Seperti Apa Teknologi Pengendalian Polusi Industri Pengecoran Logam?

Sobat Logam Ceper, kita tahu bahwa dunia kini telah banyak perusahaan-perusahaan besar yang tentunya dari banyaknya perusahaan itu akan menambah pula polusi udara. Teknologi pengendalian polusi industri juga terjadi pada pengecoran logam. Seringkali terdapat polusi pada pabrik pengecoran logam terutama saat proses peleburan. Tak jarang terlihat dari atas langit kabut asap hitam disekitarnya. Di artikel ini kita akan membahas mengenai bagaimana teknologi pengendalian polusi industri pengecoran logam.

Pendahuluan

Kontribusi industri pengecoran logam dalam pertumbuhan dunia sangat penting dan krusial bagi banyak perekonomian. Pada dasarnya industri pengecoran logam memanfaatkan limbah logam yang sudah tidak terpakai sebagai bahan produksinya. Namun, emisi pencemaran yang dihasilkan oleh industri pengecoran menyebabkan masalah lingkungan utama. Emisi ini adalah debu mineral, karbon organik yang dipancarkan dari peleburan, cetakan pasir, pengecoran dan proses pembersihan casting. Dengan tumbuhnya kesadaran terhadap lingkungan, masalah tentang pencemaran yang disebabkan oleh industri pengecoran maka perlu ditinjau secara mendalam.

Polusi udara adalah ancaman lingkungan terbesar bagi kesehatan masyarakat secara global dan mengakibatkan sekitar 7 juta kematian dini setiap tahun. Polusi udara dan perubahan iklim terkait erat karena semua polutan utama berdampak pada iklim. Meningkatkan kualitas udara akan membawa manfaat bagi kesehatan, pembangunan, dan lingkungan.

Penyebab Polusi Udara di Industri Pengecoran Logam

Penyebab utama polusi udara pada industri pengecoran logam diantaranya:

Tungku Kupola

Tungku kupola digunakan untuk melebur logam di industri pengecoran logam hingga tahun 1900-an. Setelah tahun 1900-an, pengecoran mulai menggunakan tenaga listrik untuk proses peleburan (tungku induksi). Dalam kasus kupola, sejumlah besar sisa skrap dibakar yang menyebabkan emisi gas yang sangat berpolusi. Beda halnya dengan tungku induksi, skrap sisa tidak terbakar oleh karena itu tidak memancarkan polusi udara yang banyak.

Karena mayoritas pengecoran saat ini menggunakan tungku induksi untuk melebur logam, emisi tingkat pencemaran udara berkurang sangat jauh. Tindakan ini merupakan salah satu pengendalian polusi dari industri pengecoran logam

Proses fettling

Meskipun polusi dari proses peleburan logam telah dapat dikurangi secara signifikan, namun beberapa rangkaian proses pengecoran lainnya seperti penuangan logam cair, pencampuran pasir, persiapan cetakan pasir, dan fettling masih  menyebabkan emisi pencemaran yang tinggi.

Kontaminan udara di pengecoran logam umumnya diakibatkan dari:

• Persiapan skrap menggunakan degreaser panas dan pelarut (karbon monoksida)
• Prosedur peleburan (karbon monoksida, sulfur dioksida, nitrogen oksida, klorida dan senyawa fluorida)
• Penggunaan skrap (menerima, membongkar, menyimpan dan menyampaikan)
• Perawatan dan inokulasi logam cair sebelum penuangan
• Proses pembuatan inti dan cetakan.
• Pemanggangan inti dan pengeringan cetakan dari aditif (bahan tambahan), pengikat, dan katalis.
• Pendinginan coran menyebabkan dekomposisi pengikat organik
• Casting knockout dan shake-out.
• Fettling.

Macam-Macam Polusi Pengecoran Logam

Beberapa jenis polusi yang dihasilkan diantaranya tungku kupola (sulfur dioksida), persiapan tungku busur listrik, pengolahan dan inokulasi logam cair (oksidasi), kontaminan yang dilepaskan selama penuangan (asap logam panas), dll.

Gas & Uap

Gas adalah cairan tak berbentuk yang mengembang untuk menempati ruang udara atau tanah. Pada suhu dan tekanan normal, gas sebenarnya ada dalam bentuk uap. Banyak gas dapat disimpan di bawah tekanan dalam bentuk cair sampai diuapkan untuk digunakan. Gas-gas bertekanan ini harus dikontrol agar udara tempat kerja bebas dari kontaminasi. Kontaminan gas juga dapat timbul sebagai akibat dari reaksi kimia atau karena penguraian bahan kimia yang kompleks.

Beberapa gas yang umumnya ditemukan dalam pencemaran pengecoran logam adalah:

Uap adalah zat yang berbentuk gas, yang umumnya berwujud cair atau padat pada suhu dan tekanan ruangan. Uap ini dihasilkan dari penguapan alami, pemanasan atau penyemprotan pelarut organik yang digunakan sebagai pelarut, cat, pengikat dan katalis dalam proses pengecoran.

Beberapa uap yang umumnya ditemukan dalam pengecoran adalah:

Sebagian besar uap yang banyak ditemukan di pengecoran berupa gas dan uap tidak terlihat namun beberapa mungkin memiliki bau yang kuat dan khas, yang mungkin memberi petunjuk keberadaannya di tempat pengecoran. Sebaliknya, dalam beberapa kasus, gas mungkin tidak berbau namun dapat menyebabkan masalah kesehatan pada konsentrasi yang sangat rendah.

Indikasi lain yang menunjukan adanya gas  adalah melalui berbagai efek iritasi, seperti batuk, iritasi pernapasan, asma, rasa asam, dan mata berair.

Debu & Asap

Debu adalah partikel yang dihasilkan dari padatan dan tersebar ke udara karena pergerakan, pemuatan, pembersihan, dan penggunaan bahan anorganik, seperti logam, kayu, dan pasir. Dalam pengecoran sendiri, debu dihasilkan dari proses pemesinan dan pembersihan produk coran. Asap adalah partikel padat di udara, yang terbentuk sebagai hasil kondensasi suatu bahan dari padatan yang mudah menguap, umumnya logam cair di udara  dengan suhu ruangan. Berbagai jenis debu dan asap yang membuat pekerja terpapar berbagai risiko kesehatan di pengecoran adalah:

• Debu kayu
• Debu pasir
• Debu logam
• Debu silika

Tindakan Pengendalian Polusi Udara di Industri Pengecoran Logam

Ada sejumlah tindakan pengendalian polusi dalam industri pengecoran logam, yang dapat diaplikasikan sendiri, atau dikombinasikan dengan metode lain untuk mencegah atau meminimalkan paparan risiko.

Beberapa aturan umum yang dapat diikuti untuk mengurangi/meminimalkan kontaminan udara adalah:

• Ganti pasir silika dengan pasir kromit.
• Memakai proses basah atau proses vakum agar udara terkompresi untuk meminimalkan pembentukan debu dan menghilangkan debu atau pasir yang dihasilkan dalam metode pembuatan cetakan.
• Berikan tutup pada sumber polusi utama, seperti area transfer sabuk konveyor.
• Atur atap kanopi di dekat pintu tungku dan saluran saringan keluar untuk mencegah polusi dan arahkan menuju sistem pengaturan polusi.
• Mengawasi kadar karbon monoksida di area operasi.

Perangkat pengendalian polusi industri pengecoran logam berupaya untuk mengurangi banyaknya gas dan partikel debu kecil dihasilkan di dalam pengecoran. Karena polusi ini membahayakan kesehatan pekerja, dan pada saat yang sama juga akan merusak lingkungan sekitar. Partikel debu berukuran mikron menimbulkan efek fatal bagi kesehatan manusia, terutama pada jantung dan paru-paru. Untuk menghindari masalah ini banyak peralatan medis digunakan dalam industri untuk menghindari debu dan untuk mengumpulkan partikel debu dan juga untuk memisahkan partikel debu dari gas.

Empat jenis utama pengendalian polusi debu yang digunakan di industri adalah sebagai berikut :

Filter kain

Filter Kain dipasang pada kantong berbentuk silinder dan digantung disebut bag house atau fabric filter show seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Debu partikel mengalir melalui filter ini, yang kemudian dikumpulkan oleh kain filter. partikel debu yang terkumpul membentuk lapisan tebal di sekitar permukaan filter kain. Karenanya, kehilangan tekanan terjadi. Partikel debu yang terkumpul dihilangkan oleh goncangan mekanis filter atau jet puls. Kemudian partikel-partikel ini dikumpulkan dan ditempatkan di bagian bawah filter kain.

Electrostatic precipator

Elektrostatik Precipitator atau Pengendapan elektrostatik merupakan upaya pengendalian polusi dari industri logam dengan menggunakan gaya elektrostatik untuk memisahkan partikel debu gas buangan. Gas yang terkontaminasi mengalir melalui tabung aerosol yang dibentuk oleh penampungan dan pelepasan elektroda. Partikel di udara menerima muatan negatif saat melewati medan yang terionisasi antara elektroda. Bahan yang terkumpul pada elektroda kemudian dihilangkan dengan mengetuk atau menggetarkan elektroda pengumpul baik secara terus menerus atau pada interval yang telah ditentukan.

Wet scrubber

Scrubber Pengumpul debu yang menggunakan cairan dikenal sebagai scrubber basah. Dalam sistem ini, cairan pembersih (biasanya air) bersentuhan dengan aliran gas yang mengandung debu. Wet scrubber dibagi menjadi beberapa tipe yaitu :

1. Low-energy scrubber
2. Scrubber energi rendah hingga sedang
3. Scrubber energi sedang hingga tinggi
4. Scrubber venturi

Ventri Scrubber merupakan Scrubber energi tinggi, yang digunakan untuk pembersihan debu di industri pengecoran logam. Scrubber ini lebih efefisien dibandingkan dengan siklon scrubber, tetapi hasil dari scrubber ini memakan banyak energi.

Inertial separator.

Inertial separator atau pemisah inersia merupakan teknologi upaya pengendalian polusi dari industri pengecoran logam dengan cara memisahkan debu dari aliran gas menggunakan kombinasi gaya, seperti gaya centrifugal, gravitasi dan inersia. Gaya-gaya ini memindahkan debu ke sebuah daerah dimana gaya yang diberikan oleh aliran gas sedikit. Debu yang terpisah dipindahkan dengan gaya gravitasi ke dalam hopper, dimana debu disimpan sementara.

Pemisah inersia dibagi menjadi tiga jenis antara lain :

• Settling chambers.
• Baffle chamber.
• Sen-kolektor trifugal.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, industri pengecoran telah berperan penting atau bisa disebut juga peran kunci dalam meningkatkan perekonomian masyarakat termasuk memberikan profesi pekerjaan baru, karena banyak produk yang digunakan oleh manusia terdiri dari komponen yang diproduksi di pengecoran logam dan akan terus dikembangkan namun banyak negara yang ragu-ragu untuk mempromosikan pengecoran, karena polusi yang dipancarkan dari proses produksinya mempengaruhi kesehatan manusia dan mengakibatkan kerusakan alam. Oleh karena itu, muncul teknologi untuk pengendalian polusi dari industri pengecoran logam sebagai cara mempertahankan industri pengecoran logam terutama di negara-negara berkembang. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut penelitian dari berbagai sektor telah dilakukan.

Kesimpulan

Industri pengecoran logam merupakan sektor utama yang memberikan peningkatan terhadap perekonomian masyarakat, karena setiap benda yang dibutuhkan sehari-hari tidak luput dari hasil proses produksi pengecoran logam. Akan tetapi di satu sisi pengecoran juga menyebabkan pencemaran udara yang serius baik bagi manusia dan alam karena polusi yang dihasilkan dari limbah pengecoran logam berupa asap, gas, dan debu berukuran sangat kecil sehingga sangat berbahaya jika tidak ada upaya pengendalian. Namun pada saat ini setiap industri pengecoran telah memfokuskan pengendalian terhadap hal tersebut sehingga membuat penurunan polusi udara dengan signifikan, salah satu contohnya pengalihan teknologi peleburan yang awalnya menggunakan tungku kupola sekarang telah menggunakan tenaga listrik atau tungku induksi, dan dapat dilihat juga di industri-industri menengah hingga industri besar telah menggunakan teknologi pengendalian polusi udara.

Penulis:

Alfina Indah Rahmawati

Referensi:

(…)