.: PEDOMAN TEKNIS TERBAIK YANG TERSEDIA DAN PETUNJUK PRAKTIK LINGKUNGAN HIDUP TERBAIK
KATEGORI INSINERASI LIMBAH PADAT PERKOTAAN :.
Guidelines on best available techniques (BAT) and provisional guidance on best environmental practices (BEP) – Municipal Solid Waste Incinerator
1. Limbah Padat Perkotaan
1.1 Deskripsi proses
Insinerasi atau pembakaran digunakan untuk rentang yang sangat luas sebagai pengolahan limbah. Insinerasi itu sendiri umumnya hanya satu bagian dari sistem pengolahan limbah kompleks untuk manajemen keseluruhan dari berbagai limbah yang timbul dalam masyarakat.
Tujuan dari pembakaran sampah adalah untuk mengolah limbah sehingga dapat mengurangi volume dan bahayanya, selain itu juga dengan menangkap atau menghancurkan zat berbahaya yangmungkin dilepaskan selama pembakaran. Proses insinerasi juga dapat merupakan sarana yang memungkinkan untuk pemulihan energi, mineral atau kandungan kimia dari limbah.Insineratorterdiri dari berbagai jenis tungku dan ukuran serta kombinasi pengobatan pra dan pasca-pembakaran. Ada juga tumpang tindih antara desain pilihan untuk limbah padat perkotaan, limbah berbahaya dan limbah lumpur insinerasi.
Insinerator biasanya dirancang secara umum untuk pembakaran oksidatif penuh dengan kisaran suhu 850 °C - 1.400 °C. Ini mungkin suhu di mana proses kalsinasi dan mencair juga dapat terjadi. Gasifikasi dan pirolisis merupakan perlakuan termal alternatif yang membatasi jumlah udara pembakaran utama untuk mengubah sampah menjadi gas proses, yang dapat digunakan sebagai bahan baku kimia atau dibakar untuk pemulihan energi. Namun, dibandingkan dengan pembakaran, penerapan sistem ini masih rendah dan kesulitan operasional dilaporkan di beberapa instalasi.Aktivitas pada instalasi insinerator limbah dapat dicirikan sebagai berikut: pengiriman limbah, penyimpanan, pretreatment, pemulihan insinerasi / energi, pengendalian emisi gas buang,residu padat manajemen, dan pengolahan air limbah. Sifat limbah masukan akan memiliki dampak yang signifikan terhadap bagaimana setiap komponen dirancang dan dioperasikan.
Limbah umumnya bahan yang sangat heterogen, terdiri terutama dari zat organik, mineral, logam dan air. Selama pembakaran, gas buang akan berisi sebagian besar energi bahan bakar yang tersedia sebagai panas.
Dalam sepenuhnya insinerasi oksidatif, konstituen utama dari gas buang adalah uap air, nitrogen, karbon dioksida dan oksigen. Tergantung pada komposisi bahan yang dibakar, kondisi operasi dan sistem pengendalian emisi gas buang dipasang, gas asam (sulfur oksida, nitrogen oksida, hidrogen klorida), partikulat (termasuk partikel-terikat logam), dan berbagai senyawa organik yang mudah menguap, serta logam yang mudah menguap (seperti merkuri) yang dipancarkan. Pembakaran limbah padat perkotaan dan limbah berbahaya juga telah terbukti mengarah pada pembentukan yang tidak disengaja dan pelepasan polutan organik yang persisten (PCDD / PCDF, PCB, HCB). Selain itu potensi untuk melepaskan bifenil dibenzo-p-dioxin (PBDD) dan bifenil dibenzofuran (PBDF). Pembentukan senyawa tersebut biasanya meningkat secara substansial dalam instalasi yang dirancang atau dioperasikan dengan buruk.
Tergantung pada suhu pembakaran selama proses insinerasi, logam mudah menguap dan senyawa anorganik (misal; garam) seluruhnya atau sebagian akan menguap. Material tersebut berpindah dari input limbah ke gas buang dan fly ash. Residu mineral fly ash dan bottom ash akan terbentuk. Proporsinya tergantung dari tipe limbah yang masuk dan desain proses insinerasi.Rilis lainnya adalah residu dari pengolahan gas buang dan polishing, filter cake dari pengolahan air limbah, garam dan lepasan zat ke air limbah.
Gambar 1 menyajikan skema aliran sederhana dari insinerator.
Gambar 1. Flow proses insinerator
2. Insinerasi Limbah Padat Perkotaan
Meskipun di banyak daerah penimbunan limbah non-daur ulang tetap menjadi sarana yang utama untuk pembuangan limbah padat perkotaan, insinerasi dan selanjutnya penimbunan residu telah menjadi praktik umum di banyak negara maju dan negara industri. Europe Council Directive tentang penimbunan sampah (1999/31/EC) mensyaratkan negara-negara anggota untuk menetapkanstrategi nasional pelaksanaan pengurangan limbah biodegradable akan dibuang ke tempat pembuangan sampah. Strategi ini harus mencakup langkah-langkah untuk mencapai target dengan cara, khususnya, daur ulang, pembuatan kompos, produksi biogas dan bahan atau pemulihan energi.
Insinerasi limbah padat perkotaan biasanya disertai dengan recovery energi (waste to energy) dalam bentuk uap dan/atau pembangkit listrik. Insinerator juga dapat dirancang untukmengakomodasi pengolahan limbah padat perkotaan untuk bahan bakar, serta pembakaran dengan bahan bakar fosil. Insinerator sampah kota tersedia dalam berbagai paket ukuran dari unitkecil pengolahan batch tunggal dengan kapasitas hanya beberapa ton per hari sampai unit yang sangat besar dengan kapasitas lebih dari ribuan ton dengan pengolahan kontinyu. Biaya investasi modal fasilitas tersebut yang mampu memenuhi standar dapat dianggap teknik terbaik tersedia biasanya dalam kisaran ratusan hingga jutaan US $.
Keuntungan utama dari insinerasi limbah padat perkotaan adalah penghancuran organik material (termasuk beracun), pengurangan volume sampah dan konsentrasi polutan (misalnya logam berat) menjadi abu dalam jumlah yang relatif sedikit, sehingga memerlukaan tempat pembuangan yang aman jika dibuang. Recovery energi dapat menjadi keuntungan tambahan yang penting.Namun insinerator sampah kota dapat menjadi sumber pencemaran lingkungan yang signifikan.
2.1.1 Pertimbangan Operasional untuk insinerator sampah perkotaan
Dalam banyak insinerator sampah kota fraksi limbah lainnya seperti limbah besar, limbah lumpur atau fraksi kalori tinggi dari limbah pre-treatment (misalnya dari pabrik penghancuran) jugadibakar. Limbah ini harus dievaluasi hati-hati sebelum pembakaran untuk memastikan apakah pabrik pembakaran sampah (termasuk pengolahan gas buang, air limbah dan pengobatan residu)dirancang untuk menangani jenis limbah tersebut dan apakah dapat melakukannya tanpa risiko yang membahayakan manusia kesehatan dan lingkungan. Beberapa parameter penting adalahkandungan klorin dan bromin, aluminium, logam berat, kalori dan karakteristik pembakaran. Konsentrasi tinggi brom dapat menyebabkan pembentukan senyawa brominated sepertipolybrominated dibenzo-p-dioxin (PBDD) dan polybrominated dibenzofuran (PBDF). Mengabaikan keterbatasan, pabrik insinerasi akan menimbulkan masalah operasional (misalnya perlunyaberulangnya penutupan karena pembersihan grate atau penukar panas) atau kinerja lingkungan yang buruk (misalnya emisi tinggi ke air, pelindian tinggi dari fly ash).
2.1.2 Pengiriman, penyimpanan dan pretreatment limbah padat perkotaan
Limbah dapat dikirim ke insinerator dengan truk. Daur ulang atau program pemisahan sumber limbah dari hulu pengiriman secara signifikan dapat mempengaruhi efisiensi pengolahan.Pemisahan kaca dan logam sebelum pembakaran akan meningkatkan per unit nilai energi limbah. Namun, dalam beberapa insinerator, logam dipisahkan dari bottom ash setelah pembakaran.Daur ulang kertas, karton dan plastik akan mengurangi nilai energi limbah, tetapi juga dapat mengurangi klorin tersedia. memisahkan limbah besar mengurangi kebutuhan untuk pemisahan ataupenghancuran di lokasi.
Selain pemisahan limbah, pretreatment pembakaran sampah kota dapat termasuk penghancuran dan pemotongan untuk memfasilitasi penanganan dan homogenitas. Area penyimpanan bunkerbiasanya tertutup untuk melindungi terhadap kelembaban tambahan dan fasilitas biasanya dirancang untuk menarik udara melalui bunker untuk mengurangi bau.
2.1.3 Desain insinerator limbah padat perkotaan
Sampah kota dapat dibakar dalam beberapa sistem pembakaran termasuk travelling grate, rotary kiln, dan fluidized bed. Di Amerika Serikat dan Asia modular insinerator, yang membakar sampah tanpa preprocessing, juga digunakan. Teknologi fluidized bed membutuhkan sampah kota dalam ukuran partikel tertentu - ini biasanya memerlukan beberapa proses pretreatment danpemilihan limbah. Kapasitas pembakaran insinerator sampah biasanya berkisar dari 90 sampai 2.700 ton sampah kota per hari. Proses lainnya telah dikembangkan yang didasarkan padadecoupling dari fase yang juga berlangsung di insinerator: pengeringan, penguapan, pirolisis, karbonisasi dan oksidasi limbah. Gasifikasi menggunakan agen gasifikasi seperti uap, udara, oksidakarbon atau oksigen juga diterapkan. Proses ini bertujuan untuk mengurangi volume gas buang dan terkait biaya pengolahan gas buang. Banyak pengembangan tersebut telah sesuai dengan masalah teknis dan masalah ekonomi saat ditingkatkan untuk komersial, ukuran industri. Beberapa digunakan secara komersial (misalnya di Jepang) dan lain sedang diuji dalam demonstrasi di seluruh Eropa, tetapi hanya sebagian kecil dari kapasitas pengolahan secara keseluruhan bila dibandingkan dengan insinerator.
3. Sumber pembentukan PCDD/Fs
Polychlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), polychlorinated biphenyls (PCB) dan heksaklorobenzena (HCB) adalah senyawa yang tidak sengaja terbentuk(unintentional produced) dalam proses industri-kimia, seperti manufaktur kimia, dan proses termal, seperti pembakaran sampah. PCDD / PCDF adalah produk samping yang mekanisme pembentukan telah dipelajari terus-menerus secara ekstensif terkait proses pembakaran dan pada proses kimia-non-pembakaran; meskipun demikian, mekanisme dan kondisi pembentukannya secara tepat dapat sepenuhnya diketahui.
Sedangkan informasi untuk pembentukan PCB dan HCB jauh lebih sedikit, terutama dalam proses pembakaran. Karena ada kesamaan dalam struktur dan terjadinya PCDD / PCDF, PCB dan HCB, biasanya diasumsikan bahwa, dengan pengecualian dari spesies mengandung oxygen, parameter dan faktor-faktor yang mendukung pembentukan PCDD / PCDF juga menghasilkan PCB dan HCB.Di sisi lain, dalam beberapa proses industri, HCB sebagian besar dibentuk dari PCDD / PCDF atau PCB.
3.1 Proses Thermal
Karbon, oksigen, hidrogen dan klorin, baik dalam unsur, organik atau anorganik bentuk, diperlukan. Pada titik tertentu dalam proses sintesis, apakah hadir dalam prekursor atau dihasilkan oleh reaksi kimia, karbon harus diasumsikan struktur aromatik. Ada dua jalur utama dimana senyawa ini dapat disintesis: dari prekursor seperti fenol terklorinasi atau de novo dari struktur karbon di fly ash, karbon aktif, jelaga atau produk molekul yang lebih kecil yang berasal dari pembakaran tidak sempurna. Dalam kondisi pembakaran yang buruk, PCDD / PCDF dapat terbentuk dalam proses pembakaran itu sendiri. Mekanisme yang terkait dengan sintesis ini dapat homogen (molekul bereaksi semua dalam fase gas atau semua dalam fase padat) atau heterogen (yang melibatkan reaksi antara molekul fasa gas dan permukaan).
PCDD / PCDF juga dapat hancur ketika dibakar pada suhu yang cukup dengan waktu tinggal yang memadai dan pencampuran gas pembakaran dan limbah atau umpan bahan bakar yang baik. Praktek pembakaran yang baik meliputi manajemen "3 T" - waktu tinggal (time of residence), suhu (temperature) dan turbulensi (turbulence), dan pasokan oksigen yang cukup untuk memungkinkan oksidasi sempurna. Penggunaan memuaskan temperatur cepat dan lainnya yang dikenal proses yang diperlukan untuk mencegah pembentukan ulang.
Variabel yang diketahui berdampak terhadap pembentukan PCDD / PCDF yaitu meliputi:
Bahan kimia UPOPs dilepaskan ke udara, ke dalam air (ketika sistem pembersihan gas buang basah dipasang atau ketika residu dicuci dengan cairan untuk menghilangkan beberapa zat beracun)dan oleh residu padat. Residu padat dari insinerasi limbah padat kota abu terutama adalah bottom ash, boiler ash dan fly ash. (lihat deskripsi kota insinerasi limbah padat).Selain residu timbul dari pengolahan gas buang menunjukkan karakteristik yang berbeda tergantung pada sistem yang dipasang (kering, semi-basah, basah). Ketika sistem basah diterapkan filter cake daripengolahan air limbah dan gipsum juga akan menumpuk. Selanjutnya residu dari penyaringan udara harus dipertimbangkan. Pilihan untuk residu penyaringan udara tergantung pada adsorbenyang digunakan (karbon aktif, kokas, kapur, natrium bikarbonat, zeolit). Residu dari (aktif) karbon dari reaktor unggun tetap kadang-kadang diizinkan untuk dibakar dalam insinerator sampah itu sendiri, jika kondisi proses tertentu terpenuhi. Residu sistem entrained bed juga dapat dibakar, jika adsorben yang digunakan adalah karbon aktif atau kokas saja. Jika campuran reagen lain dankarbon aktif digunakan, residu umumnya dikirim untuk pengolahan eksternal atau pembuangan, karena mungkin ada risiko korosi.
Di banyak negara, limbah yang dihasilkan oleh insinerasi limbah diklasifikasikan sebagai limbah berbahaya, dengan pengecualian gipsum dari desulfurisasi gas buang dan scrap logam besi dannon-besi. Sebagai contoh peraturan di Austria mensyaratkan bahwa jika batas untuk PCDD / PCDF (100 ng I-TEQ / kg) dalam limbah terlampaui, maka limbah harus dibuang dengan cara yang ramah lingkungan. Ini berarti dalam banyak kasus penimbunan di tempat pembuangan sampah khusus atau penyimpanan bawah tanah. Lebih lanjut, menurut hukum di Austria, pembentukan dan penyebaran debu dari limbah ini harus dicegah selama transportasi dan penyimpanan sementara (Austrian Waste Incineration Ordinance, Fed. Law Gazette Nr. II 389/2002).
Tabel 1. Limbah dan residu padatan dari insinerasi limbah pada perkotaan
Residu dari penyerapan basah mempunyai tingkat kering spesifik 40-50% padatan kering
Sumber: Umweltbundesamt Deutschland 2001
Tabel 2. Konsentrasi senyawa organic dari fasilitas pengolahan moder
a. PCBz : polychlorinated benzenes
b. PCPh : polychlorinated phenols
c. PAH : polycyclic aromatic hydrocarbon
Sumber: European Comission, 2006
Emisi ke udara dari insinerasi sampah tergantung pada kondisi pembakaran dan desain dan kondisi operasi dari sistem pengolahan gas buang. Emisi PCDD / PCDF dari incinerator limbah yang paling modern menggunakan teknik terbaik yang tersedia pada kisaran 0,0008-0,05 ng I-TEQ / Nm3; (Stubenvoll, Bohmer et al. 2002). Namun, emisi dapat lebih tinggi dari 150 ng I-TEQ / Nm3dalam kasus desain dan operasional insinerator yang buruk. Emisi PCDD / PCDF ke air hanya terjadi di mana sistem basah untuk pengolahan gas buang diterapkan. Instalasi pengolahan airlimbah modern termasuk tahapan seperti netralisasi,pengendapan, flokulasi dan filter karbon aktif untuk menghilangkan zat organik. Umumnya emisi dari instalasi ini di kisaran 0,01-0,3 ng I-TEQ / l (misalnya dalam peraturan the Waste Incineration Directive of the European Council, nilai batasan emisi PCDF PCDD (ELV) adalah 0,3 ng I-TEQ /l). Konsentrasi PCDD / PCDF ditemukan dalam limbah itu sendiri dilaporkan berada di kisaran 50-250 ng I-TEQ / kg untuk sampah kota, hingga 10.000 ng I-TEQ / kg untuk limbah berbahaya dan 8,5-73 ng I-TEQ / kg untuk lumpur limbah(European Comission, 2006). Tabel 3 memberikan perkiraan PCDD / PCDF (I-TEQ) rilis ke media yang berbeda berdasarkan parameter khas insinerator sampah kota yang dirancang dan dioperasikan menurut teknik terbaik yang tersedia (Stubenvoll, Bohmer et al. 2002 dan European Comission 2006).
Tabel 3. Perkiraan lepasan PCDD/PCDF ke berbagai media dari incinerator limbah padat perkotaan
Sumber: Stubenvoll, Bohmer et al. 2002 dan European Comission 2006
Dari data yang disajikan dalam Tabel 3 menjelaskan bahwa dioksin dan furan terutama dilepaskan oleh pembakaran limbah padat. Filter cake (misalnya dengan penyimpanan bawah tanah) danfly ash harus dibuang ke tempat pembuangan sampah khusus di sebagian besar negara-negara (kadang-kadang setelah pretreatment) sedangkan bottom ash digunakan di beberapa negara(misalnya untuk pembangunan jalan) biasanya setelah pretreatment. Asalkan isi total dan tingkat leachate polutan organik yang persisten dari abu dan limbah lainnya dari pembakaran sampah adalah rendah (hal ini dapat dicapai misalnya oleh pretreatment) landfill khusus - jika dirancang dan dioperasikan sesuai teknik terbaik yang tersedia - dapat dianggap sebagai tempat akhir untukzat berbahaya, sehingga risiko rilis lebih lanjut dan paparan kembali bahan kimia ini adalah dapat dikurangi. Dalam hal ini emisi dari instalasi incinerator pembakaran sampah modern adalahsangat rendah.
4. Alternatif untuk insinerasi limbah Padat Perkotaan
Selain mendesak Para pihak untuk mengutamakan pendekatan yang mempromosikan daur ulang dan pemulihan limbah dan memperkecil limbah, Konvensi Stockholm menekankan pentingnyamempertimbangkan alternatif pilihan pembuangan dan pengolahan yang sedapat mungkin menghindari pembentukan dan pelepasan bahan kimia yang tidak sengaja terbentuk (unintentional produced) yaitu PCDD/PCDF, PCB, PeCB dan HCB.. Contoh alternatif tersebut, termasuk teknologi yang sedang berkembang, tercantum di bawah ini.
Untuk pengelolaan sampah kota, alternatif yang mungkin selain pembakaran adalah:
Untuk limbah POPs, alternatif yang mungkin untuk pembakaran tercantum dalam Pedoman Teknis Basel (Basel Convention Technical Guidelines for the environmentally sound management of wastes consisting of, containing or contaminated with persistent organic pollutants (POPs); 2005) • Pengurangan kimia fase gas;
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menguji dan memverifikasi teknologi seperti yang tercantum di atas. Penelitian juga diperlukan untuk mempromosikan inovasi tambahan terhadap teknologi ini.
5. Praktik lingkungan hidup terbaik untuk insinerasi limbah
Fasilitas yang dipelihara dengan baik, operator terlatih, publik yang terinformasi dengan baik, dan terus-menerus memperhatikan proses merupakan faktor-faktor penting dalam meminimalkan pembentukan dan pelepasan bahan kimia PCDD/PCDF, PCB, PeCB dan HCB, dari pembakaran limbah. Selain itu, strategi pengelolaan sampah yang efektif (misalnya, minimalisasi limbah, pemisahan dari sumber dan daur ulang), dengan mengubah volume dan karakter limbah yang masuk, juga dapat berdampak terhadap lepasan secara signifikan.
Perlu disebutkan di sini bahwa karena definisi jelas tentang apa yang merupakan praktik lingkungan terbaik ada beberapa tumpang tindih antara deskripsi praktik lingkungan terbaik dan teknik terbaik yang tersedia. Beberapa praktek yang tercantum dalam sub-bagian pada praktik lingkungan hidup terbaik juga menjadi prasyarat untuk operasi instalasi menggunakan teknik terbaik yang tersedia. Dalam bagian ini praktik lingkungan hidup terbaik untuk pengoperasian insinerator limbah dijelaskan.
5.1 Praktek manajemen Limbah
Pertimbangan pengelolaan sampah, yang diuraikan dalam pedoman ini, dan pendekatan-pendekatan alternatif yang diuraikan dalam bagian di bawah ini, harus diperhitungkan sebagai bagiandari strategi pencegahan dan kontrol limbah secara keseluruhan.
5.1.1 Minimisasi Limbah
Mengurangi jumlah keseluruhan limbah yang harus dibuang dengan cara apapun untuk mengurangi baik lepasan dan residu dari insinerator. Pengalihan secara penguraian biologis untuk komposdan inisiatif untuk mengurangi jumlah bahan kemasan yang masuk aliran limbah dapat mempengaruhi secara signifikan volume limbah. Tanggung jawab untuk minimisasi limbah terletak hanya sampai batas kecil pada operator insinerator limbah. Namun, koordinasi dan harmonisasi kegiatan yang relevan pada berbagai tingkat organisasi (misalnya operator, lokal, regional atau nasional)adalah lebih utama bagi perlindungan lingkungan secara keseluruhan.
5.1.2 Pemisahan pada sumber dan daur ulang
Pemilahan terpusat dan pengumpulan bahan daur ulang (misalnya, aluminium dan logam lainnya, kaca, kertas, plastik daur ulang, dan konstruksi dan pembongkaran limbah) juga mengurangivolume sampah, menghemat sumber daya berharga dan menghapus beberapa bahan tidak mudah terbakar. Tanggung jawab atas kegiatan ini harus dikoordinasikan antara tingkat organisasiyang relevan.
5.1.3 Inspeksi dan karakterisasi limbah
Pengetahuan mendalam tentang karakteristik dan atribut dari limbah yang masuk adalah penting. Karakteristik dari aliran limbah tertentu dapat bervariasi secara signifikan dari negara ke negaradan wilayah ke wilayah. Jika limbah tertentu atau konstituen limbah dianggap tidak sesuai untuk proses insinerasi, prosedur harus ditetapkan untuk mendeteksi dan memisahkan bahan-bahan tersebut dalam aliran limbah atau residu. Memeriksa, sampling dan analisis harus dilakukan. Hal ini terutama berlaku untuk limbah berbahaya. Memanifestasikan dan jejak audit adalah penting untuk mempertahankan dan memastikan mereka harus terus diperbarui. Tabel 4 menggambarkan beberapa teknik yang berlaku untuk berbagai jenis limbah.
Tabel 4. Beberapa contoh inspeksi limbah
Sumber: European Comission, 2006
5.1.4 Penyisihan bahan tidak mudah terbakar di insinerator
Penyisihan logam besi dan non-besi di lokasi adalah praktek umum yang dilakukan di insinerator sampah kota.
5.1.5 Penanganan, penyimpanan dan pengolahan awal
Penanganan yang benar, khususnya limbah berbahaya, sangat penting. Pemilahan yang tepat dan segregasi harus dilakukan untuk pengolahan aman yang memungkinkan (Tabel 5). Area penyimpanan harus benar disegel dengan drainase dikendalikan dan bocor. Deteksi dan sistem pengendalian kebakaran untuk area ini juga harus dipertimbangkan selain kapasitas yang memadai untuk menjaga lokasi dari bahaya kebakaran. Area penyimpanan dan penanganan harus dirancang untuk mencegah kontaminasi terhadap media lingkungan dan untuk memfasilitasi pembersihan dari tumpahan atau kebocoran. Bau dan pelepasan uap persisten organik polutan ke media lingkungan dapat diminimalkan dengan menggunakan bunker udara untuk proses pembakaran.
Tabel 5. Beberapa contoh teknik segregasi limbah
Sumber: European Comission, 2006
5.1.6 Meminimalkan waktu penyimpanan
Meskipun memiliki pasokan limbah yang konstan adalah penting untuk terus beroperasi dan kondisi pembakaran yang stabil di insinerator sampah kota besar, usia limbah tersimpan mungkin untuk meningkatkan. Meminimalkan periode penyimpanan akan membantu mencegah pembusukan dan reaksi yang tidak diinginkan, dan kerusakan wadah dan pelabelan. Mengelola pengirimandan berkomunikasi dengan pemasok akan membantu memastikan bahwa waktu penyimpanan (misalnya 4-7 hari untuk limbah padat perkotaan) tidak terlampaui.
5.1.7 Menetapkan persyaratan mutu untuk fasilitas limbah umpan
Operator harus dapat secara akurat memprediksi nilai kalor dan atribut lainnya dari sampah yang dibakar untuk memastikan bahwa parameter desain insinerator terpenuhi. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan hasil dari program monitoring kontaminan kunci umpan dan parameter dimana frekuensi sampling dan analisis akan meningkat sebagai peningkatan variabilitasumpan.
5.1.8 Beban Limbah
Untuk fasilitas yang menerima limbah perkotaan yang heterogen, pencampuran yang tepat dan pemuatan umpan sangat penting. Operator crane harus memiliki pengalaman dan sudut pandangyang tepat untuk dapat memilih campuran yang tepat jenis limbah untuk menjaga kinerja insinerator di efisiensi puncak.
5.2 Pengoperasian Incinerator dan praktek manajemen
5.2.1 Memastikan pembakaran yang baik
Untuk mencapai pencegahan yang optimal dari pembentukan, dan menangkap, bahan kimia unintentional POPs, perawatan yang tepat dan kontrol dari pembakaran dan parameter buangan sangat diperlukan. Dalam unit umpan terus menerus, waktu pemasukan limbah, kontrol kondisi pembakaran dan manajemen pasca-bakar pertimbangan penting.
5.2.2 Menghindari start pada kondisi dingin, gangguan dan shutdowns
Peristiwa ini biasanya ditandai dengan pembakaran jelek, dan akibatnya membuat kondisi untuk pembentukan bahan kimia UPOPs. Untuk lebih skala kecil, modular insinerator beroperasi dalam mode batch, start-up dan shutdown mungkin terjadi sehari-hari. Pemanasan awal insinerator dan bantuan pembakaran dengan bahan bakar fosil yang bersih akan memungkinkan efisien suhu pembakaran yang akan dicapai lebih cepat. Jika memungkinkan, namun, terus beroperasi harus pilihan praktek. Independen operasi limbah modus harus dimasukkan ke dalam sistempembakaran hanya ketika suhu yang diperlukan (mis di atas 850 ° C) tercapai. Gangguan dapat diminimalisir melalui inspeksi periodik dan pemeliharaan preventif. Operator Incineratorseharusnya tidak memasukkan limbah selama memotong filter ("Dump stack") operasi atau selama terjadi gangguan pembakaran yang parah.
5.2.3 Inspeksi dan pemeliharaan fasilitas reguler
Pemeriksaan rutin oleh operator dan periodik inspeksi oleh instansi yang berwenang terhadap perangkat kontrol tungku dan polusi udara harus dilakukan untuk memastikan integritas sistem dan kinerja yang baik dari insinerator dan komponennya.
5.2.4 Pemantauan
Tinggi efisiensi pembakaran difasilitasi dengan mendirikan sebuah sistem pemantauan kunci parameter operasi, seperti karbon monoksida (CO), laju aliran volumetrik, suhu dan kadar oksigen.Kadar CO rendah dikaitkan dengan efisiensi pembakaran yang lebih tinggi dalam hal pembakaran limbah padat perkotaan. Secara umum, jika konsentrasi CO rendah volume (misalnya, <50 ppmatau 30 mg / m3) dalam stack gas buang, ini memberikan indikasi umum bahwa efisiensi pembakaran yang tinggi sedang dipertahankan dalam ruang pembakaran. Efisiensi pembakaran yang baik berkaitan dengan minimalisasi pembentukan PCDD / PCDF dalam insinerator, dan suhu pembakaran dalam ruang karena itu harus dicatat. Karbon monoksida, oksigen dalam gas buang,partikulat, hidrogen klorida (HCl), sulfur dioksida (SO2), nitrogen oksida (NOx), hidrogen fluorida (HF), aliran udara dan suhu, penurunan tekanan, dan pH dalam gas buang semua harus rutindipantau.
Pengukuran ini mencerminkan kondisi pembakaran dan memberikan indikasi umum potensi untuk pembentukan dan pelepasan bahan kimia UPOPs. Pengukuran periodik atau semi-kontinyu(pengambilan contoh dan analisis periodik) dari PCDD / PCDF di gas buang dapat membantu operator untuk memastikan bahwa lepasan diminimalkan dan insinerator beroperasi dengan baik. Di Jepang, metode pengukuran disederhanakan dengan metode bioassay yang disetujui sebagai metode standar resmi untuk pengukuran berkala dioxin dari instalasi pembakaran sampah dengankapasitas kurang dari 2 ton / jam.
5.2.5 Penanganan residu
Bottom ash dan fly ash dari insinerator harus ditangani, diangkut dan dibuang dengan cara yang ramah lingkungan. Ini termasuk manajemen pemisahan bottom ash dari fly ash dan residu daripengolahan gas buang lainnya untuk menghindari kontaminasi bottom ash dan meningkatkan potensi pemulihan dari bottom ash. Menutup pada saat pengangkutan dan tempat pembuangan sampah khusus adalah praktek umum untuk mengelola residu ini.
Terutama jika penggunaan kembali residu yang dimaksud, evaluasi konten dan potensi mobilitas ke lingkungan dari logam berat dan bahan kimia UPOPs adalah diperlukan, dan pedoman yang diadopsi oleh Konvensi Basel dan kemudian diadopsi oleh Konferensi Para Pihak Konvensi Stockholm harus diikuti. Periodik analisis abu juga dapat berfungsi sebagai indikator kinerja insineratoratau terhadap penggunaan limbah yang belum diizinkan.
Limbah scrubber, termasuk endapan saringan dari emisi gas buang basah, dianggap sebagai limbah berbahaya di banyak negara dan harus diperlakukan dan dibuang dengan dengan caraberwawasan lingkungan (misalnya stabilisasi sebelum pembuangan di tempat pembuangan sampah khusus).
5.2.6 Pelatihan Operator
Pelatihan reguler personil sangat penting untuk operasi yang baik dari insinerator sampah. Misalnya di Amerika Serikat, pelatihan dan sertifikasi operator disediakan oleh American Society ofMechanical Engineers.
5.2.7 Mempertahankan kesadaran publik dan komunikasi
Menciptakan dan memelihara keinginan publik terhadap proyek pembakaran sampah sangat penting dengan keberhasilan usaha. Usaha tersebut harus dimulai sedini mungkin dalam perencanaanproyek. Kelompok advokasi publik dan warga akan memiliki kekhawatiran tentang pembangunan dan pengoperasian fasilitas dan berurusan dengan keterbukaan dan kejujuran terhadap proyek ini akan membantu mencegah kesalahan informasi dan kesalahpahaman.
Praktek efektif untuk meningkatkan kesadaran dan partisipasi masyarakat meliputi: membuat pemberitahuan di surat kabar; menyebarkan informasi kepada rumah tangga; meminta komentar terhadap desain dan pilihan operasional; menyediakan papan informasi di area publik; menjaga lepasan polutan dan dokumen pemindahan polutan; dan mengadakan secara periodik pertemuan dan forum diskusi.
Pihak berwenang dan pengusul proyek insinerasi harus terlibat dengan semua pemangku kepentingan termasuk kelompok kepentingan umum dengan: mengadakan pertemuan konsultasi rutin dengan warga yang bersangkutan; menyediakan hari untuk kunjungan publik; menampilkan data lepasan dan operasional ke internet; dan menampilkan data real-time pada operasi dan lepasandi lokasi. Konsultasi dengan masyarakat harus transparan, bermakna dan tulus jika mereka menjadi efektif.
6. Teknik Terbaik yang tersedia untuk insinerasi limbah
Selain menerapkan praktik lingkungan hidup terbaik untuk pembakaran limbah padat kota, juga ditunjukkaa berbagai teknik pembakaran, pembersihan gas dan manajemen residu teknik buangyang tersedia untuk mencegah pembentukan atau meminimalkan pelepasan bahan kimia UPOPs. Untuk analisis rinci tentang apa merupakan teknik terbaik yang tersedia untuk limbah mengacu kepada the European Commission BAT Reference (BREF) Document on waste incineration (European Commission 2006).
Tujuan dari bagian ini adalah untuk mengidentifikasi teknik terbaik berlaku untuk proses insinerasi. Teknik terbaik yang tersedia untuk insinerasi meliputi desain, operasi dan pemeliharaan dariinstalasi insinerator sampah yang efektif meminimalkan pembentukan dan pelepasan bahan kimia UPOPs.
Ketika mempertimbangkan teknik terbaik yang tersedia dijelaskan di sini untuk pembakaran sampah, penting untuk mempertimbangkan bahwa solusi optimal untuk jenis tertentu dari instalasi insinerasi bervariasi sesuai dengan kondisi setempat. Teknik terbaik yang tersedia yang tersedia di sini tidak dimaksudkan sebagai daftar yang menunjukkan solusi lokal terbaik, karena hal ini akan memerlukan pertimbangan kondisi lokal untuk tingkat yang tidak dapat dijelaskan dalam dokumen yang berhubungan dengan teknik terbaik yang tersedia secara umum. Oleh karena itu,kombinasi sederhana dari unsur-unsur individu yang dijelaskan di sini sebagai teknik terbaik yang tersedia, tanpa pertimbangan kondisi lokal, tidak mungkin untuk memberikan solusi lokal yang optimal dalam kaitannya dengan lingkungan hidup secara keseluruhan (European Comission 2006).
Dengan kombinasi yang cocok dari tindakan primer dan sekunder, tingkat PCDD / PCDF pada emisi udara tidak lebih tinggi dari 0,1 ng I-TEQ / Nm3 (11% O2) yang terkait dengan teknik terbaik yang tersedia. Hal ini dapat dicatat lebih lanjut bahwa di bawah kondisi operasi yang normal emisi yang lebih rendah dari tingkat ini dapat dicapai dengan pabrik insinerator sampah yangdirancang dengan baik.
Teknik terbaik yang tersedia untuk pembuangan air limbah dari pabrik pengolahan limbah, menerima efluen dari scrubber pengolahan gas buang, yang berhubungan dengan PCDD / PCDF tingkat konsentrasi di bawah 0,1 ng I-TEQ / l. Sebagai contoh ilustrasi dari pedoman, pada tahun 1997, Jepang menetapkan target untuk jumlah total PCDD / PCDF dilepas pada masa depan, termasuktidak hanya PCDD / PCDF yang terkandung dalam gas emisi tetapi juga yang terkandung dalam bottom ash dan fly ash adalah 5 mg I-TEQ / ton limbah (lihat Tabel 3 di atas untuk perbandingan).Perlu disebutkan bahwa sebagian besar kesimpulan tentang teknik terbaik yang tersedia dalam bagian ini diambil dari the European Commission BREF Document on waste incineration (European Comission 2006). Ada banyak instalasi insinerator limbah di seluruh dunia yang dirancang dan dioperasikan sesuai dengan sebagian besar parameter mendefinisikan teknik terbaik yang tersedia dan yang memenuhi tingkat emisi yang terkait.
6.1 Pemilihan lokasi
Untuk pembakaran sampah, faktor-faktor lokal yang harus diperhitungkan dapat, antara lain, meliputi:
6.2 Teknik terbaik yang tersedia untuk masukan limbah dan pengendalian
6.3 Teknik terbaik yang tersedia untuk pembakaran
Kondisi pembakaran yang optimal meliputi:
Manajemen waktu yang tepat, suhu dan turbulensi (yang "3 Ts"), serta oksigen (aliran udara), melalui desain insinerator dan operasi akan membantu untuk memastikan kondisi diatas. Suhupada atau di atas 850 ° C (misalnya untuk limbah dengan kandungan senyawa organik berhalogen, dinyatakan sebagai klorin,> 1% di atas 1.100 ° C) diperlukan untuk pembakaran sempurna di sebagian besar teknologi. Turbulensi, melalui pencampuran bahan bakar dan udara, membantu mencegah titik-titik dingin di ruang bakar dan penumpukan karbon, yang dapat mengurangiefisiensi pembakaran. Waktu tinggal yang dianjurkan dalam ruang pembakaran sekunder dalam tungku utama adalah minimal 2 detik pada kondisi oksigen 6%.
6.3.1 Teknik pembakaran Umum
6.3.2 teknik insinerasi sampah kota
6.4 Teknik terbaik yang tersedia untuk perawatan gas buang
Jenis dan urutan proses pengolahan diterapkan pada gas buang setelah mereka meninggalkan ruang insinerasi adalah penting, baik untuk operasi yang optimal dari perangkat dan untukefektivitas biaya-keseluruhan instalasi. Parameter pembakaran sampah yang mempengaruhi pemilihan teknik meliputi: jenis sampah, komposisi, dan variabilitas; jenis proses pembakaran; alirangas buang dan suhu; dan kebutuhan untuk, dan ketersediaan dari, pengolahan air limbah. Teknik-teknik pengolahan berikut memiliki dampak langsung atau tidak langsung untuk mencegah pembentukan dan meminimalkan pelepasan bahan kimia UPOPs. Teknik terbaik yang tersedia melibatkan penerapan kombinasi yang paling cocok terhadap sistem pembersihan gas buang.
6.4.1 Teknik penyisihan debu (partikel)
6.4.2 Teknik removal gas asam
6.4.3 Teknik penyaringan gas buang
6.4.4 teknik removal Nitrogen oksida (NOx) menggunakan katalis
Meskipun peran utama reaksi katalitik selektif adalah untuk mengurangi emisi NOx, teknik ini juga dapat menghancurkan bahan kimia UPOPs dalam fase gas (misalnya, PCDD/PCDF) dengan efisiensi 98-99,5% (European Comission 2006).
6.5 Teknik Manajemen residu padat
Limbah dan residu dari pembakaran meliputi berbagai jenis abu (misalnya bottom ash, boiler ash, fly ash) dan residu dari proses pengolahan gas buang lainnya (seperti gipsum dari scrubberbasah), termasuk limbah cair dalam kasus sistem scrubber basah. Scrubber kering dan semi-basah umumnya menghasilkan jumlah yang lebih besar dari limbah padat daripada scrubber basah.Selanjutnya limbah ini dapat berisi fly ash (jika tidak dipisahkan secara efisien), logam berat (terutama merkuri) dan sorben yang tidak bereaksi.
6.5.1 Teknik pengolahan bottom dan boiler ash
Bottom ash dari insinerator dirancang dan dioperasikan sesuai dengan teknik terbaik yang tersedia (yaitu, insinerator menunjukkan perilaku pembakaran yang baik) cenderung memiliki kandungan UPOPs yang sangat rendah, dalam tingkat yang sama besarnya dengan konsentrasi latar belakang dalam tanah perkotaan (yaitu , <1-10 ng I-TEQ / kg ash). Tingkat Boiler ash cenderung lebih tinggi (20-500 ng I-TEQ / kg ash) tetapi keduanya jauh di bawah rata-rata konsentrasi yang ditemukan di fly ash (European Comission 2006). Karena perbedaan konsentrasi polutan, pencampuran bottom ash dengan fly ash akan mencemari dan dilarang di banyak negara. Pengumpulan yang terpisah dan penyimpanan residu ini memberikan operator lebih banyak pilihan untuk pembuangan.
Bottom ash (atau slag dari fluidized bed insinerator) dibuang di tempat pembuangan sampah di banyak negara tetapi dapat digunakan kembali dalam konstruksi dan bahan pembangunan jalan dengan pretreatment. Sebelum penggunaan tersebut, namun, penilaian konten dan pelindian harus dilakukan dan tingkat batas atas pencemar organik yang persisten, logam berat dan parameter lainnya harus didefinisikan. Teknik pretreatment termasuk pengolahan kering, basah dan termal serta skrining dan penghancuran dan pemisahan logam. Pelindian UPOPs diketahui meningkat dengan meningkatnya pH dan humus (kehadiran bahan organik). Ini akan menunjukkan bahwa pembuangan di tempat pembuangan sampah yang mempunyai lapisan dan khusus adalah lebih baik untuk fasilitas limbah campuran.
6.5.2 Teknik pengelolaan untuk residu pengolahan gas buang
Tidak seperti bottom ash, residu perangkat pengendalian polusi udara, termasuk fly ash dan lumpur scrubber, mengandung konsentrasi yang relatif tinggi logam berat, polutan organik(termasuk PCDD / PCDF), klorida dan sulfida. Penyisihan terpisah dari fly ash dan residu dari tahap pembersihan gas buang (misalnya untuk gas asam dan penghapusan dioxin) mencegah pencampuran fraksi limbah terkontaminasi rendah dengan yang sangat tercemar. Setiap kali bottom ash akan digunakan lebih lanjut (misalnya sebagai bahan konstruksi) pencampuran dengan residu pengolahan gas buang lainnya bukan merupakan teknik terbaik yang tersedia. Fly ash dibuang di tempat pembuangan sampah yang didedikasikan di banyak negara. Namun, pra-pengolahankemungkinan akan diperlukan untuk penerapan teknik terbaik yang tersedia.
6.6 Teknik terbaik yang tersedia untuk pengolahan limbah
Proses pengolahan air limbah di insinerasi muncul terutama dari penggunaan teknologi scrubber basah. Kebutuhan untuk dan pengolahan terhadap air limbah dapat diatasi dengan penggunaanteknologi scrubber sistem kering dan semi-basah. Teknik terbaik yang tersedia untuk pengolahan air limbah antara lain optimalisasi resirkulasi dan penggunaan kembali air limbah yang timbul di instalasi, penggunaan sistem terpisah untuk pengolahan air limbah dengan tingkat kontaminasi yang berbeda, penggunaan pengolahan fisiko-kimia limbah scrubber dan penyisihan amonia jikadiperlukan. Untuk menghilangkan senyawa organik, filter kokas aktif dan polimer disisipkan karbon dapat digunakan. Dengan kombinasi teknik pengobatan yang sesuai, tingkat PCDD / PCDF dalamair limbah olahan akan berada di kisaran <0,01-0,1 ng I-TEQ / l (European Comission 2006).
Referensi
Artikel ini diterjemahkan dari dokumen “Guidelines on best available techniques and provisional guidance on best environmental practices relevant to Article 5 and Annex C of the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants - Waste incinerators”, 2008. Secretariat of the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants United Nations Environment Programme.
KONTAK PERSON
Ahmad Shoiful, S.T., M.Agr.
Pusat Teknologi Lingkungan
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Gedung Geostech 820, Lt.2, Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan
Email: ahmad.shoiful@bppt.go.id; ahmad.shoiful@gmail.com
Views: 128948