Air limbah pengemasan bir datang dalam gelombang: COD tinggi, pH ekstrem, dan serpihan kaca. Kuncinya: screening, equalization tank, netralisasi pH, lalu koagulasi–flokulasi yang mampu memangkas TSS ≈80–90% dan COD/BOD ≈30–60% sebelum ke WWTP utama.
Produksi bir mengonsumsi sekitar 3–10 liter air per liter bir dan menghasilkan volume limbah sebanding (mdpi.com). Di area packaging, campuran wort, ragi, dan gula mendorong COD (Chemical Oxygen Demand/permintaan oksigen kimia) sekitar 2.000–10.000 mg/L dan BOD₅ (Biochemical Oxygen Demand 5 hari) ≈1.200–3.600 mg/L (mdpi.com).
Lebih repotnya, siklus CIP (Clean‑In‑Place) mengayun pH ekstrem: pH ≈3–12 dengan suhu 18–40 °C saat asam dan kaustik bertemu (mdpi.com). Di kasus nyata, influen mentah dilaporkan COD ≈4.000 mg/L, BOD₅ ≈2.000 mg/L, dan TSS (Total Suspended Solids/padatan tersuspensi total) ≈400 mg/L (id.khnwatertreatments.com).
Variabilitas setinggi ini menuntut pretreatment khusus di hall packaging: melindungi bioreaktor hilir, meredam beban kejut, dan mempermudah kepatuhan mutu efluen.
Brewery Hemat Jutaan Liter: Dry Lubrication Menggeser Wet Lube di Packaging Line
Profil beban dan variabilitas efluen
Efek gabungan produksi, pembilasan, dan pembersihan mendorong fluktuasi debit dan kualitas yang ekstrem. Studi mengonfirmasi COD 2.000–10.000 mg/L, BOD₅ ≈1.200–3.600 mg/L, serta pH ≈3–12 akibat pergantian CIP asam–alkali (mdpi.com; mdpi.com). Kasus lapangan: COD ≈4.000 mg/L, BOD₅ ≈2.000 mg/L, TSS ≈400 mg/L (id.khnwatertreatments.com).
Screening dan pemisahan padatan
Langkah pertama adalah screening untuk menahan padatan besar—pecahan botol, label, plastik—sebelum merusak peralatan. Bukaan 3–10 mm lazim dipasang di drain hall packaging untuk menangkap debris besar sambil meloloskan air dan padatan halus. EPA mencatat wedge‑wire screen “dapat beroperasi pada beban hidraulik dan padatan yang sangat tinggi, tetapi tidak banyak menurunkan SS” (nepis.epa.gov).
Artinya, screening kasar terutama melindungi peralatan; fraksi TSS halus sebagian besar tetap, dengan penghilangan turbiditas halus tipikal <20% (nepis.epa.gov). Solusi praktis kerap menggabungkan screen drain tipe bar/wedge 3–5 mm dan perangkap grit. Pada titik ini, pilihan perangkat pemisahan awal dapat disejajarkan dengan lini physical separation.
Untuk operasi kontinyu, debris removal otomatis di mulut saluran masuk sering dipenuhi oleh automatic screen, sedangkan inlet kecil atau bypass dapat tetap memakai manual screen sebagai penjaring awal.
Equalization tank dan perataan beban
Equalization tank (EQ tank/tangki pemerataan) dirancang menahan beberapa jam debit rata‑rata—umumnya 6–12 jam—untuk meratakan puncak hidraulik dan menyebar pulsa polutan. Studi di pabrik bir Ethiopia menunjukkan retensi 8 jam hanya menurunkan TSS ~9,4%, COD ~3,9%, BOD₅ ~2,9%—fungsi utamanya stabilisasi, bukan removal (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Pencampuran di EQ tank menjaga padatan tersuspensi dan membantu perataan pH dari aliran CIP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Rancang retensi 8–12 jam pada debit puncak untuk mengurung lonjakan CIP dan mengirim beban seragam ke unit hilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Perangkat pendukung seperti mixer dan instrumentasi tipikal masuk kategori ancillaries sistem air limbah.
Netralisasi pH berbasis dosis otomatis
CIP kaustik (NaOH 1–3%) dapat mendorong pH 11–13, sementara sanitasi asam (nitrat/fosfat) bisa jatuh di bawah pH 4 (mdpi.com). Targetnya efluen netral ke WWTP—sekitar pH 6,5–8,0—dengan kontrol otomatis: injeksi asam bila pH >8–9 atau kaustik bila pH <6.
Koagulasi (coagulation) paling efektif dekat pH 6,5–7; banyak uji toples (jar test) mengatur pH “dekat 7” untuk mencari dosis optimum (mdpi.com). Penataan skid pH biasanya memanfaatkan dosing pump untuk akurasi injeksi asam/basa.
Konverter Shift Amonia: Rasio Uap 3–4 & Racun Katalis Penentu H₂
Koagulasi–flokulasi untuk TSS dan COD
Setelah screening dan EQ/pH, koagulasi–flokulasi memindahkan padatan halus dan sebagian beban organik. Koagulan umum: garam aluminium/besi (mis. PAC/polyaluminium chloride, aluminium sulfat, feri klorida) dibantu polimer anionik (polimer flokulan). Uji industri menemukan kombinasi PAC ~675 mg/L + polimer anionik 40 mg/L sebagai dosis optimum untuk limbah brewery (mdpi.com).
Beberapa koagulan bekerja lebih baik di pH rendah (aluminium sulfat pH ~5–6), tetapi PAC dan spesies besi dapat digunakan dekat netral berkat hidrolisisnya (mdpi.com). Praktiknya, penentuan dosis final dilakukan lewat jar test di lokasi (mdpi.com). Produk kimia seperti PAC dan paket flocculants tipikal digunakan pada tahap ini, di samping opsi coagulants lain.
Kinerja: pada limbah brewery, kombinasi PAC+polimer dapat menghilangkan ≈86,8% TSS dan ~95% fosfor, namun COD ~26% pada studi industri Carnevale Miino dkk. (2025) (mdpi.com). Studi lain melaporkan penurunan kekeruhan ≈85–90% dengan aditif gabungan (mdpi.com), dan rentang penghilangan COD ~25–60% tergantung kimia.
Contoh lain: polimer saja memangkas COD ≈59% dan aluminium sulfat ≈52%, campuran keduanya mencapai ~65% (mdpi.com). Ada laporan pengurangan BOD₅ ~34% dan COD 26–34% pasca koagulasi (mdpi.com). Secara praktis, pretreatment ini memberi ≈50–90% penghilangan TSS/kekeruhan dan ≈30–60% untuk COD/BOD (mdpi.com; mdpi.com).
Pengendapan flok dan produksi lumpur
Koagulasi–flokulasi menghasilkan lumpur (flocculated solids). Studi menunjukkan sludge ≈4,5–5% padatan kering, kira‑kira ≈1,0 kg padatan kering per kg COD yang dihilangkan—sekitar 25–30 L lumpur basah per m³ air limbah brewery yang diolah (mdpi.com). Lumpur ini memerlukan dewatering, pembuangan, atau pencernaan.
Setelah dosing, pemisahan gravitasi lazim digunakan—banyak plant mengadopsi lamella clarifier (pengendap pelat miring) atau sedimentasi konvensional. Opsi jejak kecil tersedia melalui lamella settler, sementara waktu detensi yang lebih panjang dapat dipenuhi oleh unit clarifier.
Dampak ke WWTP utama dan kepatuhan
Sistem pretreatment yang tepat—screening, equalization/pH, koagulasi–flokulasi—secara signifikan memotong beban ke WWTP. Contoh sederhana: bila COD mentah ~2.000 mg/L, penurunan 50% di pretreatment menyisakan ~1.000 mg/L ke plant utama. Ini memangkas beban aerasi dan menstabilkan biologi.
Target regulasi Indonesia setelah pengolahan penuh sering di kisaran COD <100 mg/L dan BOD <40–50 mg/L; pretreatment yang menghilangkan fraksi padatan dan organik berat akan mempermudah pencapaiannya. WWTP brewery lengkap (mis. anaerobik+aerobik) dilaporkan mencapai >90% penghilangan COD secara keseluruhan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov; mdpi.com). Bukti industri/pemerintah konsisten: koagulasi berbasis PAC dikenal mampu menghilangkan TSS ~80%+ (mdpi.com).
Cara Hemat Air di Packaging Brewery: Nozzle Efisien & Closed-Loop UV/Ozon
Angka desain dan pengukuran kinerja
Figur desain yang umum: bar screen 5 mm, grit chamber, EQ tank berkapasitas ~1–2 hari debit rata‑rata (bila ruang memadai) atau retensi ~8–12 jam, serta port injeksi kimia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uji toples (jar test) menentukan dosis koagulan di lapangan, dengan pemantauan kinerja melalui turbiditas daring dan uji BOD/COD berkala (mdpi.com).
Ringkasnya: screening melindungi peralatan dari debris besar, equalization meratakan debit dan pH, koagulasi–flokulasi menghilangkan ≈80–90% TSS dan ≈30–60% COD/BOD sebelum air masuk ke WWTP utama (mdpi.com; mdpi.com). Pada front‑end, housing tahan industri seperti stainless steel cartridge housing dapat ditempatkan setelah pengendapan bila diperlukan “polishing” partikulat halus tanpa mengubah train utama.
