Data lapangan menunjukkan: drift bisa ditekan hingga ≈0,0005% aliran, cycles of concentration (COC) dipacu aman ke 10–12, dan makeup diganti air olahan internal—menghemat hingga puluhan persen air segar dengan dampak jutaan liter per tahun.
Di pabrik pulp dan kertas, setiap tetes air di menara pendingin punya harga. Studi dan standar industri terkini menunjukkan tiga tuas utama penghematan: drift eliminator ber-efisiensi tinggi, pengoperasian pada COC (cycles of concentration: berapa kali zat terlarut didaur dalam menara) setinggi mungkin tanpa scaling, dan pemanfaatan air olahan pabrik atau sumber alternatif sebagai makeup.
Angka-angkanya tegas. Di menara counter‑flow biasa, drift bisa ≈0,005% dari aliran sirkulasi; kasus utilitas menunjukkan drift 1,82 m³/jam (8 gpm) dari makeup 681 m³/jam (0,27%) (studylib.net). Perkembangan terbaru yang dilaporkan CTI menekan drift ≈0,0005% dari aliran, sementara ASHRAE 189.1 membatasi ≤0,002% untuk counterflow (studylib.net; jmpcoblog.com). Artinya, hampir seluruh air yang menguap tetap “di sistem,” COC naik, makeup turun.
Tambah satu tuas lagi: ganti makeup dengan air limbah terolah. Dari uji EPA di pabrik kraft 850 tpd, menara pendingin menerima kondensat/filtrat proses, melucuti volatil (terutama metanol), mengangkat ~10.000 lb/hari BOD, dan memangkas asupan air ~8–10 juta galon/hari (~30–40×10³ m³/hari) (nepis.epa.gov).
Drift eliminator efisiensi tinggi
Drift (tetesan cair yang ikut terhembus dari menara) adalah kehilangan air yang “tak terlihat”. Dengan eliminator biasa, kehilangan ≈0,005% debit sirkulasi lazim terjadi; pada sebuah utilitas, angka itu terukur 1,82 m³/jam dari makeup 681 m³/jam (0,27%) (studylib.net). CTI melaporkan “pengembangan baru” menurunkan drift ≈0,0005%—orde besarnya lebih kecil (studylib.net), dan ASHRAE 189.1 mensyaratkan ≤0,002% untuk counterflow (jmpcoblog.com).
Contoh praktis: pada menara 1.200 ton, mengganti eliminator standar ke versi efisiensi tinggi bisa memangkas drift dari 0,005% ke 0,0005%, menurunkan kehilangan dari ~8 gpm menjadi <1 gpm. Setahun, selisih itu berarti puluhan ribu meter kubik air terselamatkan. Dalam contoh CTI di atas (drift 1,82 m³/jam), menguranginya menjadi ~0,18 m³/jam berkat eliminator lebih baik setara hemat ~15.000 m³/tahun (studylib.net). Selain konservasi air, eliminator juga mencegah korosi dan fouling di sekitar akibat semprotan garam/kimia yang terdeposisi.
Menara yang memenuhi standar modern (drift <0,002%) pada praktiknya mengedarkan ulang >99,998% airnya—drift minimal berarti air lebih “segar” tetap di loop, membuka ruang untuk COC lebih tinggi (jmpcoblog.com; studylib.net).
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Operasi pada COC setinggi mungkin
COC (cycles of concentration) adalah rasio “pendauran” zat terlarut dalam air pendingin. Menaikkan COC memangkas blowdown (pembuangan) dan kebutuhan makeup. Satu studi menunjukkan, menaikkan COC dari 6,5 ke 9,0—pada beban panas sama—menghemat lebih dari 1,1×10^6 m³ air makeup per tahun (researchgate.net).
“Efisiensi air” (porsi makeup yang menguap, bukan terbuang) meningkat tajam seiring COC: kira‑kira ~75% pada 3 COC; ~90% pada 5 COC; dan ~97% pada 8 COC (watertechnologyreport.wordpress.com). Banyak fasilitas masih beroperasi di 3–4 COC secara default, namun dengan perawatan air yang tepat, 6–10 COC bisa dicapai rutin; tanpa perlakuan khusus, sebagian besar menara “berjalan baik” ~4–6 COC (jmpcoblog.com), dan studi menyebut 10–12 COC dapat dicapai sembari mencegah scale (watertechnologyreport.wordpress.com).
Secara praktis, limit COC ditentukan kualitas makeup (kekerasan, alkalinitas, silika, dll.) dan kimia perawatan. Program kimia yang dioptimalkan, termasuk inhibitor pengendali scale, relevan di sini; di banyak pabrik, paket berbasis scale inhibitor dipakai untuk menahan presipitasi pada konsentrasi tinggi tanpa meningkatkan frekuensi cleaning.
Sebagai patokan sederhana, tiap penambahan cycle memangkas blowdown dengan fraksi yang sama: misalnya 5 COC vs 7 COC kira‑kira menghasilkan pengurangan blowdown (1–5/7)=29% (watertechonline.com). Pada beberapa kasus, penggunaan air reklamasi + COC lebih tinggi + kimia yang dioptimalkan memberi penurunan demand menara ~27% (watertechonline.com).
Batas scaling dan penyesuaian kimia
Menaikkan COC memusatkan hardness, silika, dan scalant lain. Contoh limit praktis: air baku dengan 100 ppm kekerasan CaCO₃ umumnya hanya memungkinkan ~3,5–4,5 COC sebelum terbentuk kerak kalsium karbonat—batas ini bisa dihapus dengan pelunakan (watertechnologyreport.wordpress.com). Untuk kasus seperti ini, pelunakan memakai softener sering dipilih untuk menggeser limit scaling tanpa mengubah desain menara.
Di atas ~10 COC, manfaat tambahan mengecil—kerugian angin (windage), kebocoran kecil, dan carryout tak terkendali mulai mendominasi (watertechnologyreport.wordpress.com). Karena itu, dosis kimia perlu presisi; injeksi dengan dosing pump memudahkan kontrol pH, inhibitor korosi, dan dispersant. Untuk menjaga integritas peralatan pada COC tinggi, banyak program juga mengombinasikan corrosion inhibitor agar laju korosi tetap rendah di konsentrasi garam yang meningkat.
Baca juga:
Sumber makeup alternatif terolah
Air non‑potabel seperti efluen pabrik terolah, air reklamasi kota, kondensat, hingga air hujan bisa menggantikan makeup—membebaskan air grade tinggi untuk keperluan lain. Banyak studi menemukan sumber ini “secara kimia lebih unggul” dibanding pasokan baku tertentu sehingga siklus bisa lebih rendah dengan pemakaian kimia lebih hemat (prochemtech.com).
Kisah klasik: demonstrasi EPA (1971) di pabrik kraft 850 tpd, di mana kondensat/filtrat proses dialirkan ke menara. Menara bertindak sebagai “stripper” volatil (terutama metanol), mengurangi ~10.000 lb/hari BOD sekaligus memangkas asupan air ~8–10 MGD (~30–40×10³ m³/hari) (nepis.epa.gov).
Air limbah kota terolah juga menjanjikan. Studi Saudi Aramco pada evaporative cooler 1.200 ton menunjukkan TSE (treated sewage effluent) sebagai makeup, dikombinasikan COC lebih tinggi dan disinfeksi, menurunkan aliran makeup ~27% dibanding air tanah; bila diekstrapolasi ke 6.000 ton, penghematan ~82.500 m³/tahun dan ~82.500 kWh energi, dengan semua patogen virus terbasmi oleh disinfeksi (watertechonline.com).
Di level pabrik pulp modern, praktik tertutup (closed loop) juga tumbuh. Metsä Fibre Kemi menggunakan air yang dimurnikan oleh instalasi internal dalam loop pendingin tertutup, sehingga asupan sungai tidak naik meski kapasitas produksi berlipat ganda (metsagroup.com).
Secara teknis, pretreatment menjadi kunci. Untuk partikel tersuspensi, banyak fasilitas menempatkan flotasi seperti DAF atau klarifikasi gravitasi sebelum polishing halus. Pada polishing partikel, cartridge filter umum dipakai setelah unit utama. Bila hardness dan TDS perlu dikurangi, membran tekanan menonjol: ultrafiltration sebagai pretreatment, diikuti nano‑filtration untuk kekerasan dengan tekanan lebih rendah, dan RO air payau untuk TDS lebih tinggi.
Untuk efluen proses organik, kombinasi biologis‑membran seperti MBR menghasilkan kualitas reuse yang stabil sebelum masuk menara. Pada jejak minyak/organik, media seperti activated carbon membantu menahan fouling yang “mencementasi” deposit—risiko yang dilaporkan melonjak bila ada minyak/cutting fluids dalam makeup (prochemtech.com). Disinfeksi dapat dilakukan secara kimiawi; pada banyak program, biocides dipadukan dengan kontrol nutrien untuk membatasi biofilm. Beberapa fasilitas juga mengaplikasikan disinfeksi non‑kimia seperti ultraviolet sebagai lapisan kontrol tambahan.
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Catatan implementasi dan kontrol operasional
Pemakaian sumber alternatif membawa risiko fouling/scale lebih tinggi: padatan tersuspensi, organik (mis. lignin, minyak), dan garam dapat terdeposisi atau memicu pertumbuhan biologis di menara. Rekomendasi umum program reuse adalah melakukan inventaris lengkap aliran limbah dan kimianya sebelum desain; inhibitor korosi dan antiscalant mungkin perlu disetel ulang, dengan parameter kritis seperti kekerasan, silika, organik, dan nutrien dipantau ketat (prochemtech.com).
Dalam praktik, paket perawatan chemical cooling tower yang terukur stabil membantu menjaga COC tinggi tanpa insiden. Untuk menara dengan deposit historis, layanan seperti cleaning service menara sering dikombinasikan sebelum transisi ke makeup alternatif agar baseline fouling tidak “mewariskan” masalah.
Dampak terukur bila digabungkan
Kombinasi tiga strategi ini menghasilkan dampak besar. Menaikkan COC dari ~3,5 ke ~9 memangkas blowdown >60%, menghemat jutaan meter kubik per tahun (researchgate.net). Dengan drift eliminator efisiensi tinggi dan COC yang dioptimalkan, menara bisa menjadi 95–99% “efisien air” (hanya 1–5% air yang menjadi blowdown) (watertechnologyreport.wordpress.com).
Mengganti air baku dengan efluen terolah menggeser menara mendekati “zero discharge”—dibuktikan penurunan ~8–10 MGD (≈30–40×10³ m³/hari) di demonstrasi EPA pada pabrik kraft (nepis.epa.gov) atau ~82.500 m³/tahun di studi TSE, yang juga mencatat ~82.500 kWh penghematan energi dan eliminasi patogen virus oleh disinfeksi (watertechonline.com). Secara keseluruhan, retrofit drift eliminator, maksimasi siklus, plus makeup alternatif (efluen terolah, air hujan, dll.) terbukti memangkas pemakaian air segar sampai puluhan persen, setara penghematan multi‑million‑liter/tahun dengan jejak lingkungan yang lebih rendah (researchgate.net; watertechonline.com; nepis.epa.gov).
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Standar, studi, dan referensi
Angka-angka drift dan threshold standar dirujuk dari studylib.net dan jmpcoblog.com. Tren COC, efisiensi air, dan batas scaling dirangkum dari watertechnologyreport.wordpress.com. Studi penghematan air dan reuse berasal dari researchgate.net, watertechonline.com, prochemtech.com, dan metsagroup.com.
