ini mampu menyelesaikan masalah,

tapi sebenarnya masalah lain timbul yaitu gas-gas beracun pemicu kanker yang

dihasilkan oleh insinerator. Selain itu abu sisa dari pembakaran menjadi sumber

sampah baru. Sekarang saja juga bisa dilihat bahwa insinerator tersebut sudah

tidak lagi efektif karena prosesnya yang lama sedangkan sampah yang masuk

makin banyak. Akibatnya terjadi overcapacity yang menyebabkan rusaknya mesin

dan makin banyak gas beracun yang keluar akibat pembakaran yang tidak

sempurna.

Untuk mengatasi masalah tersebut kami memiliki gagasan untuk mengganti

insinrator biasa yang ada di SABUGA dengan insinerator plasma pyrolysis.

Plasma pyrolysis adalah proses dekomposisi materi tanpa adanya oksigen. Selain

lebih cepat, insinerator ini meminimilisasi keluarnya gas beracun dan produk

keluarannya bernilai ekonomis, seperti bensin, syngas, amonia dan listrik.

Dalam menyusun karya tulis ini penulis menggunakan metode studi pustaka.

Diharapkan insinerator plasma pyrolysis dapat di terapkan sebagai pengganti

insinerator lama yang ada di PPS ITB. Untuk ITB yang lebih baik dan Bandung

clean air dan clear sky.

.

Page 6: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kondisi persampahan di Bandung pada umumnya dan ITB pada

khususnya sudah sangat memprihatinkan. Di ITB, sampah yang masuk ke Pusat

Pengolahan Sampah ITB (PPS ITB) rata-rata mencapai 20 kubik perhari, atau

kurang lebih 6 sampai 9 mobil pengangkut sampah jika hari kerja yaitu dari hari

Senin sampai Jum’at. Namun jika hari libur, sampah yang masuk ke tempat

pengelolaan sampah hanya sekitar satu atau dua mobil saja. Dan sampah yang

diambil dari perumahan warga yang barada dalam lingkungan kampus ITB hanya

mencapai satu atau dua gerobak sampah perhari. Jumlah para pekerja di tempat

pengelolaan sampah tersebut, berjumlah sekitar 9 orang pekerja dari pengemasan

sampai marketing.

Ketika melakukan survei ke PPS ITB, tempat sampah yang berada di

lingkungan kampus sudah terpisah antara sampah yang mudah busuk dan sampah

yang tidak mudah membusuk, atau sampah organik dan anorganiknya. Hal ini

dilakukan supaya memudahkan pengelolaan sampah jika sudah diangkut ke PPS

ITB

Sampah organik akan dikomposkan dan dijual sebagai pupuk organik.

Sedangkan sampah anorganik akan dipisahkan antara yang valueable dan tidak.

Yang valueable akan dijual sedangkan yang tidak akan dibakar menggunakan

insinerator.

Insinerator yang digunakan di PPS ITB adalah jenis insinerator yang lama

dan kondisinya sudah cukup buruk, sehingga polusi udara yang dikeluarkan masih

cukup besar. Insinerator menghasilkan gas seperti acid gas, carbon monoksida,

furans, dioksin, trace metal seperti lead, cadmium dan mercury. Zat-zat tersebut

termasuk toxic polutan yang sangat berbahaya bagi manusia(1). Para warga di

sekitar insinerator juga rentan terhadap kanker dan cacat lahir. Selain itu

insinerator yang kondisinya sudah buruk tidak mampu mengolah sampah dengan

cepat sehingga masih banyak timbunan sampah.

Insinerator plasma pyrolysis memberikan solusinya. Dengan produk

turunan yang lebih banyak dan polusi yang rendah serta proses pengolahan yang

lebih cepat dan efisien membuat insinerator jenis baru ini sebagi solusi masalah

sampah di daerah padat penduduk seperti lingkungan ITB pada khususnya dan

Bandung pada umumnya.

Tujuan

Penulis membuat karya tulis ini dengan tujuan:

1. Mewujudkan program Ecocampus di ITB, menuju ITB Zero Waste,

Zero Emission.

Page 7: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

2

2. Mewujudkan lingkungan kampus yang sehat dengan minimnya

kontaminasi gas emisi insinerator.

3. Menambah pemasukan PPS ITB dari hasil penjualan produk

turunannya.

Diharapkan dengan adanya karya tulis ini insinerator di PPS ITB yang

sekarang beroperasi dapat diganti dengan insinerator plasma pyolysis yang lebih

ramah lingkungan dan efisien.

GAGASAN

Kondisi Kekinian

Sampah yang masuk ke pengelolaan sampah di unit pengomposan PPS

ITB diambil dari beberapa tempat di lingkungan ITB, diantaranya di lingkungan

kampus ITB itu sendiri dan di lingkungan perumahan warga yang ada dalam atau

dekat dengan lingkungan kampus ITB.

Sampah yang masuk ke PPS ITB, rata-rata mencapai 20 kubik perhari,

atau kurang lebih 6 sampai 9 mobil pengangkut sampah jika hari kerja yaitu dari

hari senin sampai jum’at. Namun jika hari libur, sampah yang masuk ke tempat

pengelolaan sampah hanya sekitar satu atau dua mobil saja. Dan sampah yang

diambil dari perumahan warga yang barada dalam lingkungan kampus ITB hanya

mencapai satu atau dua gerobak sampah perhari.

Jumlah para pekerja di tempat pengelolaan sampah tersebut, berjumlah

sekitar 9 orang pekerja dari pengemasan sampai marketing.

Pembagian zona pengambilan sampah di ITB(6):

1. Zona Barat Laut : Labtek III, Lab Surya, Lab Mesin, Labtek II, GSG,

PAU, Labtek X, Labtek XI, Oktagon, dan TVST.

2. Zona Timur Laut : Perpustakaan Pusat, Gedung TPB, Gedung PLN,

Labtek I, Pool Kendaraan, Labtek IV, BSC B, dan Gedung Kimia

3. Zona Barat Daya : Aula Barat, T. Sipil, Fisika, CC Barat, BRT, Lab T.

Fisika, Lab Konversi, GKU Barat, Labtek V, Labtek VI, dan BSC A.

4. Zona Tenggara : Aula Timur, FSRD, Labtek IX A B C, T. Lingkungan,

CC Timur, Labtek VII, GKU Timur

Page 8: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

3

Gambar 1 Pembagian zona pengambilan

sampah di ITB dan Lokasi PPS ITB

Page 9: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

4

Gambar 2 Densitas sampah di ITB

Gambar 2 menunjukkan densitas sampah yang diambil dari setiap zona yang

ditunjukkan pada gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa penghasil

sampah anorganik terbanyak adalah wilayah zona 1 yang banyak terdapat jurusan

yang menggunakan material anorganik seperti Teknik Mesin, yaitu mencapai

177,4 Kg/m3 sedangkan penghasil sampah organik terbanyak adalah zona 4 yang

banyak terdapat kantin, yaitu mencapai 183 Kg/m3.

Ketika melakukan survei ke kampus ITB, tempat sampah yang berada

dilingkungan kampus sudah terpisah antara sampah yang mudah busuk dan

sampah yang tidak mudah membusuk, atau sampah organik dan anorganiknya.

Hal ini dilakukan supaya memudahkan pengelolaan sampah jika sudah diangkut

ke PPS ITB.

Komposisi sampah yang masuk ke PPS ITB adalah 41,3% organik dan 58,6%

anorganik. Detail komposisi sampah anorganik di PPS ITB seperti pada gambar 3

adalah(6):

- Menurut persen berat: kertas 6%, kaca 1%, logam 1%, plastik 1% dan

sampah residu 91%

- Menurut persen volume: kertas 8%, kaca 1%, logam 1%, plastik 2%, dan

sampah residu 88%.

Sampah yang dapat didaur ulang hanya 9-12% dari total keseluruhan sampah

anorganik.

177,4

78,6

128,1 95,8

150

139,7 144,1

183

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4

Densitas SampahAnorganik (Kg/m3)

Densitas Sampah Organik(Kg/m3)

Page 10: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

5

Gambar 3 Densitas komponen sampah anorganik

Cara pengolahan sampah di PPS ITB ada 2 cara, yang pertama adalah

pengolahan sampah organik di tempat pengelolaan sampah di unit pengomposan

PPS ITB, yaitu untuk pembuatan pupuk kompos. Pertama sampah organik yang

terdiri dari dedaunan di cacah dengan mesin pencacah, kemudian dicampur air

dan pengolahan sampah organik tersebut menggunakan bakteri. Proses perubahan

warna pada sampah tersebut membutuhkan waktu hingga satu bulan. Dari sampah

organik ini menghasilkan pupuk organik ganesa yang siap untuk dijual. Namun

sebelum ke proses pengemasan, sampah yang sudah menjadi pupuk organik akan

diayak oleh alat pengayak sehingga memperoleh hasil pupuk yang halus, kasar,

dan sangat kasar. Pupuk organik yang halus rata-rata digunakan untuk tanaman

hias, dan yang kasar rata-rata untuk pertanian. Namun pupuk organik yang masih

sangat kasar akan diolah kembali supaya bisa digunakan. Untuk sementara

penyebaran pupuk ganesa ke daerah se-Bandung raya, harga pupuk di tempat

pengolahan mencapai 2 atau 3 ribu saja, namun ketika sudah dijual diluar bisa

mencapai 5 ribu per kemasannya.

Sedangkan yang kedua, untuk pengolahan sampah yang anorganik.

Sampah yang punya nilai jual seperti botol bekas, kertas-kertas, ataupun bekas-

bekas minuman, akan dijual ke bandarnya yang sudah rutin membeli sampah

bekas yang punya nilai jual tersebut dari PPS ITB. Hasil dari penjualan tersebut

sebagai pengahsilan tambahan untuk para pekerja. Dan sampah yang tidak punya

nilai jual akan dibakar ditempat mesin pembakaran sampah yang bernama

Insinerator. Pemusnahan tersebut supaya tidak terlalu menumpuk sampah yang

tidak memiliki nilai jual. Hasil akhir dari pemusnahan sampah yang tidak ada nilai

jual tersebut yang dimasukan ke dalam insinerator akan menjadi abu, dan

rencananya abu tersebut akan digunakan sebagai bahan pembuat batako.

Sekilas tentang Insinerator PPS ITB

Pusat Pengolahan Sampah ITB memiliki satu insinerator yang masih

dioperasikan(Gambar 4). Pada awal pengoperasian, insinerator diperuntukkan

untuk membakar sampah dengan kapasitas 9,2 m3/hari, yaitu selama 8 jam

pengoperasian. Insinerator dinyalakan mulai dari pukul 08.00 sampai dengan

0

50

100

150

200

250

300

Kertas Kaca Logam Plastik AnorganikTak Layak

Daur

Densitas KomponenSampah Anorganik(Kg/m3)

Page 11: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

6

pukul 16.00. Pembakaran dihentikan apabila terdapat kegiatan di gedung Sabuga.

Dengan bertambahnya usia pakai, kondisi insinerator memburuk. Efektivitas

insinerator terlihat rendah. Padahal sampah yang dibakar perhari hanya sekitar 2,8

m3. Dari hal ini terlihat bahwa kapasitas insinerator menurun sebanyak 70%

dalam waktu empat tahun pengoperasiannya.(6)

Suhu pembakaran insinerator hanya 300-4000C. Pembakaran pada suhu ini

akan memicu terbentuknya gas dioksin yang berbahaya. Insinerator tidak

dilengkapi pintu sehingga api insinerator yang berwarna merah dapat dilihat dari

luar. Panas insinerator menyebar ke ruangan di sekitarnya.

PPS ITB memiliki mesin pencacah untuk mendapatkan bentuk sampah

yang lebih kecil sehingga memudahkan pengolahan. Keadaan di lapangan adalah,

kuantitas sampah anorganik yang masuk melebihi kapasitas insinerator. Oleh

sebab itu proses pembakaran sampah harus dilakukan lebih cepat supaya seluruh

sampah dapat diproses. Dengan demikian tidak ada cukup waktu untuk

melakukan pencacahan.

Sebagai gambaran, PPS ITB mampu mengolah sampah sebesar 1,4

ton/hari tetapi jumlah ini melebihi kapasitas pngolahan seharusnya(6). Hal ini

sangat terlihat pada pengolahan sampah anorganik. Pada sampah anorganik,

insinerator mampu membakar sampah sebesar 700Kg/hari(6), tetapi dengan

efektivitas da efisiensi yang rendah. Hal ini karena insinerator PPS ITB telah

mengalami penyusutan nilai dan kondisi selama empat tahun terakhir.

Untuk penanganan abu sisa pembakaran sendiri masih belum ada

perlakuan khusus. Abu ini masih ditimbun di bak-bak yang seharusnya dipakai

untuk pengomposan. Padahal abu yang dihasilkan mencapai 126 Kg/hari(6).

Residu tersebut sebagian digunakan untuk menutup jalan yang berlubang di

sekitar PPS ITB.

Page 12: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

7

Gambar 4 Model insinerator di ITB saat ini.

Plasma Pyrolysis

Kami menawarkan solusi untuk masalah ini berupa insinerator jenis

plasma pyrolysis. Pyrolysis adalah proses dekomposisi material organik tanpa

oksigen. Proses ini dapat mendekomposisi dan mendisintegrasi komponen organik

secara penuh. Sampah organik adalah semua sampah yang punya ikatan karbon,

bukan hanya yang bisa membusuk. Komponen utama dari teknologi plasma ini

adalah obor plasma. Sebuah obor plasma menggunakan gas atau uap dan

elektroda logam (tembaga, tungsten, hafnium, zirkonium, dsb) untuk membuat

plasma, yang merupakan gas yang terionisasi. Suhu obor plasma dapat berada

Page 13: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

8

dalam jangkauan 4 000-20 000 ° F; pada suhu ini ikatan molekul pecah melalui

proses yang disebut disosiasi molekular, untuk membentuk elemen dasar dari

suatu material yaitu atom. Disosiasi molekular plasma menggunakan disebut

plasma pyrolysis. Temperatur yang sama mampu melelehkan komponen –

komponen anorganik yang tak dapat terbakar. Untuk molekul organik sendiri

efisiensinya dapat mencapai 99.99%.(2)

Ada 2 jenis reaktor plasma pyrolysis berdasarkan tipe arc-nya, yaitu

transferred arc dan non-transferred arc(3). Kami cenderung memilih jenis non

transferred arc karena jenis tersebut yang paling cocok digunakan untuk jenis

sampah organik, mengingat sumber sampah terbesar di ITB adalah sampah

organik. Obor plasma grafit digunakan untuk melebur limbah plastik.

Obor plasma memiliki tiga elektroda grafit (satu anoda dan dua katoda).

Elektroda-elektroda tersebut dihubungkan ke catu daya. Plasma arc dibentuk dari

ketiga elektroda tersebut. Obor plasma mengubah energi listrik menjadi energi

kalor yang digunakan untuk memanaskan tungku utama. Obor plasma grafit

menghasilkan non-transfer arc. Seluruh obor diatur otomatis untuk menjaga

keberlangsungannya reaksi pyrolysis secara kontinyu. Keuntungan dari obor

plasma grafit adalah electrode tidak perlu didinginkan, sehingga tidak terjadi

kehilangan kalor.(2)

Pemilihan temperatur yang tepat mampu menekan terbentuknya

komponen residu dari oksidasi (CO2, N, H2O, etc.) dan high calorific synthesis

gas. Pada akhirnya, energi sepenuhnya dapat dikonversikan menjadi listrik.(4)

Temperatur yang tinggi dalam tungku dan reaktor membuat perpaduan

komponen anorganik yang tidak terbakar dan turunannya untuk membentuk slag

dan logam. Logam yang diperoleh melalui pirolisis plasma dapat digunakan

sebagai produk komoditas dalam berbagai aplikasi.(4)

Syngas pada dasarnya dapat digunakan sebagai sumber listrik. Gas polutan

juga dapat dikonversi menjadi produk kimia yang dapat dijual atau digunakan di

laboratorium. Inert slag bisa diolah menjadi campuran beton dan dapat digunakan

pada konstruksi. Logam dapat diolah menjadi alloys, stainleis, dll(4).

Insinerator plasma pyrolysis sendiri terdiri dari beberapa bagian seperti

obor plasma, catu daya, gas injection system, Bilik utama, Bilik kedua,

quenching-cum-scrubbing system, kipas dan cerobong.(2) Skema dapat dilihat di

Gambar 5.

Obor Plasma

Obor plasma merupakan sumber panas yang digunakan untuk

mendekomposisi materi yang akan diolah. Dalam alat ini terdapat anoda dan

katoda yang di beri kumparan magnetik sehingga terbentuk medan magnet aksial

yang paralel terhadap anoda dan katoda tersebut. Pengukuran spektroskopik

menunjukkan bahwa suhu di sekitar katoda mendekati 20.000 K, sedangkan di

anoda mencapai 7000 K. Di sekitar sampah sendiri temperatur bisa mencapai

1500 K(5).

Page 14: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

9

Catu Daya

Catu daya dibutuhkan sebagai sumber energi dari Insinerator ini. Voltase

tinggi (3.5 kV) dan frekuensi yang juga tinggi (4 MHz) dibutuhkan untuk

membuat obor plasma menyala.

Gas-injection system

Alat ini berfungsi untuk mengatur tekanan udara dalam reaktor,

memasukkan dan mengeluarkan gas tertentu kedalam reaktor dan mencegah

oksigen masuk. N2 dimasukkan melalui alat ini dan flow-nya diatur menggunakan

rotameters.

Bilik Utama

Bilik ini mempunyai 2 lapis pintu masuk. Lapisan pertama berfungsi

mencegah terjadinya kebocoran gas. Sedangkan lapisan kedua berfungsi

mencegah gas dari luar masuk saat lapisan pertama dibuka untuk memasukkan

material.

Bilik Kedua

Bilik ini berfungsi untuk membakar gas-gas dari bilik utama seperti

hidrokarbon dan CO supaya menjadi CO2 dan H2O.

Quenching-cum-scrubbing system

Alat ini berfungsi untuk mengurangi suhu dari gas buangan dan

menghilangkan HCl dari gas buangan dengan mengikatnya bersama NaOH.

Kipas dan Cerobong

Kipas berfungsi untuk mengeluarkan gas sisa ke atmosfir melalui

cerobong. Kipas ini juga berfungsi untuk mengurangi tekanan di Bilik Utama dan

memaksa gas masuk ke Bilik kedua sebelum dilepaskan ke atmosfir.

Page 15: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

10

Gambar 5 Skema Insinerator Plasma Pyrolysis (6)

Plasma pyrolysis dalam pengolahan sampah secara ekologi merupakan

proses yang bersih. Keadaan tanpa oksigen dan temperatur yang tinggi dalam

reaktor mencegah terbentuknya zat-zat beracun seperti furans, dioxins, NOX,

maupun sulfur dioxide. Filtrasi ekstensif menghilangkan residu anorganik (abu)

dan polutan gas (NO, HCl, H 2 S, dll), dan memungkinkan dihasilkannya syngas

yang bersih. Senyawa gas yang dibentuk tidak mengandung fenol ataupun

hidrokarbon kompleks. Air yang mengalir di sistem-sistem penyaringan telah

menghilangkan zat-zat berbahaya yang tersisa.(3)

Jika teknologi ini dapat diterapkan sebagai pengganti insinerator yang

lama. Dengan efisiensi mencapai 99% dan suhu yang sangat tinggi didalam

reaktor, berton-ton setiap harinya sampah dapat diuraikan dengan lebih cepat.

Masalah sampah di ITB yang menumpuk dapat diselesaikan.

Dari segi lingkungan, insinerator yang ramah lingkungan ini

meminimalisasi pengeluaran gas-gas berbahaya, tidak seperti insinerator biasa,

sehingga tingkat kesehatan dan keamanan bagi pekerja dan masyarakat setempat

juga meningkat. Kemungkinan terjangkit kanker dan cacat lahir juga akan

menurun.

. Kesejahteraan para pekerja juga meningkat karena produk turunana dari

proses pyrolysis yang lebih banyak macamnya dan bernilai ekonomis. Listrik,

Page 16: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

11

amonia, bensin dan produk turunan kimia lainnya dapat dipasarkan sehingga

meningkatkan pemasukan.

Perbandingan insinerator plasma pyrolysis dibandingkan insinerator

tradisional

Insinerator Plasma Pyrolysis Insinerator Tradisional

Kelebihan - Ramah lingkungan

- Minim emisi gas beracun

- Hasil proses dari sampah

organik berupa gas bisa

digunakan di berbagai

aplikasi

- Generasi elektrik dan energi

thermal

- Menghasilkan produk-produk

komoditas

- Nilai ekonomi tinggi

- Pembangunan

mudah dan murah

- Pengoperasian

mudah

- Perawatan mudah

dan murah

Kekurangan - Biaya mahal untuk

pembangunan

- Butuh listrik yang besar

- Pengecekan dan perwatan

harus lebih intensif

- Sumber gas beracun

- Tidak ramah

lingkungan

- Tidak ekonomis

- Masih menyisakan

residu yang susah

diolah

- Tidak efisien

Tabel 1. Kelebihan dan kekurangn insinerator plasma pyrolysis dibandingkan

insinerator tradisional

Penerapan teknologi ini tidak akan mudah jika dilakukan sendiri. Biaya,

perijinan serta kerjasama berbagai pihak untuk pengembangannya sangat

Gambar 5 Perbandingan Berbagai macam konversi termal dan produknya (2)

Page 17: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

12

dibutuhkan. Berikut pihak-pihak yang diharapkan kerjasamanya dalam

perwujudan gagasan kami:

1. Rektorat ITB dan Program Studi terkait

Gagasan ini masih butuh dikembangkan lagi, oleh karena itu dari segi

penelitian dan pengembangan perlu ditindaklanjuti lebih lanjut. Selain

itu ITB sebagai pemilik insinerator PPS ITB -lah yang dapat

mewujudkan terimplementasikannya gagasan kami di PPS ITB.

2. PT Great Ganesha

Sebagai manejemen unit pengolaha sampah di PPS ITB, diharapkan

dapat membantu dan melancarkan terwujudnya gagasan ini.

3. Sponsorship dan Investor

Karena gagasan ini membutuhkan biaya yang tidak sedikit, selain dana

dari rektorat, diharapkan mengalirnya dana tambahan dari sponsorship

dan investor untuk mempercepat proses pengembangan dan

pembangunan teknologi ini.

Perencanaan juga merupakan hal penting yang harus dipertimbangkan.

Dalam mewujudkan gagasan ini, kami akan melakukan langkah-langkah strategis

sebagai berikut:

1. Mensosialisasikan teknologi ini melalui kajian KM-ITB, kajian antar

himpunan, forsil antar himpunan maupun forum-forum lainnya baik

resmi maupun non resmi.

2. Mensosialisasikan teknologi ini ke forum MWA dan juga forum antara

mahasiswa dan rektorat lainnnya.

3. Mengajukan proposal baik ke rektorat maupun ke Program Studi

terkait untuk pengembangan dan pembangunan sembari berkonsultasi

ke dosen-dosen terkait untuk membuat desain yang efisien untuk

digunakan di PPS ITB.

4. Setelah tahap pengembangan dan desain selesai akan dilanjutkan ke

tahap pembangunan, oleh karena itu akan dibutuhkan kontraktor. Akan

dibuka tender untuk mencar kontraktor yang sanggup membangun

insinerator tersebut.

5. Setelah pembangunan selesai, insinerator siap dijalankan. Karena

berbeda dengan insinerator yang lama, maka dibutuhkan revisi SOP

dan manajemen untuk efisiensi.

KESIMPULAN

Gagasan yang kami ajukan adalah penggunaan insinerator plasma

pyrolysis sebagai penggati insinerator jenis lama yang ada di PPS ITB. Insinerator

plasma pyrolysis lebih ramah lingkungan dan efisien.

Dalam pelaksanaanya kami akan mengajak kerjasama beberapa program

studi seperti Teknik Lingkungan, Teknik Kimia, Teknik Fisika dan Teknik

Page 18: PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI ... · PDF filei program kreativitas mahasiswa . implementasi teknologi insinerator plasma pyrolysis di pusat pengolahan sampah

13

Elektro. Dukungan penuh dari institut juga sangat penting dalam

keberlangsungannya rencana ini.

Dengan efisiensi yang tinggi, proses pengolahan sampah dapat

berlangsung lebih efektif. Selain lingkungan yang menjadi makin sehat akibat dari

minimnya gas buangan, tingkat kesejahteraan pegawai juga meningkat dari

komoditas yang dihasilkan insinerator plasma pyrolysis.

DAFTAR PUSTAKA

(1) Brunner C.R. Hazardous Air Emission from Incineration. 1986;45.

(2) Pfender E. Thermal Plasma Technology: Where Do We Stand and Where

Are We Going?, Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1999;19:1-9.

(3) Ramakrishan S. and Dean R. T. Plascon Technology for Waste

Management – An Australian Experience. Int. Sym. Plasma Chem.

1993;2:63..

(4) S. K. Nema and K. S. Ganeshprasad. Plasma pyrolysis of medical waste,

CURRENT SCIENCE, VOL. 83, NO. 3, 10 AUGUST 2002

(5) http://majarimagazine.com/2007/12/teknologi-pengolahan-sampah/

(tanggal akses 28 Februari 2011. Author: Michael Hutagalung )

(6) Fauziatul Husna. Evaluasi Pengelolaan Pusat Pengolahan Sampah ITB

Sebagai Bahan DasarKajian Rencana Investasi. Tugas Akhir; 2009