Mewarnai 1 kg kain bisa menelan 40–200 liter air bersih. Dua tuas terbesar—low-liquor-ratio machines dan daur ulang air—secara konsisten memangkas konsumsi dan biaya, dari India hingga Indonesia.
Skala pemakaian air di dyeing tekstil besar dan makin sulit ditoleransi. Berbagai studi mencatat kebutuhan 40–200 L air berkualitas per kilogram kain (lihat link.springer.com dan www.mdpi.com), sementara pada 2015 konsumsi global industri mencapai ≈79×10^9 m³ dengan ~80% terbuang sebagai limbah cair (www.mdpi.com).
Di kawasan tekstil Indonesia, tekanan iklim dan standar lingkungan yang kian ketat mendorong konservasi serta reuse. Kerangka regulasi negara ini juga bergerak ke arah baku mutu efluen yang lebih ketat dan mendorong pemanfaatan ulang air (www.researchgate.net). Strategi yang dipilih harus menyeimbangkan kelayakan teknis, biaya investasi/operasi, dan kepatuhan.
Liquor ratio rendah: definisi dan batas fisik
Liquor ratio (LR, rasio massa air terhadap massa kain) di mesin dyeing konvensional lazimnya 8:1–20:1, sementara desain modern beroperasi di ~5:1 atau lebih rendah (textalks.com; www.coats.com). Sebagai contoh, jet/jig lama sekitar 1:10, sedangkan unit resirkulasi bertekanan tinggi baru bisa 1:4–1:5.
Efeknya besar: memangkas LR dari 1:8 menjadi 1:4 mengurangi pemakaian air ~50% (www.informedchoicematrix.net). Sebuah NGO tekstil melaporkan pabrik knit-dyeing besar menghemat ~1.900–2.000 m³/hari dengan mesin LR rendah modern—sekitar 660 m³/shift—setara 655.000–690.000 m³/tahun dan hampir US$100–200 ribu/tahun dari penghematan air/uap/kimia (www.informedchoicematrix.net; www.informedchoicematrix.net). Untuk yarn dyeing, upgrade dari 8:1 ke 4,5:1 menghemat ~44% air untuk output yang sama (www.coats.com).
Beyond water: lebih sedikit volume bath berarti energi pemanasan lebih rendah dan bahan kimia (garam, alkali) yang didosis per liter ikut turun; ketika konsumsi air dipangkas separuh, penghematan energi ~30% pernah diobservasi (www.informedchoicematrix.net). Aliran yang lebih pendek juga mengurangi bilasan; pada reactive dyeing, LR yang lebih pendek menurunkan kebutuhan kaustik/soda ash serta beban salinitas—tiap penurunan LR dapat menurunkan kebutuhan garam/alkali secara nyata (karena additives dihitung per liter) (textalks.com). Formulasi dan pemilihan auxiliaries yang cermat (mis. surfactants efisien) tetap diperlukan, namun mesin LR rendah modern umumnya mempertahankan keseragaman hasil dan fastness setara (www.informedchoicematrix.net; textalks.com).
Secara praktik, batch dye machine modern—soft‑flow, high‑pressure jets, HT beams—biasa beroperasi di LR 4:1–8:1 (textalks.com). Ultra‑low “winch”/“beach” dapat mendekati ~3:1 atau lebih rendah; jigger/reel dyeing sekitar 1:3 (textalks.com). Namun ada batas fisik “carry‑over”: kapas membawa 200–250% air (2–2,5× beratnya), sehingga exhaust dyeing pada 100% kapas tak realistis turun di bawah ≈1:3 (textalks.com).
Baca juga: Apa itu Chemical?
Data operasional dan dampak utilitas
Brief teknis terbaru: menurunkan LR dari 1:8 ke 1:4 memberi ~50% penghematan air dan ~30% penghematan energi (www.informedchoicematrix.net). “Modern knit‑dyeing machines” dilaporkan bisa menghemat ~1.900–2.000 m³/hari (≈690 000 m³/tahun) di fasilitas besar, dengan penghematan energi terutama dari beban steam yang lebih kecil (www.informedchoicematrix.net; www.informedchoicematrix.net).
Pada yarn dyeing, sekadar mengubah “load/load” dan kecepatan pompa dari 8:1 ke 6,5:1 menurunkan air ~19% (www.coats.com), sementara upgrade ke 4,5:1 memberi ~44% penghematan (www.coats.com). Bahkan tanpa hardware baru, optimasi bobot muat dan parameter pompa pada mesin lama bisa menurunkan LR dengan capex minimal; penghematan utilitas/kimia tahunan bagi unit besar sering dilaporkan di atas US$100.000 (www.informedchoicematrix.net). Untuk dosing bahan kimia yang lebih presisi pada skema LR rendah, pabrik lazim mengandalkan peralatan seperti dosing pump berakurasi tinggi.
Reuse langsung bak celup (closed‑loop dyeing)
Strategi pertama reutilisasi adalah direct dyebath reuse (reuse bak celup: menganalisis “exhausted” dyebath, lalu menambahkan dyestuff/kimia untuk batch berikutnya). U.S. EPA dan Georgia Tech menunjukkan teknik ini feasible pada batch dyeing (nepis.epa.gov; nepis.epa.gov). Di pabrik karpet, lima batch berturut dari satu dyebath memenuhi spesifikasi kualitas (nepis.epa.gov).
Kebutuhan peralatan relatif sederhana: tangki penyangga, pompa, katup, serta spektrofotometer/komputer untuk mengukur sisa zat warna dan menentukan dosis makeup (nepis.epa.gov; nepis.epa.gov). Pengukuran dan re‑dosing bisa ditopang oleh dosing pump industrial untuk konsistensi batch.
Hasilnya signifikan: pada nylon carpet dyeing, tiap siklus reuse (rata‑rata ~6–10 kg karpet per run) menghemat US$23,85–US$28,60 per batch (~US$0,025/kg karpet) dibanding sekali pakai (nepis.epa.gov). Sekitar 65% penghematan datang dari kimia tambahan (garam/alkali, dll.), 20% dari energi, dan 15% dari air/biaya sewer (nepis.epa.gov). Dengan operasi penuh, studi memperkirakan ~US$30.000/tahun hemat per mesin dye yang dikonversi ke reuse (nepis.epa.gov).
Capex untuk dua mesin jet/dip besar sekitar US$70.500 (USD 1980‑an)—mencakup tangki penyangga 8‑foot (~23 m³), pompa, pipa, kontrol, spektrometer, dan komputer kecil; dengan rekayasa tambahan dan ~US$5.000/tahun perawatan, payback ≈1,5 tahun, dan umumnya 0,5–2 tahun (nepis.epa.gov; nepis.epa.gov). Kualitas terjaga; tiap reuse praktis menghilangkan satu bath efluen, memangkas konsumsi/limbah ~1/(jumlah reuse). Jika bath dipakai 3–4 kali, konsumsi air per potong turun ~25–40% (di luar penghematan dari LR rendah). Karena sebagian besar dye berikatan ke kain (hanya ~5% tersisa di bath), make‑up konsentrasi relatif stabil dan kualitas tetap (lihat nepis.epa.gov dan nepis.epa.gov). (Catatan: EPA juga menyiapkan panduan/software implementasi re‑konstitusi.)
Daur ulang efluen terolah: MLD ke ZLD
Pendekatan kedua adalah mengolah efluen (spent dyebath/bilas) hingga kualitas tinggi untuk reuse. Skema lanjutan menggabungkan proses biologis/fisik dengan adsorpsi atau filtrasi membran guna mencapai MLD (Minimal Liquid Discharge) atau ZLD (Zero Liquid Discharge). Contoh di Tirupur, India: reaktor biologis → pengeluaran sludge → filtrasi → ion‑exchange + adsorpsi dekolorisasi → reverse osmosis/RO (www.watertechonline.com). Pada tahap biologis, pabrik dapat menerapkan solusi seperti biological digestion aerobik/anaerobik sebelum pemisahan padatan.
Permeat RO hampir bebas garam (≤1% dari garam awal) dan dikembalikan ke proses (www.watertechonline.com). Retentat ionik kemudian ditangani dengan nanofiltration (NF) atau evaporasi; menghasilkan sodium sulfate padat (sering dipakai ulang dalam dyeing) dan hanya membuang sisa brine garam (www.watertechonline.com). Dalam rantai ini, unit seperti clarifier umum dipakai untuk pengendapan sludge, sementara polishing warna sering mengandalkan ion‑exchange dan media karbon aktif seperti activated carbon.
LANXESS melaporkan bahwa dengan konfigurasi tersebut hampir semua efluen dieliminasi (“no more waste water”) dan air sepenuhnya dikonservasi (www.watertechonline.com). Di klaster Tirupur, pabrik‑pabrik ZLD kolektif kini mengolah sekitar 24.000 m³/hari efluen tekstil (www.watertechonline.com). Pada tahap membran, opsi seperti RO air payau dan nanofiltration dipilih berdasar TDS/beban garam, dengan pretreatment partikel menggunakan media seperti sand filter.
Pendekatan yang lebih moderat mengandalkan membran/oksidasi lanjut. Pilot di Tiongkok memakai dua tahap: flokulasi + sand filter → ozonasi → ultrafiltration (UF) → RO → ozonasi kedua + UF+RO, menghasilkan kualitas “air minum”; warna turun 92–97× via ozon, RO menurunkan TDS; air olahan memenuhi kriteria reuse ketat untuk COD (chemical oxygen demand), warna, kekerasan, klorin, dsb. (www.mdpi.com). Biaya operasi ≈US$0,44/m³—beberapa kali lipat harga air kota di banyak tempat—dengan ~65% biaya adalah listrik untuk ozon/RO (www.mdpi.com; www.mdpi.com). Untuk tahap UF di skema ini, unit ultrafiltration lazim diposisikan sebagai pretreatment ke RO.
Meski demikian, reuse parsial pun berdampak. Air bilasan terolah (setelah sand/GAC filter) kerap dipakai ulang di pretreatment; air kota yang dipoles juga bisa diterima jika diproses memadai. Studi India membangun plant daur ulang sederhana (slow sand filter + GAC + ion‑exchange) untuk memoles air limbah kota hingga TDS ~400 mg/L (www.researchgate.net). Total biaya olah ≈18,77 Rupee/1.000 L (~US$0,27/m³), sedikit di bawah ongkos beli 22–25 Rupee/m³ (air baku TDS ~1.000–1.200 mg/L) (www.researchgate.net), memberi margin ~Rs1,23/m³ (www.researchgate.net). Untuk 18.000 m³/hari, estimasi profit ~Rs22.000/hari (~US$300), ≈Rs 8,1×10^6/tahun (~US$100 ribu) (www.researchgate.net). Air daur ulang dengan TDS lebih rendah ini bahkan meningkatkan kualitas pewarnaan—K/S (color strength) dan fastness lebih baik (www.researchgate.net; www.researchgate.net). Pada konfigurasi seperti ini, resin ion‑exchange resin berperan memoles TDS dan penukar ion spesifik.
Baca juga: Dissolved Air Flotation
Biaya, OPEX, dan payback
Capex reuse dyebath relatif rendah: tangki penyangga 22.700 L (≈23 m³), pompa, kontrol, spektrofotometer/komputer untuk dua mesin dye diperkirakan ~US$70.500 (USD 1980‑an) (nepis.epa.gov). Sebaliknya, plant olah penuh (RO, unit ion exchange, oksidasi, dsb.) jauh lebih mahal (kemungkinan di kisaran US$100 ribu–jutaan, bergantung skala).
OPEX vs harga air: pada studi Tiongkok (UF+RO+ozon), biaya olah ≈US$0,44/m³ (www.mdpi.com), sedangkan air utilitas tak terolah ~US$0,25–0,30/m³ (22–25 Rupee/1.000 L ≈US$0,27) (www.researchgate.net). Artinya, reuse itu ≈1,6× harga air baku. Produsen Jerman menyebut biaya tambahan nyaris nol bila sistem dijalankan dengan energi terbarukan/solar (www.watertechonline.com). Ada juga nilai byproduct: sulfate yang dipulihkan bisa dipakai ulang, sementara chloride dibuang murah (www.watertechonline.com).
Setiap m³ yang didaur ulang adalah m³ yang tidak dibeli. Dalam contoh India, ketika pabrik membayar 22–25 Rupee/m³ untuk air baku dan mendaur ulang pada biaya bersih ~Rs20/m³ (all‑in), margin ~Rs1,23/m³ tercapai; di 18.000 m³/hari, itu ≈Rs22.140/hari (www.researchgate.net). Dalam studi EPA karpet, porsi tagihan air/sewer yang dihemat adalah ~15% dari ~US$0,025/kg karpet yang dihemat per reuse (nepis.epa.gov).
Kimia lebih hemat: air daur ulang berkualitas baik biasanya bertotal padatan terlarut/TDS lebih rendah dibanding air tanah/sungai, sehingga kebutuhan pewarna/additives untuk “melawan” hardness/ion latar menurun; pilot India mencatat K/S meningkat dan pemakaian dye sedikit turun (www.researchgate.net; www.researchgate.net). Pada reuse dyebath, sebagian besar dye memang terserap ke kain (umumnya hanya ~5% tersisa di bath), sehingga nyaris tak ada dye “terbuang” saat bilas—ini menghemat zat warna di tiap siklus (nepis.epa.gov; nepis.epa.gov).
Payback: untuk reuse dyebath, ROI 1–2 tahun lazim (nepis.epa.gov). Untuk plant efluen, titik impas sangat ditentukan tarif air/efluen lokal—pada skenario yang dikutip, biaya daur ulang (=Rs18,77/m³) sedikit di bawah biaya suplai (Rs22–25/m³), memberi margin tipis (www.researchgate.net). Pada tarif air ~US$0,50/m³, biaya treatment US$0,44/m³ nyaris impas; namun bila air sangat murah (<us$0,10 canggih="" ekonomis="" hanya="" jika="" langsung.<="" mengandalkan="" m³),="" p="" penghematan="" reuse="" tak="" teknologi="" umumnya=""> </us$0,10>
Aspek regulasi dan jangka panjang: banyak yurisdiksi memperketat baku mutu warna/parameter efluen atau mendorong ZLD (misalnya standar warna yang ketat di Indonesia). Sistem reuse dapat menghindari biaya kepatuhan/denda yang tidak dihitung dalam studi‑studi ini, plus nilai reputasi merek “hijau” dan permintaan pelanggan atas sustainability (linkspringer.com; www.researchgate.net). Untuk paket teknologi, penyedia membrane systems yang menggabungkan RO, NF, dan UF mempermudah integrasi unit‑unit tersebut secara modular.
Baca juga: Sea Water Reverse Osmosis
Ringkasan bisnis dan implikasi
Baik pengurangan di hulu (mesin LR rendah) maupun reuse air menurunkan beban air/efluen secara terukur. Adopsi LR rendah menurunkan konsumsi per kg ~30–50% (www.informedchoicematrix.net; www.coats.com) dan memangkas tagihan utilitas segera—satu laporan menyebut penghematan air/uap setara US$100–200 ribu/tahun (www.informedchoicematrix.net). Reuse dyebath/efluen menekan permintaan air segar lebih jauh: proyek EPA menunjukkan hemat ~US$0,025/kg karpet dari reuse (nepis.epa.gov), sementara plant reuse India memproyeksikan ~Rs80 lakh/tahun net saving pada 18.000 m³/hari (www.researchgate.net).
Rentang capex dari yang sederhana (pompa & tangki untuk reuse) sampai signifikan (RO/ion‑exchange/oksidasi skala penuh), namun payback umumnya beberapa tahun atau kurang ketika tarif air dan penalti efluen dihitung (nepis.epa.gov; www.researchgate.net). Di Indonesia dan tempat lain, kasus bisnis makin kuat seiring air kian langka/mahal: banyak pabrik melaporkan ROI <~3 tahun untuk investasi reuse, dengan penghematan berlanjut setelahnya (link.springer.com; www.mdpi.com). Dalam implementasi, rancangan berlapis—pretreatment partikel dengan steel filter housing bertekanan industri, filtrasi media, polishing activated carbon, diakhiri membran/pertukaran ion—memastikan kualitas reuse yang konsisten dan kepatuhan jangka panjang.
Sumber data dan kasus: Informed Choice Matrix; Coats Group Plc; TexTalks; U.S. EPA (1984, 1985); Chougule & Sonaje (2013); Water Technology Online/LANXESS; Yin & Guo (2019); Rodrigues et al. (2022); Goswami & Chaudhary (2025).
