Limbah pabrik spinning dan weaving membawa serat, pati sizing, minyak, dan pewarna dalam kadar tinggi. Jawabannya bukan satu unit ajaib, melainkan rangkaian screening, koagulasi/flokulasi, lalu biologi yang—dalam konfigurasi tepat—mendorong penurunan organik total ke level baku mutu.
Angkanya tidak kecil: BOD5 (kebutuhan oksigen biologis 5 hari) dilaporkan 80–6.000 mg/L, COD (chemical oxygen demand) 150–12.000 mg/L, dan TSS (total padatan tersuspensi) 15–8.000 mg/L pada air limbah tekstil secara umum—rentang yang dirangkum oleh iwaponline.com. Kasus pabrik denim kapas menunjukkan COD baku 750–1.800 mg/L dengan pH sekitar 10–13 (press-filter.com).
Dengan baku mutu Indonesia yang ketat untuk industri tekstil—BOD, COD, TSS, warna, dan lainnya—sebagaimana dirujuk oleh saka.co.id (Permen LHK No.5/2014, perubahan berlaku), realitasnya hampir selalu memerlukan pengolahan multistage.
Karakteristik beban limbah tekstil
Kontributor utama beban: serat, pati/sizing, minyak dan grease dari spinning, serta zat warna dan bahan tambahan proses. Rentang konsentrasi—BOD5 80–6.000 mg/L, COD 150–12.000 mg/L, TSS 15–8.000 mg/L—menegaskan variabilitas dan tingginya muatan (sumber: iwaponline.com). Pada pabrik denim kapas, COD baku 750–1.800 mg/L dan pH ~10–13 memotret tantangan nyata di lapangan (press-filter.com).
Screening serat dan padatan primer
Tahap pertama adalah screening (penyaringan mekanis) untuk melindungi peralatan hilir seperti pompa dan clarifier. Konfigurasi umum: coarse bar/drum screen dengan celah ~3–10 mm diikuti screen lebih halus dengan bukaan ~6–25 mm, bahkan microscreen <2 mm—praktik dan parameter yang dirangkum waterandwastewater.com. Tujuan screening untuk “safeguard” unit hilir ditegaskan di tautan ini.
Desain screening yang baik mampu mengangkat mayoritas serat terlihat dan >80% beban partikel, menurunkan TSS lebih dini dan beban lumpur tahap berikutnya. Untuk operasi kontinu, fasilitas kerap menggabungkan screen manual dan otomatis; opsi seperti manual screen >1 mm berdampingan dengan automatic screen sering dipakai dalam lini physical separation.
Baca juga: Sea Water Reverse Osmosis
Koagulasi/flokulasi kimia dan klarifikasi
Setelah serat kasar diangkat, koagulasi/flokulasi (pembentukan flok melalui penetralan muatan dan “sweep floc”) menjadi kuda kerja untuk menurunkan padatan tersuspensi dan sebagian organik terlarut. Koagulan anorganik seperti ferrous sulfate, ferric chloride, alum, serta koagulan polialuminium (PAC) umum digunakan, sering dikombinasikan polimer flokulan. Dosis tipikal yang dilaporkan berada pada orde 0,5–2 g/L garam logam.
Contoh lapangan: pabrik denim menambahkan ferrous sulfate 800–1.000 mg/L pada pH ~9,5–11 untuk dekolorisasi dan reduksi COD (press-filter.com). Setelah koagulasi dan sedimentasi, tercapai ~60% pengurangan warna dan >40% reduksi COD di kasus tersebut (press-filter.com). Pada titik ini, COD efluen tercatat 600–900 mg/L dari inlet 1.000–2.000 mg/L (press-filter.com).
Secara mekanisme, koloid bermuatan—termasuk zat warna/organik—terikat oleh hidroksida logam dan beragregasi menjadi flok. Studi laboratorium menunjukkan ferric chloride dan PAC mampu mengeliminasi hingga ~99% partikel serat tekstil dari air pada dosis moderat (mdpi.com), sehingga wajar menargetkan 70–90% penurunan TSS pada tahap ini, dengan pengurangan warna substansial (≥50% unit warna). Untuk keterkendalian dosis, injeksi kimia presisi memakai dosing pump krusial, sementara pilihannya meliputi koagulan, flokulan, dan formulasi polialuminium seperti PAC untuk air limbah industri.
Sludge (lumpur) akan bertambah akibat flok hidroksida logam dan organik yang mengendap. Dosis ratusan mg/L menghasilkan volume lumpur signifikan; dalam kasus Shenzhen, kapasitas dewatering ditambah dengan plate-filter press (press-filter.com). Unit klarifikasi dapat berupa clarifier konvensional atau opsi kompak seperti lamella settler, sebelum efluen masuk ke proses biologis.
Perlakuan biologis untuk beban sisa
Pasca-koagulasi, efluen masih membawa organik terlarut/partikulat halus (residual BOD/COD) yang layak ditangani secara biologis. Tantangannya: toksisitas potensial dari zat warna reaktif dan surfaktan. Eksperimen menunjukkan memuat 80% air limbah tekstil (v/v) dapat menurunkan laju degradasi substrat lumpur sekitar 65 kali lipat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Karena itu, pra-perlakuan koagulasi untuk mengurangi warna dan komponen hidrofobik berperan sebagai “detoksifikasi” sebelum biologis.
Urutan yang efektif di praktik adalah anaerob–aerob. Tahap anaerob bergaya UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket; reaktor aliran ke atas dengan selimut lumpur) bertindak sebagai “hydrolysis tank” yang menurunkan sebagian kecil COD (umumnya ~10–20% untuk air limbah tekstil kuat) namun mengubah organik kompleks menjadi lebih mudah terbiodegradasi—catatan ini ditegaskan pada kasus Shenzhen (press-filter.com; press-filter.com). Platform anaerobic/aerobic digestion memberi ruang desain fleksibel.
Reaktor aerob berikutnya—contact oxidation atau activated sludge (lumpur aktif)—dengan waktu tinggal panjang dan DO (dissolved oxygen) terjaga, mampu mendegradasi mayoritas BOD/COD tersisa. Pada studi kasus tersebut, pengolahan aerob berkepanjangan mencapai >90% penghilangan COD dengan efluen COD ≈40–150 mg/L (press-filter.com; press-filter.com). Opsi unitnya mencakup activated sludge maupun biofilm reactor seperti MBBR (moving bed biofilm reactor). Untuk optimasi biofilm, media berpermukaan tinggi seperti honeycomb bio media atau media berbasis foam dapat dipertimbangkan dalam desain.
Secara kuantitatif, bila koagulasi menurunkan ~40% COD dan rangkaian biologis menghilangkan ~90% dari beban pasca-koagulasi, maka pengurangan COD total dapat melampaui 95%. Di kasus yang dikutip, COD baku >1.000 mg/L turun menjadi ~50–150 mg/L akhir (press-filter.com), menyentuh batas pelepasan industri tekstil. BOD5 umumnya berkurang ≥90% dalam rangkaian penuh anaerob–aerob, meski warna bisa tertinggal; dekolorisasi menyeluruh lazim memerlukan oksidasi lanjut atau adsorpsi
Baca juga: Apa itu Chemical?.
Kinerja sistem, start-up, dan polishing
Start-up menuntut aklimatisasi biomassa ke efluen; co-location dengan instalasi kota (co-digestion) atau equalization untuk meredam lonjakan beban terbukti membantu. Dalam beberapa kasus tekstil, constructed wetlands atau membrane bioreactors digunakan sebagai polishing tersier (data rinci di luar cakupan di sini). Integrasi MBR dapat diwujudkan melalui membrane bioreactors sebagai tahap akhir.
Riset terpublikasi menegaskan bahwa setelah pra-perlakuan memadai, reaktor biologis secara andal mencapai >85–95% penghilangan organik—lihat rangkuman kinerja pada press-filter.com serta evaluasi kuantitatif Wang dkk. (2021) yang menunjukkan koagulasi meningkatkan fraksi organik “rapid” dan “easy” biodegradable (researchgate.net). Dukungan biologis saat awal operasi praktis memanfaatkan starter culture dan nutrien, atau paket bakteri starter dan nutrient untuk mempercepat pematangan biomassa.
Baca juga: Dissolved Air Flotation
Ringkasnya, desain prototipe (screen → koagulasi/flokulasi → klarifikasi → anaerob → aerob) dapat mengeliminasi sekitar ≥80% TSS, ≥50% COD secara kimia, dan ≥90% dari sisa beban secara biologis—kolaborasi yang membawa efluen pada limit umum tekstil (mis. BOD <50 mg/L, COD <150 mg/L, warna sesuai regulasi). Contoh yang dikutip menampilkan efluen COD stabil ~50–100 mg/L dan SS 5–20 mg/L setelah rangkaian penuh (press-filter.com).
Untuk penyetelan lokasi-spesifik, angka penghilangan dan dosis kimia disempurnakan lewat jar test pada efluen setempat. Sejalan dengan itu, historis kinerja yang terdokumentasi—40–60% penghilangan COD oleh koagulasi (press-filter.com) dan ~90% oleh bioreaktor berikutnya (press-filter.com)—menjadi penuntun target rekayasa yang realistis. Perangkat bantu sistem, seperti ancillary wastewater, mendukung keandalan operasi harian tanpa menambah kompleksitas proses inti.
