Tugas teknologi Semen

BAB I

PENDAHULUAN

            Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Alhasil, berdirilah bangunan fenomenal, seperti Candi Borobudur atau Candi Prambanan di Indonesia ataupun jembatan di Cina yang menurut legenda menggunakan ketan sebagai perekat. Ataupun menggunakan aspal alam sebagaimana peradaban di Mahenjo Daro dan Harappa di India ataupun bangunan kuno yang dijumpai di Pulau Buton. Benar atau tidak, cerita, legenda tadi menunjukkan dikenalnya fungsi semen sejak zaman dahulu. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuran batu kapur dan abu vulkanis. Pertama kali ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana.

            Pada zaman modern produksi semen sudah mengalami produksi yang cukup baik di Indonesia. Wilayah mengalami pertumbuhan yang cukup tinggi, seperti di Jawa, Sumatera 14%, Kalimantan 17%, Sulawesi 16% ,serta Bali- Nusa Tengggara 19%,. Sementara itu untuk wilayah yang masih mengalami penurunan hanya terjadi di Papua yaitu sekitar 29%, hal disebabkan karena masih sering terkendalanya angkutan semen ke beberapa pasar yang ada di sana akibat dari kurangnya sarana dan prasarana transportasi baik darat maupun laut, sehingga distribusi semen sering terhambat. Kenaikan permintaan semen, akan dipacu oleh peningkatan kapasitas produksi industri semen nasional sering dengan realisasi investasi pembangunan suatu pabrik.

            Bahan baku semen berasal dari alam yang terdiri dari gamping, lempung, pasir silica, dan pasir besi serta gypsum sebagai zat aditif, yang akan dibahas pada tinjauan pustaka. Semen dapat diproduksi dengan proses kering dan basah.

            Sampah selalu menimbulkan masalah hingga saat ini. Berbagai cara dilakukan untuk menanggulanginya. Mulai dari pembakaran sampah anorganik, pembuatan pupuk kompos dari sampah organik, dan daur ulang sampah. Namun, masing-masing cara penanganan sampah tersebut mempunyai kelemahan dan terjadi kekurangoptimalan dalam pemanfaatan produk hasil olahan sampah.

Saat ini, sampah hanya dikumpulkan untuk dibuang di tempat pembuangan akhir (TPA), kemudian ditumpuk atau dibakar begitu saja. Padahal, pembakaran sampah menimbulkan masalah baru. Pada pembakaran sampah secara biasa, mengakibatkan pencemaran udara karena sampah yang dibakar menghasilkan gas dioksin dan furan dalam jumlah banyak yang berbahaya bagi kesehatan. Kedua gas itu bersifat karsinogenik dan dapat menimbulkan kanker. Bahkan, bila terakumulasi di dalam tubuh dapat menimbulkan kematian (http://www.idionline.org.24 April 2007).

Pengomposan yang dipandang sebagai salah satu solusi penanganan sampah juga mempunyai banyak kelemahan. Dari sisi ekonomis, kompos kurang bernilai ekonomis. Selain itu, sampah yang akan dibuat kompos jika tercampur dengan plastik, kemungkinan besar telah mengandung berbagai racun dari plastik. Akibatnya, kompos yang dihasilkan adalah kompos beracun yang berbahaya bila digunakan sebagai pupuk tanaman pangan. Pengomposan juga memerlukan lahan yang cukup luas untuk proses pembusukannya. Sedangkan daur ulang sampah hanya dapat dilakukan untuk sampah yang berasal dari jenis plastik dan kertas. Hal ini menimbulkan keterbatasan lagi dalam pengelolaannya. Belum lagi, jumlah sampah yang dibuang sangat banyak jumlahnya (http://www.beritaiptek. com. 14 April 2007). DiJakarta, sampah yang dihasilkan mencapai 6000 ton lebih per hari dengan volume 25.700 m3 per hari. Jika dihitung dalam setahun, volume sampah mencapai 170 kali lebih besar dari candi Borobudur, dengan volume candi Borobudur 55.000 m3. Belum lagi, volume sampah di daerah lain (Damanhuri, 2006).

Dengan meningkatnya populasi penduduk di setiap daerah atau kota, maka jumlah sampah yang dihasilkan setiap rumah tangga makin meningkat. Hal ini menjadi masalah besar bagi kota-kota besar yang padat penduduknya. Penanggulangan sampah secara tuntas belum dapat dilakukan dan umumnya dibuang pada penimbunan sampah terbuka (open dumping). Sampai saatini, Jakarta masih menyewa lahan di Bekasi untuk menempatkan sampahnya dengan biaya sewa yang cukup mahal per tahunnya.

Dampak negatif dari sampah-sampah tersebut dapat terjadi di tempat penampungan sementara (TPS) maupun di tempat penampungan akhir (TPA). Dampak negatif di TPS dan TPA biasanya dalam bentuk bau yang kurang sedap karena terjadi penguraian sampah secara anaerob. Selain itu, kumpulan lalat di atas sampah dapat menimbulkan berjangkitnya penyakit.Yang lebih berbahaya lagi, akan terjadi rembesan logam-logam berbahaya dalam air tanah atau sumber air dari sampah. Cairan dari sampah yang merembestersebut disebut leachet. Air leachet ini jika terbawa aliran air, kemudian terserap di dalam tanah akan menimbulkan pencemaran air dan tanah karena air dan tanah telah mengandung bakteri Escherechia coli yangsangat banyak (Rukaesih, 2002).

Bahkan, hasil penelitian Dinas Kesehatan, Dinas Kebersihan dan Lingkungan Hidup menyebutkan bahwa pencemaran di Bantar Gebang menunjukkan derajat keasaman air telah diambang batas, yaitu sebesar 40 % dan 95 % dari wilayah yang ada di sekitarnya ditemukan bakteri Escherechiacoli di dalam air tanah. Bakteri ini dapat menyumbat saluran pernafasan dan menimbulkan penyakit (Usman, 2007).

Melihat berbagai permasalahan tentang sampah di atas, sangatlah perlu kita mengolah dan memanfaatkan sampah untuk menjadikan sampah lebih berguna. Salah satunya, yaitu pemanfaatan sampah untuk digunakan sebagai bahan dasar pembuatan semen. Hal ini disebabkan karena semen mempunyai prospek bisnis yang sangat bagus di Indonesia

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    Sampah

Sampah adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang dari sumber hasil aktifitas manusia maupun alam yang belum memiliki nilai ekonomis. Secara garis besar, sampah dibedakan menjadi dua jenis. Pertama, sampah anorganik (kering), contoh: logam, besi, kaleng,plastik, karet, botol, dan lain-lain yang tidak dapat mengalami pembusukan secara alami. Kedua, sampah organik (basah), contoh: sampah dapur, sampah restoran, sisa sayuran, rempah-rempah atau sisa buah dan lain-lain yang dapat mengalami pembusukan secara alami (http://id.wikipedia.org/wiki/Semen.14 April 2007).

Pada umumnya,sebagian besar sampah yang dihasilkan di Indonesia merupakan sampah basah,yaitu mencakup 60-70% dari total volume sampah. Sampah merupakan konsekuensi dari adanya aktifitas manusia. Setiap aktifitas manusia pasti menghasilkan buangan atau sampah. Jumlah atau volume sampah sebanding dengan tingkat konsumsi terhadap barang atau material yang di gunakan sehari-hari. Demikian juga dengan jenis sampah, sangat tergantung dari jenis material yang kita konsumsi. Oleh karena itu pegelolaan sampah tidak bisa lepas juga dari ‘pengelolaan’ gaya hidup masyarakat.

Peningkatan jumlah penduduk dan gaya hidup sangat berpengaruh pada volume sampah. Sebagai contoh, kota Jakarta pada tahun 1985 menghasilkan sampah sejumlah 18.500 m3 per hari dan pada tahun 2000 meningkat menjadi 25.700 m3 per hari. Jika dihitung dalam setahun, maka volume sampah tahun 2000 mencapai 170 kali besar candi Borobudur (volume candi Borobudur = 55.000 m3). Selain Jakarta, jumlah sampah yang cukup besar terjadi di Medan dan Bandung. Kota metropolitan lebih banyak menghasilkan sampah dibandingkan dengan kota sedang atau kecil (Damanhuri,2006).

 Pengelolaan Sampah di Indonesia

Selama ini pengelolaan persampahan, terutama di perkotaan, tidak berjalan dengan efisien dan efektif karena pengelolaan sampah bersifat terpusat. Salah satu contohnya adalah sampah diseluruh Jakarta harus dibuang di tempat pembuangan akhir (TPA) di daerah Bantar Gebang, Bekasi. Hal tersebut tentunya membutuhkan biaya yang cukup besar.

Dalam penanganan sampah, harus memperhatikan prinsip penanganan sampah, yaitu prinsip 4R, sebagai berikut:

1.      Reduce (Mengurangi); yaitu dengan melakukan minimalisasi barang atau material yang dipergunakan. Semakin banyak material yang digunakan, semakin banyak sampah yang dihasilkan.

2.      Reuse (Memakai kembali); yaitu memilih barang-barang yang bisa dipakai kembali. Menghindari pemakaian barang-barang yang disposable (sekali pakai, buang). Hal inidapat memperpanjang waktu pemakaian sebelum barang tersebut menjadi sampah.

3.      Recycle (Mendaur ulang); barang-barang yang sudah tidak berguna lagi, dapat didaurulang. Tidak semua barang dapat didaur ulang, namun saat ini sudah banyak industri non-formal dan industri rumah tangga yang memanfaatkan sampah menjadi barang lain.

4.      Replace (Mengganti); mengganti barang-barang yang hanya dapat dipakai sekali dengan barang yang lebih tahan lama dan menggunakan barang-barang yang lebih ramah lingkungan, Misalnya, mengganti kantong plastik dengan keranjang karton bilaberbelanja dan tidak menggunakan styrofoam karena kedua bahan ini tidak dapat didegradasi secara alami.

Penanganan sampah khususnya dikota-kota besar di Indonesia merupakan salah satu permasalahan perkotaan yang sampai saat ini merupakan tantangan bagi pengelola kota. Pertambahan pendudukdan peningkatan aktivitas yang demikian pesat di kota-kota besar, telah mengakibatkan meningkatnya jumlah sampah disertai permasalahannya. Diperkirakan paling banyak hanya sekitar 60% - 70 % yang dapat terangkut ke tempatpembuangan akhir (TPA) oleh institusi yang bertanggung jawab atas masalah sampah dan kebersihan, seperti Dinas Kebersihan. Sampai saat ini andalan utama sebuah kota dalam menyelesaikan masalah sampahnya adalah pemusnahan dengan landfilling pada sebuah TPA (Sumaiku,2006; Damanhuri, 2006). Pengelolaan dengan landfill bukan merupakan alternatif yang sesuai, karena landfill tidak berkelanjutan dan menimbulkan masalah lingkungan (Damanhuri, 2006).

2.1 Semen

Kata semen berasal dari bahasa Latin caementum, yang artinya kira-kira memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan. Penggunaan sejenis semen untuk mengikat batuan dan krikil telah dipraktekkan sejak zaman kuno. Bangsa Assyria da Babylonia menggunakan tanah liat untuk tujuan itu. Orang-orang mesir memakainya pada Colloseum jaringan-jaringan aquaduct dan struktur-struktur lainnya.

            Semen adalah suatu campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolisis artinya jika dicampur degan air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras. Secara umum dapat didefinisikan sebagai bahan perekat yang dapat merekat bagian-bagian benda padat menjadi bentuk yang kuat kompak dan keras.

            Semen adalah hasil industri yang menggunakan bahan baku utama batu kapur atau gamping. Batu kapur ini dicampur lempung (tanah liat) atau bahan pengganti lainnya, yang kemudian akan menghasilkan produk padat berbentuk bubuk. Batu kapur atau gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), sedangkan lempung adalah bahan alam yang mengandung senyawa Silika Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3), dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah tertentu.

            Josep berkebangsaan Inggris mendapatkan paten untuk suatu semen buatan yang dibuat dengan mengkalsinasi batu gamping argilaseo, dan menamakannya semen portland, karena beton yang dibuat dengan semen ini sangat menyerupai batu bangunan yang terkenal, yang terdapat di Pulau Portland, Inggris. Peristiwa inilah yang menjadi perintis industri semen dewasa ini. Klinker kasar yang diperoleh dari pembakaran campuran lempung dan gamping, atau dengan semen alam, semen pozolan, atau semen lain. Beton dan semen adalah istilah untuk dua barang yang berbeda. Beton adalah batuan yang dibuat dari campuran semen, agregat halus dan kasar (biasanya pasir dan batuan kasar), secara kontrol dengan teliti.

2.2 Jenis-Jenis Semen

Saat ini banyak jenis semen yang beredar di Indonesia. Untuk menambah wawasan Anda, berikut kami paparkan beberapa jenis senem :

1.      Semen Portland merupakan semen dari hasil penggilingan halus klinker yang terdiri terutama dari kalsium silikat hidraulik, dan mengandung satu atau dua bentuk kalsium silikat sebagai tambahan antargiling.

a.       Semen Portlan Type I dipakai untuk keperluan kontruksi bangunan biasa yang tidak memerlukan persyaratan khusus, seperti bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung sekolah dan perkantoran, bangunan pabrik, gedung bertingkat , dll.

b.      Semen Portland Type II dipakai untuk keperluan beton yang memerlukan ketahanan sulfat atau panas hidrasi sedang . Biasanya semen ini digunakan untuk bangunan pinggir laut ,aliran irigasi, landasan jembatan, bangunan dibekas tanah rawa, beton massa untuk dam-dam.

c.       Semen Portland Type III dipakai untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan tinggi pada fase permulaan setelah pengiatan terjadi. Biasanya digunakan untuk daerah yang bersuhu dingin, bangunan bertingkat , dan bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap sulfat.

d.      Semen Portland Type IV penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah karena mengandung C4AF dan C2S lebih banyak. Pergeseran dan perkembangan kekuatannya lambat. Digunakan untuk bangunan didaerah panas, pembuatan beton atau kontruksi berdimensi tebal.

e.       Semen Portland Type V semen portland dengan daya tahan sulfat yang tinggi termasuk tahan terhadap larutan garam sulfat dalam air. Digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang pengaruh gas atau uap kimia yang agresif dan bangunan yang selalu berhubungan dengan air panas.

2.      Semen Putih

Semen putih adalah semen yang dibuat dengan bahan baku batu kapur yang mengandung oksidasi besi dan oksidasi megnesia yang rendahn(kurang dari 1%) sehingga dibutuhkan pengawasan tambahan agar semen ini tidak terkontaminasi dengan Fe₂O₃ selama proses berlangsung. Pembakaran pada tanur putar menggunakan bahan bakar gas, hal ini maksudkan untuk mengurangi kontaminasi terhadap abu hasil pembakaran, juga terhadap oksida mengan sehingga warna dari semen putih tersebut tidak mengaruh. Semen putih digunakan untuk bangunan arsitektur dan dekorasi.

3.      Semen Masonry

Semen hidralik yang digunakan sebagai adukan konstruksi mansonry , mengandung satu atau lebih blast furnance slag cement (semen kerak dapur tinggi), semen portland pozzolan, semen alam atau kapur hidrolik dan bahan penambhannya mengandung satu atau lebih bahan-bahan seperti : kapur padam, batu kapur, chalk calceous shell, talk, slag, atau tanah liat yang dipersiapkan untuk keperluan ini. Sifat semen ini mempunyai penyerapan air yang baik, berdaya plastissitas yang tinggi dan kuat tekan yang rendah.

4.      Semen Berwarna

Semen ini sering dibutuhkan semen yang mempunyai warna yang sama dengan bahan atau material yang akan direkatkannya. Semen berwarna dibuat dengan menambahkan zat warna yang ditambahkan harus tidak mempengaruhi selama penyimpanan atau selama pemakaian semen tersebut.

5.      Semen Sumur Minyak

Semen sumur minyak adalah semen portland yang dicampur dengan bahan retander khusus seperti lignin, asam borat, casein, gula atau  organic hidroxid acid. Fungsi retarder disini adalah untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen atau memperlambat waktu pengerasan semen, sehingga adukan dapat dipompakan kedalam sumur minyak atau gas. Minyak digunakan antara lain untuk melindungi ruangan antara rangka sumur minyak karang atau tanah sekelilingnya, sebagai neraka sumur minyak dari pengaruh air yang korosif.

6.      Semen Cat Semen

Cat merupakan tepung semen dari semen portland yang digiling bersama sama dengan zat warna , dan water repellent agent. Semen cat biasanya dibuat warna putih yaitu dengan titanium oksida atau ZnS. Sebagai filter biasanya dipakai water repellet agent atau bahan silika, sedangkan sebagai accelerator dipakai CaCl₂ dan sebagai water repellent.

7.      Semen Alam

Semen alam merupakan semen yang dihasilakn dari proses pembakaran batu kapur dan tanah liat pada suhu 850-1000^oC kemudian tanah yang dihasilkan digiling menjadi semen halus.

8.      Semen Portland Pozzolan

Semen Portland Pozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika dan alumina dimna bahan pozzolan itu sendiri tidak mempunyai sifat seperti semen akan tetapi dalam bentuk halusnya dan dengan adanya air, maka senyawa –senyawa tersebut akan bereaksi membentuk kalsium aluminat hidrat yang bersifat hidraulis. Semen portland pozzolan merupakan suatu bahan pengikat hidraulis yang mempunyai sifat pozzolan, atau mencampur secara merata bubuk semen portland dan bubuk bahan lain yang mempunyai sifat pozzolan. Bahan pozzolan yang ditambahkan besarnya antara 15-40%.

9.      Semen Alumina Tinggi

Semen Alumina tinggi pada dasarnya adalah suatu semen kalsium aluminat yang dibuat dengan meleburkan campuran batu gamping, bauksit, dan bauksit ini biasanya mengandung oksida besi, silika, magnesia, dan ketidak murnian lainnya. Cirinya ialah bahwa kekuatan semen ini berkembang dengan cepat , dan ketahanannya terhadap air laut dan air yang mengandung sulfat lebih baik.

10.  Portland Blast Furnance Slag Cement

Semen yang dibuat dengan cara menggiling campuran klinker semen portland dengan kerak dapur tinggi secara homogen. Kerak (slag) adalah bahan non metal hasil samping dari pabrik pengenceran  besi dalam tanur yang mengandung campuran antara kapur (CaCO₃), silika (SiO₂) dan alumina. Sifat semen ini jika kehalusannya cukup, mempunyai kuat tekan yang sama dengan semen portland, betonnya lebih stabil dari beton semen portland, permeabilitinya rendah, pemuaian dan penyusutan dalam udara kerng sama dengan semen portland.

11.  Semen Sorel

Semen sorel adalah semen yang dibuat melalui reaksi eksotermik larutan magnesium klorida 20% terhadap suatu ramuan magnesia yang didapatkan dari kalsinasi megnesit dan magnesia yang didapatkan dari larutan garam semen sorel mempunyai sifat keras, dan kuat, mudah terserang air dan sangat korosif . Penggunaaanya terutama adalah semen lantai , dan sebagai dasar pelantai dasar seperti ubin dan terazu.

12.  Semen Belerang

Semen Belerang sudah tersedia sejak tahun 1900 secara komersial dan digunakan sebagai campuran pengisi, pada tahun 1930 sebagai lempeng belerang berisi plastisida yang homogen dan mempunyai koefisien rendah. Semen Belerang sangat tahan terhadap garam dan asam yang tidak teroksidasi, tetapi tidak boleh dipakai bila ada alkali, minyak/lemah, dan pelarut. Penggunaannya teratas karena adanya perubahan struktur kristal pada suhu 93^oC. Semen belerang berisi silica plastisasi tiokol sudah diterima sebagai bahan standart sebagai perekat bata, ubin, dan piapa besi cor.

13.  Semen Silikat

Semen silikat yang penuh silica dan set secara kimia tahan terhadap segala asam, anorganik dalam segala konsentrasi , kecuali asam flouride. Semen ini tidak cocok dengan pH diatas 7 atau dalam sistem yang terbentuk kristal. Biasanya digunakan 2 bagian berat silica yang digiling halus bersama dengan natrium silikat. Dua contoh penerapannya ialah sebagai bahan pelekat bata didalam tangki asam kromat dan tangki alun.

2.3 Alat dan Bahan Produksi Semen

a.       Alat quarry

a.       Traktor

Fungsi dari crawler traktor :

1.      Sebagai tenaga penggerak untuk mendorong dan menarik beban.

2.      Sebagai tenaga penggerak untuk winch dan alat angkut.

3.      Sebagai tenaga penggerak blade (bulldozer)

4.      Sebagai tenaga penggerak front-end bucket.

5.      Sebagai alat penarik scrapper.

6.      Untuk pengerjaan ripping.

b.      Bulldozer

Fungsi dari bulldozer :

1.      Membersihkan medan dari kayu-kayuan ,tonggak-tonggak pohon dan batu-batuan.

2.      Pembukaan jalan kerja dipegunungan maupun pada daerah yang berbatu-batu.

3.      Memindahkan tanah yang jauhnya hingga 300 ft.

4.      Menarik scrapper.

5.      Menghamparkan tanah irisan atau urugan

6.      Menimbun kembali trencher

7.      Membersihkan medan.

8.      Pemeliharaan jalan kerja.

9.      Menyiapkan material-material dari soil borrow pit dan quarry pit atau tempet pengambilan maerial.

10.  Sebagai alat gaji ,alat angkut dan alat dorong.

c.       Belt Conveyer

Belt conveyer dapat digunakan untuk mengangkut material baik yang berupa unit load atau bulk material secara mendatar ataupun miring, yang dimaksud dengan unit load adalah benda yang biasanya dapat dihitung jumlahnya satu persatu. Sedangkan bulk material adalah material yang berupa butir-butir bubuk atau serbuk . Fungsi Belt conveyer adalah untuk membawa material yang diangkut dari lokasi penambangan . Belt dapat dibuat dari berbagai macam bahan , yaitu lapis tenunan benang kapas yang tebal yang biasanya membentuk carcass.

d.      Backhoe

Bagian dalam utama dari backhoe :

1.      Bagian atas revolving unit ( bias berputar)

2.      Bagian bawah travel unit (bias berjalan)

3.      Bagian attachment yang dapat diganti

Backhoe dikhususkan untuk penggalian yang letaknya dibawah backhoe itu sendiri. Backhoe dapat berfungsi sebagai alat gali yang mempunyai tingkat kedalaman yang lebih teliti, juga dapat digunakan sebagai alat pemuat bagi truck-truck.

b.      Unit Pengolahan Bahan (Raw Mill)

a. Rotary Dryer

Fungsinya untuk mengeringkan bahan baku. Pengeringan dilakukan dengan mengalirkan gas panas sisa pembakaran dari kiln secara cocurrent.

b. Double Roller Chrusher

Fungsinya adalah untuk memperkecil ukuran limestone, sand clay, sand koreksi dan pasir besi setelah keluar dari dryer.

c. Hopper Raw Mix

Fungsinya adalah untuk mencampur dan menggiling bahan baku yang akan diumpankan ke kiln.

d. Air Separator

Fungsinya untuk memisahkan material halus dengan material kasar dimana material halus akan keluar sebagai produk, sedangkan material kasar dihaluskan lagi di raw grinding mill.

e. Tetra Cyclone

Fungsi alat ini adalah untuk memisahkan material halus dengan material kasar yang terbawa aliran gas keluar dari air separator.

f. Spray Tower

Fungsinya untuk mendinginkan gas panas hasil pembakaran di kiln yang berlebih dari suspension preheater.

g. Weighing Feeder

Fungsinya untuk menimbang limestone yang keluar dari bin agar konstan jumlahnya.

h. Raw Grinding Mill

Fungsi alat ini adalah untuk menggiling bahan baku yang diumpankan ke kiln.

i. Raw Mill Fan

Fungsi alat ini adalah untuk menarik material dari raw mill yang sudah halus untuk dibawa bersama aliran udara masuk ke cyclone

j. Electrostatic Presipitator

Fungsinya adalah untuk menangkap debu yang ada dalam aliran gas yang akan dibuang melalui cerobong sehingga tidak menimbulkan polusi.

k. Raw Meal Silo

- Blending Silo : untuk homogenisasi raw meal dengan bantuan udara.

- Storage silo :untuk menyimpan raw meal sebelum diumpankan ke kiln.

c.       Unit Pembakaran

a.       Suspention Prehater

Fungsinya adalah sebagai pemanas awal umpan rotary.

b. Rotary Kiln

Fungsinya untuk proses kalsinasi dan sinterisasi tepung baku menjadi Clinker.

c. Kiln Feed Bin

Fungsinya adalah untuk menampung umpan kiln yang siap untuk diumpankan.

d. Air Quenching Cooler

Fungsinya untuk mendinginkan Clinker secara mendadak dari 1400^oC menjadi 900-950^oC pada chamber 1.

d.      Unit Penggilingan Akhir

a. Clinker Storage Silo

Fungsinya adalah sebagai tempat penampungan Clinker.

b. Finish Grinding Mill

Fungsinya adalah untuk menggiling campuran Clinker dengan Gypsum yang ditambahkan agar menjadi halus.

c. Air Separator

Fungsi alat ini adalah untuk memisahkan mineral halus dengan mineral kasar dimana pertikel halus akan keluar sebagai produk sedangakna partikel kasar keluar untuk dihaluskan kembali di finish grinding mill.

e.       Unit Pengisian Packing

a. Cement Silo

Fungsinya adalah untuk menampung semen yang berasal dari finish mill sebelum masuk ke unit packing.

b. Vibrating Screen

Fungsinya adalah untuk menyaring semen dari pengotor sebelum masuk ke storage silo untuk pengepakan.

c. Storage Silo

Fungsinya adalah untuk menampung semen yang telah melewati vibrating screen untuk selanjutnya diumpankan ke rotary packer.

d. Rotary Feeder

Fungsinya adalah untuk mengatur pengumpanan semen.

e. Valve Bag Packing Machines

Fungsinya adalah untuk memasukkan semen kedalam kantong semen.

            2.4 Proses Pembuatan Semen

                        Proses pembuatan semen dapat dibedakan menurut:

1.      Proses Basah

Pada proses basah semua bahan baku yang ada dicampur dengan air, dihancurkan dan diuapkan kemudian dibakar dengan menggunakan bahan bakar minyak, bakar (bunker crude oil). Proses ini jarang digunakan karena masalah keterbatasan energi BBM.

2.      Proses Kering

Pada proses kering digunakan teknik penggilingan dan blending kemudian dibakar dengan bahan bakar batubara.

Berikut secara garis besar proses kering pembuatan semen :

a.       Quarry (penambangan)

Persiapan bahan baku baik penambangan limestone maupun clay. Tahapan penambangan seperti pada umumnya, ada drilling, blasting, haulage dan loading.

b.      Crushing

Ukuran limestone hasil tambang umumnya masih besar, sehingga hasil tambang dibawa ke crusher. Crusher berfungsi untuk mengecilkan ukuran limestone hasil tambang. Maksimum ukuran limestone yang masuk kecruher adalah 1500 mm dan setelah keluar crusher menjadi sekitar 75mm.

c.       Stronge

Setelah limestone melewati crusher, limestone tersebut ditampang disebuah tempat (storage). Ditempat ini terjadi pre-homogenization. Limestone hasil dari crushing belum memiliki ukuran yang sama, sebagian ada yang terlalu kecil atau besar. Pada storage, limestone yang ukurannya berbeda tersebut disebut merata (komposisinya) seingga homogen.

d.      Bin silo

Dari stronge tersebut limestone dibawa oleh belt conveyer menuju bin silo, demikian pula dengan clay, pasir silika dan pasir besi masuk ke bin silo masing-masing.

e.       Raw mill preperetion

Pada tahap ini keempat bahan baku dicampurkan. Setelah bahan baku tersebut dicampur maka campuran tersebut disebut raw material. Bahan baku tersebut kemudian masuk ke dalam unit operasi yang disebut raw mill.

Tujuan utama raw mill adalah :

a.       Grinding

Material campuran yang masuk dihaluskan lagi, yang semula 700 mm, setelah keluar dari raw mill menjadi 9 mikro.

b.      Drying

Material campuran dikeringkan sampai kelembapan 1%. Media pengeringan adalah hot gas yang berasal dari kiln.

c.       Transport

Hot gas yang dipakai untuk mengeringkan material berfungsi untuk mentransportasikan material campuran.

d.      Separating

Selama proses diraw mill, material yang sudah kemudian menuju tahapan proses berikutnya, sedangkan yang masih kasar akan terus mengalami penggilingan (grinding) sampai halus.

            Setelah keluar dari raw mill, bahan material ini disebut dengan istilah raw mix atau raw meal. Raw meal ini kemudian masuk lagi ke sebuah storange atau biasa disebut Blending Silo. Selain bertujuan untuk penyimpanan sementara, blending silo berfungsi untuk tempat homogenization. Proses Homogenization merupakan proses menyamakan ukuran dari bahan penyusun. Pre-homogenization materialnya hanya limestone saja, sedangkan Homogenization terdiri dari empat bahan baku semen. Sehingga proses homogenisasi yang dilakukan bertujuan untuk memaksimalkan pencampuran dari keempat bahan tersebut.

f.       Clinker Manufacture

Raw meal kemudian asuk kesebuah unit operasi yang disebut Pre-heater. Pre-heater ini terdiri dari beberapa siklon, umunya terdiri dari 4-5 siklon.

Pre-heater

Fungsinya sebagai pemanasan awal sebelum masuk ke proses selanjutnya. Media pemanasan berasal dari hot gas dari kiln. Proses pemanasan ini bertujuan untuk terjadinya proses Pre-calcination. Dari proses kalsinasi ini mulai lah terbentuk oksida-oksida pembentuk klinker (hasil proses di kiln). Proses kalsinasi adalah sebagai berikut :

CaCO₃ → CaO + CO₂

Reaksi ini terjadi pada suhu sekitar 800^oC, untuk reaksi diatas, yang paling utama adalah CaO, proses kalsinasi di Pre-Heater hanya sekitar 95%nya, sisanya dilakukan di Kiln.

Setelah keluar dari Pre-heater, material ini disebut dengan Kiln Feed. Kiln Feed ini masuk ke unit operasi pembentuk klinker (terak) yang disebut dengan Rotary Kiln.

Rotary Kiln

Disini terjadi proses kalsinasi lanjutan. Suhunya mencapai sekitar 1400^oC. Suhu sebesar ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, biasanya digunakan batu bara, IDO (Industrial Diesel Fuel Oil), Natural Gas, Petroleum Coke, dan lain sebagainya. Pada suhu sebesar ini, di kiln terjadi reaksi-reaksi logam sehingga dihasilkan mineral-mineral baru , yaitu:

a.       C₃S (3CaO.SiO₂)

b.      C₂S (2CaO.SiO₂)

c.       C3A (3CaO.Al₂O₃)

d.      C4AF (4CaO.Al₂O₃.Fe₂O₃)

g.      Cement Grinding

Setelah melewati cooler, Klinker ini kemudian dilewatkan ke Finish mill. Sebelum digiling, biasanya komposisi Klinker ditambah oleh bahan-bahan tambahan seperti gipsum, Pozzolan, Trash dan lain sebagainya. Untuk membuat semen tipe I cukup ditambah gipsum saja dalam proses ini klinker berubah lagi menjadi powder.Dalam Cement Mill ini klinker ditumbuk, digerus menggunkan bola-bola besi, cement mill berputar sehingga bola-bola tersebut menggerus klinker menjadi powder lagi.

Setelah halus, klinker ini berubah namanya menjadi hasil akhir yaitu semen , semen ini kemudian ditampung dicement silo sebelum akhirnya dikirim ke Bin Cement untuk proses Packing and Dispatch.

h.      Packing and Dispatch.

Langkah terakhir adalah pengepakan semen-semen. Setelah dari Cement Silo, semen ditransport ke Bin Cement dan akhirnya ada yang di packing dan ada yang dimasukkan ke bulk (curah).

2.5 Flow Chart

            2.6 Dampak Industri Semen Terhadap Lingkungan

            Berdasarkan bahan baku dan bahan bakar yang digunakan serta proses produksi, industri semen menyebabkan dampak lingkungan sebagai berikut:

a.       Lahan

Penurunan kualitas kesuburan tanah akibat penambahan tanah liat. Perubahan tataguna tanah akibat kegiatan penebangan dan penyerapan lahan serta pembangunan fasilitas lainnya, menyebabkan penurunan kapasitas air tanah yang pada akhirnya akan berpengaruh pada kuantitas air sungai disekitarnya. Hal ini akan menyebabkan keseimbangan lingkungan setempat.

b.      Air

Kualitas menurun akibat limbah cair dari pabrik dalam bentuk minyak dan sisa air dari kegiatan penambangan. Menimbulkan lahan kritis yang mudah terkena erosi dan pendangkalan dasar sungai, yang pada akhirnya akan menimbulkan banjir pada musim hujan.

Kuantitas air atau debit air menjadi berkurang karena hilangnya vegetasi pada suatu lahan akan mengakibatkan penyerapan air hujan oleh tanah ditempat itu berkurang, sehingga persediaan air tanah menipis. Sungai menjadi kering pada musim kemarau dan banjir pada musim hujan karena tanah tidak mampu menyerap air.

c.       Udara

Debu yang dihasilkan pada waktu pengadaan bahan baku dan selama proses pembakaran dan debu yang dihasilkan selama pengangkutan bahan baku ke pabrik dan bahan jadi keluar pabrik, termasuk pengantongannya. Debu yang secara visual terlihat di kawasan pabrik dalam bentuk kabut dan kepulan debu menimbulkan pencemaran udara serius. Suhu udara di sekitar pabrik naik. Gas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar minyak dan bumi batu bara , berupa gas CO, CO₂, SO₂ dan gas lainnya yang mengandung hidrokarbon dan belerang.

2.7  Kualitas Ekosemen

Hingga saat ini, terdapat dua macam tipe ekosemen (berdasarkan penambahan alkali dan kandungan klor) yaitu tipe biasa dan tipe rapid hardening. Ekosemen tipe biasa mempunyai kualitas sama baiknya dengan semen Portland biasa. Tipe ekosemen ini digunakan sebagai ready mixed concrete sedangkan ekosemen tipe fast hardening memiliki kekuatan konkrit serta pengerasan yang lebih cepat dibanding semen Portland tipe high-early strength (lihat Fig 2). Ekosemen tipe fast hardening digunakan pada blok arsitektur, bahan genteng, pemecah ombak, dan lain sebagainya. Ekosemen tipe fast hardening telah melewati standardisasi JIS (Japanese Industrial Standard).

Fig 1. Perbandingan kekuatan ekosemen dibandikan dengan semen Portland

Manfaat Ekosemen

Pengolahan sampah menjadi semen akan menambah metode alternatif pengolahan sampah yang lebih bernilai ekonomis dan biaya pengolahan sampah akan menjadi lebih murah. Sebagai contohnya, di Jepang, biaya pengolahan sampah konvensional sebelum keberadaan teknologi ekosemen ialah sebesar 40,000 yen/ton dan sekarang turun menjadi 39,000 yen/ton.

Selain itu, teknologi ekosemen sangat ramah lingkungan. Pada proses produksi ekosemen, sebagian CaO yang dibutuhkan dapat diperoleh dari abu insenerasi sehingga mengurangi penggunaan batu kapur (CaCO₂) yang selama ini merupakan sumber emisi gas CO₂ pada industri semen. Atas keberhasilan dalam mengurangi emisi CO₂ ini, teknologi ekosemen mendapat penghargaan dari menteri lingkungan Jepang atas peranannya dalam mencegah pemanasan global.

Fig 2. Flowchart pembuatan ekosemen

           

Share this post