I.

II. penebangan hutan yang terlalu banyak, limbah yang membuat

lingkungan sekitar indrustri kurang sehat sehingga menimbulkan dampak

buruk bagi kesehatan. Untuk itu kita akan mengetahui apa saja polutan

yang terdapat di lingkungan kerja Industri kertas, faktor utama yang

terkena polutan dari industri kertas

adalah Hutan atau lingkungan.

Kegiatan manusia mengubah lingkungan dilakukan karena adanya

kebutuhan hidup. Kebutuhan ini akan menjadi semakin meningkat sejalan

dengan meningkatnya jumlah penduduk. Upaya pemenuhan kebutuhan

menusia dipengaruhi oleh perkembangan budaya. Ilmu pengetahuan dan

teknologi sebagai hasil perkembangan budaya digunakan untuk

mengembangkan berbagai industri yang dapat memenuhi kebutuhan manusia

terutama Industri Sekunder yaitu Industri Kertas. Berbagi industri selain

menghasilkan produk yang digunakan manusia juga menghasilkan buangan

atau limbah.

Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar,

sehingga dapat mengancam keseimbangan air pada lingkungan sekitarnya

karena akan mengurangi jumlah air yang diperlukan makhluk perairan sungai

dan mengubah suhu air. Limbah pabrik kertas dapat menyebabkan kelainan

reproduktif pada plankton dan invertebrate yang menjadi makanan ikan serta

kerang-kerangan. Sludge pabrik kertas yang dibuang ke Kali menimbulkan

pendangkalan sungai dan membunuh tumbuhan air di tepi sungai karena

tumbuhan tersebut tertutupi oleh lapisan bubur kertas. Limbah sludge

tersebut mestinya tidak dibuang ke sungai bersama air limbah tetapi

diendapkan dan dikeringkan untuk kemudian dibuang secara sanitary land fill

atau dibakar agar tidak mencemari tanah, air dan udara.

III. Perumusan Masalah

1. Bagaimana bahan baku dan sumber limbah industri pulp dan kertas?

2. Parameter yang digunakan dalam pengolahan limbah industri pulp

dan kertas ?

3. Bagaimana karakteristik dan dampak dari limbah industry pulp dan

kertas?

4. Bagaimana metode pengolahan limbah pada industri pulp dan

kertas?

5. Bagaimana cara memanfaatkan limbah industry pulp dan kertas?

IV. Tujuan Penulisan

1. Mengetahui bahan baku dan sumber limbah indutri pulp dan kertas.

2. Mengetahui parameter yang digunakan dalam pengolahan limbah

industri pulp dan kertas

3. Mengetahui karakteristik dan dampak dari limbah industry pulp

dan kertas

4. Mengetahui metode yang digunakan dalam pengolahan limbah

industry pulp dan kertas

5. Mengetahui pemanfaatan limbah industry pulp dan kertas

V. Metode Pelulisan

Dalam pembuatan makalah ini penulis menggunakan metode

studi pustaka

BAB II

PEMBAHASAN

1. Bahan baku dan sumber limbah industri pulp dan kertas

1.1 Bahan baku industri pulp dan kertas

Pada proses pembuatan pulp dan kertas, ada beberapa bahan baku yang

dapatd igunakan , yakn i me rang , bagas , bambu , ke r t a s bekas dan

kayu bu l a t . Namun pada umumnya, banyak industri pulp masih

menggunakan kayu bulat sebagai bahan bakunya. Kayu yang digunakan di

Indonesia umumnya jenis Akasia. Kay u   j en i s   i n i   be r s e r a t  pendek

sehingga kertas menjadi rapuh. Di mesin pembuat kertas (paper

machine), seratkayu ini biasanya dicampur dengan kayu yang berserat

panjang contohnya pohon pinus.Serat kayu terdiri atas sellulose, karbohidrat

(pati dan gula) dan lignin. Serat kayu keringterdiri atas 60% sellulose, 30%

lignin dan 10% gula dan resin. Untuk pulp dan kertasyang diperlukan

adalah sellulose.

1.2 Sumber limbah pada industri pulp dan kertas

Zat pencemar dari proses pembuatan kertas yang berpotensi mencemari

lingkungan dibagi menjadi 4 yaitu :

Efluen limbah cair, berupa :

- Padatan tersuspensi yang terdiri dari partikel kayu, serat, pigmen, debu dan

sejenisnya.

- Senyawa organik koloid terlarut serat hemisellulosa, gula, lignin,

alkohol, terpentin, zat pengurai serat, perekat pati dan zat sintetis yang

menghasilkan BOD tinggi.

- Limbah cair berwarna pekat yang berasal dari lignin dan pewarna kertas.-

Bahan anorganik terlarut seperti NaOH, Na2SO4,klorin dan lain-lain.

- Limbah panas.

- Mikroorganisme seperti golongan bakteri coliform.

Partikulat, berupa :

- Abu dari pembakaran kayu bakar dan sumber energi lain.

- Partikulat zat kimia terutama yang mengandung Na dan Ca.

Gas, berupa :

- Gas sulfur yang berbau busuk seperti merkaptan dan H2S yang dilepaskan dari

berbagai tahap dalam proses kraft pulping dan proses pemulihan bahan

kimia

- Oksida sulfur dari pembakaran bahan bakar fosil, kraft recovery furnace dan

lime Kiln.

- Uap yang akan membahayakan karena mengganggu jarak pandangan.

Solid waste, berupa :

- Sludge dari pengolahan limbah primer dan sekunder.

- Limbah padat seperti potongan kayu dan limbah pabrik lainnya.

2. Parameter yang Harus Diperhatikan dalam Pengolahan Limbah

Industri Pulp dan Kertas

Parameter utama yang harus diperhatikan dalm pengolahan

limbah perusahaankertas adalah BOD, TSS dan COD. COD adalah suatu

parameter pengontrol yang pentingkarena hasil analisis ini mahal tapi akurat.

Sekarang, ada peningkatan perhatian terhadap potensi dioksin dalam buangan

pabrik pulp dan kertas yang dikelantang. Analisis dioksinmahal dan sukar, dan

dewasa ini belum terdapat di Indonesia. Parameter yang digunakansebagai

indicator untuk mengendalikan dioksin pada buangan pabrik pulp dan

kertas di Eropa dan Amerika Utara adalah AOX ( Halida Organik yang

di serap). Tata cara analisisnya tidak mahal dan mudah tetapi

memerlukan peralatan khusus

3. Karakteristik dan dampak limbah industri pulp dan kertas

3.1 Karakteristik Limbah industri pulp dan kertas

Pabrik kertas menghasilkan limbah dalam volume yang sangat besar.

Karakteristik dari limbah pabrik kertas adalah warnanya yang kehitaman atau

abu-abu keruh, bau yang khas, kandungan padatan terlarut dan padatan

tersuspensi yang tinggi, COD yang tinggi dan tahan terhadap oksidasi biologis.

Pabrik kertas juga menghasilkan limbah beracun seperti :

a. limbah korosif yang dihasilkan dari penggunaan asam dan basa

kuat dalam proses pembuburan kertas

b. imbah pewarna dan tinta yang mengandung logam berat

Warna air limbah yang hitam tidak mudah terurai secara alami sehingga

meninggalkan warna yang persisten pada badan air penerima dan akan

menghambat fotosintesis dan proses pembersihan alami self purification

Bahan kimia dalam air limbah pabrik kertas seperti sulfite, fenol, klorin, metal

merkaptan sangat membahayakan kehidupan biota perairan, dapat mengendap ke

dasar perairan dan mengganggu keseimbangan dan kelestarian kehidupan

perairan.

Tingginya kebutuhan oksigen untuk menguraikan limbah pabrik kertas akan

menurunkan kadar oksigen terlarut (DO) dalam air dan dapat menyebakan

kondisi anoksik di perairan, sehingga tidak dapat dihuni lagi oleh biota alami

3.2 Dampak limbah industri pulp dan kertas

Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar, sehingga dapat

mengancam keseimbangan air pada lingkungan sekitarnya karena akan

mengurangi jumlah air yang diperlukan makhluk perairan sungai dan mengubah

suhu air. Limbah pabrik kertas dapat menyebabkan kelainan reproduktif pada

plankton dan invertebrate yang menjadi makanan ikan serta kerang-kerangan.

Sludge pabrik kertas yang dibuang ke sungai telah menimbulkan pendangkalan

sungai dan membunuh tumbuhan air di tepi sungai karena tumbuhan tersebut

tertutupi oleh lapisan bubur kertas. Limbah sludge tersebut mestinya tidak

dibuang ke sungai bersama air limbah tetapi diendapkan dan dikeringkan untuk

kemudian dibuang secara sanitary land fill atau dibakar agar tidak mencemari

tanah, air dan udara.

4. Metode Pengolahan Limbah Pada industri Pulp dan Kertas

Bioremidiasi merupakan suatu upaya pemulihan kondisi lingkungan dengan

menggunakan aktivitas biologis untuk mendegradasi senyawa pencemar.

Keberhasilan bioremediasi bergantung pada beberapa faktor antara lain :

a. Karakteristik substrat pencemar yang akan didegradasi oleh mikroba.

b. Keanekaragaman mikroba indigenus dan non indigenus potensial

pendegradasi limbah pencemar.

c. Faktor biotik dan abiotik lingkungan yang mempengaruhi aktivitas

biodegradasi limbah pencemar.

Cara bioremidasi yang digunakan untuk pengolahan limbah cair

menggunakan bioaugmentasi dan bioreaktor. Sedangkan untuk limbah padat

menggunakan composting dan land farming. Menurut Walker (1975), Grady

dan Lim(1980) dan C.al(1980) pengolahan air limbah dibagi atas empat

langkah :

1) Proses Pra Pengolahan

Pada tahap ini dilakukan proses “screening” yaitu pemisahan bahan-bahan.

Untuk melakukan proses ini antara lain dilakukan dengan saluran

panjang dan terbuka dengan beberapa macam ukuran saringan

untuk menyaring bahan yang kasar. Proses lain pada

t ahap   i n i   ada l ah equalization dan blending bansis yaitu proses

penyeragaman dan penghancuran bahan dalam limbah.

2) Proses Pengolahan Primer

Proses pengolahan primer dilakukan secara kimiawi tanpa

membutuhkan mikroorganisme. Pada proses pengolahan primer

terdapat beberapa macam cara, yakni flokulasi dan koagulasi

pada proses kimia. Dari pengolahan primer proses ini dapat

dilanjutkan dengan proses biological treatment.

3) Proses Pengolahan Sekunder

Proses pengolahan sekunder adalah pengolahan biologi yang

mutlak menggunakan mikroorganisme, baik aerob maupun

anaerob. Sistem pengolahan biologi biasa dilakukan untuk

pengolahan limbah pabrik pulp dan kertas, antara lain dengan:

. Sistem pengolahan biologi biasa dilakukan untuk pengolahan limbah

pabrik pulp dan kertas, antara lain dengan Kolam Aerasi

kolam aerasi adalah cra pengolahan secara aerob, kolam ini

dilengkapi denganaerator baik berupa aerator mekanik maupun injeksi

udara (diffused air aerator)dengan cara tersebut oksigen masuk secara

mekanis. Pengolahan dengan kolamaerasi akan menghasilkan biosolid

(endapan lumpur). Waktu detensi pengolahanlimbah dengan kolam aerasi adalah

3-7 hari (Grady dan Lim, 1980).

5. Pemanfaatan limbah industri pulp dan kertas

5.1 pemanfaatan sludge sebagai bata beton (batako)

Industri kertas menghasilkan limbah padat berapa sludge (lumpur) yang

berasal dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dalam jumlah yang cukup

besar. Selama ini pemanfaatan limbah padat tersebut belum optimal, seperti yang

terjadi di PT. Eureka Aba Mojokerto. Sebagian kecil limbah hanya dimanfaatkan

sebagai tanah urugan pada area di sekitar pabrik, sedangkan sisanya ditimbun

begitu saja. Apabila keadaan ini dibiarkan terus menerus, maka semakin lama

pabrik akan kekurangan lahan untuk penimbunan limbah sehingga dimungkinkan

terjadinya pencemaran lingkungan. Dengan demikian diperlukan upaya untuk

mengatasi permasalahan tersebut, salah satu alternatif adalah dengan melakukan

daur ulang limbah menjadi bahan bangunan seperti bata beton (batako).

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan persen berat sludge yang dapat

disubstitusikan sebagai agregat dalam pembuatan bata beton kualitas I dan II,

menentukan nilai faktor air semen (fas) yang memberikan kualitas bata beton I

dan II, serta mendapatkan reduksi kuantitas limbah dari produksi bata beton

berbahan baku limbah ini. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium dengan

benda uji berbentuk kubus ukuran 5x5x5 cm3 dengan variasi komposisi

campuran semen: agregat (pasir dan sludge) 1 : 6 dan 1 : 7, persen berat sludge

yang disubstitusikan sebagai agregat adalah 0%, 10%, 20%, 25%, dan 30%,

sedangkan nilai faktor semen (fas) adalah 0,4, 0,5, dan 0,6. Hasil penelitian

menunjukkan batako kualitas 1 dengan komposisi campuran semen : agregat =

1:6, persen berat sludge maksimum yang dapat disubstitusikan sebagai agregat

adalah sebesar 25% untuk nilai fas =0,4, sedangkan untuk.batako kualitas II

dengan komposisi campuran semen : agregat =1:6, persen berat sludge

maksimum yang dapat disubstitusikan sebagai agregat adalah sebesar 30% baik

untuk nilai f a s = 0,4 maupun nilai f a s = 0,5. Untuk batako kualitas I dengan

komposisi campuran semen : agregat = 1:7, persen berat sludge maksimum yang

dapat disubstitusikan sebagai agregat adalah sebesar 10% baik untuk nilai f a s =

0,4, 0,5, maupun 0,6, sedangkan untuk batako kualitas II dengan komposisi

campuran semen agregat =1:7, persen berat sludge maksimum yang dapat

disubstitusikan sebagai agregat sebesar 25% untuk nilai f a s = 0,4. Besarnya

reduksi limbah yang dapat diperoleh pada batako kualitas I dengan komposisi

campuran semen : agregat =1:6, adalah sebesar 2,6 ton per 1000 buah batako,

sedangkan untuk batako kualitas II dengan komposisi campuran semen : agregat

= 1:6, reduksi limbah yang dapat dilakukan sebesar 3,2 ton per 1000 buah

batako.

5.2 Pemanfaatan lignin untuk pembuatan turunan Antibiotik C-9154

Industri pulp kertas dan kayu lapis merupakan 2 jenis industri yang

berkembang pesat di Indonesia. Industri pulp menghasilkan limbah berupa lindi

hitam dan industri kayu lapis menghasilkan serbuk gergaji yang banyak mengan-

dung lignin (15-35%). Mengingat tingginya volume limbah yang mengandung

lignin di dalam negeri, maka akan sangat menguntungkan sekiranya limbah

tersebut dapat diubah menjadi produk yang lebih berdaya guna. Lignin telah

lama dimanfaatkan di negara-negara Barat untuk pembuatan vanilin. Metode

baku untuk mengubah lignin menjadi vanilin pun mudah ditemukan dalam

pustaka. Berdasarkan struktur kimianya, vanilin mungkin dapat diubah menjadi

turunan antibiotik C-9154. Antibiotik C-9154 sendiri merupakan antibiotik

berspektrum luas (MIC 10-100 mcg/ml) yang dihasilkan lewat proses fermentasi.

Namun, antibiotik ini kurang berkembang dan belum diproduksi secara

komersial akibat efisiensi produksinya yang rendah (0.02%).

Penelitian ini bertujuan menemukan metode yang efisien untuk pengubahan

lignin menjadi turunan antibiotik C-9154. Di samping itu, juga diupayakan

penganekaragaman struktur antibiotik C-9154. Pembuatan turunan antibiotik C-

9154 dari lignin secara umum dibagi dalam 2 tahap. Pertama, pengubahan lignin

menjadi vanilin sesuai dengan prosedur Hartley, dan kedua, transformasi vanilin

menjadi turunan antibiotik C-9154.

Lignin berbentuk padatan amorf dan berwama coklat dengan rendemen 17.5%

(b/v) dapat diperoleh melalui pengasaman menggunakan HCl pekat terhadap

cairan limbah pekat PN Kertas Leces Probolinggo. Di sisi lain, lignin berwarna

coklat tua juga berbentuk padatan amorf dapat diperoleh dari serbuk gergaji yang

berasal dari kayu Kalimantan dengan rendemen 36% berdasar prosedur Klason,

dan 8% berdasar cara Pepper. Degradasi oksidatif lignin menjadi vanilin

dikerjakan menggunakan campuran NaOH 0.2N dan nitrobenzena dengan nisbah

volume 16:1 dalam reaktor tertutup pada suhu 160°C selama 2 jam. Dari 1.0 g

lignin diperoleh 0.68 g produk kotor yang berdasar data kromatografi gas-

spektrometer massa (GC-MS) mengandung 3 komponen utama, yaitu p-

hidroksibenzaldehida (tR 12.92 menit, 22%, m/z 122), vanilin (tR 13.13 menit,

19%, m/z 152) dan 3,5-dimetoksi-4-hidroksibenzaldehida (tR 16.66 menit, 5%,

m/s 182). Vanilin dari campuran produk tersebut selanjutnya dipisahkan dengan

kromatografi kolom menggunakan fase diam silika gel dan eluen diklorometana.

Pengubahan vanilin menjadi turunan antibiotik C-9154 telah dicoba dengan

beberapa metode. Dari berbagai metode yang telah dicoba, hasil terbaik dicapai

dengan rangkaian reaksi berikut: (1) alkilasi vanilin dengan dietil sulfat, (2)

konversi etil vanilin yang diperoleh dengan HO-NH2 menjadi oksim terkait, (3)

reduksi derivat benzaldoksim hasil tahap 2 dengan Na/etanol, (4) kondensasi 4-

etoksi-3-metoksibenzilamina hasil dengan maleat anhidrida, dan (5) esterifikasi

asam karboksilat hasil tahap 4 dengan etanol. Efektivitas metode ini terlihat

bukan hanya dari tingginya rendemen hasil pada setiap langkahnya (>70%) tetapi

juga dari kemudahan dan keandalan proses reaksinya yang hampir selalu dapat

diulang sekalipun dalam skala relatif besar (~30 g). Walaupun kerangka karbon

samping dari produk akhir kekurangan satu gugus C=O jika dibandingkan

dengan struktur C-9154, data uji khasiat hayati menunjukkan bahwa keberadaan

gugus C=O tersebut tidak mutlak.

Prinsip reaksi tersebut telah digunakan pula untuk pembuatan turunan antibiotik

C-9154 dalam bentuk senyawa diester. Dalam hal ini, rangkaian reaksi terdiri

atas (1) alkilasi vanilin dengan dietilsulfat, (2) reduksi etil vanilin hasil dengan

LiBH4, (3) kondensasi 4-etoksi-3-metoksibenzil alkohol yang diperoleh dengan

maleat anhidrida, dan (4) esterifikasi bentuk asam turunan C-9154 hasil tahap 3

dengan etanol. Percobaan ini memuaskan dengan rendemen di atas 70% untuk

setiap langkahnya.

Khasiat antimikrob dari turunan antibiotik C-9154 yang diperoleh diuji

menggunakan Staphyllococcus aureus dan Escherichia coli. Hasil pengukuran

konsentrasi hambat minimum (MIC) dengan pembanding metanol dalam air dan

keempat turunan C-9154 hasil sintesis menunjukkan khasiat dengan kekuatan

berbeda. Dua senyawa yang merupakan bentuk asam turunan C-9154 hanya

memperlihatkan efek hambatan lemah (MIC 1500-3000 mcg/ml), sedangkan

senyawa yang merupakan bentuk etil ester menunjukkan efek hambatan yang

cukup nyata (MIC 400-1000 mcg/ml) walaupun belum sekuat efek hambatan dari

antibiotik C-9154 standar (MIC 10-100 mcg/ml). Terjadi peningkatan khasiat

antimikrob sekitar 3-4 kali dari senyawa bergugus asam menjadi senyawa bentuk

etil ester.

Mengingat tingginya tingkat efektivitas jalur sintesis yang telah ditemukan dan

cukup mudahnya menganekaragamkan struktur produk, upaya mendapatkan

turunan yang memiliki khasiat antimikrob cukup tinggi di masa depan sangat

terbuka. Penelitian selanjutnya perlu diarahkan pada penggunaan senyawa yang

diperoleh sebagai bahan antiseptik.