Bleach plant modern menekan biaya tanpa mengorbankan ISO brightness. Data lapangan menunjukkan kontrol proses canggih dan pretreatment enzimatik bekerja saling melengkapi.
Pabrik kraft modern menyeimbangkan target kecerahan (ISO brightness, standar kecerahan pulp) dengan konsumsi bahan kimia yang kian mahal. Dua tuas pengungkit terbukti efektif: advanced process controls (APC, kontrol proses canggih) untuk menstabilkan operasi real time, dan xilanase sebagai pretreatment enzimatik guna memangkas beban ClO₂ dari hulu.
Di lapangan, ABB melaporkan modul “Expert Optimizer Bleach” mampu memperketat variasi brightness 30–50% dan menurunkan total biaya bahan kimia 3–10% (new.abb.com) (new.abb.com). Xilanase, di sisi lain, secara konsisten memangkas pemakaian ClO₂ dua digit dan menurunkan AOX (adsorbable organic halogens, indikator senyawa halogen organik di efluen).
Kontrol proses canggih berbasis APC
APC—sering berupa model predictive control (MPC, pengendali berbasis model)—memantau variabel on-line seperti Kappa number (indikator sisa lignin pada pulp) dan brightness, lalu memasoknya ke cost-optimizer untuk meminimalkan dosis reagen sambil memenuhi target. Hasilnya, setpoint bisa diturunkan secara aman karena ragam proses menyempit (new.abb.com).
Contoh konkret: retrofit APC berbasis Tapio/Olympus® di bleach plant Amerika Utara memangkas variabilitas brightness harian hingga separuh—simpangan baku turun dari 0,80 menjadi 0,39 ISO—serta mengurangi total dosis ClO₂ terkait “kappa factor” sekitar 7,4% (www.papertoexport.com) (www.papertoexport.com).
Peningkatan ini datang dari stabilisasi kondisi hulu (kualitas kayu/Kappa pulp) dan pengaturan “shuttle” beban antar-tahap bleaching. Banyak pabrik melaporkan penghematan chlorine dioxide di kisaran single‑digit hingga ~10%, bersamaan dengan peningkatan kualitas pulp yang nyata. Dengan mengurangi bleed dan overshoot, APC menjaga spesifikasi brightness ketat sekaligus memangkas ClO₂ berlebih (new.abb.com) (www.papertoexport.com).
Metode, metrik, dan hasil terukur
- Brightness stability: variasi ISO brightness akhir turun 30–50% (new.abb.com), memungkinkan penetapan setpoint yang lebih rendah.
- Pengurangan kimia: tipikal 3–10% lebih sedikit bahan bleaching (mis. ClO₂, NaOH) (new.abb.com) (www.papertoexport.com). Dalam satu studi, skema MPC memangkas total dosis ClO₂ per unit kappa factor ~7,4% dibanding kontrol “kappa factor” lama (www.papertoexport.com).
- Yield & quality: Kappa yang lebih ketat menjaga viskositas/hasil serat tanpa gagal target whiteness; variabilitas kekuatan pulp juga turun (new.abb.com).
Dengan penganalisis on‑line (pH, Kappa analyzer, dan spectral “Brightometer”) dan optimasi multivariable, dosis kimia bisa dipangkas dinamis. Operasi menjadi lebih stabil dengan lebih sedikit carryover kimia—keuntungan komersial yang jelas. Dalam konteks Indonesia, Riau Andalan Pulp & Paper menonjolkan upaya green‑tech serupa untuk mengejar standar PROPER “Hijau” pemerintah (www.kemenlh.go.id) (www.kemenlh.go.id).
Di area eksekusi lapangan, sinyal APC yang menyesuaikan dosis kimia otomatis lazim diterjemahkan ke peralatan dosing yang presisi, misalnya pompa injeksi kimia dengan kontrol halus seperti dosing pump untuk menjaga akurasi feed.
Pretreatment enzimatik berbasis xilanase
Enzim kini terbukti mengecilkan konsumsi bahan bleaching. Xilanase—yang menghidrolisis hemiselulosa—meningkatkan delignifikasi tahap ClO₂ berikutnya. Pada uji pulp hardwood kraft, pretreatment pada pulp eucalyptus yang telah didelignifikasi oksigen menggunakan xilanase tahan panas di 90 °C (pH 10,5) memungkinkan target brightness tercapai dengan 15–25% lebih sedikit ClO₂ (www.mdpi.com). Pada skala pilot, tahap endoxilanase ini juga memangkas AOX efluen ~18% sambil menjaga kualitas pulp (www.mdpi.com).
Studi Matos dkk. (2024) menunjukkan xilanase pada eucalyptus kraft menghemat ~20% ClO₂ (plus ~10% NaOH) dalam rangkaian bleaching dan meningkatkan stabilitas brightness (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pada uji enzim gabungan, Bajpai dkk. menunjukkan sistem laccase–xilanase (dengan mild acid post‑treatment) dapat memangkas kebutuhan ClO₂ hingga sekitar 45–58% dari normal (www.researchgate.net) (www.researchgate.net). Pengurangan besar ini langsung menekan biaya dan polusi; misalnya, Ajith dkk. melaporkan ~25% penghematan ClO₂ cukup untuk menurunkan AOX ~20% (www.researchgate.net).
Bukti lokal pada pulp Indonesia
Di konteks Indonesia, tren serupa muncul. Studi Jurnal Selulosa pada dissolving pulp Acacia crassicarpa menemukan pretreatment xilanase menghasilkan pulp berkualitas lebih tinggi yang memenuhi spesifikasi SNI untuk rayon‑grade (www.mendeley.com). Pada kondisi optimal (xilanase A. niger, 60 °C, pH 6, ~0,5 L/T), satu uji menurunkan Kappa pulp dari 9 menjadi 4,04 dan mencapai penghematan klorin sekitar 23,7% (www.researchgate.net). Sejumlah studi ini juga mencatat tahap enzim kadang menaikkan COD efluen (gula terlarut), namun secara signifikan menurunkan AOX (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).
Perbandingan hasil dan sinergi strategi
Kasus modern memberi perspektif skala. Seperti dirangkum di atas, implementasi APC tipikal menghasilkan penghematan bahan kimia beberapa persen (3–10%) dan kontrol brightness jauh lebih ketat (new.abb.com) (www.papertoexport.com). Sebaliknya, pretreatment enzimatik lazim memberi penghematan dua digit: xilanase umum menghemat 10–25% ClO₂ (sering disertai penurunan AOX efluen) (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam kasus lab/pilot yang eksepsional, kombinasi enzim mendorong ClO₂ turun ~50% (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).
Dalam praktik, kedua strategi saling melengkapi. APC memperketat operasi pada rangkaian eksisting, memeras penghematan inkremental; enzim menurunkan beban kimia sejak hulu. Kombinasinya membuat bleach line lebih hijau dan efisien biaya. Dorongan kebijakan Indonesia sejalan: pejabat mendorong perusahaan (seperti RAPP) mengejar status “PROPER Hijau” melalui pengelolaan limbah/emisi dan teknologi yang lebih bersih (www.kemenlh.go.id) (www.kemenlh.go.id).
Sumber data dan catatan metodologis
Basis data berasal dari jurnal peer‑reviewed (mis. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2024, Cellulose 2022), studi kasus industri, dan laporan teknis (ABB Inc., Capstone Technology) sebagaimana tercantum: (new.abb.com) (www.papertoexport.com) (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Setiap klaim numerik di atas diambil langsung dari hasil empiris.
