Pabrik modern menutup loop kendali kecerahan (brightness) dengan sensor online dan algoritma canggih, lalu menambah “bio‑bleaching” berbasis xilanase untuk memangkas ClO₂ dan kaustik—tanpa mengorbankan ISO brightness.
Di lantai pabrik pemutihan (bleaching) pulp, angka‑angka berbicara. Sappi Somerset menurunkan total kappa factor dari 0,446 menjadi 0,413—setara pemotongan konsumsi bahan kimia 7,4%—setelah beralih dari kontrol konvensional ke optimisasi model prediktif. Burgo Ardennes di Prancis membukukan penurunan pemakaian ClO₂/bahan kimia 8,7% ketika retrofit Advanced Process Control (APC) dari Metso menstabilkan operasi pemutihan [pulp-paperworld.com]. Di Swedia, lini pulp Billerud melaporkan ~10% lebih rendah konsumsi bahan kimia (≈€2 juta penghematan) dan kecerahan lebih seragam sesudah pemasangan optimizer berbasis model [researchgate.net].
Kombinasi sensor brightness residual online dan algoritma (MPC/fuzzy logic/AI) tak hanya memangkas dosis ClO₂/Cl₂, peroksida, dan alkali secara dinamis; ia juga memperkecil variabilitas sehingga margin overdosis bisa dipangkas. Pada satu studi lima bulan, simpangan baku (standard deviation) kecerahan ISO akhir menyusut dari sekitar 0,80 menjadi 0,39.
Advanced process control berbasis sensor online
APC mengandalkan brightness dan residual sensors (sensor residu kimia) yang membaca proses secara real time, memberi makan algoritma kendali tingkat lanjut seperti Model Predictive Control (MPC), fuzzy logic, dan AI. Sistem ini menyesuaikan dosis ClO₂/Cl₂, peroksida, dan alkali secara otomatis untuk mempertahankan target kecerahan ISO (standar derajat putih pulp) dan menghindari overshoot.
Contohnya, penambahan “bleach optimizer” berbasis MPC di sebuah pabrik Kraft memungkinkan kendali ClO₂ waktu nyata lewat sensor total‑bleach‑load/BLT (total beban pemutihan; mengukur lignin pada serat + filtrat) dan analyzer brightness/residual inline. Di praktiknya, pengendalian APC kerap diintegrasikan dengan pengumpan bahan kimia presisi agar penyesuaian dosis setara perintah kendali—fungsi yang secara operasional ditopang oleh perangkat seperti dosing pump akurat.
Hasilnya terukur. Sappi Somerset menurunkan total kappa factor 0,446→0,413 (−7,4% total bahan kimia bleaching) dibanding kontrol kappa factor konvensional. Burgo Ardennes meraih −8,7% pemakaian ClO₂/bahan kimia berkat retrofit Metso APC [pulp-paperworld.com]. Billerud mencatat ~10% lebih rendah penggunaan bahan kimia (≈€2 juta penghematan) plus brightness lebih seragam setelah optimizer terpasang [researchgate.net]. Secara agregat, penutupan loop brightness memungkinkan pemotongan dosis bleaching ≈5–10% sembari menjaga kualitas produk [researchgate.net].
Baca juga:
Stabilitas pH dan variabilitas brightness
Manfaat APC meluas ke stabilitas proses. Dalam implementasi Capstone, variasi pH tahap E1 (simpangan baku) turun dari 0,38 menjadi 0,17—yang mengurangi overfeed kaustik. (Kontrol pH yang lebih baik meningkatkan efisiensi ekstraksi dan menurunkan carryover lignin.) Algoritma compensated‑brightness di tahap Cl pertama membantu pabrik lebih konsisten mencapai target brightness—menurunkan deviasi rata‑rata dari 62,9% menjadi 60,7% ISO dan memangkas variabilitas ±α (σ) dari 3,0 menjadi 2,5 [bioresources.cnr.ncsu.edu].
Pretreatment xilanase untuk pemangkasan ClO₂
Enzim hidroletik—terutama xilanase—telah terbukti luas sebagai pretreatment biobleaching untuk “menggantikan” sebagian bahan kimia agresif. Xilanase menyingkirkan fragmen hemiselulosa/xilan dan melarutkan carrier lignin, sehingga pulp lebih mudah diputihkan. Pada eucalyptus kraft pulp, satu tahap xilanase bakteri murni di pH 10 dan ~60–90 °C memungkinkan pengurangan muatan ClO₂ 20% pada tahap D₀ (chlorination pertama) dan penurunan kaustik 10% di ekstraksi alkali Eₚ, dengan target brightness dan kekuatan tetap terjaga [pmc.ncbi.nlm.nih.gov].
Besaran ini selaras dengan literatur: satu ulasan menyimpulkan xilanase biasanya “reduce[s] the demand for oxidizing chemicals by ≈20% to achieve the same level of brightness” [researchgate.net]. Studi dissolving pulp di Indonesia juga menemukan penambahan xilanase memangkas bahan kimia sekitar 20% untuk brightness yang sama [researchgate.net].
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Demonstrasi pilot berskala industri
Pada uji skala pilot dengan intensitas industri (pulp Acacia/Eucalyptus), penyisipan xilanase ekstremofilik Xyn11 menghasilkan 91,1% ISO brightness dengan 15% lebih sedikit ClO₂ secara total [mdpi.com]. Setelah tahap D₂, pulp yang diberi enzim sudah lebih terang—90,7% ISO setelah D₁—dibanding referensi tanpa enzim, mengindikasikan tahap akhir bisa dieliminasi; menghapus D₂ ini akan memotong ≈25% lagi beban ClO₂ [mdpi.com]. Pada hardwood, aplikasi Xyn11 memberikan penghematan ClO₂ ≈15% dengan brightness tetap melampaui referensi [mdpi.com].
Dampak ke hasil (yield) relatif kecil—sekitar ~1% kehilangan yield pulp yang dilaporkan—dan sifat kekuatan kertas tetap dapat diterima [pmc.ncbi.nlm.nih.gov]. Lebih jauh, biobleaching memperbaiki kualitas efluen: pada sekuens XD₀EₚD₁, penggunaan Xyn11 menurunkan total COD (chemical oxygen demand) sebesar 44% [mdpi.com]. Dampak lingkungan turut membaik: dengan menurunkan muatan chlorine(oxide), pembentukan AOX (adsorbable organic halides) ikut turun; satu studi US EPA menyebut bahwa eliminasi 20% ClO₂ di kondisi ECF (elemental chlorine‑free) umumnya menurunkan AOX secara hampir proporsional. Selain itu, pH yang lebih tinggi dan lebih sedikit klorida pada ekstraksi dari biobleaching berbasis xilanase menghasilkan lebih sedikit organik terklorinasi.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Kombinasi APC dan enzim
Di tataran biaya, integrasi xilanase dapat memangkas biaya bahan kimia bleaching sekitar seperlima atau lebih [researchgate.net] [pmc.ncbi.nlm.nih.gov]. Beberapa produsen memproyeksikan penghematan lebih tinggi ketika tahap enzim dipadukan dengan kendali proses lanjutan. Dalam konfigurasi seperti ini, keakuratan injeksi bahan kimia menjadi esensial agar algoritma dan enzim bekerja sinergis—suatu praktik yang secara operasional diakomodasi oleh perangkat dosing presisi seperti dosing pump.
Catatan sumber dan konteks data
Semua hasil di atas didokumentasikan oleh studi peer‑review dan laporan industri penuh skala pabrik atau pilot (kecuali bila disebut). Rujukan yang dikutip: researchgate.net pulp-paperworld.com researchgate.net pmc.ncbi.nlm.nih.gov mdpi.com researchgate.net mdpi.com. (Data yang ditampilkan di atas berasal dari operasi skala penuh/pabrik atau pilot, kecuali disebutkan lain.)
