Dari sampah menjadi listrik

April 12, 2007 in Biomas

Artikel ini memaparkan proses pengolahan sampah rumah tangga untuk menghasilkan energi panas dan listrik. Artikel ini juga menjelaskan bagaimana gas hasil pembakaran dan air yang terkontaminasi dibersihkan.

1. Pengumpulan dan pembakaran sampah: Sampah dikumpulkan dengan menggunakan truk dan selanjutnya dimasukkan ke dalam bunker. Kemudian secara bertahap sampah-sampah tersebut dipindahkan dengan menggunakan crane untuk dimasukkan ke dalam pengumpan tungku pembakaran/insinerasi (furnace). Suhu tungku pembakaran sekitar 1000 derajat Celcius. Untuk menjaga kontinyuitas proses pembakaran, udara dialirkan dari bawah. Dalam proses ini dimungkinkan pembakaran tanpa membutuhkan bahan bakar selain sampah itu sendiri. Bahan bakar minyak hanya digunakan pada saat proses awal.

Semua bahan yang dapat terbakar dibakar dengan mengalirkannya menuju bagian bawah tungku pembakaran. Sisa pembakaran yang berupa batu, logam, gelas, bahan lain yang tidak bisa terbakar disebut slag. Sekitar 15-20% dari sampah rumah tangga akan tetap berupa slag. Slag tersebut kemudian diangkut menuju tempat penimbunan sampah setelah logam yang terkandung di dalamnya dipisahkan untuk didaur ulang.

2. Produksi uap panas dan listrik: Gas yang dihasilkan dari pembakaran tungku naik menuju boiler. Upa pnas dihasilkan dengan mensirkulasikan air melalui boiler tersebut. Uap dalam boiler mencapai suhu 400 derajat Celcius dengan tekanan 40 bar, atau setara dengan 40 kali tekanan normal atmosfer.

Uap bertekanan tinggi tersebut di ekspansikan melalui turbine untuk memutar generator yang menghasilkan listrik.Setelah melalui turbine uap panas tersebut dialirkan menuju kondensator. Di dalam kondesator uap tersebut berubah kembali menjadi air dengan mengalirkan air dingin dari luar. Di negara-negara beriklim dingin air pendingin kondensor ini dimanfaatkan sebagai pemanas rumah.

3. Pembersihan gas buang dengan presipitator statik: Ada beberapa tahap pembersihan gas buang.

Pertama, gas buang dialirkan menuju presipitator elektrostatik untuk memisahkan sebagain besar debu dari gas buang. Cara kerjanya adalah sebagai berikut: (a) Elektroda pada filter gas buang memberi muatan negatif terhadap partikulat-partikulat debu. (b) Partkel-partikel debu bermuatan negatif tersebut selanjutnya terperangkap pada lempengan metal yang bermuatan positif. (c) Dengan getaran mekanik, partikel-partikel debu tersebut jatuh dan dikumpulkan dalam silo.

4. Pembersihan gas buang dengan scrubber: Tahap selanjutnya, gas buang dibersihkan dengan demnggunakan air. Hal ini dilakukan dengan menyemprotkan butiran-butiran air dengan menggunakan nozzle. Air tersebut mengandung zat-zat kimia aktif tertentu yang bereaksi dengan kontaminan yang terkandung di dalam gas buang. Reaksi tersebut memerangkap kontaminan dari gas buang.

Scruber pertama memisahkan logam berat dan asam dari gas buang. Scrubber yang kedua memisahkan sulfur oxida (SOx). Dan scrubber terakhir sisa-sia kontaminan dipisahkan dan selanjutnya gas buang tersebut dikondensasikan. Selanjutnya sisa panas yang terkandng di dalam gas buang diekstraksi dengan menggunakan heat pump.

5. Filter elektroventuri dan katalis: Setelah proses scrubbing, sisa debu dibersihkan dengan menggunakan filter elektroventuri. Prinsip kerja elektroventuri mirip dengan filter elektrostatik, bedanya elektroventuri beroperasi dengan lingkungan basah. Partikel debu diber muatan negatif dan dikumpulkan pada air yang bermuatan positif. Setelah melalui filter elektroventuri, kandungan partikel debu pada gas buang hanya 1 miligram per meter kubik.

Tahap akhir pembersihan gas buang adalah dengan menggunakan katalisator. Fungsi utamanya adalah mengurangi kandungannitrogen oxid (NOx). Gas buang dialirkan melalui keramik berporositas (porous) dengan penambahan air amonia. Selanjutnya nitrogen oksida berubah menjadi nitrogen. Kemuadian gas buang dialirkan ke atas melalui cerobong gas pembuangan.

6. Pengolahan air: Air yang digunakan untuk membersihkan gas buang harus diolah dahulu sebelum dibuang ke lingkungan.

Kadar keasaman (Ph) air limbah disesuaikan dengan kadar keasaman air lingkungan (air laut).

Sumber: SySav. http://www.sysav.se.