1

KARAKTERISTIK EMISI INDUSTRI PULP DAN KERTAS DALAMKONTEKS PENCEMARAN UDARA

Yusup Setiawan*, Sri Purwati, Aep Surachman, Setiadji*Staf peneliti kelompok lingkungan dan derivat selulosa

CHARACTERISTICS OF EMISSION OF PULP AND PAPER INDUSTRIES INRELATION AIR POLLUTION

Abstract

The study of characterization of emissions coming out from pulp and paper industries usingbagasse (non-wood) as raw material include recovery boiler, power boiler, smelt dissolving tank,lime kiln, and chlorine washer units. Whereas the study of characterization of emissions coming outfrom pulp and paper industries using wood as raw material include recovery boiler and power boilerunits. The emission parameter measured include Cl2, TRS, particulate, NOx, NO2, NO, SO2, CO2 andCO. Cl2 and TRS concentrations were done by iodometric method. Particulate was determined bygravimetric method. The concentration of NOx, NO2 and NO were measured by chemiluminescencemethod. Non-dispersive infra red (NDIR) method was used to measure for SO2, CO and CO2

parameters.The results study reveal that the power boiler using heavy fuel oil emited SO2 concentration

above emissions standard. Recovery boiler, lime kiln, and smelt dissolving tank, in generally, alsoemited particulate concentrantion above emissions standard. The equipments for air emissionscontrol such as cyclone scrubber and electro static precipitator used in pulp and paper industry arerequired to be operated in the optimum condition.

Keywords : emissions, boiler, particulate, cyclone scrubber, electro static precipitator

Abstrak

Pengkajian terhadap sumber dan karakteristik emisi industri pulp dan kertas yangmenggunakan bahan baku bagas (bukan kayu) dan kayu pengaruhnya terhadap pencemaran udaratelah dilakukan. Sumber emisi yang dikaji pada industri pulp dan kertas yang menggunakan bahanbaku bagas (bukan kayu) yaitu unit recovery boiler, power boiler, smelt dissolving tank, lime kiln danunit chlorine washer. Adapun sumber emisi yang dikaji pada industri pulp dan kertas dengan bahanbaku kayu yaitu unit recovery boiler dan boiler. Beberapa parameter emisi yang diukur meliputiparameter klor (Cl2), Sulfur tereduksi total (TRS) sebagai H2S, partikulat (debu), NOx, NO2, NO, SO2,CO2 dan CO. Pengukuran konsentrasi klor dan TRS dilakukan dengan cara penyerapan dankonsentrasinya ditentukan dengan metoda iodometri. Penentuan partikulat dilakukan dengan metodagravimetric. Konsentrasi NOx, NO2 dan NO diukur dengan metoda chemiluminescence, dankonsentrasi SO2, CO dan CO2 ditentukan dengan metoda non-dispersive infra red (NDIR).

Hasil pengkajian menunjukkan bahwa boiler yang menggunakan bahan bakar residumengeluarkan emisi SO2 yang belum memenuhi baku mutu. Demikian juga dengan konsentrasipartikulat yang dikeluarkan dari cerobong recovery boiler, lime kiln, dan smelt dissolving tank. Alatpengendali emisi seperti cyclone scrubber dan electrostatic precipitator yang digunakan di industripulp dan kertas pengoperasiannya perlu dioptimalkan.

Kata kunci : emisi, boiler, partikulat, cyclone scrubber, electro static precipitator

2

PENDAHULUAN

Pertumbuhan sektor industri telah mendorongpertumbuhan ekonomi yang cukup berarti,terutama dari ekspor hasil industri manufakturseperti industri pulp dan kertas. Namun sesuaidengan sifat-sifat kegiatan industri disampingmampu meningkatkan pertumbuhan ekonomi,juga dapat mempunyai dampak samping berupaketergantungan kepada sumber daya alam danmenghasilkan pula limbah yang dapat me-nimbulkan masalah pencemaran lingkungan.

Berbagai upaya pengelolaan lingkungantelah dilakukan di industri pulp dan kertas, baikpengelolaan terhadap limbah cair, padat maupungas. Namun pengelolaan terhadap limbah gasatau emisi yang dihasilkan masih perlu men-dapatkan perhatian, khususnya bagi industripulp dan kertas terpadu yang dilengkapi denganunit pemulihan bahan kimia, karena berpotensimenghasilkan emisi yang dapat mengakibatkanpencemaran udara apabila tidak dikelola denganbaik.

Di dalam unit pemulihan bahan kimia,disamping kaitannya dengan proses yangditujukan untuk menggunakan kembali bahan-bahan kimia bekas pemasakan atau yang di-sebut lindi hitam, juga dapat pula menghasilkanenergi yang diperoleh dari hasil pembakaransenyawa organik dalam lindi hitam tersebut.Walaupun kegiatan mengarah pada upayaefisiensi produk dan aspek lingkungan, namunimplikasi dari kegiatan tersebut adalah di-hasilkannya emisi yang mencemari udara.Pencemaran yang terjadi di udara, penyebarandan pengaruhnya dapat mencakup daerah yangsangat luas.

Pengendalian emisi di industri pulp dankertas selain mengurangi dampak terhadapkualitas udara, juga untuk memperkecil ke-hilangan bahan-bahan kimia. Untuk dapatmelaksanakan kegiatan tersebut secara efektif,sebagai langkah awal perlu adanya pengkajianteknis melalui penentuan karakteristik gas danpartikulat yang terkandung didalamnya sehinggahasil yang diperoleh dapat digunakan sebagaidasar penentuan sistim pengelolaannya.

Dalam makalah ini dipaparkan sumberemisi dan karakteristiknya di industri pulp dankertas yang berbeda bahan baku dan prosesnya.Hasil kajian ini diharapkan dapat bermanfaatbagi industri yang bersangkutan dan industrilain yang sejenis dalam penanganan masalahemisi.

TINJAUAN PUSTAKA

Sumber Pencemaran

Isu pencemaran udara dewasa ini semakinmeningkat dengan terjadinya peningkatan suhuglobal. Salah satu sumber pencemaran udara iniadalah sumber tidak bergerak, seperti aktivitasindustri. Di industri, sumber pencemaran udarapada umumnya berasal dari aktivitas mesin uap(boiler), dan pembangkit listrik tenaga diesel(Genset), alat pembakaran sampah (Insinerator)dan lain lain yang dikeluarkan melalui cerobong(Stack).

Pada boiler, baik boiler uap maupunboiler oli atau genset, dari pembakaran bahanbakar menghasilkan produk samping berupaemisi yang dikeluarkan lewat cerobong. Emisiyang dikeluarkan tersebut pada umumnyamengandung bahan pencemar berupa partikulat(debu), ataupun berupa gas seperti NOx, (NOdan NO2), SO2, CO, CO2 serta komponenlainnya. Jenis dan konsentrasi bahan pencemaryang ada di emisi ini sangat dipengaruhi olehjenis bahan bakar yang digunakan, apakahmenggunakan bahan bakar solar, residu ataubatu bara. Emisi yang dikeluarkan dari cerobongbaik yang berupa partikulat maupun gasmerupakan emisi yang dapat mencemari udarasekitarnya.

Pembentukan Emisi

Emisi terbentuk dari sistem pembakaranbahan bakar seperti solar dan residu dalamboiler dan genset. Emisi ini sangat dipengaruhioleh efektifitas dari sistem pembakarannya.Pembakaran yang efektif akan mengurangiemisi pencemar dalam aliran gas buang. Asapyang dihasilkan dari pembakaran ini sertabesarnya konsentrasi CO dalam emisi dapatdijadikan indikator dari efisiensi suatupembakaran.

Efisiensi pembakaran (CE) didefin-isikan sebagai perbandingan konsentrasi CO2

terhadap jumlah konsentrasi CO2 dan CO dalampersen, yang dapat dihitung dengan rumussebagai berikut :

[CO2]CE = ---------------- x 100%

[CO2 + CO]

3

Dimana :[CO2] = konsentrasi CO2 ,[CO] = konsentrasi CO

Indikator pembakaran yang sempurna adalahbila CE mencapai 99,9%, biasanya, konsentrasiCO tidak lebih besar dari 150 ppm dankonsentrasi CO2 diatas 15 % (1,3).

Asap

Asap adalah suspensi dari partikulatatau cairan dalam emisi yang dapat dilihat.Umumnya ukuran partikulat berdiameter kurangdari 50 mikron. Terlihatnya asap adalah fungsidari jumlah partikulat yang ada. Opasitas dariemisi juga fungsi dari ukuran partikulat danberat jenisnya. Asap dapat berwarna hitam atauputih.

Pembentukan asap berwarna putih atauhitam biasanya disebabkan oleh kurangmemadainya suhu dalam ruang pembakaranketika pembakaran bahan zat organik yangmengandung senyawa rantai karbon. Asap putihterbentuk dari hasil pemanasan hidrokarbonsampai tingkat terjadi penguapan atau“cracking” dalam ruang bakar (tungku).Temperatur dalam ruang bakar cukup tinggisampai menghasilkan pembakaran sempurnadari hidrokarbon ini. Dengan temperatur sekitar150 – 260oC, beberapa hidrokarbon akanterkondensasi menjadi cairan aerosol, danpartikulat padat yang akan menjadi asapberwarna bukan hitam.Penaikan suhu ruang bakar atau peninggiancerobong serta peningkatan turbulensinyaadalah beberapa metoda untuk mengendalikanasap berwarna putih. Turbulensi membantukeseragaman suhu dalam aliran gas. Aliranudara yang berlebih dapat memperbaikipendinginan ruang bakar yang berlebihan, danmerupakan suatu cara untuk menurunkanbuangan asap berwarna putih. Adanya zatanorganik dalam emisi juga bisa menghasilkanasap berwarna bukan hitam, seperti adanyabelerang dapat menghasilkan asap berwarnakuning, sedangkan kalium dan silikon oksidaakan menampakkan asap berwarna coklat mudasampai coklat tua.

Asap berwarna hitam terbentuk bilamana hidrokarbon dibakar dalam kondisi kurangoksigen. Dalam kondisi tertentu partikulatkarbon akan ditemukan dalam emisi.Kekurangan oksigen akan menyebabkanatomisasi, turbulensi yang kurang baik dandistribusi udara dalam ruang pembakaran tidak

merata. Faktor-faktor tersebut akan menye-babkan terbentuknya partikulat karbon dan asapberwarna hitam pekat.

Suatu metoda umum untuk mengurangiasap hitam adalah dengan menginjeksikankembali uap kedalam ruang bakar. Karbon yangterbentuk kemudian dikonversi menjadi CH4

dan CO2 seperti reaksi sebagai berikut :

3 C (asap) + 2 H2O CH4 + 2 CO2

Emisi Anorganik

Proses pembakaran menghasilkan gasCO, oksida nitrogen dan oksida belerang. Padaumumnya oksida belerang didalam emisiterdapat dalam bentuk SO2. Kurang dari 2 %oksida belerang tersebut terdapat dalam bentukSO3. SO3 larut dalam air dan secara cepat akanberubah menjadi asam sulfat (H2SO4). Jumlahgas CO yang terbentuk adalah fungsi dariperbandingan C dan H dalam bahan bakar dansuhu proses pembakaran Umumnya oksidanitrogen yang terbentuk adalah NO dan NO2.

Dampak Pencemaran

Masuknya emisi dari cerobong ke udaradisekitarnya dapat menimbulkan dampaknegatif baik dampak skala mikro yang ordejangkau-annya sampai beberapa kilo meter,dampak skala meso dengan jangkauan sampairatusan kilo meter dan dampak skala makroyang jangkauannya sampai diatas ribuan kilometer (8,9).

Dampak skala mikro terjadi dalam ordewaktu detik sampai beberapa menit. Faktor yangmempengaruhi dampak skala mikro adalahmeteorologis lokal. Dampak skala mikro adalahpengurangan jarak pandang (visibility) danpeningkatan presipitasi. Dampak skala mesoterjadi dalam orde waktu menit sampai beberapajam, dan dipengaruhi oleh angin geostropik.Dampak skala meso hampir sama dengandampak skala mikro. Sedangkan dampak skalamakro terjadi dalam waktu lebih besar dari padasatu hari dan sangat dipengaruhi oleh sirkulasiglobal. Salah satu contoh dampak skala makroadalah perubahan suhu global dan perubahaniklim.

Parameter uji yang diukur padapemantauan kualitas emisi adalah partikulat dangas seperti NOx, (NO dan NO2), SO2, CO, CO2

dan O2. Dampak parameter-parameter tersebutmemberikan dampak terhadap reseptor adalahsebagai berikut :

4

a. Oksida Nitrogen

Oksida nitrogen dapat menyebabkan iritasiakut, fibrosis dan bronchitis. Bila bereaksidengan air akan membentuk HNO3 yang bersifatkorosif. Selain itu dapat menghambat per-tumbuhan tanaman kacang-kacangan dan tomat(8,9).

b. Oksida Sulfur (SO2)

Oksida sulfur dapat menimbulkan dampakyang signifikan terhadap kerusakan dauntanaman yang menyebabkan daun berwarnalebih pucat dan bila disertai dengan partikulatdapat menyebabkan bronchitis terhadap manu-sia. Oksida sulfur bila bereaksi dengan oksigendan uap air akan membentuk H2SO4 yang dapatmenyebabkan hujan asam.

c. Oksida Karbon Monoksida (CO) dan Karbondioksida (CO2)

Karbon monoksida dan karbon dioksidadapat menyebabkan gangguan psikologis danpatologis pada manusia. Pada konsentrasi COdiatas 750 ppm dapat menimbulkan kematian(8,9,10,). Selain itu CO dan CO2 dapat mening-katkan pemanasan global. CO yang bersifatreaktif dapat bereaksi dengan ozon (O3) danmenyebabkan berkurangnya kandungan ozondiatmosfir.

d. Partikulat

Partikulat dapat menyebabkan ganggu-anpada system pernafasan, mengurangi intensitasultraviolet sehingga mengurangi suplay vitaminD dari sinar matahari yang pada akhirnya dapatmemperburuk pasien bronchitis akut danpenyakit lainnya yang dipengaruhi olehkonsentrasi dan waktu pemaparannya (2,11,13).

BAHAN DAN METODA

Pelaksanaan kajian karakteristik emisi di-lakukan di dua industri pulp dan kertas yaituIPK-B dan IPK-K. IPK-B adalah industri pulpdan kertas yang memproduksi pulp dan berbagaijenis kertas dari bahan baku bagas (bukankayu). Pengukuran emisi di IPK-B dilakukanpada cerobong power boiler yang berbahanbakar residu (heavy fuel oil), lime kiln, chlorinewashing unit bleaching, smelt dissolving tank,dan recovery boiler yang berbahan bakar lindihitam (black liquor) dan residu sebelum dan

sesudah electrostatic precipitator (ESP).Gambar 1 menunjukkan pengukuran di cero-bong power boiler.

Gambar 1. Pengukuran Emisi di CerobongPower Boiler IPK-B

IPK-K adalah industri pulp dan kertas yangmemproduksi pulp dan berbagai jenis kertaskarton dari bahan baku kayu. Pengukuran emisidi IPK-K dilakukan di cerobong boiler yangmenggunakan bahan bakar residu dan cerobongrecovery boiler yang berbahan bakar lindi hitam(black liquor) dan residu sesudah melaluielectrostatic precipitator (ESP). Gambar 2menunjukkan pengukuran di cerobong recoveryboiler.

Metoda pengukuran dari masing-masingparameter emisi adalah sebagai berikut :

a) Klor (Cl2) : Gas klor diserap dengan bahankimia penyerap, NaOH, kemudiankonsentrasinya ditentukan dengan metodaIodometri (6,7).

b) Sulfur Tereduksi Total (TRS) sebagai H2S: Gas H2S diserap dengan bahan kimiapenyerap, Zn Asetat, kemudiankonsentrasinya ditentukan dengan metodaiodometri (6,7).

c) Partikulat : Contoh partikulat diisap dandisaring dengan filter microfibre thimbles,kemudian konsentrasinya ditentukan denganmetoda gravimetric (6,7).

5

d) NOx, NO2 dan NO : Diukur dengan metodachemiluminescence (4,6,7).

e) SO2, CO dan CO2 : Diukur dengan metodanon-dispersive infra red (NDIR) (4,6,7).

f) Oksigen (O2) : Diukur dengan metodagalvanic Cell (4,6,7).

Alat ukur gas NOx, NO2 , NO, SO2, CO, CO2

dan O2 adalah portable gas analyzer HoribaPG-250 series (gambar 3).

Gambar 2. Pengukuran Emisi di CerobongRecovery Boiler IPK-K

Gambar 3. Pengukuran Parameter Emisidengan Horiba Portable GasAnalyzer

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Emisi di IPK-B

IPK-B merupakan industri pulp dan kertasterintegrasi yang menggunakan bahan bakubagas (bukan kayu) untuk memproduksi pulpdengan pemasakan menggunakan proses sodadan pemutihannya menggunakan tahapan prosesCEH. Jenis kertas yang diproduksi pabrik inidiantaranya kertas koran, kertas HVS, kertastissue, dan kertas medium/kraft. Pengukuranemisi pada pabrik IPK-B dilakukan pada 5cerobong sumber emisi. Karakteristik emisihasil pengukuraan dari beberapa cerobongadalah sebagai berikut :

a). Karakteristik Emisi dari Cerobong PowerBoiler

Pengukuran karakteristik emisi dicerobong power boiler yang menggunakanbahan bakar bakar heavy fuel oil (HFO)dilakukan pada cerobong yang mempunyaidiameter sekitar 2 m dan tinggi sekitar 30m (gambar 1). Cerobong power boiler initidak dilengkapi dengan alat pengendaliemisi sehingga emisi hasil pembakaranpower boiler langsung dibuang kelingkungan. Hasil pengukuran karakteristikemisi dari power boiler IPK-B yangmenggunakan bahan bakar heavy fuel oil(HFO) seperti pada Tabe l1.

Hasil pengukuran karakteristik emisimenunjukkan bahwa konsentrasi parametergas SO2 sebesar 640 – 1.028 mg/NM3

dengan rata-rata sebesar 884 mg/NM3

melebihi baku mutu yaitu sebesar 800mg/NM3 . Tingginya konsentrasi SO2 rata-rata hasil pengukuran dapat disebabkantingginya kandungan sulfur dalam bahanbakar heavy fuel oil (HFO) yang digunakan.Pada saat pembakaran di dalam powerboiler, sulfur bereaksi dengan O2

membentuk SO2 menurut persamaan reaksiberikut :

S + O2 SO2

Ada dua alternatif untuk mengurangikonsentrasi emisi gas SO2 keluar cerobongyaitu pertama menggunakan bahan bakaryang mengandung konsentrasi sulfur rendahkurang dari 0,04%. Bahan bakar sebelumdigunakan harus diketahui terlebih dahulukonsentrasi sulfurnya. Alternatif keduaadalah dengan memasang pengendali emisi

6

Tabel 1. Hasil Pengukuran di Cerobong Power Boiler

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.3.4.5.6.7.8.

NOxNO2

NOCOCO2

SO2

O2

Partikulat

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

935736

7,24120.033

64095.673

-

433267166

10,65204.2541.028

160.851-

17710275

8,11160.291

884130.862

140

-1000

---

800-

230*NM3 = Normal meter kubik

yaitu scrubber sesudah boiler dan sebelumcerobong. Media penyerap gas SO2 dapatmenggunakan air. Dengan perbandinganlaju aliran gas dan laju aliran air penyerapyang optimum dapat menurunkankonsentrasi gas SO2 sampai diatas 90%(2,9,10). Dengan demikian emisi daricerobong power boiler aman untuklingkungan.Sedangkan parameter lainnya sepertipartikulat dan NO2 konsentrasinya beradajauh dibawah baku mutu. Efisiensipembakaran power boiler tinggi yaitusebesar 99,99%. Hal ini menunjukkanbahwa pembakaran bahan bakar residu dipower boiler sempurna, konsentrasi COrata-rata yang terbentuk sangat rendahsekali 8,11 mg/NM3 ( 7,08 ppm).

b). Karakteristik Emisi di Cerobong RecoveryBoiler

Recovery boiler di industri pulp dan kertasmerupakan jantungnya pabrik yangberfungsi untuk menghasilkan uap danpengambilan kembali bahan kimia yangdigunakan pada proses pemasakan. Didalam recovery boiler, lindi hitam pekatdibakar agar menghasilkan bahan kimiayang dibutuhkan untuk digunakan kembalipada pemasakan pulp. Emisi gas hasilpembakaran tersebut menghasilkan gasberbau seperti TRS dan partikulat.Konsentrasi gas dan partikulat ini harusrendah dalam emisinya. Pada unit recoveryboiler ini sebelum emisi gas dibuang kelingkungan dilewatkan terlebih dahulu kealat pengendali emisi gas electrostaticprecipitator (ESP).

Pengukuran karakteristik emisi di cerobongrecovery boiler dilakukan pada cerobongyang mempunyai diameter sekitar 2 m danmempunyai tinggi 30 m. Lokasi lubangsampling untuk pengukuran sudahmemenuhi persyaratan yaitu padaketinggian sekitar 25 m (> 8 kali diametercerobong dari saluran masuk gas kecerobong). Hasil pengukuran karakteristikemisi dari recovery boiler IPK-B dapatdilihat pada tabel 2.Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi totalsulfur tereduksi (TRS) sebagai H2S, gasyang berbau walaupun dalam konsentrasirendah, memberikan nilai sangat jauhdibawah baku mutu. Konsentrasi gaspencemar lainnya seperti SO2, NOx danlainnya sangat rendah. Hal ini menunjukkanpembakaran didalam tungku sempurna (12).Sedangkan konsentrasi parameter partikulatyang keluar cerobong masih berada diatasbaku mutu. Berdasarkan perhitungan,efisiensi penangkapan partikulat oleh ESPadalah 93,06%. Hal ini menunjukkan bahwapenangkapan partikulat oleh alat pengendaliemisi electrostatic precipitator (ESP) belumoptimal dan perlu adanya tambahan alatpenangkap partikulat lebih lanjut. Alattersebut diantaranya bisa dipasang 1 unitESP atau 1 unit wet scrubber. Alat ini dapatberfungsi ganda selain untuk menangkapdebu juga dapat menurunkan konsentrasigas TRS dan SO2 dengan menggunakancairan penyerap air atau larutan NaOH (12).Bila dilihat dari efisiensi pembakaran,konsentrasi CO2 dan CO yang keluar daricerobong recovery boiler cukup besar yaitu99,10 %.

7

Tabel 2. Hasil Pengukuran di Recovery Boiler

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.3.4.5.6.7.8.9.

10.

NOxNO2

NOCOCO2

SO2

O2

Partikulat (out ESP)Partikulat (in ESP)TRS sbg H2S

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

22166

1.078149.186

3898.300

---

905634

2.043170.061

56133.890

---

392514

1.486164.297

46118.070

5097.3360,0250

-------

230-

10

c). Karakteristik Emisi di Cerobong ChlorineWasher

Pengukuran karakteristik emisi di cerobongchlorine washer dilakukan pada cerobongyang mempunyai diameter sekitar 0,8 mdan tinggi sekitar 20 m. Emisi dari bagianini terutama gas sisa dari proses pemutihanyang menggunakan gas klor. Padacerobong chlorine washer ini tidakdilengkapi dengan alat pengendali emisitetapi langsung dibuang ke lingkungan.Hasil pengukuran karakteristik emisi darichlorine washer IPK-B dapat dilihat padaTabel 3.Hasil pengukuran menunjukkan bahwakonsentrasi klor sisa proses pemutihanyang keluar dari cerobong chlorine washerdan dibuang ke lingkungan sudah jauhdibawah baku mutu. Untuk mengantisipasikonsentrasi gas klor yang tinggi, untukmenurunkannya dapat digunakan alatpenyerap gas klor dengan menggunakanlarutan alkali sebagai bahan penyerapnya(12).

d). Karakteristik Emisi di Cerobong Lime Kiln

Pengukuran karakteristik emisi di cerobonglime kiln dilakukan pada cerobong yangmempunyai diameter sekitar 1 m danketinggian sekitar 20 m. Pada cerobonglime kiln ini sudah dilengkapi dengan alatpengendali emisi berupa cyclone scrubberyang menggunakan air sebagai bahanpenyerap baik untuk gas maupun untukpartikulat (debu). Hasil pengukurankarakteristik emisi dari lime kiln IPK-Bdapat dilihat pada Tabel 4.

Hasil pengukuran menunjukkan bahwakonsentrasi senyawa sulfur tereduksi (TRS)sebagai H2S sangat rendah sekali bahkantidak terdeteksi. Sebaliknya kadar partikulatyang keluar dari cerobong lime kilnkonsentrasinya tinggi 722 mg/NM3 beradajauh diatas nilai baku mutu, walaupuncerobong lime kiln ini sudah dilengkapidengan cyclone scrubber. Nampaknyapengoperasian cyclone scrubber untukmenangkap debu khususnya belumdioperasikan secara optimal. Hal ini terlihatpada saat pengukuran bahwa pengaliran airsebagai bahan penyerap pencemar emisibelum di operasikan pada debit air penyerapyang optimal sehingga dapat menyerappartikulat sebanyak-banyaknya. Dalam halini perlu dilakukan pengaturan debit airpenyerap yang optimal sebesar 5 – 10 galonper 1000 ft3 gas, agar efisiensi penyerapankhususnya partikulat tinggi (3). Padacerobong lime kiln ini perlu dibuat lubangpengukuran pada saluran aliran gas sebelummasuk cyclone scrubber untuk mengetahuikonsentrasi partikulat sebelum lewatcyclone scrubber yang hubungannya untukmengetahui effisiensi penyerapan partikulatoleh cyclone scrubber.

e). Karakteristik Emisi dari Cerobong SmeltDissolving Tank

Pengukuran karakteristik emisi di cerobongsmelt dissolving tank dilakukan padacerobong yang mempunyai diameter sekitar0,6 m dan ketinggian sekitar 25 m. Padacerobong smelt dissolving tank ini tidakdilengkapi dengan alat pengendali emisi.Hasil pengukuran karakteristik emisi darismelt dissolving tank di IPK-B dapat dilihatpada Tabel 5.

8

Tabel 3. Hasil Pengukuran di Chlorine Washer

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1. Chlorine (Cl2) mg/NM3 4,60 4,58 4,59 10

Tabel 4. Hasil Pengukuran di Lime Kiln

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.

PartikulatTRS sbg H2S

mg/NM3

mg/NM3-

ttd-

ttd*722ttd

23028

*Ttd = tidak terdeteksi

Tabel 5. Hasil Pengukuran di Smelt Dissolving Tank

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.

PartikulatTRS sbg H2S

mg/NM3

mg/NM3--

--

4390,05

23028

Hasil pengukuran menunjukkan bahwakonsentrasi parameter senyawa sulfurtereduksi (TRS) sebagai H2S rendah yaitusebesar 0,05 mg/NM3 berada dibawah nilaibaku mutu. Sebaliknya konsentrasipartikulat (debu) yang keluar dari cerobongsmelt dissolving tank konsentrasinya tinggi439 mg/NM3 jauh diatas nilai baku mutu.Untuk menurunkan konsentrasi partikulattersebut perlu dilengkapi dengan alatpengendali emisi misalnya ventury scrubber

yang dapat dioperasikan dengan aliran airpenyerap 5 – 7 galon per 1000 ft3 gas (3).

Karakteristik Emisi di IPK-K

a). Karakteristik Emisi di Cerobong Boiler

Cerobong boiler tidak dilengkapi denganalat pengendali emisi. Hasil pengukurankarakteristik emisi dari boiler IPK-K yangmenggunakan bahan bakar residu dapatdilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil Pengukuran di Cerobong Boiler

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.3.4.5.6.7.8.

NOxNO2

NOCOCO2

SO2

O2

Partikulat

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

2101258520

19.0941.18649.472

-

85551933657

27.1741.971

110.070-

40125814326

23.8541.574

74.05742

-1000

---

800-

230

9

Karakteristik emisi hasil pengukuranmenunjukkan bahwa konsentrasi gas SO2

tinggi yaitu sebesar 1.186 – 1.971 mg/NM3

dengan rata-rata sebesar 1.574 mg/NM3

jauh melebihi nilai baku mutu menurutKep.13/Men.LH/3/1995 yaitu sebesar 800mg/NM3 . Tingginya konsentrasi SO2 rata-rata hasil pengukuran dapat disebabkantingginya kandungan sulfur dalam bahanbakar residu yang digunakan.Ada dua alternatif untuk mengurangikonsentrasi emisi gas SO2 keluar cerobongyaitu pertama menggunakan bahan bakaryang mengandung konsentrasi sulfur rendahkurang dari 0,04%. Bahan bakar sebelumdigunakan harus diketahui terlebih dahulukonsentrasi sulfurnya. Alternatif keduapenurunan konsentrasi SO2 yang keluarcerobong adalah dengan memasangpengendali emisi yaitu scrubber jenis siklonatau venturi sesudah boiler dan sebelumcerobong. Media penyerap gas SO2 dapatmenggunakan air dengan laju aliran airpenyerap seperti yang diuraikan untuksiklon atau venturi scrubber diatas. Denganperbandingan laju aliran gas dan laju aliranair penyerap yang optimum dapat me-nurunkan konsentrasi gas SO2 sampai

diatas 90% (2,9,10). Dengan demikianemisi dari cerobong power boiler amanuntuk lingkungan.Adapun parameter lainnya yaitu partikulat(debu) dan NO2 berada jauh dibawah nilaibaku mutu. Efisiensi pembakarannya cukupbesar yaitu sebesar 99,89%. Hal inimenunjukkan bahwa pembakaran bahanbakar residu di power boiler cukupsempurna.

b). Karakteristik Emisi di Cerobong RecoveryBoiler

Unit recovery boiler IPK-K tidakmenggunakan 100% lindi hitam (blackliquor) sebagai bahan bakar tetapimenggunakan campuran 60% lindi hitamdan 40% residu. Pengukuran karakteristikemisi di cerobong recovery boiler dilakukanpada cerobong yang mempunyai diametersekitar 2 m dan tinggi sekitar 40 m.Sebelum emisi unit recovery boiler dibuangke lingkungan, terlebih dahulu dilewatkanke electrostatic precipitator (ESP). Hasilpengukuran karakteristik emisi darirecovery boiler di IPK-K dapat dilihat padaTabel 7.

Tabel 7. Hasil Pengukuran di Cerobong Recovery Boiler

No. Parameter SatuanHasil Pengukuran Baku Mutu

Kep.13/MenLH/3/1995Minimal Maksimal Rata-rata1.2.3.4.5.6.7.8.9.

10.11.

NOxNO2

NOCOCO2

SO2

O2

Partikulat (out ESP)Partikulat (in ESP)TRS sbg H2S (out ESP)TRS sbg H2S (in ESP)

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

mg/NM3

60451555

197.595974

94.102----

20111883

630231.967

1.678117.660

----

1006832

255214.625

1.386105.754

511.171

0,000150,00024

-------

230-

10-

Hasil pengukuran menunjukkan bahwakonsentrasi total sulfur tereduksi (TRS)sebagai H2S sebesar 0,00015 mg/NM3

sangat jauh dibawah baku mutu. Demikianpula konsentrasi parameter gas NOx danparameter lainnya rendah, kecualikonsentrasi gas SO2 cukup tinggi sebesar974 – 1.678 mg/NM3 dengan rata-rata 1.368

mg/NM3. Nampaknya konsentrasi gas SO2

yang keluar cerobong perlu diturunkansampai dibawah 800 mg/NM3 walaupununtuk recovery boiler ini tidak ada nilaibaku mutunya. Penurunan konsentrasi gasSO2 dapat dilakukan dengan memasang 1unit wet scrubber. Alat ini dapat berfungsiganda selain untuk menangkap debu juga

10

dapat menurunkan kadar gas TRS dan SO2

dengan menggunakan cairan penyerap airatau larutan NaOH (12). Konsentrasipartikulat keluar cerobong berada dibawahbaku mutu. Hal ini menunjukkan bahwapenangkapan partikulat oleh electrostaticprecipitator cukup optimal.Efisiensi penangkapan partikulat oleh ESPadalah sebesar 95,64% dan efisiensipembakaran sebesar 99,88 %. Untuk me-ngetahui efisiensi penangkapan debu denganalat penangkap partikulat ESP perludiketahui pada saat pembakaran lindi hitam100%.

Bila dilihat secara keseluruhan, konsentrasiSO2 yang keluar ke lingkungan dari boiler yangmenggunakan residu, baik di IPK-B maupunIPK-K, masih diatas nilai baku mutu. Demikianpula konsentrasi partikulat yang keluar daricerobong recovery boiler, lime kiln dan smeltdissolving tank, umumnya diatas baku mutu.Konsentrasi TRS sebagai H2S baik daricerobong unit recovery boiler, lime kiln, smeltdissolving tank, umumnya jauh dibawah bakumutu. Begitu juga dengan konsentrasi klor yangkeluar dari cerobong unit chlorine washer masihdibawah baku mutu.

Nampaknya industri pulp dan kertassebagai salah satu industri yang mengeluarkanemisi dengan konsentrasi SO2 dan partikulatyang masih diatas nilai baku mutu. Dengantingginya kadar SO2 dan partikulat tersebut,dampak pencemaran yang mungkin terjadi yaitudampak terhadap reseptor diantaranya keru-sakan pada daun tanaman dan gangguan saluranpernapasan manusia ( 8,9,13).

KESIMPULAN

1. Boiler yang menggunakan bahan bakarresidu mengeluarkan emisi dengankonsentrasi SO2 diatas baku mutu, sehinggaperlu dilengkapi dengan alat pengendaliemisi sebelum dibuang ke lingkungan.

2. Recovery boiler, lime kiln dan smeltdissolving tank umumnya mengeluarkanemisi dengan konsentrasi partikulat diatasbaku mutu.

3. Beberapa alat pengendali emisi sepertielectrostatic precipitator (ESP) dan cyclonescrubber telah dipasang pada beberapasumber emisi akan tetapi pengoperasiannyabelum optimal.

4. Konsentrasi TRS sebagai H2S yang keluardari cerobong unit recovery boiler, limekiln, smelt dissolving tank umumnya sudahjauh dibawah baku mutu.

5. Konsentrasi klor yang keluar dari cerobongunit chlorine washer sudah dibawah bakumutu.

6. Konsentrasi SO2 dan partikulat yangdibuang ke lingkungan masih terlalu tinggidiatas baku mutu.

DAFTAR PUSTAKA

1. Archie W Culf Jr; Darwis Sitompul.“Prinsip-Prinsip Konversi Energi”, PenerbitErlangga, Jakarta, 1989.

2. Brannland, Rolf, and Hartler,Nils.”Environmental Protection in the Pulpand Paper Industry”, Department ofCellulose Technology, Royal Institute ofTechnology, Stockholm, 1992.

3. Brunner, Calvin, R. “Hazardous WasteIncineration”,Mc-GrawHill InternationalEdition, New York, 1994.

4. Horiba Instruction Manual : Portable GasAnalyzer, Electronic Cooler Unit, DataLogger for Portable Gas Analyzer,Horiba,Ltd, 1999.

5. KEPMENLH.No.Kep.-13/MENLH/3/1995Tentang Baku Mutu Emisi Sumber TidakBergerak.

6. Kumpulan Petunjuk Praktikum AnalisaEmisi Gas dari Cerobong, Puslitbang KimiaTerapan LIPI

7. Leithe, W, “The Analysis of Air Pollutant”,Ann Arbor Science Publishers, Michigen,1971.

8. Lokakarya Pengelolaan dan PengukuranKualitas Udara, Produksi Bersih Benefita,Jakarta, 19-21 Pebruari 2001.

9. Sax, Irving, N,” Industrial Pollution”, VanNostrand Reinhold Company, New York,1974.

10. Springer, Allan, M, ”IndustrialEnvironmental Control, Pulp and PaperIndustry”, second Ed., TAPPI PRESS,Atlanta, 1993.

11

11. Stern, Arthur, C, “Air Pollution”, Vol. 1.Academic Press, New York, 1976.

12. UNEP, Environmental Management in thePulp and Paper Industry, Technical reportNo. 34.

13. Yusup Setiawan, et.al., “Pengaruh EmisiBoiler dari beberapa Industri Tekstilterhadap Pencemaran Udara”, BeritaSelulosa, Vol. XXXVIII, No. 3-4, tahun2002 .