Dari low‑liquor ratio hingga RO, pabrikan memadatkan jejak air proses basah. Pilot UE menunjukkan reuse ~98% dan penurunan pembuangan 92% saat sistem ditutup.
Basah, boros, dan kini ditantang untuk hemat: wet (solution) spinning—ekstrusi larutan polimer ke dalam bak koagulasi berbasis air untuk membentuk serat—secara inheren haus air (textilelearner.net). Di level industri, tekstil menyedot ~93 miliar m^3 air per tahun, setara ≈4% pengambilan air tawar global (sustainablebrands.com). Dan sebagian besar kembali sebagai limbah.
Jejaknya bervariasi: pengolahan serat sintetis—termasuk wet spinning serat buatan—sekitar 100–200 L per kg kain, sementara serat alam seperti kapas lebih tinggi (~350 L/kg) (sciencedirect.com). Untuk konteks, mewarnai 1 kg kain saja butuh ~40 L (link.springer.com). Secara global, operasi tekstil mengonsumsi ~830 juta m^3 air per tahun dan membuang ~640 juta m^3 efluen (link.springer.com).
Masalahnya bukan hanya volume: efluen membawa garam, pewarna, dan bahan tambahan proses (auxiliaries) termasuk soda kaustik dan agen pemutih (link.springer.com). Di Indonesia, aturan mewajibkan pengolahan limbah cair tekstil, namun studi melaporkan kepatuhan rendah—memperparah kelangkaan dan polusi air (bio-conferences.org). Menutup siklus air di wet spinning bukan lagi pilihan, melainkan prasyarat keberlanjutan.
Skala konsumsi dan dampak efluen
Wet spinning memerlukan bak koagulasi berair yang terus diisi ulang, sehingga kebocoran dan overflow mudah terjadi. Efluen kaya polutan terlarut memperberat beban instalasi pengolahan, apalagi ketika praktik pengawasan kualitas lemah. Akibatnya, pabrik yang membuka keran air segar tanpa daur ulang pada praktik konvensional kerap mengirim ~70% asupan ke buangan (mdpi.com).
Baca juga: Sea Water Reverse Osmosis
Strategi konservasi air in‑process
Mulai dari yang sederhana. Peralatan low‑liquor ratio (LLR, rasio volume larutan proses terhadap massa material yang direndahkan) dan pembilasan counter‑current menurunkan volume bilas. Rinsing multistage progresif—memakai air bilas terakhir yang paling bersih sebagai bilas pertama batch berikutnya—memotong kebutuhan air segar hingga “puluhan persen”. Audit menunjukkan deteksi kebocoran, pengaturan level isi, dan prosedur shutdown lini yang tepat memberi penghematan 10–30% secara instan (fibre2fashion.com).
Contoh dunia nyata: di pabrik finishing Somerset, menggabungkan tahap scouring dan bleaching dalam satu bak menghemat 6.200 gal/jam (~23,5 m^3/jam) (fibre2fashion.com). Lebih maju lagi, pretreatment kain tanpa air (foam atau infrared) dan proses waterless untuk coating mulai diadopsi.
Di sisi kimia, pemakaian kembali additives bilas dan minimisasi bahan meningkatkan peluang reuse. Softener berbasis pertukaran ion memang memungkinkan reuse bilasan, namun menghasilkan air garam (brine); mengganti dengan nanofiltrasi atau mengintegrasikan pemulihan alkali mengurangi ketergantungan air segar—opsi komersial seperti softener dapat dievaluasi bersama skema NF.
Integrasi panas (heat integration) ikut berperan: memanfaatkan ulang panas proses via penukar panas memungkinkan air bilas dipakai kembali pada suhu yang dibutuhkan tanpa pemanasan air segar (researchgate.net). Setiap efisiensi inkremental—mengurangi overflow bak spinning, mengoptimalkan rasio bak, filtrasi in‑process—secara kumulatif menekan pemakaian air juga hingga “puluhan persen” (fibre2fashion.com).
Dari konservasi ke closed‑loop
Bukti lapangan paling kuat datang dari proyek LIFE ANHIDRA: kombinasi filter mekanis, ultrafiltration (UF, membran untuk menghilangkan koloid/bakteri), dan ozonisasi memurnikan air bilas municipal/industri hingga reuse ~98% (environment.ec.europa.eu). Dalam uji 60 hari, satu pabrik finishing di Portugal mendaur ulang air bilas in‑loop dan menghemat ~21.000 m^3, dengan proyeksi ~123.400 m^3/tahun (environment.ec.europa.eu). Sistem ini memangkas pembuangan 92% sembari nyaris meniadakan kebutuhan make‑up air segar maupun bahan kimia tambahan (environment.ec.europa.eu) (environment.ec.europa.eu).
Rute daur ulang dan pemurnian bertahap
Pretreatment fisik adalah pagar pertama: saringan, siklon, atau sedimentasi mengangkat serat, lint, dan partikel besar dari bak bilas/pemutih—mencegah fouling membran halus (rmix.it). Implementasi lapangan lazim memakai unit penyaring kasar seperti manual screen sebelum tahap klarifikasi.
Untuk footprint kecil, pengendap lamela membantu menaikkan kapasitas dengan tapak lahan minimum; solusi seperti lamella settler menjadi opsi kompak dibanding klarifier konvensional.
Rangkaian pemisahan fisik bisa dirangkai sebagai paket—kategori wastewater physical separation—lalu diperkuat media granular. Media dual seperti sand‑silica dapat menangkap partikel 5–10 mikron sebelum polishing halus.
Perlindungan membran down‑stream sering menambahkan UF. Dalam konteks ini, ultrafiltration juga berperan sebagai pretreatment RO untuk mengendalikan kekeruhan dan beban biologis dari air permukaan/groundwater.
Pengolahan biologis dan membran tekanan
Tahap primer: Membrane Bioreactor (MBR, bioreaktor aerob/anaerob yang digabung membran UF untuk pemisahan padatan) atau activated sludge menurunkan organik terlarut (mis. residu sizing atau selulosa). Banyak pabrik memakai MBR untuk menekan BOD/COD sangat rendah. Studi di Pakistan mengolah seluruh efluen dye‑house melalui rangkaian MBR→UF→RO dan menurunkan ≈96–97% BOD, COD, dan TDS; permeate yang dihasilkan nyaris tak berwarna dan sepenuhnya dipakai ulang untuk pencucian/pembilasan kain (researchgate.net) (researchgate.net). Teknologi paket seperti MBR dan alternatif activated sludge lazim dipilih sesuai beban organik.
Setelah UF, nanofiltration (NF, membran yang menahan molekul kecil/ion multivalen) dan reverse osmosis (RO, membran tekanan tinggi yang menahan hampir seluruh garam) menjadi tulang punggung polishing. Uji coba di distrik tekstil Prato, Italia, menambahkan tahap NF kedua yang menaikkan yield permeate 15% dan mencapai recovery air keseluruhan ~84% (sisa ~16% konsentrat dikelola/diolah lanjutan) (mdpi.com). Di sana, 84% yang didaur ulang cukup bersih untuk reuse; hanya sebagian kecil yang perlu dibuang.
Secara desain, target ≥80% recovery kini layak, terutama bila pekatan (retentate, fraksi yang tertahan membran) ditangani dengan vapor‑compression atau kristalisasi. Pada jalur membran, NF juga efektif melunakkan air; penghilangan hardness ≥85–98% dilaporkan (mdpi.com). Untuk implementasi, paket nano‑filtration dapat mendahului RO brackish agar tekanan operasi efisien.
Di sisi RO, konfigurasi brackish (TDS maksimum ~10.000) lazim untuk reuse air proses; opsi komersial seperti brackish‑water RO atau sistem terpadu RO/NF/UF umum dipakai di industri dan municipal.
Baca juga: Dissolved Air Flotation
Polishing akhir dan pemantauan mutu
Jika diperlukan, polishing meliputi adsorpsi karbon aktif untuk warna/organik residual—media activated carbon—disinfeksi UV, serta pertukaran ion untuk jejak hardness/anion. Desinfeksi non‑kimia melalui ultraviolet juga menekan mikroba tanpa residu kimia.
Pertukaran ion (ion exchange) kerap digunakan pada polishing jejak ion, dengan material seperti ion‑exchange resin. Di titik akhir, permeate (fraksi yang lolos membran) ditampung, disetel pH‑nya, dan siap reuse; penyesuaian pH presisi umumnya dilayani dosing pump.
Kualitas air dipantau kontinyu—pH, konduktivitas, organik (mis. TOC/total organic carbon), dan muatan mikroba—untuk memastikan batas reuse aman; bila off‑spec, kontrol otomatis mengalihkan ke re‑treatment atau blending (rmix.it). Efek akumulatifnya adalah “water reuse multiply”: 1 m^3 air segar bisa beredar beberapa kali, memangkas asupan secara proporsional. Dalam praktik, sistem closed‑loop canggih menunjukkan daur ulang >90%, dengan pilot LIFE ANHIDRA menjalankan mesin 60 hari penuh memakai air daur ulang (environment.ec.europa.eu).
Desain sistem closed‑loop wet spinning
Arsitektur tipikal: overflow bak spin dan efluen bilas dikumpulkan di tangki (dibuffer dan diblending bila perlu). Saringan kasar mengangkat padatan, lalu klarifikasi lamela mengeluarkan serat/lumpur (lumpur dapat dipres). Skema ini dapat memakai clarifier konvensional atau model lamela untuk footprint ringkas.
Aliran terklarifikasi masuk MBR; permeate UF‑nya kemudian menuju unit membran dua tahap—NF untuk pelembutan dan penghilangan pewarna, lalu RO untuk penurunan garam/organik lebih dalam (mdpi.com) (rmix.it). Permeate akhir disimpan di tangki bersih, disesuaikan pH‑nya, lalu dipakai sebagai make‑up bak spin atau bilas akhir. Retentate membran dan limbah backwash diarahkan ke penanganan brine minimal‑buang atau skema zero‑liquid‑discharge (ZLD, pendekatan tanpa pembuangan cairan).
Instrumen loop penuh—flow meter untuk laju daur ulang, sensor kekeruhan/konduktivitas/TOC—menjaga operasi aman. Otomasi mengarahkan air off‑spec untuk treatment tambahan atau dilusi bilas. Ringkasnya, setiap tetes diperlakukan dan diputar kembali alih‑alih dibuang.
Kinerja, angka kunci, dan konteks regulasi
Dengan desain ini, kebutuhan air segar bisa mendekati nol: proyeksi menunjukkan penurunan konsumsi >90% dibanding open‑loop, sementara target reuse sistem tertutup kini “hingga 98%” (environment.ec.europa.eu). Bandingkan dengan praktik konvensional yang membuang ~70% asupan (mdpi.com).
Ekonominya ikut jalan: pilot melaporkan biaya efluen turun, pembelian bahan kimia berkurang, bahkan pemulihan sumber daya seperti garam atau residu serat dari brine. Secara praktis, kombinasi unit WWTP standar dengan membran mampu mendaur ulang 80–90% air proses (mdpi.com) (environment.ec.europa.eu), dengan konsentrat tersisa ≈10–20% berisi mayoritas polutan yang dapat dikelola aman.
Filosofi ini sudah terbukti di distrik tekstil Prato, Italia (mdpi.com). Bagi manufaktur Indonesia, adopsi sistem closed‑loop selaras dengan “Standar Industri Hijau” yang muncul (peraturan.bpk.go.id) dan pembelajaran dari pilot UE (environment.ec.europa.eu) (researchgate.net)—memberi keunggulan kompetitif sekaligus kepatuhan.
Baca juga: Apa itu Chemical?
Catatan sumber
Semua data/rujukan: link.springer.com; sciencedirect.com; sustainablebrands.com; researchgate.net; mdpi.com; environment.ec.europa.eu; environment.ec.europa.eu; bio-conferences.org; fibre2fashion.com; rmix.it; rmix.it; textilelearner.net; peraturan.bpk.go.id.
