Waste Filter Tube : Inovasi Alat Pemurnian Emisi Gas Buang Pada Pabrik Gula

National Ambient Air Quality Standards (NAAQS’s) Amerika Serikat menyebutkan, ada enam kriteria polutan dalam udara yang terdiri dari lima kriteria polutan udara primer (yang diemisikan langsung) dan satu kategori polutan udara sekunder (dibentuk di atmosfer terendah oleh reaksi kimiawi diantara polutan primer). Berikut ini termasuk ke dalam lima kriteria polutan primer, yaitu : particulate matter (PM) yang mempunyai diameter kurang dari 10 µm, SO₂, NO₂, CO dan partikulat timbal. Apabila terjadi peningkatan kadar bahan-bahan tersebut di udara ambien yang melebihi nilai baku mutu udara ambien yang telah ditetapkan dapat menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan tersebut antara lain dapat berupa keluhan pada mata (mata terasa pedas dan berair), radang saluran penapasan, sembab paru, bronchitis menahun, emfisema ataupun kelainan paru menahun lainnya.

Perkembangan industri gula di Indonesia yang bertumbuh pesat selain berdampak positif bagi pendapatan negara dan kesejahteraan rakyat, juga berdampak negatif terhadap kesehatan karena berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan misalnya asap dan debu dari industri yang dapat mencemari udara. Limbah yang dihasilkan oleh pabrik gula ini menjadi salah satu permasalahan karena dapat memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. ( Saeni, 1998)

Pencemaran udara dari pabrik gula berupa asap dan debu, yang dapat menyebabkan sejumlah penyakit pernafasan seperti infeksi saluran pernafasan pada manusia disekitar pabrik tersebut, iritasi mata dan lainnya. Limbah gas meliputi gas cerobong ketel dan gas belerang dioksida (SO₂) dari cerobong reaktor pemurnian cara sulfinasi. Limbah pabrik gula tersebut perlu ditangani dengan seksama dan serius agar tidak mencemari lingkungan.

          Selama ini terdapat beberapa teknologi pencemaran udara yang sudah diaplikasikan di industri, namun teknologi-teknologi tersebut memiliki kekurangan dan harganya cukup mahal. Teknologi yang paling umum digunakan untuk pencemaran udara adalah Wet Scrubber. Wet Srubber ini menggunakan konsep water spray untuk mengurangi partikel debu dan gas buang yang dihasilkan oleh pembakaran pada ketel uap. Namun alat wet srubber ini memiliki beberapa kekurangan diantaranya kebutuhan power tinggi yang berpengaruh pada biaya operasi, masalah korosi dan masalah pembuangan air yang bisa mencemari lingkungan.

Berdasarkan dari permasalahan diatas, tiga mahasiswa dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember, yaitu Muhammad Syifaut Tamam (Teknik Material), Mar’I Muchammad (Teknik Material) dan Muhammad Farhan Rais Adlian Falah (Teknik Mesin) yang dibimbing oleh Ibu Dr. Widyastuti. S.Si, M.Si menciptakan inovasi alat pemurnian gas dan cair dengan memanfaatkan limbah ampas tebu sebagai karbon aktif yang diberi nama WASTE FILTER TUBE. Diharapkan dengan adanya alat Waste Filter Tube ini bisa mengurangi pencemaran gas buang yang dihasilkan oleh proses produksi pabrik gula secara efektif dan efisien.

Waste Filter Tube merupakan inovasi dari Wet Scrubber, dimana Wet Scrubber sendiri adalah salah satu jenis air pollution control yang berfungsi menyaring partikel debu dan gas buang  sebelum dikeluarkan ke lingkungan. Dalam industri, alat ini biasa ditempatkan sebelum cerobong asap, sehingga gas buang yang dikeluarkan dapat terminimalisir keberadaanya. Namun kekurangan alat ini tidak bisa menghilangkan bau dari gas buang tersebut serta air yang bercampur dengan gas dan partikel debu dapat mencemari lingkungan.

Inovasi dari alat Waste Filter Tube ini diberikan tambahan karbon aktif sebagai modifikasi adsorben yang telah diaktivasi sesuai dengan kandungan gas buang yang ingin direduksi kadarnya. Kami memanfaatkan limbah padat yang berupa ampas tebu untuk dijadikan karbon aktif. Waste Filter Tube ini memiliki 2 wadah adsorpsi untuk tempat karbon aktif ampas tebu yang terletak di bagian atas dan bawah dan diantara wadah tersebut terdapat shower yang berfungsi sebagai water spray. Wadah atas berfungsi untuk mengurangi bau sekaligus kadar gas buang sedangkan wadah bawah berfungsi untuk menfilter air yang bercampur dengan gas dan partikel debu.

 

Dalampenerapannya, gas yang bercampur dengan partikel debu hasil pembakaran pada boiler akan masuk melalui gas inlet. Setelah itu, gas tersebut akan di semprot oleh air dengan konsep water spray menggunakan shower yang sudah kami desain bisa meratakan semprotan. Sedangkan air yang bercampur dengan gas dan partikel debu tersebut jatuh kemudian akan di adsorpsi dengan karbon aktif dari ampas tebu sehingga air yang tercemar tersebut menjadi  bersih kembali dan siap untuk digunakan lagi sebagai air semprotan. Kemudian gas dan partikel debu yang masih lolos dari proses semprotan air tadi akan di adsorpsi oleh karbon aktif sehingga bau dan kadar gas bisa berkurang dan gas tersebut di keluarkan melalui gas outlet dengan kondisi yang sudah tidak mencemari lingkungan.“ Ujar Tamam mahasiswa asal Gresik

Pengujian dari alat ini kami simulasikan dari pembakaran buatan berupa ampas tebu yang dapat mewakili pembakaran pada boiler pabrik gula dengan bahan bakar ampas tebu, kemudian kami rasio persentase kadar gas buang pabrik gula berdasarkan dengan data yang kami dapatkan pada salah satu pabrik gula PTPN X yakni Pabrik Gula Pesantren Baru, Kediri. Dengan adanya alat Waste Filter tube ini diharapkan gas buang hasil pembakaran tidak mencemari lingkungan.