PARTICULATE EMISSIONS CHARACTERISTICS OF CO-FIRING IN INDUSTRIAL BOILER

KARAKTERISTIK EMISI PARTIKULAT DARI BAHAN BAKAR CO-FIRING DI BOILER INDUSTRI

Abstract

ABSTRACT
PT. X is a textile industry that consumed a massive amount of coal for their boiler operation. This required substantial costs to obtain coal from Sumatra and Kalimantan Island. An alternative solid biofuel (briquette) was developed to combine bottom ash and biomass made from municipal solid waste, which is called as Biomass Coal Fuel (BCF) briquette. The purpose of this study is to measure the total concentration of particulate matter and emission factor (PM) emitted from two burning experiments: only coal (100%) and mixed coal fuel with 10% of BCF (co-firing). Mixed of coal and BCF burning carried out in the Fire-tube boiler where the PM emission is released through the stack. The Laboratory of Center for Pulp and Paper carried out measurement of particulate emission with methodology referring to SNI 7117.17-2009. Particulate matter concentration emitted from only coal burning was 12.1 mg/Nm3 but when mixed BCF and coal were used, the higher concentration was emitted of 70.9 mg/Nm3. The addition of BCF briquettes affects the particulate matter emission, even though the emitted emission does not exceed the quality standard in the regulation. The increase of particulate concentration is due to the characteristics of the BCF briquette, which has a low heating value and high ash content. The boiler has already been equipped with cyclone and wet scrubber therefore PM emissions presented here are treated emissions. The controlled PM emission factor of BCF was 4.46 g/kg which is higher than only coal of 0.51 g/kg. BCF briquette can be still used as co-fuel for the boiler but further effort is still required to reduce the ash content of the BCF and to increase the calorific value of the BCF.

ABSTRAK
PT. X, sebuah industri tekstil, mengonsumsi batu bara sebagai sumber energi untuk pengoperasian boiler dalam jumlah yang cukup besar, hal tersebut membutuhkan biaya yang cukup besar untuk mendapatkan batu bara dari Pulau Sumatera dan Kalimantan. Alternatif bahan bakar yang dapat digunakan untuk menggantikan konsumsi batu bara adalah Briket Biofuel yang terbuat dari gabungan bottom ash dan biomassa yang berasal dari limbah perkotaan, disebut sebagai Biomass Coal Fuel (BCF). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengukur konsentrasi Total Partikulat yang diemisikan dari pembakaran batu bara dan pembakaran batu bara dengan subsitusi BCF sebanyak 10%. Pembakaran bahan bakar tersebut dilakukan di dalam boiler dimana emisi partikulat dilepaskan melalui cerobong. Pengukuran emisi partikulat dilakukan oleh Badan Besar Pulp dan Kertas dengan metodologi mengacu pada SNI 7117.17-2009. Konsentrasi materi partikulat yang diemisikan hanya dari pembakaran batubara adalah 12,1 mg/Nm3 tetapi ketika BCF disubsitusi konsentrasi emisi meningkat yaitu 70,9 mg/Nm3. Penambahan briket BCF mempengaruhi emisi bahan partikulat, meskipun emisi yang dikeluarkan tidak melebihi baku mutu dalam regulasi. Peningkatan konsentrasi partikulat ini disebabkan karakteristik briket BCF yang memiliki nilai kalor rendah dan kadar abu tinggi. Boiler telah dilengkapi dengan cyclone dan wet scrubber sehingga emisi PM yang disajikan disini merupakan emisi yang diolah. Faktor emisi dari partikulat dari BCF adalah 4,46 g/Kg yang lebih tinggi dari batu bara yang hanya 0,51 g/Kg. BCF masih dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk boiler tetapi masih diperlukannya upaya yang lebih lanjut untuk mengurangi kadar abu BCF dan meningkatkan nilai kalor BCF.