Proses Pembuatan dan Pengelolaan Limbah Industri Pulp 15 Oct

Swaziland Usutu pulp mill (Photo credit: chrislang)

BAHAN BAKU

Pada proses pembuatan pulp, ada beberapa bahan baku yang dapat digunakan, yakni merang, bagas, bambu, kertas bekas dan kayu bulat. Namun pada umumnya, banyak industri pulp masih menggunakan kayu bulat sebagai bahan bakunya. Kayu yang digunakan di Indonesia umumnya jenis Akasia. Kayu jenis ini berserat pendek sehingga kertas menjadi rapuh. Di mesin pembuat kertas (paper machine), serat kayu ini biasanya dicampur dengan kayu yang berserat panjang contohnya pohon pinus.

BAHAN TAMBAHAN

Pada pembuatan pulp (pulping) terdapat bahan-bahan tambahan yang digunakan untuk membantu proses tersebut. Bahan bahan tersebut diantaranya ialah :

v v Larutan Cl2. Larutan ini digunakan sebagai bahan pemutih pada tahap bleaching (proses pemutihan pulp)

v Oksigen. Digunakan untuk menghilangkan lignin pada proses pemutihan. Namun pulp kimia tidak dapat diputihkan hanya dengan oksigen untuk memperoleh derajat putih yang tinggi tanpa merusak polisakarida.

v Hidrogen peroksida atau natrium peroksida, atau kombinasi keduanya. Digunakan dalam salah satu tahap proses pemutihan pulp.

v Gas Ozon. Digunakan juga dalam salah satu tahap proses pemutihan. Khususnya digunakan untuk mengoksidasi semua ikatan rangkap pada semua gugus alipatik dan aromatik.

v Asam parasetat. Digunakan dalam proses pemutihan dan pulping. Tujuan penggunaannya ialah untuk delignifikasi (mendegradasi lignin) dan peningkatan nilai derajat putih kertas.

v Hipoklorit (H), Klordioksida (D), dan Nitrogen Dioksida (N). Digunakan sebagai oksidator untuk mendegradasi dan menghilangkan lignin dari gugus kromoform.

v NaOH. Sebagai basa kuat untuk mendegradasi lignin dengan cara hidrolisa dan melarutkan gugus gula sederhana yang masih bersatu di dalam pulp.

v Enzim hemiselulase (xylanase dan mannase). Bahan tambahan ini berfungsi meningkatkan bleachability pulp dan mendegradasi lignin. Bahan ini merupakan teknologi bio-pulping yang aplikasinya baru dapat dilakukan saat pre-treatment pada kayu yang akan dimasak.

PROSES PRODUKSI PULP

Secara umum proses pembuatan bubur kertas (pulping) dapat diuraikan menjadi 9 tahapan :

1· Woodyard – Dimana sebuah lapangan luas umumnya terbuka tempat menerima dan menyimpan kayu gelondongan siap olah (log) untuk selanjutnya dilakukan proses pengkulitan, pemotongan kecil-kecil & penyaringan potongan kayu.

2· Barker – dalam proses penghilangan kulit kayu ini, gelondongan kayu (log) dimasukkan dalam “debarking drums”, log silinder berputar mengakibatkan log ikut berputar dan bergesekan satu dengan yang lain melucuti kulit kayunya.

3· Chipper – Log yang sudah bersih ini kemudian di iris menjadi potongan-potongan kecil yang di sebut dengan chip. Chip kemudian dikirim ke penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bisa dipakai (ukuran standar 25x25x10mm) dengan yang tidak. Chip yang standar disimpan ditempat penampungan.4· Screen – diperlukan filter penyaring untuk memisahkan potongan kayu yang lebih besar dari target ukuran diatas, dan menghilangkan debu mesin potong yang tidak perlu.

5· Digester – Dari tempat penampungan, chip dibawa dengan konveyor ke bejana pemasak (digester). Steam dimasak dengan beberapa tahap. Pertama di kukus (presteamed), kemudian baru dipanaskan dengan steam di steaming vessel. chip di masak dengan cairan pemasak yang disebut dengan cooking liquor.. Larutan dan proses masak ini akan melembutkan dan akhirnya memisahkan serat kayu yang diinginkan dari “lignin” yaitu unsur kayu semacam lem yang menahan serat kayu bersatu.

6· Chemical Recovery and Regeneration – proses sampingan kimia inorganik yang diolah ulang dari proses “memasak” sebelumnya, untuk memasak kembali. Bahan kimia buangan dari proses memasak sebelumnya masih dapat diproses ulang, tidak dibuang begitu saja.

7· Blow Tank – ibaratnya setelah selesai dimasak maka makanan disimpan dalam panci penyimpan untuk disajikan kemudian sesuai selera masing-masing individu, apa mau sedikit asin, manis, indah didekorasi dan lain sebagainya. Disini serat kayu sudah terpisah satu sama lain, secara resmi mereka sudah disebut pulp atau bubur kertas.

8· Washing – “mesin cuci” ini akan membersihkan sisa-sisa larutan kimia dan lignin yang masih tertinggal, yang dikirim ke proses nomor 6 yaitu chemical recovery process. Ibaratnya saat anda masak nasi, maka beberapa kali anda mentiriskan air beras yang anda cuci sebelum dimasak supaya kotoran hilang. Harap diingat disini anda bukan bertujuan membuatnya menjadi putih bersih! Pada tahap ini bubur kertas secara alami berwarna coklat dan umunya digunakan untuk membuat kertas kantong dan corrugated box yang coklat.

9· Bleaching – proses pemutihan bubur kertas menggunakan kimia pemutih atau bleach, yang tujuan utamanya khusus untuk membuat kertas cetak atau kertas budaya. Jadi proses pemutihan sangat relatif tergantung pada jenis kertas yang akan dibuat. Pada tahap inilah pulping telah selesai dan akan dilanjutkan ke mesin pembuat kertas.

LIMBAH YANG DIHASILKAN

Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp adalah sebagai berikut :

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.

PENGELOLAAN LIMBAH

PENGELOLAAN LIMBAH CAIR

Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu cair, padat, dan emisi udara. Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL). Sistem pengelolaan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan menjadi tiga, yaitu :

a. Fisik

Pada unit operasi ini, salah satu hal yang ditangani ialah proses screening (penyaringan). Screening merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada sisa-sisa potongan kayu yang masih berukuran besar sehabis diolah pada proses chipper. Setelah dilakukan penyaringan, umumnya kayu yang masih berukuran besar akan dikembalikan lagi ke proses chipper, untuk diolah lagi dan mendapatkan ukuran kayu yang dikehendaki.

Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu tinggal sampai 24 jam. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan 80% zat padat yang tersuspensi dan 50-995 BOD. Beberapa contoh Limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :

Hasil pemasakan merupakan serat yang masih berwarna coklat dan mengandung sisa cairan pemasak aktif. Serat ini masih mengandung mata kayu dan serat-serat yang tidak dikehendaki (reject). Sisa cairan pemasak dalam serat dibersihkan dengan mengguna- kan washer, sedangkan pemisahan kayu dan reject dipakai screen.

Larutan hasil pencucian bubur pulp di brown stock washers dinamai weak black liquor yang disaring sebelum dialirkan ke unit pemekatan.

b. Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang sukar mengendap, senyawa fosfor, logam-logam berat, dan zat organik beracun. Dinamakan

secara kimia karena pada proses ini dibutuhkan bahan kimia yang akan mengubah sifat bahan terlarut tersebut dari sangat terlarut menjadi tidak terlarut atau dari ukuran sangat halus menjadi gumpalan (flok) yang dapat diendapkan maupun dipisahkan dengan filtrasi.

Beberapa limbah-limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :

Cairan sisa dari hasil proses pemutihan yang menggunakan bahan kimia chlorine dioksida, ekstraksi caustic soda, hidrogen peroksida. Dalam proses pemutihan, setiap akhir satu langkah dilakukan pencucian untuk meningkatkan efektivitas proses pemutihan. Sebelum bubur kertas yang diputihkan dialirkan ke unit pengering, sisa klorin dioksida akan dinetralkan dengan injeksi larutan sulfur dioksida.

Jika pengambilan air dilakukan dari sungai, maka biasanya industri pulp seharusnya memberikan bahan pengendap secukupnya dan sedikit larutan hypo untuk membunuh bakteri dan jamur sebelum mengalami proses pengendapan di dalam settling basin dan penyaringan sehingga dihasilkan air proses yang bersih dan bebas jamur.

Pemasakan menggunakan bahan larutan kimia, seperti NaOH (sodium hidroksida) dan NaS (sodium sulfida) yang berfungsi untuk memisahkan serat selulosa dari bahan organik. Cairan yang dihasilkan dari proses pemasakan diolah dan menghasilkan bahan kimia, dengan daur ulang. Pada proses daur ulang terjadi limbah cair.

Proses pemutihan menggunakan zat-zat kimia, utamanya ClO2 dan cairan yang masih tertinggal berubah menjadi limbah dengan kandungan berbagai bahan kimia berupa organoklorin yang umumnya beracun.

c. Biologi

Tujuan utama dari pengolahan limbah cair secara biologi adalah

Menggumpalkan dan menghilangkan/menguraikan padatan organik terlarut yang

biodegradable dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme. Pengolahan secara biologis mengurangi kadar racun dan meningkatkan mutu estetika buangan (bau, warna, potensi yang menggangu dan rasa air). Apabila terdapat lahan yang memadai, laguna fakultatif dan laguna aerasi bisa digunakan. Laguna aerasi akan mengurangi 80% BOD buangan pabrik dengan waktu tinggal 10 hari.

Pabrik-pabrik di Amerika Utara sekarang dilengkapi dengan laguna aerasi bahkan dengan waktu tinggal yang lebih panjang, atau kadang-kadang dilengkapi dengan kolam aerasi pemolesan dan penjernihn akhir untuk lebih mengurangi BOD dan TSS sampai di bawah 30mg/1.

Prinsip dasar pengolahan secara biologi sebetulnya mengadopsi proses pertumbuhan mikroorganisme di alam, mikroorganisme yang tumbuh membutuhkan energi berupa unsure karbon (C) dimana unsure karbon (C) tersebut dengan mudah diperoleh dari senyawa organic dalam air limbah, sehingga senyawa organic tersebut terurai menjadi CO2 dan H2O. Salah satu limbah yang menggunakan pengolahan unit ini ialah hasil perasan sludge yang berasal dari primary clarifier yang berupa larutan. Larutan ini didinginkan di 6 unit menara pendingin sebelum dialirkan ke deep tank air activated sludge untuk mengurangi kandungan organik secara biologi dengan memanfaatkan bakteri dan gas oksigen dari udara yang diinjeksikan dan bantuan dari pupuk fosfor dan nitrogen.

Setelah penjelasan mengenai tiga unit operasi Instalasi Pengelolaan Air Limbah diatas, maka satu hal yang penting untuk diketahui ialah standar baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah untuk pabrik pulp. Standar baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah berdasarkan Keputusan Menteri LH No 51 Tahun 1995 untuk pabrik pulp, yakni toleransi PH dikisaran 6,0-9,0, BOD5: 150 mg/l, COD: 350 mg/l, dan TSS 150 mg/l.

PENGELOLAAN LIMBAH PADAT

Industri bubur kertas umumnya menghasilkan limbah padat berupa batu dari kapur dan mengandung soda. Ini harus dibuang di lingkungan aman dan nyaman. Limbah padat itu harus dibuang ke tempat pembuangan akhir yang secure land fill (aman). Jika tidak, peristiwa fatal seperti di Love Canal, Niagara Falls (AS), bisa terulang. Daerah bekas land fill dekat Love Canal dijadikan tempat pembuangan limbah sebuah pabrik (1940-1950). Setelah pabrik itu pindah lokasi, land fill itu dijadikan permukiman bagi 500 keluarga. Beberapa waktu kemudian zat-zat beracun keluar dari tanah land fill dan mengancam nyawa warga di sekitarnya. Untuk menghindari jatuhnya korban, daerah itu dikosongkan. Pemerintah menghukum perusahaan kimia tersebut dengan denda dan ganti rugi bagi warga yang jumlahnya ratusan juta dollar AS. Peristiwa land fill di Love Canal itu mendorong Kongres AS menerbitkan undang-undang super fund (1970- an) untuk melindungi penduduk dari limbah industri.

Dua jenis limbah padat lainnya, diolah dengan menggunakan Bark Boiler dan Lime Klin. Bark Boiler digunakan untuk pembakaran kulit kayu. Sedangkan Lime Klin digunakan untuk pengolahan lumpur kapur.

PENGELOLAAN LIMBAH EMISI UDARA

Untuk limbah berupa emisi udara yang dihasilkan dari proses produksi pulp, biasanya pabrik pulp menggunakan alat-alat berupa blow gas treatment di unit pulping, Electro Static Dust Precipitator pada Recovery Boiler, dan Wet Scrubber di Recausticizing Unit. Beberapa limbah atau proses yang menghasilkan emisi udara ini, beserta penanganannya ialah :

Kondensat tercemar yang berasal dari proses digester dikumpulkan dan dialirkan ke unit penanganan kondensat di evaporator plant.

Noncondensable gas (NCG) dibakar sebagian menjadi limbah di lime klin (tanur kapur).

Uap tekanan tinggi yang dihasilkan dari pembakaran bahan organik digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik dan steam tekanan menengah untuk pemanasan dalam proses di seluruh unit operasi produksi.

Sisa bahan kimia menguap karena panas di unit pencucian. Uap diisap blower dan diarahkan ke sebuah menara penyerap yang berlangsung dua tahap. Di menara ini digunakan larutan sodium hidroksida dan diinjeksikan dengan sulfur dioksida (reduktor) untuk menetralkan sisa bahan kimia berupa klorin dioksida (oksidator) sehingga gas yang keluar bebas dari unsur gas klorin dioksida.

Limbah yang mengandung partikel solid dari cerobong boiler, baik dari multi fuel boiler, recovery boiler, maupun lime kiln. Untuk tujuan ini, pabrik pulp harus memiliki alat electrostatic precipitator. Sedangkan cerobong asap dari dissolving tank recovery boiler dilengkapi dengan scrubber yang dialiri weak wash dari recaust plant.

REFERENSI :

www.berita-iptek.blogspot.com

http://www.KertasGrafis.com

http://www.terranet.or.id

dll.

LIMBAH INDUSTRI KERTAS Diposkan oleh Nahda Ulmiati di 06.43

A.    Pengertian

Limbah merupakan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industry maupun

domestic (rumah tangga atau yang lebih dikenal sabagai sampah), yang kehadirannya pada suatu

saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Jenis

sampah ini pada umumnya berbentuk padat dan cair. Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa. Pabrik Kertas menghasilkan limbah cair yang mengandung logam berat jenis Hg dan Cu. Limbah

cair tersebut berupa bubur kertas encer yang apabila dibuang sembarangan akan mengakibatkan

pencemaran lingkungan.

B.     Bahan Baku Industri Kertas

Menurut Rini (2002), kayu sebagai bahan baku dalam industri kertas mengandung beberapa

komponen antara lain :

1.      Selulosa

Selulosa merupakan komponen yang paling dikehendaki dalam pembuatan kertas karena bersifat

panjang dan kuat. Menurut Stanley (2001) dalam kayu mengandung sekitar 50 % komponen

selulosa.

2.      Hemiselulosa

Hemiselulosa lebih mudah larut dalam air dan biasanya dihilangkan dalam proses pulping.

3.      Lignin

Lignin berfungsi merekatkan serat – serat selulosa sehingga menjadi kaku. Pada proses pulping

secara kimia dan proses pemutihan akan menghilangkan komponen lignin tanpa mengurangi serat

selulosa. Menurut Stanley (2001) komponen lignin dalam kayu adalah sekitar 30 %.

4.      Bahan ekstraktif

Komponen ini meliputi hormon tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain. Komponen ini sangat

beracun bagi kehidupan perairan dan mencapai jumlah toksik akut dalam limbah industri kertas.

Menurut Stanley (2001), jumlah komponen hemiselulosa dan hidrokarbon dalam kayu adalah

sekitar 20 %.

C.    Karakteristik limbah pabrik kertas

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

D.    Limbah Industri Kertas

Pada proses pembuatan kertas terdapat zat yang berpotensi mencemari lingkungan. Menurut Rini (2002), limbah proses pembuatan kertas yang berpotensi mencemari lingkungan tersebut dibagi menjadi 4 kelompok yaitu :Ø  Limbah cair, yang terdiri dari :·         Padatan tersuspensi yang mengandung partikel kayu, serat dan pigmen·         Senyawa organik koloid terlarut seperti hemiselulosa, gula, alkohol, lignin, terpenting, zat pengurai serat, perekat pati dan zat sintetis yang menghasilkan BOD (Biological Oxygen Demand) tinggi,·         Limbah cair berwarna pekat yang berasal dari lignin dan pewarna kertas,·         Bahan anorganik seperti NaOH, Na2SO4 dan klorin,·         Limbah panas·         Mikroba seperti golongan bakteri koliform.Ø  Partikulat yang terdiri dari :·         Abu dari pembakaran kayu bakar dan sumber energi lain·         Partikulat zat kimia terutama yang mengandung natrium dan kalsium.Ø  Gas yang terdiri dari :·         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 (tanur kapur)·         Uap yang mengganggu jarak pandanganØ  Limbah padat yang terdiri dari :·         Sludge dari pengolahan limbah primer dan sekunder·         Limbah dari potongan kayu.

E.     Dampak Pencemaran Limbah Pabrik Kertas

Adapun dampak dari limbah industri kertas yaitu pencemaran lingkungan  dan kesehatan manusia,

dan ini dampak bagi pencemaran lingkungan antara lain :

a.       Membunuh ikan, kerang, dan invertebrata akuatik lainnya

b.      Memasukkan zat kimia karsinogenik dan zat pengganggu aktivitas hormon ke dalam

lingkungan

c.       Menghabiskan jutaan liter air tawar

d.      Menimbulkan resiko terpaparnya masyarakat oleh buangan zat kimia berbahaya dari limbah

industri yang mencemari lingkungan

Menurut Green (2005), terdapat beberapa senyawa dalam industri pulp dan kertas yang berpeluang

besar bersifat karsinogenik  bagi kesehatan manusia, yaitu :

Ø  Asbes

Asbes dapat menyebabkan kanker paru – paru, digunakan pada penyambungan pipa dan boiler.

Ø  Aditif kertas lainnya termasuk benzidine-base dyes, formaldehid dan epichlorohydrin yang

berpeluang menimbulkan kanker pada manusia.

Ø  Kromium heksavalen dan senyawa nikel

Senyawa ini umumnya digunakan pada pengelasan stainless steel dan dikenal sebagai karsinogenik

terhadap paru – paru dan organ pernafasan lain.

Ø  Debu kayu (utamanya kayu keras)

Debu kayu keras dikenal sebagai penyebab kanker pernafasan.

Ø  Hidrazin, styren, minyak mineral, chlorinated phenols dan dioxin

Senyawa – senyawa tersebut berpeluang besar menyebabkan kanker.

F.     Pengolahan Limbah Industri Kertas

Limbah industri terdiri dari limbah gas, cair dan padat. Menurut Sunu (2001), berbagai cara untuk mencegah pencemaran udara antara lain :v  Pencemar berbentuk gasa.       AdsorbsiAdsorbsi merupakan proses melekatnya molekul polutan atau ion pada permukaan zat padat, yaitu adsorben, seperti karbon aktif dan silikat.

b.      AbsorbsiAbsorbsi merupakan proses penyerapan yang memerlukan solven yang baik untuk memisahkan polutan gas dengan konsentrasinya.c.       KondensasiKondensasi merupakan proses perubahan uap air atau benda gas menjadi cair pada suhu udara di bawah titik embun.d.      PembakaranPembakaran merupakan proses untuk menghancurkan gas hidrokarbon yang

terdapat di dalam polutan dengan menggunakan proses oksidasi panas yang disebut incineration menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) dan air.v  Pencemaran berbentuk partikel

a.       Filter

Filter udara bertujuan menangkap debu atau partikel yang ikut keluar cerobong atau stack pada

permukaan filter agar tidak ikut terlepas ke lingkungan.

b.      Filter basah

Cara kerja filter basah atau scrubbers/ wet collectors adalah membersihkan udara kotor dengan

menyemprotkan air dari bagian atas alat sedangkan udara yang kotor dari bagian bawah alat.

c.       Elektrostatik

Alat pengendap elektrostatik menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan 25 – 100

KV sehingga terjadi pemberian muatan pada polutan dan akhirnya mengendap.

d.      Kolektor mekanis

Kolektor mekanis merupakan proses pengendapan polutan partikel berukuran besar secara gravitasi.

Contohnya adalah cyclone separators (pengendap siklon) dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.

v  Program penghijauan

Program penghijauan bertujuan untuk menyerap hasil pencemaran udara berupa gas karbon

dioksida (CO2) dan melepas oksigen sehingga mengurangi jumlah polutan di udara.

v  Pembersih udara secara elektronik

Pembersih udara secara elektronik (electronic air cleaner) dapat berfungsi mengurangi polutan

udara dalam ruangan.

v  Ventilasi udara dan exhaust fan

Ventilasi udara dan exhaust fan bertujuan agar kebutuhan oksigen ruangan tercukupi dan polutan

segera keluar dari ruangan sehingga ruangan bebes polutan.

v  Pengolahan  limbah cair pada dasarnya dikelompokkan menjadi 3 tahap yaitu :

1.      Pengolahan primer

Pengolahan primer bertujuan membuang bahan – bahan padatan yang mengendap atau mengapung.

Pada dasarnya pengolahan primer terdiri dari tahap – tahap untuk memisahkan air dari limbah

padatan dengan membiarkan padatan tersebut mengendap atau memisahkan bagian – bagian

padatan yang mengapung. Pengolahan primer ini dapat menghilangkan sebagian BOD dan padatan

tersuspensi serta sebagian komponen organik. Proses pengolahan primer limbah cair ini biasanya

belum memadai dan masih diperlukan proses pengolahan selanjutnya.

2.      Pengolahan sekunder

Pengolahan sekunder limbah cair merupakan proses dekomposisi bahan – bahan padatan secara

biologis. Penerapan yang efektif akan dapat menghilangkan sebagian besar padatan tersuspensi dan

BOD. Ada 2 proses pada pengolahan sekunder yaitu :

a.       Penyaring trikle

Penyaring trikle menggunakan lapisan batu dan kerikil dimana limbah cair dialirkan melalui lapisan

ini secara lambat. Dengan bantuan bakteri yang berkembang pada batu dan kerikil akan

mengkonsumsi sebagian besar bahan – bahan organik.

b.      Lumpur aktif

Kecepatan aktivitas bakteri dapat ditingkatkan dengan cara memasukkan udara dan lumpur yang

mengandung bakteri ke dalam tangki sehingga lebih banyak mengalami kontak dengan limbah cair

yang telah diolah pada proses pengolahan primer. Selama proses ini limbah organik dipecah

menjadi senyawa – senyawa yang lebih sederhana oleh bakteri yang terdapat di dalam lumpur aktif.

3.      Pengolahan tersier

Proses pengolahan primer dan sekunder limbah cair dapat menurunkan BOD air dan meghilangkan

bakteri yang berbahaya. Akan tetapi proses tersebut tidak dapat menghilangkan komponen organik

dan anorganik terlarut. Oleh karena itu perlu dilengkapi dengan pengolahan tersier.

Pengolahan limbah cair pada industri pulp dan kertas terdiri atas tahap netralisasi, pengolahan

primer, pengolahan sekunder dan tahap pengembangan. Sebelum masuk ke tempat pengendapan

primer, air limbah masuk dalam tempat penampungan dan netralisasi. Pada tahap ini digunakan

saringan untuk menghilangkan benda – benda besar yang masuk ke air limbah.

Pengendapan primer biasanya bekerja atas dasar gaya berat. Oleh karenanya memerlukan waktu

tinggal sampai 24 jam. Untuk meningkatkan proses pengendapan dapat digunakan bahan flokulasi

dan koagulasi di samping mengurangi bahan yang membutuhkan oksigen. Pengolahan secara

biologis dapat mengurangi kadar racun dan meningkatkan kualitas air buangan (bau, warna, dan

potensi yang mengganggu badan air). Apabila terdapat lahan yang memadai dapat digunakan laguna

fakultatif dan laguna aerasi. Laguna aerasi akan mengurangi 80 % BOD dengan waktu tinggal 10

hari.

Apabila tidak terdapat lahan yang memadai maka proses lumpur aktif, parit oksidasi dan trickling

filter dapat digunakan dengan hasil kualitas yang sama tetapi membutuhkan biaya operasional yang

tinggi.

Tahap pengembangan dilakukan dengan kapasitas yang lebih besar, melalui pengolahan fisik dan

kimia untuk melindungi badan air penerima (Devi, 2004). Sedangkan endapan (sludge) yang

biasanya diperoleh dari proses filter press dari IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah), menurut

Sunu (2001) dapat dikategorikan sebagai limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) atau tidak.

Pembuangan lumpur organik, termasuk pada industri pulp dan kertas, dapat dibedakan menjadi :

1.      Metode pembakaran

Metode pembakaran ini merupakan salah satu cara untuk mencegah dampak lingkungan yang lebih

luas sebelum dilakukan pembuangan akhir. Beberapa metode yang dapat dilakukan antara lain

adalah metode incinerator basah yang mengoksidasi lumpur organik pada suhu dan tekanan tinggi.

2.      Metode fermentasi metan dan metode pembusukan

Metode fermentasi metan dilakukan menggunakan tangki fermentasi sehingga dihasilkan gas

metan, sedangkan metode pembusukan akan diperoleh hasil akhir berupa kompos. Lumpur yang

dihasilkan dari pengolahan buangan pada masa lalu biasanya ditimbun. Akan tetapi sistem ini

menimbulkan bau karena pembusukan dan menyebabkan pencemaran air tanah dan air permukaan.

Sekarang lumpur dihilangkan airnya dan dibakar atau digunakan sebagai bahan bakar (Rini, 2002).

G.    Usaha Penanggulangan Masyarakat terhadap Limbah Industri Kertas

Masyarakat juga turut andil dalam pengelolaan limbah pabrik kertas. Limbah pabrik kertas dapat

didaur ulang menjadi karton yang memiliki nilai jual tinggi. Karton hasil pengolahan limbah pabrik

kertas ini disebut dengan kertas gembos. Proses pembuatannya relative sederhana. Sludge dan

kertas pemulung diproses menjadi bubur kertas. Kemudian dicetak menjadi lembaran dengan

ukuran 66 x 78 cm. Setelah itu, dijemur di bawah terik matahari selama empat jam. Kemudian

dihaluskan dengan rol kalender. Kemudian di pak dengan berat 25 kg. Hal ini tentu saja terasa lebih

bernilai ekonomis serta dapat mengurangi dampak terhadap lingkungan.

2 komentar:

widya fatimah azzahra mengatakan...

terimakasih.. ini sangat membantu sekali

17 Januari 2015 18.27 Selens Seren mengatakan...

Agen Judi | Agen Bola | Agen Sbobet

Agen Sbobet Agen Judi Agen Bola Agen Judi Online Agen Casino Prediksi Bola Agen Tangkas Agen Poker Agen IBCBET Agen 1sCasino

MAKALAH ”PEMBUATAN PULP DAN KERTAS DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES ACETOSOLV”

BAB IPENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Kita semua tentu sering menggunakan kertas untuk berbagai kepentingan, baik untuk menulis, membaca, atau untuk membungkus gorengan barangkali. Kertas yang sering kita gunakan itu biasanya terbuat dari kayu yang diolah dengan teknologi modern sehingga sampai ke tangan kita.

Penggunaan kertas di dunia saat ini telah mencapai angka yang sangat tinggi. Menyikapi hal ini pemerintah berencana menjadi produsen pulp dan kertas terbesar dunia (Syafii, 2000). Permasalahannya adalah, produsen pulp dan kertas di tanah air pada umumnya menggunakan kayu hutan sebagai bahan baku. Simajuntak (1994) mengemukakan 90% pulp dan kertas yang dihasilkan menggunakan bahan baku kayu sebagai sumber bahan berserat selulosa. Dapat diprediksikan bahwa akan terjadi eksploitasi hutan secara besar-besaran apabila kelak Indonesia menjadi produsen pulp terbesar di dunia. Terganggunya kestabilan lingkungan menjadi dampak yang perlu mendapat perhatian khusus. Untuk mengatasi hal ini pemerintah harus mencari alternatif penggunaan kayu hutan sebagai bahan baku pembuat pulp dan kertas.

Pulp diproduksi dari bahan baku yang mengandung selulosa. Baskoro (1986) mengatakan bahwa ampas tebu (bagase), limbah dari batang tebu setelah dilakukan pengempaan dan pemerasan, secara umum mempunyai sifat serat yang hampir sama dengan sifat serat kayu daun lebar. Berdasarkan pustaka (Paturau, 1982), komponen utama ampas tebu terdiri dari serat sekitar 43-52%, dan padatan terlarut 2-3%. Panjang serat 1,43 mm dan nisbah antara panjang serat dangan diameter 138,43 (Baskoro,1986). Lampung memiliki pabrik pengolahan tebu menjadi gula yang menghasilkan ampas tebu (bagase) sebagai limbah pengolahan, tetapi menurut pengamatan bagase yang dihasilkan belum dapat dimanfaatkan secara optimal sehingga keberadaannya yang menggunung menjadi faktor yang perlu dipertimbangkan.

Proses pembuatan pulp pada umumnya menggunakan proses kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan organosolv. Hasil penelitian mengenai pembuatan pulp dengan proses soda-antraquinon dengan bahan baku serbuk menunjukkan reaksi yang baik dalam rendemen maupun sifat lain dari pulp yang dihasilkan. Namun produksi pulp secara kimia menimbulkan pencemaran yang cukup serius karena hasil samping yang diproduksi. Polutan atau limbah utama yang dihasilkan adalah komponen gas yang mengandung senyawa sulfur dan klor yang dihasilkan dari proses kraft atau sulfit dengan larutan pemasak Na2S atau NaHSO2 (Simanjutak, 1994).

Dengan keluarnya larangan pemerintah dalam investasi baru dibidang industri menggunakan klorin dan kepada industri yang terlanjur menggunakannya secara bertahap akan disingkirkan (Suara Pembaruan, 3 Mei 1994 dalam Simanjutak, 1994), membuat industri pulp dan kertas dalam kondisi terancam. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang penggunaan bahan-bahan organik dalam produksi pulp dan kertas. Penggunaan pelarut organik sebagai bahan pemasak pulp disebut dengan proses organosolv (Young dan Akhtar, 1998).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas maka permasalahan pada makalah ini adalah :

1. Apakah ampas tebu atau bagase bisa menjadi alternatif sebagai bahan baku pembuat pulp dan kertas ?2. Bagaimana proses pembuatan pulp dan kertas dari bahan baku ampas tebu dengan proses acetosolv?

1.3 Tujuan

1. Mempublikasikan ampas tebu atau bagase menjadi alternatif sebagai bahan baku pembuat pulp dan kertas dengan proses acetosolv.2. Mempublikasikan proses pembuatan pulp dan kertas dari bahan baku ampas tebu dengan proses acetosolv.3. Memenuhi tugas mata kuliah Kimia Kayu dan Pulp

1.4 Manfaat

Hasil penyusunan makalah ini diharapkan bermanfaat untuk :1. Alternatif pengganti penggunaan kayu hutan sebagai bahan baku pembuat pulp dan kertas. 2. Sebagai referensi bagi penelitian atau pembuatan makalah sejenis.

BAB II

ISI

2. 1 TEBU (SACCHARUM)

Tebu (bahasa Inggris: sugar cane) adalah tanaman yang ditanam untuk bahan baku gula. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis. Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa dan Sumatra.

 Klasifikasi ilmiah dari tebu:

Kerajaan: PlantaeDivisi: Magnoliophyta

Kelas: LiliopsidaOrdo: Poales

Famili: PoaceaeGenus: Saccharum

            Gambar 1. Tebu

a. Bagase

Gambar 2. Bagase

 Bagase adalah hasil samping industri gula yang merupakan residu berserat dari tanaman tebu (Saccharum officinarum) setalah dilakukan ekstraksi dan pengempaan (Casey, 1960). Menurut Baskoro (1986) bagase mempunyai komposisi yang hampir sama dengan komposisi kimia kayu daun lebar, kecuali kadar airnya. Misra (1980 dalam Baskoro, 1986) menyebutkan bahwa bagase terdiri dari tiga komponen, yaitu: (1) kulit (rind) yang meliputi epidermis, kortek, dan perisikel, (2) ikatan serat pembuluh, (3) jaringan dasar (parenkim) atau pith dengan ikatan yang tersebar tidak teratur. Ampas tebu merupakan limbah lignoselulosa yang dihasilkan oleh pabrik gula setelah tebu diambil niranya.

Komponen utama ampas tebu antara lain fiber (serat) sekitar 43 – 52 %, air 46 – 52 %, dan padatan terlarut 2 – 3 %. Syarat bahan baku yang dapat dijadikan pulp dan kertas adalah bahan baku yang mempunyai serat yang panjang, luas dengan kadar hemiselulosa tinggi dan ampas tebu memiliki syarat tersebut

Berdasarkan penelitian tentang dimensi serat, bagase yang dipakai untuk bahan baku pulp dan kertas oleh PT Kertas Leces, Probolinggo, rata-rata memiliki panjang serat 1,43 mm, diameter 10,33 nm, tebal dinding serat 0,68 nm, diameter lumen 8,51 nm, dan nisbah serat dengan diameter serat 138,43 (Baskoro,1986).

Pemisahan jaringan dasar merupakan langkah penting untuk meningkatkan kualitas bagase, sebagai bahan baku proses pulping (Ruwelih,1990). Secara umum disepakati bahwa pith (parenkim) harus dihilangkan dari bagase, jika kelak akan digunakan untuk produksi pulp kimia yang menghasilkan kertas dengan kualitas baik (Stephenson, 1951 dalam Baskoro 1986). Clark (1985) menyebutkan bahwa bagase mengandung 25%-35% pith yang terdiri dari sel-sel parenkim, jika tidak dihilangkan maka akan menyerap larutan pemasak kimia dan tidak diharapkan untuk kertas.

b. Klasifikasi kelas kualitas serat kayu untuk bahan baku pulp dan kertas

Kualitas KeteranganKelas I Serat panjang sampai panjang sekali, dinding sel tipis sekali dan lumen lebar. Serat akan mudah digiling. Diduga akan menghasilkan lembaran dengan kekuatan sobek, retak dan tarik yang tinggi.Kelas II Serat kayu sedang sampai panjang, mempunyai dinding sel tipis dan lumen agak lebar. Serat akan mudah menggepeng waktu digiling dan ikatan seratnya baik. Serat jenis ini diduga akan menghasilkan lembaran dengan kekuatan sobek, retak dan tarik cukup tinggi.Kelas III Serat kayu berukuran pendek sampai sedang, dinding sel dan lumen sedang. Dalam lembaran pulp kertas, serat agak menggepeng dan ikatan antar seratnya masih baik. Diduga akan menghasilkan lembaran dengan kekuatan sobek, retak dan tarik sedang.Kelas IV Serat kayu pendek, dinding sel tebal dan lumen serat sempit. Serat akan sulit menggepeng waktu digiling. Jenis ini diduga akan menghasilkan lembaran dengan kekuatan sobek, retak dan tarik yang rendah.

2. 2 SELULOSA

Selulosa merupakan bagian utama susunan jaringan tanaman berkayu, bahan tersebut terdapat juga pada tumbuhan perdu seperti paku, lumut, ganggang dan jamur. Penggunaan terbesar selulosa yang berupa serat kayu dalam industri kertas dan produk turunan kertas lainnya.

Selulosa merupakan komponen penting dari kayu yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan

kertas. Selulosa, oleh Casey (1960), didefinisikan sebagai karbohidrat yang dalam porsi besar mengandung lapisan dinding sebagian besar sel tumbuhan. Winarno (1997) menyebutkan bahwa selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Macdonald dan Franklin (1969) menyebutkan bahwa selulosa adalah senyawa organik yang terdapat paling banyak di dunia dan merupakan bagian dari kayu dan tumbuhan tingkat tinggi lainnya. Fengel dan Wegener 1995) menyatakan bahwa selulosa terdapat pada semua tanaman dari pohon bertingkat tinggi hingga organisme primitif seperti rumput laut, flagelata, dan bakteri.

a. LigninLignin merupakan bagian terbesar dari selulosa. Penyerapan sinar (warna) oleh pulp terutama berkaitan dengan komponen ligninnya. Untuk mencapai derajat keputihan yang tinggi, lignin tersisa harus dihilangkan dari pulp, dibebaskan dari gugus yang menyerap sinar kuat sesempurna mungkin. Lignin akan mengikat serat selulosa yang kecil menjadi serat-serat panjang. Lignin tidak akan larut dalam larutan asam tetapi mudah larut dalam alkali encer dan mudah diserang oleh zat-zat oksida lainnya.

b. Delignifikasi

Ada beberapa metode untuk pembuatan pulp yang merupakan proses pemisahan selulosa dari senyawa pengikatnya, terutama lignin yaitu secara mekanis, semikimia dan kimia. Pada proses secara kimia ada beberapa cara tergantung dari larutan pemasak yang digunakan, yaitu proses sulfit, proses sulfat, proses kraft dan lain-lain.

Pembuatan pulp pada dasarnya dibagi menjadi dua yaitu :

1. Pembuatan Pulp Mekanik, merupakan proses penyerutan kayu dimana kayu gelondong setelah dikuliti diserut dalam batu asah yang diberi semprotan air. Akibat proses ini banyak serat kayu yang rusak.

2. Pembuatan Pulp Secara Kimia adalah proses dimana lignin dihilangkan sama sekali hingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada pembongkaran dari bejana pemasak (digester) atau paling tidak setelah perlakuan mekanik lunak.

a. Pembuatan Pulp SulfitPulp sulfit rendemen tinggi dapat dihasilkan dengan proses sulfit bersifat asam, bisulfit atau sulfit bersifat basa.

b. Pembuatan Pulp Sulfat(kraft)Proses ini menggunakan natrium sulfat yang direduksi didalam tungkupemulihan menjadi natrium sulfit, yang merupakan bahan kimia kunci yang dibutuhkan untuk delignifikasi.

c. Pembuatan Pulp SodaProses soda umumnya digunakan untuk bahan baku dari limbah pertanian seperti merang, katebon, bagase serta kayu lunak.

d. OrganosolvOrganosolv merupakan proses pulping yang menggunakan bahan yang lebih mudah didegradasi seperti pelarut organik. Pada proses ini, penguraian lignin terutama disebabkan oleh pemutusan ikatan eter (Donough, 1993). Beberapa senyawa organik yang dapat digunakan antara lain adalah

asam asetat, etanol dan metanol.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses delignifikasi ini adalah:

1. Waktu pemasakan2. Konsentrasi larutan pemasak3. Pencampuran bahan4. Perbandingan larutan pemasak dengan bahan baku5. Ukuran bahan6. Suhu dan Tekanan7. Konsentrasi Katalis

2. 3 ORGANOSOLV

Proses organosolv adalah proses pemisahan serat dengan menggunakan bahan kimia organik seperti misalnya metanol, etanol, aseton, asam asetat, dan lain-lain. Proses ini telah terbukti memberikan dampak yang baik bagi lingkungan dan sangat efisien dalam pemanfaatan sumber daya hutan.

Dengan menggunakan proses organosolv diharapkan permasalahan lingkungan yang dihadapi oleh industri pulp dan kertas akan dapat diatasi. Hal ini karena proses organosolv memberikan beberapa keuntungan, antara lain yaitu rendemen pulp yang dihasilkan tinggi, daur ulang lindi hitam dapat dilakukan dengan mudah, tidak menggunakan unsur sulfur sehingga lebih aman terhadap lingkungan, dapat menghasilkan by-products (hasil sampingan) berupa lignin dan hemiselulosa dengan tingkat kemurnian tinggi. Ini secara ekonomis dapat mengurangi biaya produksi, dan dapat dioperasikan secara ekonomis pada kapasitas terpasang yang relatif kecil yaitu sekitar 200 ton pulp per hari.

Penelitian mengenai penggunaan bahan kimia organik sebagai bahan pemasak dalam proses pulping sebenarnya telah lama dilakukan. Ada berbagai macam jenis proses organosolv, namun yang telah berkembang pesat pada saat ini adalah proses alcell (alcohol cellulose) yaitu proses pulping dengan menggunakan bahan kimia pemasak alkohol, proses acetocell (menggunakan asam asetat), dan proses organocell (menggunakan metanol).

Proses alcell telah memasuki tahap pabrik percontohan di beberapa negara misalnya di Kanada dan Amerika Serikat, sedangkan proses acetocell mulai diterapkan dalam beberapa pabrik di Jerman pada tahun 1990-an. Proses alcell yang telah beroperasi dalam skala pabrik di New Brunswick (Kanada) terbukti mampu manghasilkan pulp dengan kekuatan setara pulp kraft, rendemen tinggi, dan sifat pendauran bahan kimia yang sangat baik.

2. 4 PROSES ACETOSOLV

Penggunaan asam asetat sebagai pelarut organik disebut dengan proses acetosolv. Proses acetosolv dalam pengolahan pulp memiliki beberapa keunggulan, antara lain: bebas senyawa sulfur, daur ulang limbah dapat dilakukan hanya dengan metode penguapan dengan tingkat kemurnian yang cukup tinggi, dan nilai hasil daur ulangnya jauh lebih mahal dibanding dengan hasil daur ulang limbah kraft (Simanjutak, 1994). Lebih dari itu Aziz dan Sarkanen (1989) menguatkan pernyataan tersebut dengan mengatakan bahwa rendemen pulp lebih tinggi, pendauran lindi hitam dapat dilakukan dengan mudah, dapat diperoleh hasil samping berupa lignin dan furfural dengan kemurnian yang relatif tinggi, dan ekonomis dalam skala yang relatif kecil. Nimz dan Casten (1984 dalam Muladi, 1992), yang mempatenkan proses pulping dengan menggunakan asam asetat terhadap kayu atau tanaman semusim ditambah sedikit garam asam sebagai katalisator,

menyebutkan bahwa keuntungan dari proses acetosolv adalah bahwa bahan pemasak yang digunakan dapat diambil kembali tanpa adanya proses pembakaran bahan bekas pemasak. Selain itu proses tersebut dapat dilakukan tanpa menggunakan bahan-bahan organik.

2. 5 ASAM ASETAT

 Gambar 3. Asam Asetat

 Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memilikietat rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C. Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.

2. 6 PULPING PROSES DALAM SKEMA PEMBUATAN KERTAS

Gambar 4. Skema pembuatan kertas

Secara garis besar ada 2 tahapan proses pembuatan kertas, yaitu;

1. Proses membuat pulp atau bubur kertas; dari skema diatas dimulai dari "woodyard" sampai dengan proses pemutihan atau "bleaching",

2. Proses membuat lembaran kertas; dimulai saat bubur kertas atau pulp mulai masuk ke mesin kertas atau paper mesin sampai dengan lembaran kertas tergulung rapi dalam gelondongan atau roll.

Pada prakteknya kedua proses besar diatas tidaklah perlu menjadi satu kesatuan proses dalam suatu pabrik kertas atau terintegrasi. Bukannya tidak umum suatu pabrik kertas harus membeli bubur kertas dari perusahaan pulp. Pabrik kertas tersebut hanya memiliki mesin kertas saja. Demikian pula suatu pabrik bubur kertas atas pertimbangan strategi bisnisnya, hanya mempunyai mesin "pulping" bubur kertas saja. Walaupun proses pembuatan pulp dan kertas adalah dua proses yang berbeda, namun mereka terkait erat satu sama lain dan saling mempengaruhi dalam proses dan produksi lembaran kertas. Seperti air sungai dimana air di hilir dipengaruhi oleh sumber di hulu.

2. 7 PEMBUATAN PULP DAN KERTAS DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES  ASETOSOLV

2. 7. 1 Pelaksanaan

A. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah oven, rotary digester, disintegrator, hidrolic screener, centrifuge, niagara heater hollander, canadian standar freeness, stock chest, alat pres lembaran pulp, ember, saringan kawat, alat pembentuk lembaran pulp, tearing tester, folding tester, dan brightness tester.Bahan yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp adalah 24 kg bagase. Larutan pemasak yang digunakan adalah asam asetat glasial (konsentrasi 96%) sebanyak 168 L dan 72 L air.

B. Persiapan Bagase

Proses pembuatan pulp dimulai dengan mencuci ampas tebu dan dijemur sampai kering, kemudian dihilangkan empulurnya dengan menumbuk ampas tebu sampai tinggal serat-seratnya (depithing), ditampi kemudian diambil 1000 g per satu kali masak.

C. Pemasakan Pulp

Pemasakan dilakukan dengan pelarut asam asetat dan air (proses acetosolv). Sebanyak 1000 g ampas tebu dimasukkan ke dalam rotary digester (alat pemasak, gambar 5 ). Pemasakan menggunakan perbedaan konsentrasi asetat yang berbeda (100%,80%, dan 60%) dan nisbah larutan pemasak dengan bobot serpih bagase 8:1 dan 12:1. Suhu pemasakan maksimum 160 C dengan tekanan yang terjadi pada suhu tersebut, waktu tuju ke suhu maksimum 69-90 menit, waktu pada suhu maksimum 90 menit. Proses ini bertujuan untuk memisahkan selulosa dari lignin (delignifikasi) melalui proses hidrolisis.

Gambar 5. Rotary digister

D. Pencucian Pulp

Pulp hasil pemasakan selanjutnya dicuci dengan menggunakan air. Proses ini bertujuan membebaskan pulp dari larutan pemasak. Pencucian dilakukan hingga pulp tidak mengandung lagi asam asetat yang ditandai dengan hasil cucian bening.

E. Disintegrasi

    Gambar 6. Disintegrator 

Disintegrasi adalah proses yang bertujuan untuk memisahkan serat. Proses ini dilakukan dengan disintegrator yang memiliki prinsip kerja seperti blender. Pulp yang telah jenuh dimasukkan ke dalam disintegrator dengan menggunakan air sebagai media pemisahan serat. Disintegrasi dilakukan hingga pulp terurai menjadi serat-serat mandiri. Proses ini dilakukan selama 3-5 menit.                                                                                        F. Penyaringan Pulp

Pulp disaring dengan menggunakan hidrolic screener. Hidrolic screener bekerja menyaring pulp yang telah menjadi serat-serat yang mandiri pada kisaran 80 mesh. Setelah pulp tersaring, dikeringkan dengan memasukkan pulp tersaring ke dalam centrifuge. Pulp hasil sentrifugasi ditimbang untuk ditentukan rendemennya.

G. Penggilingan Pulp

Pulp digiling dengan menggunakan niagara beater hollander. Untuk membuat lembaran pulp dengan gramatur kurang lebih 60 g/m2 atau untuk setiap lembaran dengan diameter 21,5 cm dibutuhkan pulp sebanyak 2,1783 g pulp kering oven.

Pulp sebanyak 234 g kering oven, ditambah air hingga mencapai 15,4 L kemudian dimasukkan ke dalam niagara beater hollander. Mesin dijalankan selama 15-20 menit. Uji derajat freeness pada waktu 0 menit dilakukan dengan mesin dalam keadaan beroperasi. Memberi beban 5500 g dan uji kembali derjat freeness pada waktu yang dikehendaki (sesuai penelitian). Pengujian derajat freeness dilakukan secara duplo hingga pulp mencapai 200-300 derjat freeness. Setelah waktu giling dicapai, angkat beban dan ambil sampel untuk pengujian derajat freeness dan untuk pembuatan lembaran.

Pengujian derajat freeness dilakukan dengan mengambil 200 mL suspensi pulp (setara dengan 3 g pulp kering oven) masukkan ke dalam gelas ukur dan tambahkan air sampai 1000 mL. Memasukkan ke dalam alat uji canadian standar freeness dan uji derjat freness-nya. Uji dilakukan secara duplo dengan menggunakan alat uji derajat freeness..

Gambar 7. Canadian Standar Freeness

H. Pembuatan Lembaran Pulp

Lembaran pulp dibentuk pada derajat kehalusan 200-300 derajat freeness. Suspensi pulp sebanyak 1430 ML dimasukkan ke dalam stock chest (pengaduk), ditambahkan air sampai 10 L untuk10 lembaran pulp. Bentuk lembaran dengan setiap pengambilan suspensi dari stock chest. Bentuk lembaran sampai suspensi dalam stock chest habis, yaitu 10 lembar pulp.

I. Pembuatan Lembaran Kertas

Proses membuat lembaran kertas dimulai saat pulp mulai masuk ke mesin kertas atau paper machine sampai dengan lembaran kertas tergulung rapi dalam gelondongan atau roll

2. 7. 2 Pengamatan

Pengujian sifat fisik meliputi ketahanan sobek, ketahanan lipat, dan sifat optik (derajat putih). Sampel yang akan diuji diambil dengan cara mengikuti aturan TAPPI T220 sp-96. Sebelum lembaran diuji sifat fisiknya, terlebih dahulu dilakukan conditioning dalam ruang uji dengan kelembaban nisbi 50+2% dan suhu 23+2 °C

2. 7. 3 Rendemen Pulp

Pulp hasil pemasakan (yang keluar dari centrifuge) ditimbang dalam keadaan basah (A g), kemudian diambil contoh pulp sebanyak B g dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 C selama 3 jam. Pengeringan diulang hingga dicapai bobot konstan selama 24 jam.Rendemen dihitung dengan menggunakan rumus:

Rendemen %= C/B x A x 100%A=Bobot total pulp basahB=Bobot contoh pulp basahC=Bobot contoh pulp kering

2. 7. 4 Sifat Ketahanan Sobek

Ketahanan sobek adalah gaya yang diperlukan untuk menyobek lembaran kertas yang dinyatakan dalam gram gaya (gf) atau miliNewton (mN) yang diukur pada kodisi standar. Nilai ketahanan sobek dinyatakan dengan indeks sobek, yaitu ketahanan sobek dibagi dengan gramatur kertas (SNI 14-0436-1989). Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat tearing tester Ketahanan sobek dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu: (1) jumlah total serat yang berpartisipasi dalam ketahanan fisik kertas, (2) panjang serat, (3) jumlah dan kekuatan ikatan antar serat (Casey, 1981). Panjang serat merupakan faktor penting dalam ketahanan sobek.Ketahanan sobek (KS) = S x 9.807Indeks sobek (Nm2/kg) = KS/GKeterangan : S = Ketahanan sobek contoh ujiG = Gramatur (gr/m2)

2. 7. 5 Ketahanan lipat

Ketahanan lipat adalah angka yang menunjukkan berapa kali kertas tersebut dapat dilipat sampai putus pada kondisi standar (SNI 14-0491-1989). Pengujian ketahanan lipat dilakukan dengan menggunakan alat folding tester. Menurut Casey (1981) ketahanan lipat adalah pengujian empiris yang mengukur jumlah lipatan yang dilakukan terhadap kertas sampai kekuatannya di bawah nilai standar (sampai kertas terbagi).

Ketahanan lipat adalah modifikasi penentuan ketahan kertas, tetapi hasilnya secara dominan dipengaruhi oleh kemampuan lengkung kertas. Dalam pengujian ini serat tidak terputus (rusak), tetapi ikatan serat akan berkurang secara bertahap yang menurunkan daya tahan kertas.

2. 7. 6 Derajat Putih

Derajat putih adalah perbandingan antara intensitas cahaya biru dengan panjang gelombang 457 nm yang dipantulkan oleh permukaan lembaran pulp dengan cahaya sejenis yang dipantulkan oleh permukaan lapisan magnesium oksida (MgO) pada kondisi sudut datang cahaya 45 dan sudut pantul 0 serta dinyatakan dalam % GE (SNI 14-0436-1989). Derajat putih diukur dengan alat brightness tester. Nilai derajat putih pulp bisa langsung dibaca pada alat.

Gambar 8. Brightness tester

2. 8 STANDAR UJI KERTAS dan KARTON SNI

Sifat Fisik1 Cara uji ketahanan sobek kertas (Elemendorf) 14. 0436 – 19892 Cara uji ketahanan tarik dan daya regang lembaran pulp, kertas dan karton (Metode kecepatan pembebanan tetap) 14. 0437 – 1989Cara uji ketahanan tarik dan daya regang lembaran pulp, kertas dan karton (Metode kecepatan pembebanan tetap) (revisi) 14. 0437 – 19983 Cara pengambilan contoh kertas dan karton 14. 1764 – 19904 Cara uji ketahanan tekan tepi kertas medium 14. 1560 – 19895 Cara uji kelicinan kertas (Metode Bekk) 14. 0586 – 1989

Sifat Kimia6 Cara uji kadar abu kertas 14. 0442 – 19897 Cara uji ketahanan kertas dan karton terhadap jamur (revisi) 14. 1558 – 19988 Cara uji keasaman dan kebasaan kertas yang terekstraksi dalam air panas 14. 4990 – 19999 Cara uji ketahanan kertas dan karton terhadap jamur (revisi) 14. 1558 – 199810 Cara uji pH permukaan kertas 14. 4735 – 199811 Cara uji kuantitatif mineral pengisi dan mineral salut dalam kertas dan karton 14. 1039 – 1989

BAB IIIPENUTUP

3. 1 Kesimpulan

Syarat bahan baku yang dapat dijadikan pulp dan kertas adalah bahan baku yang mempunyai serat yang panjang, luas dengan kadar hemiselulosa tinggi dan berdasarkan penelitian tentang dimensi serat, bagase yang dipakai untuk bahan baku pulp dan kertas oleh PT Kertas Leces, Probolinggo, rata-rata memiliki panjang serat 1,43 mm, diameter 10,33 nm, tebal dinding serat 0,68 nm, diameter lumen 8,51 nm, dan nisbah serat dengan diameter serat 138,43. Oleh karena itu ampas tebu memenuhi syarat tersebut untuk menjadi alternatif sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas.

3.2 Saran

Perlu dilakukan uji aktivitas lain untuk mengetahui hasil pulp dan kertas dari ampas tebu dengan menggunakan proses yang lain

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Pembuatan Kertas dari Tebu (online). http://pemdesjatimulyo.blogspot.com/2009/03   /pembuatan-kertas-dari-tebu.html, (Diakses pada tanggal 2 Desember 2009)

Anonim. 2005. Industri Kertas (online). http://www.kertasgrafis.com. (Diakseses pada tanggal 2 Desember 2009)

Anonim. 2009. Teknologi Ramah Lingkungan Untuk Industri Pulp & Kertas (online). http://greenhouse-idea.blogspot.com/. (Diakses pada tanggal 2 Desember 2009)

Hidayati, Sri. 2009. Mempelajari Pembuatan Pulp Acetocell dari Ampas Tebu dan Pemutih Terhadap Sifat Pulp yang Dihasilkan (online). http://pustakailmiah.unila.ac.id/2009/07/06/mempelajari-pembuatan-pulp-acetocell-dari-ampas-tebu-dan-pemutih-terhadap-sifat-pulp-yang-dihasilkan/. (Diakses pada tanggal 2 Desember 2009)

Prades, Elki. 2009. Ilmu Pulp dan Kertas (online). http://ilmupulpdankertas.blogspot.com. (Diakses pada tanggal 2 Desember 2009)

Setyo, Daru. 2008. Pengetahuan Tentang Kertas (online). http://pembalutanion.multiply.com/journal/item/5/pengetahuan_tentang_kertas. (Diakses pada tanggal 2 Desember 2009)