TREATMENT AIR PADA PT BUANA MEGAH PAPER
Makalah
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah : Utilitas.
Dosen pengampu: Vivi Nurhadianty, ST,. MT.
Disusun Oleh:
Ulul Azmi (145061100111016)
Nadya Churin'ien T. (145061101111012)
R. Dimas Arif H. (145061101111016)
Zaidar Wahida Zia (145061101111030)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
BAB I
PENDAHULUAN
Perkembangan industri saat ini tidak hanya meningkatkan kesejahteraan
masyarakat saja, namun juga mampu menimbulkan ekternalitas negatif. Hal ini
terjadi karena selain menghasilkan produk sebagai hasil akhir produksi,
industri ini juga menghasilkan limbah dari sisa kegiatan produksi. Limbah
industri akan berdampak negatif bagi lingkungan, jika tidak dilakukan
pengolahan dengan tepat dapat menimbulkan pencemaran lingkungan yang
melewati daya dukung lingkungan sehingga menyebabkan menurunnya kualitas
lingkungan dan selanjutnya dapat membahayakan kehidupan dan kesejahteraan
makhluk hidup.
Industri pulp dan kertas merupakan salah satu jenis industri di
Indonesia yang berkembang baik secara kualitas maupun kuantitas, untuk
memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kebutuhan ekspor. Industri pulp dan
kertas ini merupakan industri yang menghasilkan bubur kertas (pulp) dan
kertas yang menggunakan kayu sebagai bahan utama proses produksi. Selain
itu, industri ini juga menggunakan bahan baku berupa air dan juga bahan
penunjang produksi berupa senyawa kimia sebagai pelarut atau pemutih
seperti H2SO3, dan juga larutan H2SO3 untuk proses pembentukan bubur kertas
dari kayu lapis.
Air merupakan sumber kebutuhan utama makhluk hidup di bumi untuk
peredaran darah, pencernaan, pengaturan suhu, pembuangan, metabolisme,
untuk memenuhi kebutuhan domestik, pembangkit tenaga listrik dan kebutuhan
industri. Air dapat diambil dari dalam tanah, hujan, sungai, laut dan lain
sebagainya. Namun saat ini, dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk di
bumi maka kebutuhan akan air bersih pun meningkat. Untuk mendapatkan secara
langsung air bersih dari sumbernya sangatlah mustahil, karena daerah aliran
sungainya telah dicemari oleh berbagai faktor, antara lain limbah-limbah
pabrik dan rumah tangga, limbah pertanian, sampah, konversi lahan dan lain.
Di Indonesia mengkonsumsi sebagian besar air yang digunakakan oleh
industri pulp dan kertas karena membutuhkan sejumlah besar air hampir 60
sampai 70 meter kubik rata-rata untuk menyelesaikan produk. Air akan
digunakan dalam seluruh proses dari proses pembuatan kertas. Pulp dan
kertas pabrik menghasilkan air limbah dan limbah padatan dalam jumlah yang
besar, sehingga memberikan sejumlah masalah dalam pengolahan air limbah dan
pembuangan limbah lumpur. Air limbah dan pengelolaan limbah padat di
industri pulp dan kertas untuk pembuatan kertas, ada peningkatan jumlah
teknologi untuk menangani dan strategi inovatif untuk menggunakan kembali
air, juga diperlukan solusi yang layak untuk pengolahan lumpur. Industri
pulp dan kertas mengandung kontaminan dalam aliran limbah yang melibatkan
padatan limbah dan sedimen AOX (Absorbable Organic halides) C / BOD
(Chemical atau Biological Oxygen Demand).
Berbagai ahli industri mengatakan bahwa hampir 85 sampai 90% dari air
yang digunakan dalam industri kertas dan pulp sebagai proses air akan
menghasilkan air dalam jumlah besar yang terkontaminasi dan membutuhkan
solusi untuk pengolahan air limbah. Pilihan dalam menangani limbah
melibatkan pengobatan utama seperti klarifikasi pemisahan padatan dan
materi partikulat dan pengolahan sekunder secara biologis untuk menghapus
bahan organik biodegradable dan mengurangi toksisitas limbah. Selain itu,
teknologi pengolahan tersier seperti filtrasi membran, desinfeksi UV,
pertukaran ion, dan karbon aktif granular juga dapat digunakan untuk lebih
mengolah air limbah untuk kualitas yang lebih tinggi.
BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN PABRIK KERTAS AND PULP
Kertas berasal dari industri kehutanan dan sumber utama kertas adalah
pohon, yang secara luas digunakan oleh orang dalam masyarakat di seluruh
dunia. Kertas memiliki ruang lingkup yang luas, selain penggunaan
langsung dapat diaplikasikan secara luas seperti penerbitan surat-surat
di berbagai industri. Selain itu, juga menghasilkan beberapa bahan kimia
yang akan dihasilkan selama proses pembuatan sebagai produk dari
industri pulp dan kertas. (Muljaningsih, 2010).
Sepanjang sejarah pembuatan kertas dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
secara tradisional dan modern, pembuatan kertas secara tradisional telah
berlangsung lama di Thailand dan Cina. Caranya, bahan – bahan mengandung
selulose seperti gandum, pati, atau batang tebu dimasak dalam air dan
dicampur abu. Lalu bahan – bahan yang telah diolah tersebut ditumbuk
dengan batang kayu untuk mempermudah pelepasan serat. Proses ini dikenal
dengan sebutan pulping. Sedangkan serat untuk membuat bubur kayu
dinamakan pulp. (Muljaningsih, 2010).
Dalam produksi kertas secara besar – besaran (modern), terdapat dua
macam pilp, yakni pulp mekanis dan pulp kimia. Keduanya sama – sama
memakai bahan bau dari kayu.
a. Pulp mekanis
Pulp mekanis dibuat dengan cara menumbuk atau menggiling
selulose. Jenis pulp ini sangat baik dipergunakan untuk koran kerena
mampu menyerap tinta dan cepat kering. Namun, pulp mekanis sangat
lunak dan gampang kehilangan kekuatan jika basah. Di dalam pulp
mekanis terkandung partikel kayu berukuran kecil yang belum terdusir
menjadi serat dan masih tampak oleh mata telanjang. Hasil kertas
berasal dari pulp mekanis ini sering disebut serat kayu (woody).
b. Pulp kimia
Kertas yang terbuat dari serat selulose dikenal paling kuat dan tidak
mudah rusak saat diolah. Pertama, kayu berbentuk batangan dipecah
menjadi remah – remah kecil menggunakan mesin. Setelah itu, dimasak
pada suhu bertekanan tinggi bersama bahan kimia peluluh ikatan antar
serat yang mempercepat terbentuknya bubur kayu (pulp).
Berikut bahan – bahan kimia yang biasa dipakai dalam proses
pembuatan pulp kimia.
- Causatik soda dan sodium sulphate menjadikan serat kasar dan
sangat kuat yang dikenal dengan nama kraft. Karena kekuatannya,
bahan ini sangat cocok untuk kantong dan kotak pengemas barang –
barang berat dan elektronik.
- Jenis sulphit misal amonium dan kalsium digunakan untuk
menghasilkan serat halus bahan baku kertas cetak dan tulis
berkualitas tinggi. Kertas semacam ini biasanya dibuat berwarna
putih, sangat bagus dan kuat, serta harganya relatif mahal.
(Muljaningsih, 2010).
Industri bubur kayu (pulp) dan kertas di Indonesia masih jauh dari
yang diharapkan. Sekitar 80% kebutuhan kertas masih terus didatangkan
dari negara lain. Di Indonesia pada tahun 1972 terdapat tujuh pabrik
kertas, empat buah berada di Jawa dan tiga lainnya terdapat di luar
Jawa. Kapasitas rata –rata 30 ton/hari atau sama dengan 35.330
ton/tahun. Pada tahun 1981 telah dibangun lima unit parik baru
berkapasitas 1.000 ton untuk tiga shift. (Muljaningsih, 2010).
Salah satu Industri Kertas yang ada di Indonesia yaitu PT Buana Megah
Paper dengan luas industri kurang lebih 90.000 m2, yang berlokasi di
Jalan Raya Cangkring Malang KM 40 antara Pasuruan – Sidoarjo, desa Beji,
Pasuruan, Jawa Timur Indonesia. Pabrik ini ramah lingkungan karena
menggunakan limbah kertas sebagai bahan bakunya. Produksinya berupa
kertas coklat, putih, dan kertas berwarna. (PT. Buana Megah).
B. PENGERTIAN AIR
Air adalah sumber daya yang sangat penting di dunia, karena tanpa air
kehidupan tidak dapat berlangsung. Air merupakan sumber daya alam yang
sangat diperlukan dalam berbagai aspek kehidupan manusia, baik untuk
keperluan domestik, industri maupun pertanian. ( Murdiyarso, 2003).
Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal
dari :
a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan
sebagainya.
b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan,
perikanan, serta sumber-sumber lainnya.
(Fardiaz, 1992).
Ciri – ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung
dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi.
Sebagai contoh air minum yang terpolusi mungkin rasanya akan berubah
meskipun perubahan baunya mungkin sukar dideteksi, bau yang menyengat
mungkin akan timbul pada pantai laut, sungai, dan danau yang terpolusi,
kehidupan hewan air akan berkurang pada air sungai yang terpolusi berat,
atau minyak yang terlihat terapung pada permukaan air laut menunjukkan
adanya polusi. Tanda – tanda polusi air yang berbeda ini disebabkan oleh
sumber dan jenis polutan yang berbeda – beda. Untuk memudahkan
pembahasan mengenai berbagai jenis polutan, polutan air dapat
dikelompokkan atas 9 grup berdasarkan perbedaan sifat – sifatnya sebagai
berikut :
1. Padatan
2. Bahan buangan yang membutuhkan oksigen (oxygen-demanding wastesI).
3. Mikroorganisme
4. Komponen organik sintetik
5. Minyak
6. Senyawa anorganik dan mineral
7. Bahan radioaktif
8. Panas
(Fardiaz, 1992).
Semua bahan pencemar secara langsung ataupun tidak langsung akan
mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar
kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya
diminimalkan. (Fardiaz, 1992).
Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan
pengujian untuk menentukan sifat – sifat air sehingga dapat diketahui
apakah terjadi penyimpangan dari batasan – batasan polusi air. Sifat –
sifat air yang umumnya diuji dapat digunakan untuk menentukan tingkat
polusi air misalnya :
1. Nilai pH, keasaman, dan alkalinitas
2. Suhu
3. Warna, bau, dan rasa
4. Jumlah padatan
5. Nilai BOD/COD
6. Pencemaran mikroorganisme patogen
7. Kandungan minyak
8. Kandungan logam berat
9. Kandungan bahan radioaktif
(Fardiaz, 1992).
Pengertian air bersih menurut Permenkes RI No 416/Menkes/PER/IX/1990
adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan dapat diminum
setelah dimasak. Sedangkan pengertian air minum menurut Kepmenkes RI No
907/MENKES/SK/VII/2002 adalah air yang melalui proses pengolahan atau
tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan (bakteriologis,
kimiawi, radioaktif, dan fisik) dan dapat langsung diminum. Air baku
adalah air yang digunakan sebagai sumber/bahan baku dalam penyediaan air
bersih. (Pynkyawati, 2015).
Sumber air baku yang dapat digunakan untuk penyediaan air bersih
yaitu air hujan, air permukaan (air sungai, air tanah dalam, mata air)
(Hartomo, 1994; JICA, 1974; Linsley, 1989; Martin D, 2001; Sutrisno,
2002). Standar kualitas air bersih yang ada di Indonesia saat ini
menggunakan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat –
Syarat dan Pengawasan Kualitas Air dan PP RI No.82 Tahun 2001 tentang
Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, sedangkan
standar kualitas air minum menggunakan Kepmenkes RI No.
907/MENKES/SK/VII/2002 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air
Minum. (Pynkyawati, 2015).
C. MACAM – MACAM AIR DALAM INDUSTRI KERTAS DAN PULP
Air proses atau biasa kita kenal sebagai process water memiliki fungsi
yang berbeda satu sama lainnya, oleh karena itu karakter serta
spesifikasi air yang diperlukan juga berbeda satu dengan yang lain, Ada
beberapa peralatan proses yang membutuhkan air secara terus-menerus dan
dengan sifat tertentu, seperti:
1. Air proses (Process Water)
Untuk Pelarutan bahan, boiler dan destilasi. Kebutuhan process water
untuk boiler, pelarutan bahan , dimana diperlukan air yang terlebih dahulu
di oleh melalui ion exchange untuk meminimalisir timbulnya karat serta
sumbatan pada pipa api dan jalur distribusi uap dan kondensatnya. Produk
air yang dihasilkan melalui ion exchange kemudian disebut sebagai soft
water bahkan dapat digunakan untuk produksi hydrogen diperlukan
demineralized water (demin water) agar H2 yang diproduksi betul-betul 99,9
% murni.
2. Air untuk pendingin (Cooling Water) dan Heat Exchanger
Pada cooling tower, mesin, heat exchanger, condenser dll. Kebutuhan
akan air pendingin (cooling water) bisa di kategorikan kebutuhan umum dalam
setiap mesin penggerak, pengolahan air pendingin biasanya kurang
diperhatikan oleh operator pabrik karena persepsi yang salah dimana setiap
air bersuhu rendah bisa digunakan. Tetapi mereka lupa bahwa air pendingin
disalurkan melalui pipa-pipa yang diameternya terkadang cukup kecil,
panjang dan melingkar-lingkar sehingga rawan terhadap karat dan sumbatan
tentunya
3. Air Sanitasi untuk kebutuhan domestik dan umum.
Air Sanitasi adalah air yang akan digunakan sebagai air untuk
keperluan domestik seperti memasak, toilet dan cuci-cuci lain biasanya
digunakan air dari sumber terdekat seperti Perusahaan air Minum (PAM) lokal
maupun dari sumber sumur dalam. Pengolahan biasanya dilakukan secara
terbatas seperti penjernihan dan aerasi terutama untuk mengurangi kadar
besi yang biasanya berasosiasi dengan air dari sumber sumur dalam
(artesis).
D. SUMBER AIR DALAM INDUSTRI KERTAS
Dalam memenuhi kebutuhan air, suatu industri pada umumnya menggunakan
air sumur, air sungai, air danau maupun air laut sebagai sumber untuk
mendapatkan air. Sebagai salah satu Pabik Paper and pulp, PT Buana Megah
Paper menggunakan sumber air yang digunakan berasal dari sumur dalam
(artesis) serta air sungai Bangil dimana sebagai cadangan digunakan
pasokan air dari penyedia jasa pengolahan air di Pasuruan (PT Buana
Megah Paper).
Gambar 2.1 denah lokasi PT Buana
Raw water yang di suplai dari PT Buana Megah Paper adalah air yang
telah diproses (treated water). Air bersih ini ditampung dalam bak,
kemudian dialirkan ke penyaring pasir (sand filter) untuk menyaring kotoran-
kotoran halus yang masih ada dalam air. Air dari sand filter dialirkan
kedalam dua bak penampung Filtered Water Storage Tank dan Portable Water
Storage Tank. Dengan menggunakan pompa raw water intake dialirkan ke tempat
penampungan (cooling water storage tank).
Gambar 2.2 : Diagram alir pengolahan air
Gambar 2.3 : unit sedimentasi air umpan dan limbah PT Buana
Kandungan Sumber Air :
1. Air Artesis
Analisis secara Fisika :
Analisis secara Kimia
2. Air PDAM
Kandungan air PDAM Pasuuan di sesuaikan dengan aturan PERATURAN MENTERI
KESEHATAN Nomor : 416/MEN.KES/PER/IX/1990
3. Air Sungai Bangil
Menurut PemKab Kabupaten Pasuruan (Dinas Pengairan Kabupaten
Pasuruan), sungai bangil memilikik kandungan logam dan mineral yang tinggi
seperti Ca2+, Mg2+, Na2+, HCO3-, Fe2+,(Fe paling besar) selain dari pada
kandungan lumpur dan mikroorganisme seperti E-coli, salmonela, dan
dan Streptococcus faecalis.
Air yang diperlukan di lingkungan pabrik digunakan untuk :
a. Air Proses
Air Proses digunakan pada neutralizer dan pencuci dan air pendingin
pada reactor :
Tabel 2.1 Syarat- syarat air pendingin dan air proses
"No "Parameter "Satuan "Persyaratan "Maximum "
" " " "Once through"Closed "
" " " "System "System "
"1 "Suhu "oC "- "- "
"2 "Ph "Unit "5,0 – 8,2 "8,5 – 9,75 "
"3 "Daya Hantar Listrik"- "- "- "
"4 "Total Kesadahan "oD "15 "15 "
"5 "Kesadahan Ca "ppm, CaCO3 "200 "200 "
"6 "Kesadahan Mg "ppm,CaCO3 "200 "200 "
"7 "P alkalinity "ppm,CaCO3 "- "- "
"8 "Total alkalinity "ppm,CaCO3 "500 "20 "
"No "Parameter "Satuan "Persyaratan "Maximum "
"9 "Kadar Sulfat "ppm,SO4 "680 "200 "
"10 "Silikat "ppm,SiO2 "50 "50 "
"11 "Kadar Besi "ppm,Fe "- "0,5 "
"12 "Kadar aluminium "ppm,Al "- "0,1 "
"13 "Kadar manganese "ppm,Mn "- "0,5 "
"14 "Padatan tersuspensi"Ppm "5000 "100 "
"15 "Padatan terlarut "Ppm "1000 "500 "
"16 "Total padatan "Ppm "6000 "600 "
"17 "Kadar bicarbonal "ppm,HCO3 "600 "24 "
"18 "COD "Ppm "75 "75 "
"19 "Oksigen terlarut "ppm,O2 "- "0 "
"20 "Kadar CO2 "ppm,CO2 "- "0 "
"21 "Stability index "- "6,5 – 7,0 "6,0 – 7,0 "
(sumber :Ir,Diana A. MS, 2000)
b. Air Umpan Boiler
Tabel 2.2 Syarat-syarat air umpan boiler
"No "Parameter "Satuan "Persyarata"Maximum " "
" " " "n " " "
" " " "0-150 "150-700 "700-1500 "
"1 "Suhu "oC "- "- "- "
"2 "Ph "Unit "8-10 "8,2-10 "8,2-9 "
"3 "Daya Hantar "- "- "- "- "
" "Listrik " " " " "
"4 "Kesadahan "oD "1,12 "0 "0 "
"5 "Kadar bicarbonate"ppm,CaCO3 "50 "5 "0 "
"6 "Total alkalinity "ppm,CaCO3 "140 "70 "40 "
"7 "Kesadahan Ca/Mg "ppm,CaCO3 "0 "0 "0 "
"8 "Kadar Chlorida "ppm,CaCO3 "0 "0 "0 "
"9 "Kadar Sulfat "ppm,SO4 "0 "0 "0 "
"10 "Kadar silikat "ppm,SiO2 "30 "10 "0,7 "
"11 "Kadar karbonat "ppm,d "200 "40 "20 "
"12 "Kadar Hidroksida "ppm,OH "50 "30 "15 "
"13 "Kadar Amonium "ppm,NH4 "0,1 "0,1 "0,1 "
"14 "Kadar H2S "ppm,H2S "5 "0 "0 "
"15 "Kadar besi "ppm,Fe "1 "0,2 "0,05 "
"16 "Kadar aluminium "ppm,Al "5 "0,1 "0,01 "
"17 "Kadar Mangan "ppm,Mn "0,3 "0,1 "0,01 "
"18 "Padatan "Ppm "20 "5 "0 "
" "tersuspensi " " " " "
"19 "Padatan terlarut "Ppm "700 "150 "50 "
"20 "Total padatan "Ppm "720 "155 "50 "
"21 "Oksigen terlarut "ppm, O2 "1,4 "0 "0 "
"22 "Stability index "- "6-7 "6-7 "6-7 "
"23 "Kadar tembaga "ppm,Cu "0,5 "0,05 "0,05 "
(sumber:Sukartinah,1992;VECOM Ltd,2003)
c. Air Sanitasi
Air sanitasi digunakan untuk kebutuhan air minum, laboratorium,
kantor dan perumahan.
Tabel 2.3 Syarat-syarat air minum
"Parameter "Satuan "Syarat "Keterangan "
"Fisika " "Max yang "Max yang " "
" " "Dianjurkan "Diijinkan " "
"Temperatur "oC "Temp air alam"Temp air " "
" " " "alam " "
"Bau " "Tdk berbau "Tdk berbau " "
"Rasa " "Tidak berasa "Tidak berasa" "
"Kekeruhan "Mg SiO2/l "5 "25 " "
"Residu terlarut "Mg/l "500 "1500 " "
"Daya hantar "Micromholan "400 "1250 "Ref 2 "
"listrik " " " " "
"Kimia " " " " "
"Ph " "6,5-8,5 "6,5-8,5 "Nilai "
" " " " "antara(rang"
" " " " "e) "
"Kalsium (Ca) "mg/lt "75 "200 " "
"Magnesium "mg/lt "30 "150 " "
"Kesadahan "mg/lt "350 "- "Min 10, ref"
" " " " "2 "
"Barium (Ba) "mg/lt "Nihil "0,05 " "
"Parameter "Satuan "Persyaratan "Maximum " "
"Besi (Fe) "mg/lt "0,1 "1 " "
"Mangan (Mn) "mg/lt "0,05 "0,5 " "
"Tembaga (Cu) "mg/lt "Nihil "1 " "
"Seng (Zn) "mg/lt "1 "15 " "
"Krom heksavalen "mg/lt "Nihil "0,05 " "
"Kadmium (Cd) "mg/lt "Nihil "0,01 " "
"Raksa total (Hg) "mg/lt "0,0005 "0,001 " "
"Timbal (Pb) "mg/lt " "0,1 " "
"Arsen (As) "mg/lt "Nihil "0,05 " "
"Selenium (Se) "mg/lt "Nihil "0,01 " "
"Sianida (CN) "mg/lt " "0,05 " "
"Sulfida (S) "mg/lt "Nihil "Nihil " "
"Fluorida (F) "mg/lt " "1,5 "Minimum 0,5"
"Klorida (Cl) "mg/lt "200 "600 " "
"Sulfat (SO4) "mg/lt "200 "400 " "
"Fosfor (P) "mg/lt "0,3 "2 "Ref 2 "
"Amoniak, NH3-N "mg/lt "Nihil "Nihil " "
"Nitrit(NO2-N) "mg/lt "Nihil "Nihil " "
"Nilai permanganat"mg/lt "Nihil "10 " "
"Senyawa aktif "mg/lt " " " "
"Biru metilen "mg/lt "Nihil "0,5 " "
"Fenol "mg/lt "0,001 "0,002 " "
"Minyak&lemak "mg/lt "Nihil "Nihil " "
"Karbon kloroform "mg/lt "0,04 "0,5 " "
"ekstrak " " " " "
"PCB "mg/lt "Nihil "Nihil " "
"Bakteriologi " " " " "
"Coliform total "MPN/100 ml "Nihil "Nihil " "
"Coliform total "MPN/100 ml "5 "Nihil "Ref 2 "
"Parameter "Satuan "Persyaratan "maximum " "
"Coli total "MPN/100 ml "Nihil "Nihil "Ref 2 "
"Kuman-kuman " " " " "
"Patogenik/parasit" "Nihil "Nihil " "
"ik " " " " "
"Radioaktifitas " " " " "
"Aktifitas beta "pCi/l "- "100 " "
"total " " " " "
"Strontium "pCi/l "- "2 " "
"Radium 226 "pCi/l "- "1 " "
"Pestisida "mg/l "Nihil "Nihil " "
(Sumber: Metode penelitian air, Alaert Sumestri & KemenKes)
E. UNIT PENGOLAHAN AIR
Kebutuhan air suatu pabrik dapat diperoleh dari sumber air yang ada
disekitar pabrik dengan mengolahnya terlebih dahulu agar memenuhi syarat
untuk digunakan. Pengolahan tersebut dapat meliputi pengolahan secara
fisik dan kimia, dengan menambahkan desinfektan maupun dengan penggunaan
ion exchanger. Mula-mula raw water diumpankan kedalam tangki kemudian
diaduk dengan putaran tinggi sambil diinjeksikan bahan-bahan kimia :
Alum, berfungsi sebagai flokulan
Koagulan acid, berfungsi untuk mengatur pH pada kisaran 6,4 – 6,7
Kalsium hipoklorit atau Cl2 cair, berfungsi sebagai desinfektan.
Setelah keluar dari tangki, air akan dimasukkan kedalam clarifier
dimana floc-floc yang terbentuk diendapkan secara gravitasi sambil
diaduk dengan putaran rendah. Lumpur yang diendapkan di-blow down
sedangkan air yang keluar akan dialirkan kedalam bak penampungan
sementara.
Selanjutnya air diumpankan ke sand filter. Di sand filter ini, air
dari tempat penampungan yang kemungkinan masih mengandung partikel-
partikel kotoran yang halus disaring, kemudian ditampung dalam dua buah
tangki, yaitu :
Filtered Water Storage Tank, berfungsi untuk menampung air yang
digunakan untuk keperluan make up air pendingin, air hidran dan umpan
unit demineralisasi air.
Portable Water Storage Tank, berfungsi menampung air yang digunakan
untuk keperluan sehari-hari
Koagulant acid
Gambar 2.4. Blok diagram pengolahan air
1. Unit Demineralisasi Air
Sumber air yang digunakan oleh PT Birana Megah Paper berasal
dari air sumur dan air sungai yang mengandung garam mineral seperti
Ca2+, Mg2+, Na2+, HCO3-,Cl- dan lain-lain. Sehingga dengan adanya
unit demineralisasi berfungsi untuk menghilangkan garam-garam mineral
tersebut dengan menggunakan resin. Produk air yang diperoleh adalah
air bebas mineral yang akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan
ketel (Boiler Feed Water). Demineralisasi air diperlukan karena BFW
harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang dikehendaki maupun
pada tube heat exchanger, karena hal ini dapat mengakibatkan
turunnya efisiensi operasi, dan kerusakan pada alat.
2. Bebas dari gas-gas yang dapat menimbulkan korosi terutama gas O2
dan CO2.
Air dari filtered water storage tank diumpankan ke carbon
filter yang berfungsi untuk menghilangkan gas khlorin, warna, bau dan
zat-zat organik lainnya. Air yang keluar dari carbon filter
diharapkan mempunyai pH sekitar 7,0 – 7,5. Selanjutnya air tersebut
diumpankan kedalam ion exchanger.
a. Cation Exchanger
Cation Exchenger merupakan suatu silinder baja tegak berisi
resin yang mengandung ion H+. Fungsinya adalah untuk menangkap
kation dalam air dan menggantikannya denan ion H+. Reaksi yang
terjadi adalah sebagai berikut :
Mn+ + nRH nRM + nH+
(logam) (resin)
Ion logam Mn+ digantikan oleh ion H+ dari resin sehingga air
yang dihasilkan akan bersifat asam dengan pH 3,2-3,3. Apabila pH
air yang keluar melebihi batas yang diperbolehkan, berarti resin
yang ada telah jenuh dan perlu diregenerasi. Regenerasi dilakukan
dengan mengalirkan larutan asam sulfat dan dilakukan dalam tiga
tahap, yaitu back wash, regenerasi dengan menggunakan bahan kimia
asam sulfat dan pembilasan dengan air demin. Setelah dikontakkan
dengan Cation Exchanger, air kemudian diumpankan ke Anion
Exchanger.
b. Anion Exchanger
Setelah berkontak dengan cation exchanger, air akan bersifat
asam. Sehingga dalam anion exchanger ini anion-anion yang ada di
dalam air akan ditukar dengan gugus hidroksi (OH-) dengan
menggunakan resin anion exchanger, untuk menghilangkan anion-anion
mineralnya. Kemungkinan jenis anion yang ditemukan adalah HCO3-,
CO32-, Cl-, NO- dan SiO32-. Air yang keluar dari unit ini
diharapkan mempunyai pH sekitar 8,6-8,9 dan selanjutnya dikirim ke
unit demineralized water storage sebagai tempat penyimpanan
sementara sebelum diproses lebih lanjut sebagai BFW. Reaksi yang
terjadi adalah :
Xn- + n ROH- nRX + n OH-
Reaksi ion exchanger ini berlangsung selama ion hydrogen dan ion
hidroksil menggantikan ion-ion dalam air (kation atau anion).
Tetapi proses ini ada batasnya, sehingga apabila resin material
ini telah jenuh maka perlu diregenerasi, sebagai regenerant
digunakan larutan NaOH 4% dengan reaksi sebagai berikut :
RnX + n NaOH n R-OH + n NaX
Untuk menyempurnakan kerja kedua unit penukar ion di atas, maka
air dari Anion Exchanger selanjutnya dialirkan ke unit Mixed Bed
Exchenger untuk mencegah kemungkinan sisa-sisa kation dan anion
yang masih lolos. Unit ini berupa vessel dengan isi resin penukar
ion negatif dan positif yang telah dicampur. Air yang keluar dari
sini mempunyai pH 6,1 – 6,2. Kemudian produk air berupa BFW ini
ditampung dalam demineralized water storage tank sebelum dilakukan
proses lebih lanjut.
Gambar 2.5 Blok diagram proses demineralisasi
2. Unit Air Umpan Ketel
Air yang telah melewati demineralisasi masih mengandung gas-gas
terlarut terutama oksigen dan karbon dioksida. Gas-gas tersebut harus
dihilangkan dari air karena dapat menimbulkan korosi. Gas-gas
tersebut dihilangkan dalam suatu deaerator.
Gambar 2.6 Deaerator
Pada deaerator ditambahkan bahan-bahan berikut :
Hidrazin yang berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi
berikut :
2N2H2 + O2 2N2 + 2H2O
Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain
dihilangkan melalui stripping uap bertekanan rendah. Biasanya juga
ditambahkan katalis yaitu hydroquinone.
Larutan ammonia yang berfungsi mengontrol pH.
Air yang keluar dari deaerator pH-nya sekitar 8,5 – 9,5.
Keluar dari deaerator, kedalam air umpan ketel kemudian
diinjeksikan larutan posfat (NaH2PO4.H2O) untuk mencegah
terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan boiler
tube. Sebelum diumpankan ke boiler, air terlebih dahulu diberi
dispersan.
Gambar 2.7 Blok Diagram pengolahan air umpan ketel
3. Unit Air Pendingin
Air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air
yang digunakan untuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsung
dengan bahan baku, produk antara dan produk akhir Air pendingin harus
terbebas dari sifat-sifat sebagai berikut:
a. tidak korosif
b. tidak menimbulkan kerak
c. tidak mengandung mikroorganisme yang dapat menimbulkan lumut.
Untuk mengatasi hal diatas, maka ada beberapa pengendalian untuk
mengatasi permasalahan diatas, yaitu sebagai berikut:
a) Pengendalian korosif dilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia
yang berfungsi sebagai inhibitor (penghambat), yaitu orto fosfat.
b) Pembentukan kerak dipengaruhi oleh jumlah padatan terlarut yang
ada di air. CaCO3 merupakan kerak yang sering ditemui pada sistem
air pendingin dan terbentuk jika kadar Ca dan alkalinitas air
terlalu tinggi. Dapat dikendalikan dengan menambahkan fosfat.
c) Pertumbuhan tidak terkontrol dari mikroba yang dapat menimbulkan
pembentukan deposit, fouling, corrosion, dan scale. Dapat
dikendalikan dengan menyaring air masukan yang selektif terhadap
mikroba atau menambahkan biosida oksidasi (klorin dan bromin).
Gambar 2.8. Blok Diagram Pengolahan air pendingin
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dalam industri Pabrik Pulp dan Kertas yang mana dalam makalah ini
membahas PT Buana Megah Paper, terdapat beberapa macam proses
pengolahan air yang digunakan untuk mengolah Raw Water yang ada,
seperti pengendapan (sedimentasi), koagulasi, flokulasi, dan filtrasi.
Sumber air yang diperoleh berasal dari air sumur artesis dan air Sungai
Bangil yang mana masih memerlukan treatment khusus sebelum dapat
digunakan menjadi salah satu Raw Material dalam pembuatan kertas.
Adapun unit pengolahan air yang ada pada PT Buana Megah Paper
mencakup Unit Demineralisasi Air, Unit Air Umpan Ketel, dan Unit Air
Pendingin. Pada Unit Demineralisasi Air berfungsi untuk menghilangkan
mineral-mineral yang terkandung dalam air. Terdapat beberapa tahapan di
sini, seperti filtrasi dan ion exchange yang akan menghasilkan Boiled
Feed Water. Pada Unit Air Umpan Ketel berfungsi untuk menghilangkan gas-
gas terlarut agar tidak terjadi korosi. Sedangkan Unit Air Pendingin
digunakan untuk penghilangan panas.
B. Daftar Pustaka
Aziz, Bakry. Banda Aceh http://www.slideshare.net/BakryAM/modul-3-
koagulasi (page 7-8)
Chandra. Budiman. 2006. Ilmu Kedokteran & Komunitas. Jakarta :
Kedokteran EGC.
Europian. Commision. 2001. Best Available Technique in Pulp & Paper
Industry. Europa : IPPC.
Fardiaz. Srikandi. 1992. Polusi Air & Udara. Yogyakarta : Penerbit
Kanisius.
IC Control. Boiler Water Dissolved Oxygen Control: 1-800-265-9161.
Orangeville.
KEMENKES. 1990. Syarat – syarat & Pengawasan Kualitas Air. Jakarta :
PERATURAN MENTERI KESEHATAN.
Muljaningsih. Sri. 2010. Membuat Kertas Daur Ulang Berwawasan
Lingkungan. Jakarta : Pustaka Pembangunan Swadaya Nusantara.
Murdiyarso. Daniel. 2003. Konvensi Perubahan Iklim. Jakarta : PT Kompas
Media Nusantara.
NALCO. 2009. Cooling Water Treatment. USA: Nalco Company.
Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas
Air dan Pengendalian Pencemaran Air
PT. Buana Megah. http://www.buanamegah.com/.
Pynkywati. Theresia., Wahadamaputera. Shirley. 2015. Utilitas Bangunan
Modul Plumbing. Jakarta Timur : Griya Kreasi.
SanJose Goverment. 2002. Guideline for managing Water in Coling System.
Sanjose : Sanjose Goverment.
Saputra, Ade Kurniawan. 2008. Penggunaan Deaerator dan Economizer
Sebagai Instrument Pendukung dalam Pemanasan Air pada Proses Kerja
Boiler. Teknologi Instrumen Pabrik: Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Sari, Diana Evita. Boiled Feed Water (Plant 36). LNG Academy, Gas
Processing. http://www.academia.edu/11399896/Water_Tratment_Plant
(page8-9)
Sosrodarsono,T. Dan K. Takeda. 2006. Hidrologi untuk Perairan. Jakarta.
Vecom. 2006. Boiller Water Treatment. USA : Vecom Marine.
Veolia. 2015. Water Solution for Pulp & Paper Industries. France :
Veolia Water Technologies.
-----------------------
Air dari Sunagai Bangil
Bak Pengendapan
Sand Filter
Sumur Artesis
Filtered Water Storage Tank
Portable Water Storege Tank
Filtered water storage Tank
Asam koagulan
Cl2
alum
Sand Filter
Bak Penampungan
Portable water storage Tank
Anion Exchanger
Filtered water storage tank
Mixed bed Exchanger
Demineralized Storage tank
Cation Exchenger
Boiler Feed Water
Demineralizer water storage tank
Dearator
Penampungan
Boiler
Lar. NH3
Hidrazin
NaH2PO4.H2O
Dispersan
Filtered water storage tank
Tangki air pendingin
Jaket pendingin Reaktor
Fosfat
Orto fosfat
