Industri pulp & paper adalah peminum air kelas berat: 90–100 juta m³/hari alias sekitar 33–36 miliar m³/tahun, dan kira‑kira separuhnya terjadi di Asia Pasifik—Indonesia termasuk produsen pulp ke‑10 dunia (Resourcewise). Di level pabrik, 80–85% pemakaian air tersedot di tahapan pulping dan papermaking yang memang basah dari hulu ke hilir (sumber sama dari Resourcewise).

Kesenjangan kinerja sangat lebar: ada mesin yang sudah di bawah 5 m³/ton, tapi ada pula yang masih >100 m³/ton (WaterTech). Benchmark mutakhir menunjukkan mesin teratas mampu jalan di 1.000–2.000 gal/ton (3,8–7,6 m³/ton) (TAPPI Paper360), sementara sebagian kraft konvensional masih di 40–55 m³/ton (Floresta e Ambiente/SCIELO).

Di Indonesia, pemain besar seperti APP menurunkan intensitas air dari ~33,0 menjadi 27,9 m³/ton sepanjang 2018–2022—turun 16%—dan satu proyek fiberline diklaim memangkas ≈11,3 m³/ton (APP; APP). Dorongan regulasi juga nyata: Permen LH 5/2014 memasang limit efluen ketat BOD/COD/TSS—antara lain COD maks ~300 mg/L dan TSS 50 mg/L—dan Kementerian Lingkungan Hidup mendorong perolehan PROPER Hijau via praktik pengelolaan air terbaik (Kementerian LH).

Arsitektur loop air pada mesin kertas

Inti “closed loop” adalah memaksimalkan reuse “white water” (air hasil drainase dari web kertas di wire) kembali ke proses. Dalam praktik, mesin modern mengandalkan tiga loop: (1) loop white water primer (former → save‑all filter → headbox), (2) loop “clear white water” untuk shower basah dan air dilusi, dan (3) loop break/pulp (TAPPI Paper360). Idealnya, setiap overflow adalah filtrat paling bening dan volumenya minimal (TAPPI Paper360).

Beberapa pabrik Amerika Utara sudah mencapai “zero water discharge” di hulu IPAL—100% penutupan aliran sebelum unit wastewater (TAPPI Paper360). Secara teoritis, penurunan air baku bisa mendekati 70–90%; satu kasus di India melaporkan ~75% penghematan setelah reuse white water dan loop pendingin—meski sangat tergantung lokasi (TAPPI Paper360; WaterTech).

Strategi operasional pengurang konsumsi air

Mantra konservasi—“reduce, reuse, recycle”—bekerja sama baiknya di mesin kertas (TAPPI Paper360):

- Optimasi drainage/dewatering di wire dan press: felts lebih maju, kontrol vakum, foil transfer, termasuk teknologi shoe press dan high‑vacuum foils untuk menekan kelembapan sheet; press fabrics seragam (double‑felts, hydrofoils) menekan web breaks dan tumpahan air.

- Penyetelan shower dan dilusi: hanya debit yang perlu, dan ganti dengan filtrat white water bila memungkinkan. Umumnya shower memakai filtrat yang sudah difilter (TAPPI Paper360).

- Recirculation white water: stabilkan “save‑all” (filter serat) dan pompa sirkulasi sehingga sebagian besar air kembali ke headbox (TAPPI Paper360).

- Integrasi proses: cascade air dari kualitas tertinggi ke grade yang butuh kualitas lebih ketat, reuse air pendingin di loop non‑kritis, dan sinergi overflow washer di pulp mill.

Hasilnya terasa: mesin yang dioptimasi tercatat 3,8–7,6 m³/ton (TAPPI Paper360), berbanding tipikal >40 m³/ton; APP turun dari 33 → 27,9 m³/ton (2018–2022) dan membidik penurunan 30% intensitas (APP).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Tahapan treatment white water tertutup

Untuk menutup loop, white water harus dibersihkan dari serat, filler, dan kontaminan terlarut.

- Penyaringan kasar (coarse screening): memotong sampah besar (stick, rag). Unit bar screen atau rotary drum melindungi peralatan hilir; aplikasi praktis sering memakai automatic screen di front‑end, dan manual screen untuk bypass/pemeliharaan.

- Pemulihan serat: save‑all atau disc vacuum filter menangkap serat/filler; disc filter (pelat berputar berlapis kain di bawah vakum) lazim menahan ukuran >30–50 µm. Satu studi menunjukkan disc filter hanya menangkap ~60% serat yang hilang—jauh di bawah potensi teoritis 85–95%—menandakan TSS (total suspended solids) masih tinggi di outlet; cake pulp‑nya biasanya dipompa kembali ke sistem stock (Floresta e Ambiente/SCIELO).

- DAF (dissolved air flotation): teknologi inti untuk mengangkat padatan halus. Di DAF, air dikondisikan koagulasi (umumnya polimer kationik atau alum) lalu diaerasi halus; mikro‑bubble menempel ke flok serat/mineral dan mengapungkannya untuk dikikis. Kinerja: TSS & kekeruhan ditekan >94–99%; satu laporan mencatat TSS turun ~98,6% pada white water printing dan ~94% pada white water coating (Floresta e Ambiente/SCIELO). Retention time tipikal <3–5 menit dan beban permukaan mampu puluhan m³/jam per m² (ResearchGate). Implementasi praktis banyak mengadopsi unit DAF dengan dukungan dosing yang presisi memakai dosing pump.

— Bahan kimia: koagulan dan flokulan diperlukan untuk agregasi partikel; formulasi di wet‑end lazimnya mengandalkan coagulants dan flocculants agar performa DAF stabil pada beban variabel.

— Hasil polishing: filtrat DAF kerap berada di TSS 20–30 mg/L, sementara penghilangan warna/kekeruhan ~95–99%; COD (chemical oxygen demand) organik terlarut berkurang sebagian (≈30–90% tergantung polimer) (ResearchGate; Floresta e Ambiente/SCIELO).

- Polishing sekunder (opsional): bila perlu air ultra‑bersih untuk chest/headbox atau grade putih tinggi, membran MF/UF dapat menahan koloid dan fines sub‑mikron—praktik ini umum dilakukan dengan ultrafiltration sebagai proteksi fouling. Beberapa pabrik juga menambah disk/cloth filter pada overflow DAF guna menangkap carry‑over flok.

- Recycle & kontrol: filtrat jernih dikembalikan ke loop mesin—biasanya ke headbox atau wet‑end chest. Kualitas air dipantau ketat (pH, konduktivitas, kekeruhan). Karena sirkulasi memekatkan organik anorganik terlarut dan mikroba, operasi rutin mencakup “boil‑out” dan dosis biocide; chemical wet‑end pun kerap disesuaikan (ResearchGate; ResearchGate). Pengendalian mikrobiologi yang konsisten dapat diperkuat dengan program biocides yang sesuai beban organik.

Catatan biaya: setiap tahap memerlukan CAPEX/OPEX (energi dan kimia), tetapi penghematan air baku dan beban IPAL biasanya menutup investasi. Unit DAF dengan ~3 menit retention dan laju 4–5 gal/menit/ft² (≈4–6 m³/m²·jam) secara industri dilaporkan ekonomis (ResearchGate), dengan payback 2–5 tahun menurut banyak kasus pabrik.

Kinerja terukur dan implikasi biaya

Penutupan loop white water terbukti memangkas intake air baku puluhan persen. Mengubah mesin “rata‑rata 30 m³/ton” ke sistem tertutup dapat menekan konsumsi ke bawah 10 m³/ton (~67% penghematan). Di APP, satu fiberline mencatat lompatan hemat ≈11,3 m³/ton berkat reuse white water (APP). Di Finlandia, Metsä Group menegaskan “closed cycles play a key role” untuk menekan air baku (Metsä Group).

Efluen ikut turun. Efektivitas DAF membuat efluen TSS mendekati 20–30 mg/L (ResearchGate); sebuah laporan skala penuh menunjukkan padatan tersuspensi total turun ~87% setelah DAF (ResearchGate). Praktik PROPER di Indonesia lazim menjaga COD terolah <350 mg/L dan TSS <50 mg/L (APP), dan penutupan loop membantu mencapai sasaran ini dengan beban pengolahan akhir lebih ringan.

Secara intensitas, tren global membaik—APP rata‑rata 27,9 m³/ton pada 2022 (APP), sementara “zero‑discharge machines” dilaporkan di 4–8 m³/ton (TAPPI Paper360). Secara umum, intensitas air/ton turun ~10–15% dalam dekade terakhir menurut sumber industri; data Indonesia (APP) mengonfirmasi penurunan ini.

Dari sisi biaya, setiap m³ yang direcycle menghemat biaya beli air plus biaya olah efluen. Estimasi industri menempatkan biaya gabungan air+efluen di kisaran ~$0,20–$1,00/m³, sehingga ribuan m³/hari setara penghematan besar; satu pabrik besar melaporkan kewajiban biaya air turun 80% setelah menutup loop. Inilah alasan banyak proyek DAF + filter balik modal dalam 1–5 tahun menurut akuntansi pabrik.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Tantangan kontrol proses di loop tertutup

Penutupan loop menuntut kontrol proses yang rapi: semua shower, kebocoran pompa, dan pemakaian sekunder harus terhubung ke sirkuit reuse, dan air baku ditahan seminimal mungkin. Stabilitas steady‑state memang menantang karena overflow inheren; pencegahan akumulasi kontaminan mensyaratkan removal fines yang tangguh (save‑all, disc filter, DAF). Loop tertutup juga memekatkan organik/anorganik terlarut sehingga konduktivitas, pH, dan program pembersihan periodik (boil‑out/biocide) perlu dikelola (ResearchGate; ResearchGate). Catatan: konsumsi biocide dilaporkan bisa berlipat di sistem tertutup (sumber ResearchGate yang sama), dan scaling terlarut meminta jadwal pembersihan yang lebih sering—namun manfaat bersih, baik biaya maupun lingkungan, tetap positif di mayoritas kasus.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Kesimpulan berbasis data

Teknologi “closed‑loop papermaking water”—memfilter dan mendaur ulang white water via save‑all + DAF, ditambah polishing selektif seperti UF—secara konsisten memangkas konsumsi air baku dan beban efluen. Bukti industri menunjukkan penurunan multi‑puluhan persen, dari “puluhan m³/ton” menuju “satu digit m³/ton” pada investasi yang terukur (TAPPI Paper360; APP). Di tengah regulasi ketat (COD maks ~300 mg/L; TSS 50 mg/L—Permen LH 5/2014) dan target PROPER Hijau (Kementerian LH), keputusan bisnisnya menjadi jelas.

Sumber kunci: TAPPI Paper360 (tautan dan tautan), WaterTech (tautan), Floresta e Ambiente/SCIELO (tautan; tautan; tautan), ResearchGate (tautan; tautan; tautan; tautan; tautan), APP (tautan; tautan; tautan), Metsä Group (tautan), dan Kementerian LH (tautan).