Bleach plant adalah salah satu penggerek air terbesar di pabrik pulp. Dengan counter‑current washing, optimisasi reuse, dan konversi ke ECF/TCF, konsumsi air segar bisa turun puluhan persen—seraya memangkas beban organoklorin.
Di pabrik pulp modern, arus air paling deras sering terjadi di bleach plant—deretan tahapan cuci yang menentukan kualitas pulp sekaligus jejak lingkungan. Best-available techniques di Eropa menargetkan efluen bleach plant serendah 12–25 m³ per ADt (air‑dry tonnes, satuan ton kering‑udara) pulp kraft yang dioptimalkan [eur-lex.europa.eu]. Di Indonesia, standar industri hijau membatasi pemakaian air segar 65 m³/ton (pabrik pulp) atau 45 m³/ton (pulp–kertas terintegrasi) dengan ≥25% daur ulang [fr.scribd.com].
Riset industri menyebut konsumsi air global pabrik pulp–kertas modern rata‑rata ~28,7 m³/ton, sementara beberapa pabrik di India masih 80–150 m³/ton—celah yang bisa ditutup lewat reuse dan penutupan sirkuit [researchgate.net]. Kabar baiknya: teknik yang tepat tak hanya menghemat air, tapi juga menurunkan kebutuhan bahan kimia bleaching.
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Counter‑current washing multistage
Inti penghematan adalah counter‑current washing (arus balik): air cuci paling bersih dialirkan ke tahapan terakhir, dan filtratnya dipakai ulang ke tahapan lebih awal [pulpandpapercanada.com]. Praktiknya, banyak pabrik mengoperasikan 3–6 tahap counter‑current sehingga filtrat tiap tahap mencuci pulp yang lebih bersih berikutnya [pulpandpapercanada.com]. EU BAT mengindikasikan efluen bleach plant dapat ditekan ke 12–25 m³/ADt pada kraft mills yang dioptimalkan [eur-lex.europa.eu].
Peningkatan efisiensi cuci juga mengurangi kebutuhan bahan kimia. Washer berkecepatan tinggi—mulai dari multistage vacuum drum hingga pressure diffuser—mengekstraksi lebih banyak lignin dan residu kimia, sehingga konsumsi klorin di bleaching turun dan lebih banyak organik (black liquor) masuk ke recovery; studi kasus menegaskan pencucian brownstock yang lebih baik “mengurangi konsumsi klorin di bleaching dan beban emisi efluen” [eur-lex.europa.eu]. Untuk penanganan aliran reuse yang makin “kotor”, pra‑filtrasi seperti ultrafiltration kerap dipakai sebagai pretreatment sebelum sistem polishing.
Patokan konsumsi air dan kualitas pulp
Data Eropa menempatkan efluen bleach plant di 12–25 m³/ADt sebagai tolok ukur [eur-lex.europa.eu]. Bandingkan dengan regulasi Indonesia—65 m³/ton (pulp) atau 45 m³/ton (terintegrasi) dengan ≥25% daur ulang [fr.scribd.com]—dan performa global ~28,7 m³/ton versus 80–150 m³/ton di sebagian pabrik India [researchgate.net]. Teruji di lapangan: eksperimen bleaching kraft D0‑(E+P)‑D1‑P dengan 3 m³/hari air cuci tetap mencapai ISO brightness yang dapat diterima; ketika cuci di tahap bleaching dihilangkan, spesifikasi tidak tercapai [scielo.br]. Artinya, “wash factor” sangat rendah mungkin, tapi menghapus pencucian justru merusak brightness/kualitas [scielo.br].
Baca juga:
Reuse proses dan water‑pinch
Pabrik makin agresif mengalirkan ulang “white water” (filtrat shower mesin kertas) dan filtrat tahap klorin untuk mencuci pulp hasil O₂‑delignification; filtrat tahap alkali dipakai ke tahap lebih awal. Uji pilot memakai efluen bleaching terolah—ber-COD (chemical oxygen demand, ukuran beban organik) rendah maupun tinggi—sebagai pengganti air segar untuk seluruh cuci bleaching: kebutuhan ClO₂ naik dari 8,1 menjadi 13,8–16,3 kg ClO₂/ton demi mencapai 90% ISO brightness, namun kualitas pulp tidak terpengaruh dan beban ke unit pengolahan efluen tetap terkendali [bioresources.cnr.ncsu.edu]. Ketika beban organik reuse tinggi, kebutuhan ClO₂ naik sekitar 70–100% [bioresources.cnr.ncsu.edu]. Untuk memproduksi air reuse yang lebih konsisten, unit seperti membrane bioreactors (MBR) menggabungkan proses biologis dan membran UF.
Secara sistemik, optimisasi water‑pinch (analisis “pinch” aliran air) memotong kebutuhan air segar secara drastis. Simulasi bleach plant kraft (tahap Cl₂–alkali–hipoklorit) menurunkan air cuci segar dari 8.628 menjadi 5.086 m³/hari—pemangkasan 41%—dan sekaligus memangkas efluen dari 5.097 menjadi 1.549 m³/hari [researchgate.net]. Praktisnya, reuse filtrat lintas tahap dan hanya “purge” aliran kecil sebagai makeup (mis. 12–25 m³/ton). Kasus industri melaporkan penutupan sirkuit menghemat air 11,4% [researchgate.net], dan studi terperinci mencapai reduksi air segar hingga 66% dengan efluen turun 54% berkat algoritma reuse agresif [researchgate.net]. Di banyak pabrik, polishing memakai paket RO/NF/UF untuk air proses.
Catatan penting: pengenceran yang makin rendah sering menaikkan kekuatan efluen (COD) dan bisa menuntut dosis bahan kimia bleaching lebih tinggi. Kontrol dosis presisi dengan dosing pump membantu menjaga stabilitas proses saat siklus reuse ditutup lebih rapat.
ECF dan TCF: dampak lingkungan lebih rendah
Elemental‑chlorine‑free (ECF) mengganti Cl₂ dengan ClO₂, meniadakan produk samping dioksin dan sebagian besar organoklorin. Studi menunjukkan ECF menurunkan AOX (adsorbable organic halides, indikator senyawa organoklorin) sekitar 90% dan mendorong klorofenol serta 2,3,7,8‑TCDD (dioksin) ke level tak terdeteksi [p2infohouse.org]. Secara praktik, pabrik ECF memenuhi batas efluen ketat—mis. target EU “BAT‑AEL” ~0,25 kg AOX/ADt—terutama lewat reduksi kimia klorin dan pencucian pulp yang lebih efisien.
Totally‑chlorine‑free (TCF) hanya memakai oksigen, peroksida, ozon, dan sejenisnya sehingga semua organoklorin dan AOX dieliminasi (AOX≈0). Efluen TCF berisi organik teroksigenasi (asam, aldehida, dll.) yang dapat diolah biologis tanpa halogen toksik. Tantangannya, mencapai brightness tinggi lebih sulit: studi menyebut kekuatan kering (tensile dan tear) pulp TCF sering ~10% lebih rendah dibanding ECF setara [p2infohouse.org]. Yield juga bisa lebih rendah: ada laporan kebutuhan kayu 6–10% lebih besar pada TCF dibanding ECF, dengan contoh pabrik Nordik “Wisaforest” memerlukan 6% serat lebih banyak untuk produk TCF dibanding grade ECF serupa [p2infohouse.org]. Biaya modal dan bahan kimia TCF juga lebih tinggi; analisis menunjukkan biaya bleaching tambahan sekitar 60% di atas ECF [p2infohouse.org].
Di akhir 1990‑an, ECF sudah menyalip TCF secara global—data 1997 menunjukkan ~50% pulp bleaching dengan ECF vs ~6% TCF, dan jaraknya kian melebar setelah itu [p2infohouse.org]. Pabrik modern mengombinasikan O₂‑delignification dan ECF untuk memangkas polutan terhalogenasi. Pemolesan efluen tetap mengandalkan proses biologis seperti activated sludge, dan bila diperlukan polishing adsorptif dengan activated carbon.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Trade‑off dan implementasi di Indonesia
Disimpulkan, counter‑current washing dan penutupan loop air dapat memangkas air segar bleach plant “tens of percent”. Target tipikal (EU BAT) ~12–25 m³/ADt menyiratkan 40–60% recycling air proses [eur-lex.europa.eu], dan gabungan water‑pinch plus washer efisien dapat melampaui itu (hemat air 40–70%) [researchgate.net] [researchgate.net]. Namun, pengenceran rendah sering menaikkan COD dan dapat menuntut lebih banyak ClO₂—persis seperti terlihat pada uji reuse efluen bleaching—sehingga verifikasi kualitas pulp dan beban ke IPAL menjadi keharusan [bioresources.cnr.ncsu.edu].
Migrasi ke ECF/TCF memperbesar manfaat lingkungan: ECF menurunkan AOX ≈90% dan meniadakan toksin persisten [p2infohouse.org], TCF menghapusnya sepenuhnya (AOX≈0). Di Indonesia, APP dan APRIL melaporkan penggunaan kimia berbasis O₂ dan ECF di operasi mereka, sebagian untuk memenuhi kriteria “industri hijau” pemerintah; dikombinasikan dengan reuse air yang ketat (≥25% recycle diwajibkan [fr.scribd.com]), langkah ini memangkas jejak air segar dan beban toksik pabrik. Untuk intake maupun polishing akhir sirkuit tertutup, paket membrane systems (RO/NF/UF) sering menjadi tulang punggung.
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Catatan sumber dan angka kunci
Semua data di atas bersandar pada studi dan regulasi industri terbaru. Studi desain loop tertutup melaporkan angka spesifik konsumsi air (dari 8.628→5.086 m³/hari) [researchgate.net], dan regulasi pulp Indonesia menetapkan batas 65/45 m³/ton dengan 25% reuse [fr.scribd.com]. Pada bleaching, metrik kimia dan air terukur jelas: peningkatan reuse menaikkan kebutuhan ClO₂ dari 8,1 ke 16,3 kg/ton pada uji coba [bioresources.cnr.ncsu.edu], dan counter‑current washing efisien mencapai efluen <15 m³/ton [eur-lex.europa.eu]. Rujukan: Frigieri dkk. 2016 [scielo.br]; Santos dkk. 2020 [bioresources.cnr.ncsu.edu]; survei teknis (TAPPI/EPA/BAT) [eur-lex.europa.eu] [p2infohouse.org]; studi optimisasi [researchgate.net] [researchgate.net], serta naskah regulasi (Menperin 514/2015) [fr.scribd.com]. Data ini—konsumsi air per ton, dosis kimia, hingga yield—langsung memandu keputusan investasi washer baru atau konversi ECF.
