Perancangan sistem operasi supercritical water oxidation [SCWO] untuk pengolahan limbah B3

Abstract

Seiring dengan makin bertambahnya industri, permasalahan limbah yang menyertainya semakin kompleks. Pengolahan limbah yang umum digunakan saat ini memiliki keterbatasan jika digunakan untuk mengolah limbah non biodegradable. Teknologi Supercritical Water Oxidation (SCWO) memiliki keunggulan yang dapat mendestruksi limbah non biodegradable berkonsentrasi tinggi (>5%) dengan nilai Destruksi Efisiensi (DE) mencapai > 99% dalam waktu yang sangat singkat. Namun teknologi ini memiliki beberapa kelemahan yaitu korosi, plugging, dan boros energi. Penelitian ini berfokus pada perancangan keseluruhan sistem operasi SCWO dengan memberikan pertimbangan desain operasi, pemilihan material, kontrol, keamanan, serta meningkatkan keekonomisan proses melalui integrasi energi. Kondisi operasi yang dipilih yaitu temperatur 500oC dan tekanan masuk umpan adalah 23 MPa, serta oksidan 200 % oksigen berlebih. Proses dimulai dengan menampung air limbah pada kolam ekualisasi, memberikan perlakuan awal pada air limbah berupa filtrasi fisik dan proses demineralisasi untuk menghilangkan partikulat dan garam pada limbah yang dapat menyebabkan plugging dalam reaktor. Air limbah ditekan lalu dipanaskan secara bertahap menggunakan 2 turbin pompa dan 2 penukar panas (HE). Oksidan berupa oksigen berasal dari udara yang dimurnikan melalui proses Pressure Swing Adsorption (PSA). O2 (95%) ditekan menggunakan 2 kompresor multi tahap dengan intercooler. Integrasi panas terjadi pada HE sementara integrasi kerja terjadi pada turbin pompa. Konfigurasi reaktor yang dipilih adalah SUWOX 6 (Chematur). Material inner vessel reaktor terbuat dari keramik dan material outer vessel adalah SS 316. Sistem kontrol yang digunakan adalah temperature (aliran umpan reaktor), laju alir (umpan limbah dan oksidan ke reaktor), dan ketinggian (keluaran separator). Pertimbangan keamanan yang dilakukan berupa keamanan desain (alat, proses, kontrol, bangunan), keamanan teknis, inspeksi dan pemeliharaan secara berkala, dan pelatihan karyawan. Hasil perancangan proses dari tesis ini disajikan dalam process flow sheet diagram, diagram sistem kontrol, dan kondisi operasi di tiap-tiap alat.