PENGETAHUAN KIMIA DALAM LINGKUNGAN INDUSTRI PULP DAN KERTAS

 

PENGETAHUAN KIMIA DALAM LINGKUNGAN INDUSTRI PULP DAN KERTAS 

OLEH: ABDULLAH (@T10-Abdullah)

ABSTRAK

Kegiatan industri perlu memadukan tiga pilar pembangunan berkelanjutan yang mencakup aspek ekonomi, lingkungan dan sosial. Industri pulp dan kertas merupakan salah satu industri yang dapat menunjang perekonomian nasional. Kegiatan utama dalam industri pulp dan kertas adalah proses pulping (proses pembuatan bubur kertas) dan proses bleaching (proses pemutihan bubur kertas).

Penggunaan klorin sebagai pemutih telcih menjadi persoalan yang serius dcm merupakan titik bercit permasalahan dcilcim industri pulp dan kertas. Dampak negatif yang ditimbulkannya adalah dihasilkannya limbah berbahaya berupa senyawa kloro organik, seperti dioksin, yang merupakan bcihcin berbahaya terhadap lingkungan. Teknologi bersih menawarkan solusi yang optimal bagi dampak lingkungan yang disebabkan oleh proses-poses industri. Disamping memberikan keuntungan yang lebih terhadap lingkungan juga dapat memberikan keuntungan ekonomi. Industri pulp dcm kertas mempunyai peluang untuk melakukan tindakan produksi bersih melalui beberapa hal yaitu modifikasi produk (product modification), penggantian material input (input substitution), modifikasi teknologi (technology modification) , penerapan operasi ycing bciik (good house keeping) sertci daur ulang didalam industri (on site recycling). Dengan melaksanaan konsep produksi bersih diharapkan proses pcidci Industri pulp dcm kertas bisci berjalan dengan efektivitas tinggi, menghasilkan produk yang lebih banyak dan berkualitas serta berdaya saing.

Kata Kunci: produksi bersih, pulp dcm kertas

 

A. PENDAHULUAN

INDUSTRI PULP DAN KERTAS

Kertas merupakan susunan dari sekumpulan jaringan serat tumbuhan, umumnya kayu, dalam bentuk lembaran. Serat kayu tersusun dari beberapa komponen yaitu (1) selulosa yang tersusun atas molekul glukosa rantai lurus dan panjang yang mempunyai sifat kristal, kuat dan tahan hidrolisa (2) hemiselulosa yang merupakan molekul glukosa rantai pendek dan bercabang di mana hemiselulosa mudah larut dalam air dan dihilangkan dalam proses pulping (3) lignin yang berfungsi merekatkan serat selulosa dan merupakan bagian yang dihilangkan dalam proses perombakan kayu menjadi pulp (4) ekstraktif yang terdiri atas hormon tumbuhan, resin dan asam lemak yang merupakan komponen yang sangat beracun dalam efHuen industri pulp dan kertas.

Proses pembuatan kertas umumnya diawali dengan pemilihan jenis kayu. Jenis kayu yang banyak digunakan dalam pembuatan kertas adalah (1) kayu lunak, kayu dari tumbuhan konifer seperti Pinlis sp (tusam) dan Agcinthis sp (dammar) (2) kayu keras, kayu dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun seperti Albcizici falcciterci, Euclyptus sp, dan Antochehcilus ccindcibici.. Kayu lunak memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan untuk memberikan kekuatan pada kertas. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus. Kertas umumnya tersusun atas campuran kayu keras dan kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan permukaan cetak yang baik.

Proses pembuatan pulp dan kertas adalah dua proses yang berbeda, namun terkait erat satu sama lain dan saling mempengaruhi dalam proses dan produksi lembaran kertas. Secara garis besar ada dua tahapan proses pembuatan kertas yaitu:

1. Proses pembuatan pulp (bubur kertas); dimulai dari pemilihan jenis kayu sampai dengan proses pemutihan atau bleaching.Dalam perombakan kayu menjadi pulp, hal yang paling penting adalah menghilangkan lignin. Pemecahan lignin dapat diselesaikan melalui suatu rangkaian proses yang dimulai dari penyediaan bahan baku, dengan cara diambil dari hutan tanaman industri kemudian disimpan dengan tujuan untuk pelapukan dan persediaan bahan baku. Kayu yang siap diolah ini disebut dengan log. Kemudian log dikupas kulitnya dengan alat yang berbentuk drum yang disebut drum barker.

Setelah dikupas, log melewati stone trap (alat yang berbentuk silinder yang berfungsi untuk membuang batu yang menempel pada log), untuk selanjutnya dicuci. Log yang sudah bersihini kemudian diiris menjadi potongan kecil (chip) dan diletakkan ditempat penampungan.Dari tempat penampungan chip dibawa dengan konveyor ke bejana pemasak (digester). Chip dimasak dengan suhu dan tekanan yang tinggi dalam suatu larutan kimia penghancur (cooking liquor). Larutan dan proses di bejana pemasak ini akan melembutkan dan akhirnya memisahkan serat kayu dari lignin.

Tahap selanjutnya setelah bubur kertas siap kemudian dicuci dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan. Setelah itu pulp disaring agar terbebas dari bahan pengotor yang dapat mengurangi kualitas pulp. Selanjutnya bubur kertas dicampur dengan oksigen dan sodium hidroksida di dal am delignification tower sebelum dicuci di dal am washer. Tujuan dari pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan kimia pada tahap pengelantangan (bleaching), mengurangi kandungan lignin, serta memutihkan pulp.

Bubur kertas kemudian dikelantang (bleaching) dengan bahan kimia untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar ISO. Beberapa zat kimia yang digunakan dalam proses bleaching antara lain gas klorin, sodium hidroksida, kalsium hipoklorit, klorin dioksida, hidrogen peroksida dan sodium peroksida. Pulp kemudian disimpan atau dikirim ke mesin kertas untuk diolah menjadi kertas.

2. Proses pembuatan lembaran kertas; dimulai saat bubur kertas masuk ke mesin kertas sampai dengan lembaran kertas tergulung rapi dalam bentuk gelondongan.Pulp yang sudah melewati proses bleaching selanjutnya masuk ke areal mesin kertas untuk diolah terlebih dahulu (stock preparation). Bagian stock preparation berfungsi untuk meramu bahan baku, seperti menambahkan pewarna untuk kertas, menambahkan zat retensi, menambahkan (untuk mengisi pori-pori diantara serat kayu). Bahan yang keluar dari bagian ini disebut stock (campuran pulp, bahan kimia dan air).

Pulp yang sudah diputihkan kemudian dibawa ke mesin pembuat kertas di mana akan dibentuk lembaran pulp pada screen. Air dihilangkan dari lembaran kertas dengan kombinasi vakum, panas dan tekanan yang diberikan di bagian penggulung (roller). Kertas yang sudah jadi dapat dibuat dalam berbagai jenis berat dan digulung menjadi gulungan besar (paper rol). Paper rol ini yang akan dipotong-potong sesuai ukuran dan dikirim ke konsumen.

Sebagian besar industri kertas menggunakan pemutih yang mengandung klorin. Klorin akan bereaksi dengan senyawa organik dalam kayu membentuk senyawa toksik seperti dioksin. Dioksin ditemukan dalam proses pembuatan kertas, air limbah, bahkan di dal am produk kertas yang dihasilkan. Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar untuk membilas zat kimia dan senyawa yang tidak diinginkan dari pulp. Oleh karenanya air yang telah digunakan mengandungberbagai jenis zat kimia berbahaya termasuk dioksin. Meskipun konsentrasi dioksin sangat kecil di dalam air limbah, tetapi pabrik terus beroperasi dan terus menghasilkan dioksin sehingga konsentrasinya di dalam air akan terus bertambah.Dioksin adalah senyawa organik yang sukar terdegradasi dan konsentrasinya akan berlipat ganda jika masuk ke dalam rantai makanan karena adanya proses biomagnifikasi. Hal ini menyebabkan konsentrasi dioksin di dalam jaringan tubuh hewan air menjadi ratusan kali lebih besar dibandingkan di dalam air tempat hidupnya. Ikan yang ditangkap dari perairan di sekitar industri kertas mengandung dioksin dalam konsentrasi yang lebih tinggi dari daerah lain. Sekitar sepertiga dari dioksin yang terbentuk terserap oleh produk kertas yang dihasilkan termasuk kertas penyaring kopi, kertas tisu, popok bayi, piring kertas dan produk lainnya seperti kertas kantor, karton pembungkus susu hingga pembalut wanita. Dioksin dapat bertahan di lingkungan dalam waktu lama sehingga akan terakumulasi dalam tanah, air, hewan, termasuk manusia.

Dioksin adalah salah satu jenis organoklorin yang memiliki empat klor, dua oksigen dan dua cincin benzena. Klor adalah unsur halogen yang sangat reaktif sehingga mudah bereaksi dengan senyawa organik maupun senyawa lainnya. Sebagian besar organoklorin menimbulkan efek toksik dan dapat menimbulkan berbagai gangguan kesehatan seperti kanker, cacat lahir, endometriosis, penurunan jumlah spermatozoa, dan gangguan pada janin. Organoklorin juga menyebabkan kerusakan genetis dan penurunan daya tahan ikan salmon dan ikan lainnya.Mengurangi pencemaran organoklorin merupakan upaya penting untuk melindungi kesehatan masyarakat dan lingkungan. Salah satu upaya yang dapat mengurangi dioksin dilingkungan adalah menghindari penggunaan pemutih yang mengandung klorin.

Produksi bersih adalah strategi pengelolaan lingkungan yang sifatnya mengarah pada pencegahan dan terpadu untuk diterapkan pada seluruh siklus produksi. Produksi bersih merupakan sebuah strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif atau pencegahan dan terpadu yang perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup produk dengan tujuan mengurangi risiko terhadap manusia dan lingkungan. Hal tersebut, memiliki tujuan untuk meningkatkan produktivitas dengan memberikan tingkat efisiensi yang lebih baik pada penggunaan bahan mentah, energi dan air, mendorong performansi lingkungan yang lebih baik, melalui pengurangan sumber-sumber pembangkit limbah dan emisi serta mereduksi dampak produk terhadap lingkungan. (Wikipedia, 2013).

1. Re-think(berpikir ulang), adalah suatu konsep pemikiaran yang harus dimiliki pada saat awal kegiatan akan beroperasi, dengan implikasi:

a. Perubahan dalam pola produksi dan konsumsi berlaku baik pada prosesmaupun produk yangdihasilkan, sehingga harus dipahami betul analisis daur hidup produk

b. Upaya produksi bersih tidak dapat berhasil dilaksanakan tanpa adanya pembahan dalam polapikir, sikap dan tingkah laku dari semua pihak terkait pemerintah, masyarakat maupun kalangan usaha

2. Reduce (pengurangan) adalah upaya untuk menurunkan atau mengurangi timbulan limbah pada sumbernya.

3. Reuse (pakai ulang/penggunaan kembali) adalah upaya yang memungkinkan suatu limbah dapat digunakan kembali tanpa perlakuan fisika, kimia atau biologi.

4. Recycle (daur ulang) adalah upaya mendaur ulang limbah untuk memanfaatkanlimbah dengan memprosesnya kembali ke proses semula melalui perlakuan fisika, kimia dan biologi.

5. Recovery / Reclaim (pungut ulang, ambil ulang) adalah upaya mengambil bahan - bahan yang masih mempunyai nilai ekonomi tinggi dari suatu limbah, kemudiandikembalikan ke dalam proses produksi dengan atau tanpa perlakuan fisika, kimia dan biologi.

Sosialisasi dan penerapan konsep 5R selama ini masih mengutamakan pada pinsip 3R (reduce, reuse, recycle), sehingga penerapan produksi bersih masih lebih menekankan pada pengelolaan limbah yang terbentuk. Peluang-peluang pencegahan timbulan limbah dan pencemaran belum diterapkan secara menyeluruh. Apabila upaya-upaya rethink dan recovery tidak dijalankan dengan baik maka masih banyak industri yang menghadapi persoalan limbah yang ditimbulkannya (Purwanto, 2009). Lebih lanjut, (UNEP,2000) menyatakan pola pendekatan produksi bersih dalam melakukan pencegahan dan pengurangan limbah dengan menggunakan strategi 1E4R (elimination, reduce, reuse, recycle, recovery). Meskipun prinsip produksi bersih dengan strategi 5R atau 1E4R tersebut, namun perlu ditekankan bahwa strategi utama perlu ditekankan pada Pencegahan dan Pengurangan (1E1R) atau 2R pertama. Bila strategi 1E1R atau 2R pertama masih menimbulkan pencemar atau limbah, baru kemudian melakukan strategi 3R berikutnya {reuse, recycle, dan recovery) sebagai suatu strategi tingkatan pengelolaan limbah. Tingkatan terakhir dalam pengelolaan lingkungan adalah pengolahan dan pembuangan limbah apabila upaya produksi bersih sudah tidak dapat dilakukan (Purwanto, 2005).

Praktik dan tindakan produksi bersih dapat menggunakan teknologi konvensional bagi industri yang telah beroperasi dan teknologi baru yang mempunyai potensi pengembangan dimasa mendatang. Geiser (2002) dalam Purwanto (2009) menyatakan teknologi pengurangan limbah, teknologi efisiensi energi, teknologi efisiensi proses, teknologi ramah lingkungan, teknologi proses daur ulang serta produk ramah lingkungan serta nanoteknologi merupakan teknologi-teknologi yang dapat diterapkan untuk melaksanakan tindakan produksi bersih secara konvensional.

Tindakan produksi bersih sebagaimana dinyatakan Van Berkel (2001) dapat dicapai melalui beberapa hal yaitu modifikasi produk (product modification), penggantian material input (input substitution), modifikasi teknologi (technology modification), penerapan operasi yang baik (good house keeping) serta daur ulang didalam industri (on site recycling). Produksi bersih diperlukan sebagai cara untuk mengharmoniskan upaya perlindungan lingkungan dengan kegiatan pertumbuhan ekonomi dalam jangka panjang, mendukung prinsip environmental equality, mencegah atau memperlambat teqadinya degradasi lingkungan dan pemanfaatan sumberdaya alam melalui penerapandaur ulang limbah dan memperkuat daya saing produk di pasar internasional (Pudjiastuti, 1999). Pelaksanaan produksi bersih memberikan manfaat diantaranya (Bratasida, 1997; Helmy, 1997):

1. Mencegah teijadinya pencemaran dan perusakan lingkungan melalui upaya minimisasi limbah, daur ulang, pengolahan, dan pembuangan limbah yang aman.

2. Mendukung prinsip pemeliharaan lingkungan dalam rangka pelaksanaan Pembangunan Berkelanjutan.

3. Dalam jangka panjang dapat meningkatkan pertumbuhan ekonomi melalui penerapan proses produksi, penggunaan bahan baku dan energi yang efisien.

4. Mencegah atau memperlambat degradasi lingkungan dan mengurangi eksploitasi sumberdaya alam melalui penerapan daur ulang limbah dan dalam proses yang akhirnya menuju pada upaya konservasi sumberdaya alam untuk mencapai tujuan Pembangunan Berkelanjutan.

5. Memberi peluang keuntungan ekonomi, sebab di dalam produksi bersih terdapat strategi pencegahan pencemaran pada sumbernya {source reduction cind in process recycling), yaitu mencegah terbentuknya limbah secara dini, dengan demikian dapat mengurangibiaya investasi yang harus dikeluarkan untuk pengolahan dan pembuangan limbah atau upaya perbaikanlingkungan.

6. Memperkuat daya saing produk di pasar global.

7. Meningkatkan citra produsen dan meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap produk yang dihasilkan.

8. Mengurangi tingkat bahaya kesehatan dan keselamatan keija.

 

B. PERMASALAHAN 

1. Apa itu industri pulp dan kertas? 

2. Apa itu produk bersih?

3. Apa itu Dioksin?

 

C. PEMBAHASAN DAN SOLUSI 

1. Industri pulp, dan kertas adalah industri yang mengolah kayu sebagai bahan dasar untuk memproduksi pulp, kertas, papan, dan produk berbasis selulosa lainnya. Industri ini didominasi oleh wilayah Amerika Utara, Eropa utara (Finlandia, Swedia dan Rusia Barat-Laut), dan Asia Timur (Rusia Siberia, Tiongkok, Jepang, dan Korea Selatan). Negara di wilayah Australasia dan Brasil juga memiliki industri pulp, dan kertas yang signifikan. Amerika Serikat telah menjadi produsen utama kertas hingga posisi itu diambil oleh Tiongkok pada tahun 2009.^[1]

Industri ini dikritik oleh kelompok pemerhati lingkungan seperti Natural Resources Defense Council karena deforestasi dan sistem tebang habis yang dilakukan terhadap hutan primer.^[2] Industri ini juga terus-menerus melakukan ekspansi secara global ke negara penghasil kayu seperti Rusia, Tiongkok, dan Indonesia yang memiliki upah buruh rendah, dan pengawasan lingkungan yang renggang.

2. Produksi bersih adalah strategi pengelolaan lingkungan yang sifatnya mengarah pada pencegahan dan terpadu untuk diterapkan pada seluruh siklus produksi. Produksi bersih merupakan sebuah strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif atau pencegahan dan terpadu yang perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup produk dengan tujuan mengurangi risiko terhadap manusia dan lingkungan.

3. Dioksin adalah salah satu jenis organoklorin yang memiliki empat klor, dua oksigen dan dua cincin benzena. Klor adalah unsur halogen yang sangat reaktif sehingga mudah bereaksi dengan senyawa organik maupun senyawa lainnya. Sebagian besar organoklorin menimbulkan efek toksik dan dapat menimbulkan berbagai gangguan kesehatan seperti kanker, cacat lahir, endometriosis, penurunan jumlah spermatozoa, dan gangguan pada janin.

DAFTAR PUSTAKA

Ali M, Suciningtias. 2005. Minimisasi Limbah pada Industri Pulp dan Kertas. Proceding Seminar Nasional Kimia Lingkungan VII

Bratasida, L. 1997. Kebijakan Nasional tentang Produksi Bersih. Bapedal, Jakarta

Helmy, HM. 1997. PenerapanPrinsip Zero EmissionPada Pabrik KelapaSawit. Program Pasacasagana. Universitas Sumatera Utara, Medan

Husni YR, E.Gumbira, Ilah S, Wasrin S, Amril A. 2007. Strategi Peningkatan Daya Saing Penggunaan Faktor Produksi Industri Pulp Indonesia. Jumal Riset Industri Vol 1 No 1

Kementrian Perindustrian. 2011. Pedoman Pemetaan Teknologi Untuk Industri Pulp dan Kertas. Kementrian Perindustrian. Jakarta

Pudjiastuti. 1999. Produksi Bersih. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta

Purwanto. 2005. Penerapan Produksi Bersih di Kawasan Industri. Dalam : Seminar Penerapan Program Produksi Bersih Dalam mendorong Terciptanya Kawasan Eco-industrial di Indonesia, diselenggarakan oleh Asisten Deputi Urusan Standardisasi dan Teknologi. Jakarta

Silsia D; Yahya R; Mucharromah. 2010. Optimasi biokraft P. chrysosporium terhadap komponen kimia campuran batang dan limbah cabang mangium sebagai bahan baku pulp. Jumal Molekul V (2)

Silsia D; Yahya R; Mucharromah. 2011. Kualitas Limbah Cair Pulp Biokraft campuran batang dan limbah cabang mangium pada Berbagai Kondisi Pemasakan. Prosiding Semirata Bidang Ilmu Pertanian

Suratmo, G. 2003. Prospek dan Tantangan Pengembangan Industri Pulp dan Kertas Indonesia dalam Era Ekolabeling dan Otonomi Daerah. Prosiding dan Seminar. IPB. Bogor.