PERANAN SISTEM VENTILASI DALAM LINGKUNGAN PABRIK

Print
Category: Bangunan
Last Updated on Monday, 06 October 2014 Published Date Written by BambangWijanarko

PERANAN SISTEM VENTILASI DALAM LINGKUNGAN PABRIK

  Bambang Wijanarko

 

 Abstraksi

Peranan sistim ventilasi dalam lingkungan pabrik adalah sangat penting untuk melindungi pencemaran udara dilingkungan pabrik ,terutama mencegah kontaminasi udara, panas, menghindari bahaya, menciptakan lingkungan yang nyaman dan segar, mensuplai oksigen untuk manusia, mengencerkan dan membuang gas beracun dan debu . Teknik mengisolasi dan menyedot pencemaran menggunakan berbagai macam kipas angin maupun pembersih udara, serta menggunakan aplikasi ventilasi cooling, ventilasi dinding, serta ventilasi atap yang sering digunakan.

Kata kunci : sistim ventilasi, lingkungan pabrik

 1.  PENDAHULUAN

 Higiene Industri Keselamatan Lingkungan yang diselenggarakan oleh Dewan keselamatan dan Kesehatan Kerja bekerjasama dengan Depnakertrans RI di Jakarta 11 januari 2005 yang dimaksud dengan hygiene industry adalah produksi yang memenuhi syarat-syarat produksi bersih yaitu salah satunya dengan pemasangan exhaust fan sebagai upaya pengendalian lingkungan kerja. Hal ini dimaksudkan untuk meminimalisasi dampak paparan yang diterima pekerja dari pencemaran udara diruang pabrik. Dalam proses produksi seringkali terjadi berbagai macam dampak yang merupakan efek samping dari suatu kegiatan yaitu salah satunya dengan terjadinya pencemaran udara.

 Peranan utama sistem ventilasi terhadap pencemaran udara yang tejadi diruang pabrik adalah :

 2. PENCEMARAN UDARA

 Jenis – jenis partikel yang menimbulkan pencemaran udara adalah :

 a.  Gas ( partikel pencemar yang berupa gas yang biasanya bersifat toksik contoh : HCL,H2S )

 b.  Uap ( Pencemaran udara dalam fase cair / padat pada suhu kamar )

 c.   Embun/ FOG ( Pencemaran udara dalam fase cair )

 d.  Asap / SMOKE ( Pencemaran udara dalam fase padat )

 e.  Debu ( Partikel pencemar dalam ukuran 1-75 mikron yang tidak melayang tetapi sudah mengendap )

 Dalam menangani masalah pencemaran udara ini , bagian produksi harus mempunyai tahap-tahap penanganan , antara lain :

 2.1. Evaluasi

Dalam tahap ini produksi mempunyai tanggung jawab untuk mengawasi terjadinya pencemaran. Dengan bantuan ahli toksikologi yang bertugas mengawasi sumber dan dampak dari pencemaran udara dalam ruang pabrik.

 Dalam melaksanakan tugas , toksikologis memperoleh data tentang pencemaran udara dalam ruang produksi dari :

 Pengalaman dan data atau catatan perusahaan

 Dari data tersebut , toksikologis dapat menentukan hal-hal yang berkaitan dengan dampak pencemaran udara terhadap pekerja , antara lain :

 a.  Toksisitas pada pernafasan

 Dampak : mengganggu pernafasan , dapat menimbulkan penyakit bissinosis jika pemaparan terjadi dalam jangka panjang , penyakit paru-paru kotor , dan lain-lain.

 b.  Pemaparan pada mata

 Dampak : iritasi mata luar , kornea , dan bagian dalam.

 c.   Pemaparan pada kulit melalui penyerapan

 Dampak : Terjadi gatal-gatal dan alergi pada kulit pekerja

 d.  Gangguan pada pencernaan

 Dampak : pencemar yang tertelan saat menghirup nafas dapat menyebabkan gangguan pencernaan terutama bila mengandung toksik.

 2.2. Pemantauan

       Dalam tahap pemantauan terjadinya pencermaran udara di ruang pabrik terdapat beberapa faktor pertimbangan yaitu :

 a.  Survai menyeluruh

     Pabrik melakukan survai terhadap kondisi udara dalam ruang pabrik dengan cara

     mengambil   sampel dan membawanya ke laboratorium pemeriksaan.

 b.  Keadaan darurat

 Pabrik hanya member estimasi saat terjadi keadaan pencemaran yang darurat dan                 berdampak fatal.

 c.  Level pemantauan

 d.  Tanya jawab informal

 Sedangkan peralatan sampling yang digunakan dalam pemantauan pemantauan keadaan pencemar antara lain penyedot udara , Analisir debu dan embun , indicator gas mudah terbakar , pemantau oksigen , pengamat bocor.

 2.3 Penanggulangan

 Dalam hal ini pabrik mulai melakukan penanggulangan terhadap dampak pencemaran udara diruang pabrik terhadap pekerja. Hal – hal yang perlu diperlihatkan dalam tahap penanggulangan adalah :

 a.  Peralatan Pengamanan Pernafasan

     Udara dialirkan dari sumber luar maksimal 8 meter.

    Pasokan udara dari tabung bila kandungan pencemaran udara tidak diketahui.

   Menggunakan penyerap untuk pencemar tertentu dengan kadar rendah

 Mencegah kebocoran terhadap tekanan tinggi atau rendah. Parameter : inspeksi , pembersihan , reparasi , dan penyerapan.

 b.  Pengendalian Rekayasa / Peralatan

 Cara terbaik untuk mengurangi atau menghilangkan pencemaran udara adalah :

 3. PRINSIP KERJA VENTILASI

 3.1. Ventilasi Pengeceran

      Pencemar dalam ruangan tidak dihilangkan atau tetap ada jika dilakukan dengan ventilasi pengeceran. Langkahnya , dimasukkan udara segar tak terkontaminasi ( untuk ruang kerja terbuka ). Hal ini dilakukan hanya untuk mengurangi konsentrasi pencemar. Ventilasi pengeceran untuk mengatasi pencemaran hanya dapat digunakan jika :

a.    Kadar pencemar rendah

b.    Ruangan terbuka ( tak terisolasi )

c.    Toksisitas pencemar rendah ( Treshold Level Value tinggi )

d.    Jarak sumber pencemar dengan pekerja jauh

e.    Laju kontaminasi pencemar tetap

 Dalam sistem pengenceran ini , terdapat beberapa masalah dalam sistem aliran udara , yaitu :

a.    Gravitasi ( udara pansa akan naik keatas )

b.    Aliran udara masuk masuk berbeda dengan aliran udara keluar sehingga udara yang tercemar dapat keluar.

c.    Aliran udara turbulent karena adanya peralatan atau instalasi dalam ruangan.

d.    Volume udara masuk sama dengan volume udara keluar memungkinkan mendorong

      pencemar berpindah keruang dengan tekanan udara rendah.

e.    Udara keluar dapat masuk lagi

 3.2. Ventilasi Penyedotan

      Ventilasi penyedotan memiliki cara kerja dimana udara tercemar dikeluarkan dari sistem ( untuk ruang kerja tertutup ) dan umumnya keluar sebagai udara panas. Salah satu lantai produksi yang menggunakan sistem ventilasi penyedotan adalah industri makanan yaitu ruang pembotolan pada perusahan air minum dalam kemasan AQUA. Teknik penyedotan dalam pembersihan ruang pabrik dari pencemaran udara ada tiga jenis :

 1). Hoods

       Teknik dengan mengisolasi dan menyedot pencemaran. Teknik ini ada empat jenis , yaitu :

a.    Isolasi Udara Total

     Biasanya dilakukan diruang tertutup dengan laju udara rendah. Pencemar dalam aliran lambat maka penyedotannya tidak boleh cepat. Misal : Pada ruang raktor , atau ruang pembotolan.

b.    Isolasi udara Parsial

      Udara ikiy tersedot dan terdorong masuk , maka pencemar akan naik keatas .Hoods penerima / receiving akan menyedot udara panas langsung di atas sumber , tempatnya jauh dari sumber panas.

c.    Exterior Hoods

           Cerobongnya terbuka dan dihisap tepat pada sumber.

 2). Kipas Angin ( Fans)

 Ada 2 teknik ventilasi dengan menggunakan kipas :

 a.  Sentrifugal ( untuk tekanan dan konsentrasi pencemar tinggi, semburan

    angin tersebar dan tidak terpusat,untuk ruang-ruang dipabrik )

 b.  Axial ( kipas biasa , dilakukan diruang dengan aliran udara sejajar sumber. Biasanya untuk ruang belajar . Semburan angin kedepan dan terpusat. Masuk dari belakang , tersembur kedepan).

                                                                    

  Gambar 1. Gambar Kipas untuk industri

 3). Pembersih Udara

        Alat ini cenderung mahal di mana alat pembersih udara ini digunakan untuk “menangkap” pencemar dan mencegah pencemar kembali lagi. Ada dua teknik dalam pembersih udara :

a.    Pembersih asap debu ( dengan teknilk penyaringan )

b.    Pembersih uap dan gas ( penyerapan )

 Maka untuk mengatasi hal-hal itu perlu di aliri udara yang cukup ke dalam terowongan bawah tanah untuk menyuplai oksigen dan membuang/ mengurangi gas-gas beracun tersebut, atau istilahnya disebut ventilasi.

 Komponen utama ventilasi adalah intake, working dan exhaust. Intake adalah sistem terowongan dan sumuran tempat udara dialirkan dari permukaan ke dalam tambang. Working adalah tempat pekerja dan peralatannya bekerja. Tempat ini biasanya tempat yang menghasilkan gas dan debu dan juga tempat yang menghabiskan oksigen. Exhaust adalah sistem terowongan dan sumuran yang dialui udara untuk mengalir menuju permukaan.

 Ada berbagai jenis ventilasi yang digunakan, yaitu:

a.    Sistem Ventilasi Utama, untuk menyerupai semua udara yang mengalir di dalam working. Udara dialirkan melalui kipas utama yang biasa dipasang di saluran intake dan exhaust. Ada juga Blower fan yang mengalirkan udara di ventilation intake, dan kipas pembuangan (Exhaust fan).

b.    Booster fan (Kipas penguat), untuk meningkatkan jumlah udara ventilasi utama ke bagian tambang.

c.    Ventilasi tambahan, digunakan jika suatu drift atau tempat kerja hanya memiliki satu jalan masuk. Karena hanya memiliki satu jalan masuk, udara tidak bisa mengalir melalui tempat kerja , untuk itu diberi kipas tambahan , yang udaranya dialirkan kearah working face menggunakan vent bag. Udara bertekan , kadang-kadang digunakan untuk mengalirkan udara ke raise atau tempat kerja lainnya. Udara bertekanan hanya digunakan ditempat yang memerlukan aliran udara dalam jumlah sedikit.

 4. FAN DAN BLOWER

 Hampir kebanyakan pabrik menggunakan fan dan blower untuk ventilasi dan untuk proses industri yang memerlukan aliran udara. Sistem fan penting untuk menjaga pekerjaan proses industri ,dan terdiri dari sebuah fan , motor listrik , sistem penggerak , saluran atau pemipaan , peralatan pengendali aliran , dan peralatan penyejuk udara ( filter , kumparan pendingin , penukar panas , dan lain-lain).

 Departemen Energi Amerika Serikat memperkirakan bahwa 15 persen listrik industri manufakturing Amerika dipakai oleh motor. Hal yang sama disektor komersial , listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan motor fan yang merupakan bagian dari biaya energi terbesar untuk penyejukan ruangan ( US DOE , 1989 ).Fan , blower dan kompresor dibedakan oleh metode yang digunakan untuk Penggerakan udara , dan oleh tekanan sistem operasinya. The American Society of Mechanical Engineers ( ASME ) menggunakan rasio spesifik , yaitu rasio tekanan pengeluaran terhadap tekanan hisap , untuk mendefinisikan fan , blower dan kompresor.Fan beroperasi di bawah beberapa hukum tentang kecepatan , daya dan tekanan. Perubahan dalam kecepatan ( putaran per menit atau RPM ) berbagai fan akan memprediksi perubahan kenaikan tekanan dan daya yang diperlukan untuk mengoperasikan fan pada RPM yang baru.

 4.1. Jenis- jenis Fan

     Terdapat dua jenis fan yaitu fan sentrifugal menggunakan impeler brputar untuk menggerakan aliran udara dan fan aksial menggerakan aliran udara sepanjang sumbu fan.

                                        

  Gambar 2. Jenis-jenis Fan

 A). Fan Sentrifugal

 Fan sentrifugal meningkatkan kecepatan aliran udara dengan impeller berputar. Kecepatan meningkat sampai mencapai ujung blades dan kemudian diubah ke tekanan. Fan ini mampu menghasilkan tekanan tinggi yang cocok untuk kondisi operasi yang kasar, seperti elati dengan suhu tinggi, aliran udara kotor atau lembab, dan handling bahan.

 Fan sentrifugal dikategorikan oleh bentuk bladenya. Karakteristik salah satu jenis fan sentrifugal yaitu fan radial dengan blades datar:

 Cocok untuk tekanan statis tinggi (sampai 1400 mmWC) dan suhu tinggi

B).  Fan Aksial

 Fan aksial menggerakkan aliran udara sepanjang sumbu fan. Cara kerja fan seperti impeler pesawat terbang: blades fan menghasilkan pengangkatan aerodinamis yang menekan udara.

 Fan ini terkenal di industry karena murah, bentuknya yang kompak dan ringan. Jenis utama fan dengan aliran aksial (impeller, pipa aksial dan impeller aksial). Karakateristik salah satu jenis fan aksial yaitu Propeller Fan:

 -       Menghasilkan laju aliran udara yang tinggi pada tekanan rendah

-       Tidak membutuhkan saluran kerja yang luas (sebab tekanan yang dihasilkannya kecil), murah    sebab konstruksinya yang sederhana

-       Efisiensi energinya relatif rendah

-       Mencapai efisiensi maksimum, hamper seperti aliran yang mengalir sendiri, dan sering digunakan pada ventilasi atap

-       Dapat menghasilkan aliran dengan arah berlawanan, yang membantu dalam penggunaan ventilasi

-       Kebisingan aliran udara sedang

-       Efisiensi energinya relatif rendah (65%)

 4.2. Jenis-Jenis Blower

 Blower dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi daripada fan, sampai 1,20 kg/ cm2. Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk sistem vakum di industri. Blower sentrifugal dan Positive displacement blower merupakan dua jenis utama blower.

                                            

                         Gambar 3. Jenis-jenis Blower

a. Blower Sentrifugal

 Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal dari pada fan. Impelernya digerakkan girdan berputar 15.000 rpm. Pada blower multi-tahap, udara dipercepat setiap melewati impeller.Apada blower tahap tunggal, udara tidak mengalami banyak belokan, sehingga lebih efisien.

 Blower sentrifugal beroperasi melawan tekanan 0,35 sampai 0,70 kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi. Satu karakteristik adalah bahwa aliran udara cenderung turun secara drastic begitu tekanan sistem meningkat, yang dapat merupakan kerugian pada sistem pengangkutan bahan yang tergantung pada volume udara yang mantap.Oleh karena itu, alat ini sering digunakan untuk penerapan sistem yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.

 

  Gambar 4. Blower sentrifugal

 b.  Blower Jenis Positive-Displacement

 Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang “menjebak” udara dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini menyediakan volume udara yang konstan bahkan jika tekanan sistemnya bervariasi.

Cocok digunakan untuk sistem yang cenderung terjadi penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan yang cukup (biasanya sampai mencapai 1,25 kg/ cm2) untuk menghembus bahan-bahan yang menyumbat sampai terbebas.

 Blower ini berputar lebih pelan daripada blower sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan dengan belt untuk memfasilitasi perubahan kecepatan.

 

      Gambar 5. Blower Positif Displacement

 5. APLIKASI VENTILASIDI LINGKUNGAN PABRIK DAN GEDUNG

 Beberapa alternative yang biasa diaplikasikan di pabrik dan gedung adalah:

 Sistem Ventilasi Cooling Pad

 Metode pendinginan dilakukan dengan pemasangan sistem karton basah, melalui pendinginan menggunakan hasil penguapan, Gsi wind Chill effect, dan ventilasi tekanan negatif untuk memudahkan membersihkan gedung dari bau dan udara yang stagnan serta menjaga suhu gedung agar konsisten.

 Ada beberapa keuntungan dengan sistem ini, yaitu setelah pemasangan sistem kombinasi, secara efektif menghabiskan udara bertemperatur tinggi untuk menurunkan suhu di dalam gedung secara cepat dan menjaganya pada kondisi yang paling nyaman, yaitu antara 25-320Celcius. Aplikasi sistem ini bisa meningkatkan efisiensi pabrik. Kemudian, sistem ini juga secara efektif meningkatkan pertukaran udara di dalam gedung sekitar 95-99%. Sistem kombinasi ini merupakan cara yang terbaik dalam menurunkan suhu di dalam gedung.

 5.1. Sistem Ventilasi dinding

 Teori pertukaran udara dan distribusi udara membuang udara yang baud an stagnan keluar gedung, dan digantung di jendela atau pintu-pintu masuk untuk membawa udara segar ke dalam. Dengan sistem ini, kecepatan aliran udara per detik, jumlah pertukaran udara setiap jam, jumlah udara segar yang akan dialirkan ke dalam, dapat di kontrol secara akurat. Sistem ini dikenal juga sebagai cara yang paling ekonomis, ini terdiri dari beberapa sistem yaitu:

 Sistem ventilasi dinding merupakan sistem ventilasi tekanan negatif yang terbaik. Cara ini sangat efektif meningkatkan efisiensi ventilasi pabrik hingga 90-97%. Untuk mencegah lepasnya udara panas kepada tetangga, ventilasi tekanan negatif yang dipasang di dinding (jenis siku) merupkan solusi yang tepat.

 Dengan cara ini pembuangan udara panas kemudian diarahkan ke atas maupun ke bawah. Cara ini merupakan sistem ventilasi yang bersahabat dengan lingkungan dan efektif dan meningkatkan efisiensi pertukaran udara di pabrik sekitar 85-95%.

 5.2. Sistem Ventilasi Atap

 Apabila sistem ventilasi tekanan negatif yang dipasang di dinding tidak bisa digunakan, maka dipakailah sistem ini. sistem Ventilasi tekanan negative yang di pasang di atap dirancang khusus untuk di aplikasikan diatap. Dalam hal ini yang terpenting adalah membangun suatu dasar , baru kemudian menginstal exhaust fan FRP untuk memecahkan masalah sekali dan untuk selamanya. Cara ini termasuk juga sistem ventilasi yang bersahabat dengan lingkungan. Exhaust fan FRP dibentuk dalam satu unit. Cara ini memberikan sifat-sifat yang dapat diandalkan , berdaya tahan lama , terlihat indah dan tahan terhadap angin topan. Namun FRP membutuhkan lebih banyak biaya. Dengan merk dagang kolowa ini  adalah exhaust fan tipe LR54-3D.

6. Kesimpulan

Peranan sistim ventilasi adalah sangat penting untuk melindungi pencemaran udara dilingkungan pabrik panas,terutama mencegah kontaminasi udara, menghindari bahaya, menciptakan lingkungan yang nyaman dan segar, mensuplai oksigen unutk manusia, mengencerkan dan membuang gas beracun dan debu . Teknik mengisolasi dan menyedot pencemaran menggunakan berbagai macam kipas angin maupun pembersih udara, serta menggunakan aplikasi ventilasi cooling, ventilasi dinding, serta ventilasi atap.  

 Referensi:

 -http://www.scribd.com/doc/98399314/Blower-Dan-Kipas-Sentrifugal

 -tp://greentech01.en.made-in-china.com/product/OoFQdZtSSKpE/China-Positive-Displacement-Blower-PD-Blower-.html

 -http://navale-engineering.blogspot.com/2012/04/klasifikasi-dan-jenis-pompa.html

 -Anizar,2009. Teknik Keselamatan dan Kesehatan Kerja Di Industri. Graha Ilmu : Jakarta.

 -http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-28107-2109106031-illustration-santoso.pdf

 -     http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2010/08/fan-sentrifugal.pdf

-http://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Fans%20

and%20Blowers%20%28Bahasa%20Indonesia%29.pdf