Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
pH White Water dalam Industri Pulp dan Kertas

pH White Water dalam Industri Pulp dan Kertas

Friday, 10 July 2020

Industri pulp dan kertas merupakan industri pengguna air ketiga terbesar karena industri pulp dan kertas dapat menggunakan hingga 25.000 galon fresh water untuk menghasilkan satu ton kertas. Selain merupakan pengguna air terbesar, industri pulp dan kertas juga menghasilkan limbah cair dalam jumlah yang besar. Jumlah dan muatan limbah yang dihasilkan tergantung pada teknologi produksi, kemurnian bahan baku, penggunaan bahan aditif dan efisiensi pengolahan air. Untuk mengurangi biaya tanpa mengurangi produksi dan kualitas, proses daur ulang (recycling) drainase dari pembuatan kertas (white water) menjadi sangat penting bagi pabrik.  Hasil dari proses recycle white water  ini dapat digunakan kembali oleh pabrik karena white water ini masih mengandung serat (fiber). Penggunaan kembali white water  ini juga merupakan sebuah program dari Environmental Protection Agency (EPA) yang sudah dilakukan di beberapa negara untuk memperbaiki dan melindungi dari pencemaran lingkungan.

 

Proses Pembuatan Kertas

Pada umumnya proses pembuatan kertas dibagi dalam dua tahap, yakni pembuatan pulp dan pembuatan kertas. Pada tahapan pembuatan pulp, bahan baku selulosa diproses menjadi serat bebas. Pembuatan kertas adalah proses berkesinambungan, yang terdiri dari pembentukan bubur kertas ke pembentukan lembaran, kemudian ditekan, dikeringkan dan dipipihkan.

Kegiatan produksi dimulai dari tahap stock preparation. Pulp yang diperoleh dicuci untuk menghilangkan cairan hitam yang merupakan sisa zat kimia dan limbah. Pencucian pulp secara efisien sangat penting dilakukan untuk memastikan kebutuhan maksimal zat kimia dalam proses pulping dan mengurangi jumlah limbah organik yang terbawa oleh pulp dalam proses pemutihan.

Pulp kemudian masuk pada tahapan pemurnian (refining). Pada tahap refining, pulp melewati slot dalam piringan yang berputar (woven mesh brass) untuk memisahkan gumpalan selulosa menjadi serat. Selanjutnya pulp masuk pada tahap pemucatan (bleaching). Bleaching dilakukan dengan tujuan menghilangkan lignin tanpa merusak selulosa. Pulp yang telah jadi kemudian masuk ke stuff box.

Pada stuff box aliran bubur pulp diatur agar konstan untuk melaju ke tahap berikutnya. Bubur pulp masuk ke head box. Head box adalah alat terakhir yang berfungsi memproses pulp sebelum dibentuk lembaran yang mengandung lebih dari 99% air. Selain itu, alat ini juga berfungsi sebagai penyalur pulp ke wire part. Tebal tipis lembaran yang dihasilkan dipengaruhi oleh slice yang berada di head box. Head box memiliki penyemprot air (shower) yang berfungsi untuk menghilangkan buih pada head box. Di dalam head box, biasanya konsistensi pulp sudah berkisar antara 0.5-0.9% sesuai dengan jenis produksi yang diinginkan.

Pulp yang sudah stabil konsistensinya akan masuk pada tahap pembentukan lembaran/wire part. Wire merupakan anyaman kawat kasa yang memiliki mesh tertentu yang dapat bergoyang ke kiri dan kanan. Wire disangga dengan table roll dan terbentang di atas forming board, suction box, hidro foil dan suction couch roll. Table roll berfungsi untuk meratakan permukaan lembaran serta mempercepat turunnya air dari lembaran pulp. Air yang jatuh melalui wire part akan masuk ke dalam tray drainase. Suction box berfungsi sebagai penghisap air dari lembaran. Pada ujung lembaran kasa wire terdapat breast roll yang berfungsi sama dengan table roll. Besar kecilnya gramatur kertas yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh kecepatan bergeraknya wire dan laju alir stock. Pada wire part umumnya terjadi pengurangan kadar air (kadar air 80-85%) karena pengaruh efek gravitasi dan penghisapan vacuum

Pulp berikutnya dimasukkan ke press felt part. Press felt (alat pengepres) berfungsi untuk meratakan permukaan lembaran kertas dan mengurangi kandungan air yang terdapat pada kertas sehingga diperoleh kadar air sebesar 71-74%. Proses pengepresan dilakukan secara mekanis dengan menggunakan 3 komponen pengepres. Setelah cukup kering, lembaran kertas masuk pada alat pengering (dryer part). Pengering jenis ini bentuknya berupa silinder - silinder berputar dan berisi uap panas (steam) yang satu sama lainnya dihubungkan dengan press felt, sehingga silinder-silinder tersebut berputar pada sumbunya.

Gambar 1. Proses Pembuatan Kertas

Alat pengering terdiri atas 5 section yang memiliki suhu berbeda di tiap unitnya. Tujuan adanya perbedaan suhu di tiap unit adalah agar kertas yang dihasilkan tidak terlalu kering, sehingga tidak mudah sobek saat digulung. Lembaran kertas yang telah kering berikutnya masuk pada tahapan proses calendering.

Inti dari proses calendering adalah untuk membuat kertas yang dihasilkan menjadi lebih tipis, halus dan lembut. Proses ini dilakukan pada 5 calendar stack yang terdiri dari beberapa pasangan silinder dengan jarak tertentu yang berfungsi untuk mengontrol ketebalan dan kehalusan hasil akhir kertas. Lembaran kertas yang telah halus kemudian masuk pada tahap pemotongan kertas di pope reel. Tahapan ini merupakan tahapan akhir dari proses pembuatan kertas. Proses pemotongan kertas dilakukan dari gulungannya. Pada bagian ini, kertas yang digulung dalam gulungan besar dipotong pada ketebalan yang diinginkan dan kemudian dikemas.

 

White Water

White water adalah air proses yang mengandung sedikit serat kayu yang tersisa setelah sebagian besar serat telah dipisahkan atau disebut juga drainase dari stok pulp. Sumber tunggal terbesar untuk white water adalah mesin pembuatan kertas. Sebanyak 25-30% dari stok pulp asli diperoleh kembali sebagai white water. Tergantung di mana white water dikumpulkan dan konsentrasinya dari serat kertas, white water  dianggap berlimpah atau tidak berlemak. White water yang berlimpah terakumulasi dalam tray drainase, suction box, dan lubang couch roll, mengandung persentase serat kertas tertinggi. White water yang ini digunakan kembali sebagai make-up water untuk pengocok dan pengenceran stok bubur kertas sebelum memasuki headbox. White water terkumpul pada perangkat yang disebut save-all yang dapat menghilangkan serat dan filler. Recycle white water ini digunakan untuk aplikasi seperti semprotan wire part, semprotan felt, dan seal water untuk pompa vakum. Recycle white water selalu dicampur dengan fresh water karena penggunaan kembali white water yang tidak diencerkan dapat menyebabkan masalah, termasuk penumpukan padatan tersuspensi (penyumbatan pada felt), akumulasi padatan terlarut (lendir, busa dan kerak), dan peningkatan retensi energi panas (suhu ).

Pengolahan air sisa produksi ini merupakan upaya penghematan dalam penggunaan air. Selain itu, hal ini juga dapat mengurangi terbentuknya limbah cair. Di lain sisi, serat yang diperoleh dari recycle bisa digunakan pada proses produksi kembali. pH recycle white water ini harus dikontrol ke nilai spesifik untuk masing-masing dari banyak kegunaannya. Misalnya, white water yang digunakan untuk beater dan headbox memiliki rasio filler dan serat yang tinggi. Konsekuensinya, pH harus disesuaikan untuk mengendapkan filler dan bahan serat tersuspensi lainnya. 

 

Nilai pH dari white water

Ada banyak cara untuk mengontrol penjernihan white water, tetapi satu metode yang biasa digunakan adalah pengontrolan pH untuk meningkatkan flokulasi. Metode ini mengoptimalkan penghilangan filler dan serpihan serat dari air. pH limbah semua efluen juga harus dikontrol untuk mengurangi korosi jika digunakan sebagai seal water untuk pompa vakum. Umumnya pH dari white water adalah 7 – 8.

Jika nilai PH rendah, efek flokulasi padatan white water akan buruk, dan efluen akan relatif keruh. Selain itu, ketika nilai PH kurang dari 5, kecepatan kenaikan gelembung akan cepat, dan tinggal dalam white water untuk waktu yang singkat, mempengaruhi efek apung udara.

Secara umum diperkirakan bahwa ketika memproses white water dengan metode air float, nilai PH harus lebih besar dari 7. Banyak pula pH  yang umumnya dikendalikan pada 6.6 ~ 7.2. Beberapa pabrik yang memiliki kondisi white water terbatas, perlu menambahkan NaOH untuk menyesuaikan nilai PH untuk menjadi yang terbaik. Tetapi nilai PH yang terlalu tinggi juga akan mempengaruhi efek apung udara.

Namun tidak ada regulasi yang khusus yang mengatur range pH. Hal ini karena kisaran nilai pH yang diekspektasikan setiap pelaku industri sangat tergantung pada jenis dan kualitas produk yang dibuat, komposisi air, dan kondisi operasi.

 

Seperti kebanyakan bisnis pada sektor industri, kunci keberhasilan pabrik pulp dan kertas adalah mengurangi biaya tanpa mengurangi produksi dan kualitas. Oleh karena itu, me-recycle white water adalah salah satu cara terbaik. Sekitar 30% stok pulp berakhir sebagai white water sehingga recovery white water diperlukan untuk penggunaan kembali di area pabrik yang lain dan pengontrolan pH adalah metode yang paling efisien untuk mengolah white water.

 

 

Referensi:

Haryono, A.T. 2016. ANALISIS PENERAPAN PRODUKSI BERSIH INDUSTRI KERTAS. INSTITUT PERTANIAN BOGOR:Bogor.

Pecora, W.T. Water Requirements of Selected Industries. GEOLOGICAL SURVEY WATER-SUPPLY PAPER 1330-A

White Water pH in the Pulp and Paper Industry. 2004. Application Note AN-P4. USA: Hach. (file:///C:/Users/Home/Downloads/White%20Water%20pH%20in%20the%20Pulp%20and%20Paper%20Industry%20(3).pdf)

https://www.pulpermachinery.com/faq/air-flotation-white-water-recycling-in-papermaking-process/

Previous Article

Uji BOD : Praktis dan Mudah

Tuesday, 30 June 2020
VIEW DETAILS

Next Article

Analisa Produk Minyak Bumi: Bilangan Asam dan Basa

Tuesday, 14 July 2020
VIEW DETAILS