Insinerasi: Pengertian, Teknologi, dan Dampak Lingkungan (Part 2)

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

02 April 2024, 10.49

google.com

Insinerasi

Insinerasi atau pembakaran sampah adalah teknologi pengolahan sampah yang melibatkan pembakaran bahan organik. Proses ini termasuk dalam kategori pengolahan termal karena melibatkan temperatur tinggi. Insinerasi mengubah sampah menjadi abu, gas sisa hasil pembakaran, partikulat, dan panas. Gas yang dihasilkan harus dibersihkan dari polutan sebelum dilepaskan ke atmosfer. Panas yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai energi untuk pembangkit listrik.

Insinerasi dengan energy recovery merupakan salah satu teknologi sampah-ke-energi (waste-to-energy, WtE). Selain insinerasi, teknologi WtE lainnya meliputi gasifikasi, pirolisis, dan fermentasi anaerobik. Namun, insinerasi juga dapat dilakukan tanpa energy recovery. Insinerator yang dibangun beberapa puluh tahun lalu tidak memiliki fasilitas pemisahan material berbahaya dan fasilitas daur ulang. Hal ini dapat menimbulkan bahaya kesehatan bagi pekerja insinerator dan lingkungan sekitar karena gas berbahaya dari proses pembakaran. Sebagian insinerator jenis ini juga tidak menghasilkan energi listrik.

Meskipun demikian, insinerasi mampu mengurangi volume sampah hingga 95-96%, bergantung pada komposisi dan derajat recovery sampah. Ini berarti insinerasi tidak sepenuhnya menggantikan penggunaan lahan sebagai area pembuangan akhir, tetapi dapat mengurangi volume sampah yang dibuang secara signifikan.

Insinerasi memiliki banyak manfaat dalam mengolah berbagai jenis sampah, termasuk sampah medis dan beberapa jenis sampah berbahaya, di mana patogen dan racun kimia dapat dihancurkan dengan temperatur tinggi.

Insinerasi populer di beberapa negara seperti Jepang, di mana lahan merupakan sumber daya yang langka. Denmark dan Swedia telah menjadi pionir dalam menggunakan panas dari insinerasi untuk menghasilkan energi. Pada tahun 2005, insinerasi sampah menghasilkan 4,8% energi listrik dan 13,7% panas yang dikonsumsi negara itu. Beberapa negara lain di Eropa yang mengandalkan insinerasi sebagai pengolahan sampah antara lain Luksemburg, Belanda, Jerman, dan Prancis.

Tipe insinerator

Insinerator adalah tempat di mana sampah dibakar. Insinerator modern dilengkapi dengan fasilitas mitigasi polusi seperti pembersihan gas. Terdapat beberapa jenis insinerator, termasuk piringan bergerak, piringan tidak bergerak, rotary kiln, dan fluidised bed. Setiap jenis insinerator memiliki karakteristik dan cara kerja yang berbeda.

Piringan bergerak

Sampah padat sedang dibakar di atas piringan bergerak.

Insinerator jenis piringan bergerak (moving grate) merupakan salah satu tipe insinerator yang memungkinkan pemindahan sampah ke ruang pembakaran dan mengeluarkan sisa hasil pembakaran tanpa mematikan api. Satu wadah piringan bergerak dapat membakar hingga 35 metrik ton sampah per jam dan dapat beroperasi ribuan jam setiap tahun dengan hanya satu berhenti untuk inspeksi dan perawatan.

Sampah dimasukkan ke "mulut" insinerator, dan sisa hasil pembakaran dikeluarkan melalui lubang di ujung lainnya. Udara yang diperlukan dalam proses pembakaran disuplai melalui celah di piringan dan juga digunakan untuk mendinginkan piringan. Beberapa jenis insinerator piringan bergerak dilengkapi dengan sistem air pendingin di dalamnya.

Suplai udara pembakaran sekunder dilakukan dengan memompa udara ke bagian atas piringan, yang dapat memicu turbulensi untuk meningkatkan pembakaran dan surplus oksigen. Turbulensi ini juga penting untuk pengolahan gas sisa hasil pembakaran.

Insinerator harus dirancang untuk memastikan gas sisa hasil pembakaran mencapai temperatur minimal 850 °C selama dua detik untuk memecah racun kimia organik. Untuk memastikan hal ini, insinerator sering dilengkapi dengan pembakar bahan bakar minyak yang menghasilkan panas yang cukup.

Gas sisa hasil pembakaran kemudian didinginkan, dan panasnya digunakan untuk menghasilkan uap yang digunakan untuk menggerakkan turbin. Gas yang telah didinginkan kemudian dipompa ke fasilitas pembersihan untuk proses selanjutnya.

Piringan tetap

Insinerator dengan tipe piringan tetap yang tidak bergerak merupakan model yang lebih tua dan sederhana. Piringan ini ditempatkan di bagian bawah insinerator dengan bukaan di bagian atas atau samping untuk memasukkan sampah, serta bukaan lainnya untuk memindahkan bahan yang tidak terbakar seperti abu dan logam. Prosesnya melibatkan pembakaran sampah di atas piringan yang tetap tersebut, dengan material yang tidak terbakar akan terkumpul di bagian bawahnya untuk kemudian dibuang.

Penggunaan panas

Panas yang dihasilkan oleh insinerator dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan uap yang digunakan untuk menggerakkan turbin, yang pada gilirannya menghasilkan listrik. Secara keseluruhan, energi bersih yang dihasilkan dari pembakaran satu ton sampah adalah sekitar 3 MWh panas dan sekitar 2/3 MWh energi listrik.

Dalam proses pembakaran pada insinerator, ada beberapa parameter yang harus diperhatikan, seperti efisiensi panas sebesar 40-80%, kehilangan panas sekitar 19-55%, dan konsumsi bahan bakar sekitar 40-90%. Hal-hal ini sangat penting untuk memastikan tercapainya proses degradasi sampah yang optimal menurut Analisis Dampak Lingkungan (Amdal).

Polusi

Insinerasi menghasilkan beberapa output, termasuk abu dan emisi ke atmosfer berupa gas sisa hasil pembakaran. Sebelum melewati fasilitas pembersihan gas, gas-gas tersebut mungkin mengandung partikulat, logam berat, dioksin, furan, sulfur dioksida, dan asam hidroklorat.

Pada umumnya, insinerator menghasilkan lebih sedikit hidrokarbon, SO2, HCl, CO, dan NOx dibandingkan dengan pembangkit listrik batu bara, tetapi lebih banyak daripada pembangkit listrik gas alam.

Dalam proses insinerasi, pembakaran plastik yang tidak mencapai temperatur yang diperlukan dapat melepaskan dioksin ke udara dalam jumlah signifikan. Insinerator modern didesain untuk mencapai pembakaran dengan suhu tinggi, dengan temperatur yang dibutuhkan adalah 850 °C selama minimal dua detik guna memecah dioksin.

Emisi gas lainnya termasuk CO2, yang dihasilkan dari proses pembakaran. Jika sampah dibuang ke lahan pembuangan, satu ton sampah padat dapat menghasilkan 62 meter kubik metana, yang memiliki efek rumah kaca dua kali lebih berbahaya daripada 1 ton CO2.

Untuk mengurangi polusi gas, insinerator dilengkapi dengan berbagai fasilitas pembersihan gas, seperti filtrasi partikel, pembersih gas asam, dan desulfurisasi. Insinerasi juga menghasilkan abu ringan dan abu padat, yang harus dikelola dengan hati-hati karena mengandung logam berat dan dapat berpotensi mencemari udara dan tanah.

Meskipun insinerasi dapat menghasilkan bau dan debu, fasilitas insinerasi modern biasanya telah dirancang untuk mengatasi masalah ini dengan baik, seperti menyimpan sampah dalam ruangan bertekanan udara rendah untuk meminimalkan pelepasan bau dan debu ke atmosfer.

Argumen positif insinerasi

Kekhawatiran tentang masalah kesehatan terkait emisi dioksin dan furan telah berkurang karena adanya kontrol emisi yang telah berhasil mengurangi jumlah emisi tersebut. Fasilitas insinerasi dapat menghasilkan energi listrik dan panas, menggantikan pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil, dan distributor pemanas di negara beriklim sedang dan dingin. Residu abu padat yang tersisa setelah pembakaran telah diketahui tidak berbahaya dan bisa dibuang dengan aman di lahan pembuangan. Di lokasi berpopulasi padat, mencari lahan pembuangan sampah bisa menjadi sulit, sehingga insinerasi menjadi solusi yang baik dalam menangani sampah. Partikel halus dapat dihilangkan dengan efisien menggunakan baghouse filter.

Insinerasi sampah padat dapat mencegah terbentuknya gas metana, yang merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya daripada karbon dioksida. Meskipun insinerasi menghasilkan gas karbon dioksida, dampaknya lebih rendah dibandingkan dengan pembakaran sampah di lahan pembuangan yang menghasilkan gas metana. Insinerasi sampah medis dan sampah sisa metabolisme manusia menghasilkan sisa pembakaran (abu) yang steril dan relatif aman bagi lingkungan dan kesehatan selama ditangani dengan baik. Dengan pengurangan volume sampah hingga sekitar 90%, insinerasi juga dapat mengurangi penggunaan lahan untuk pembuangan sampah akhir secara signifikan.

Argumen negatif insinerasi

Abu ringan (fly ash) memang menjadi kekhawatiran bagi penduduk lokal karena mengandung logam berat yang dapat berdampak buruk pada kesehatan. Masih ada kekhawatiran terkait emisi dioksin dan furan, terutama dari insinerator tua yang belum dilengkapi dengan teknologi kontrol emisi yang canggih.

Insinerator dapat menghasilkan emisi logam berat seperti vanadium, mangan, krom, nikel, arsenik, merkuri, timbal, dan kadmium, yang dapat menjadi masalah kesehatan dan lingkungan.

Meskipun insinerator merupakan salah satu teknologi pengelolaan sampah, ada alternatif teknologi lain yang dapat digunakan, seperti Mechanical Biological Treatment / Anaerobic Digestion (MBT/AD), Mechanical Heat Treatment (MHT), Autoclaving, atau kombinasi dari beberapa teknologi tersebut. Pengurangan sampah, penggunaan kembali, dan daur ulang harus diprioritaskan sesuai dengan hierarki sampah, daripada mengandalkan insinerasi sebagai solusi utama untuk pembuangan sampah.

Di beberapa negara, desain bangunan insinerator sering kali buruk dan merusak keindahan kota, sehingga menimbulkan ketidakpuasan di kalangan masyarakat. Oleh karena itu, penting untuk memperhatikan aspek estetika dan lingkungan dalam merancang dan membangun fasilitas insinerasi.

Disadur dari: https://id.wikipedia.org/wiki/Insinerasi