Air Minum Dalam Kemasan (AMDK): Pabrik, Proses, dan Teknologi

Sesuai uraian di atas bahwa ada 4 jenis produk dari pabrik air minum dalam kemasan,  sehingga mempunyai definisi jenis produk masing – masing.   Selanjutnya secara marketing pabrik air minum bisa memilih diferensiasi marketing produk.

Air Mineral adalah air minum dalam kemasan yang mengandung mineral dalam jumlah tertentu tanpa menambahkan mineral.

Sedangkan Istilah Air Demineral adalah air minum dalam kemasan yang diperoleh melalui proses pemurnian secara destilasi, deionisasi, reverse osmosis (RO).

Jenis Air Mineral Alami adalah air minum yang diperoleh langsung dari air sumber alami atau di bor dari sumur dalam.  Cara pengambilan air harus dengan proses terkendali menghindari pencemaran atau pengaruh luar atas sifat kimia, fisika dan mikro biologi air mineral alami.

Definisi Air Minum Embun adalah air minum yang diperoleh dari proses pengembunan uap air dari udara lembab.  Selanjutnya menjadi tetesan air embun yang diolah lebih lanjut menjadi air minum embun yang di kemas.

Sebagian besar industri AMDK menggunakan sistem pengolahan air dengan standar SK Permenkes dan kemudian mengemasnya.  Kemasan dari proses water treatment ini adalah kemasan galon, botol dan cup (gelas plastik).  Khusus botol dan gelas mempunyai beberapa variasi volume.

Beberapa pabrik air mineral sudah menggunakan sistem pengisian dan pengemasan yang modern.  Misalnya untuk kemasan galon, sistem sudah bisa mencuci, membilas dan mengisi secara otomatis.

Sedangkan fokus kemasan untuk botol dan cup gelas biasanya tergantung dengan kecepatan produksi.  Hal ini mengingat, packaging botol dan gelas yang tinggi di bandingkan nilai airnya.  Sehingga pabrik air minum harus menjual dengan volume yang banyak.

Pada awal adanya usaha pabrik AMDK biasanya menggunakan sumber air yang bagus, seperti air pegunungan (mountain spring).  Namun saat ini dengan kemajuan teknologi, maka untuk mendapatkan air minum yang baik juga bisa memproduksinya dari sumber air tanah atau air PDAM.

Selain sumber air dari air gunung, tidak sedikit pabrik air minum dalam kemasan menggunakan air tanah untuk air bakunya.  Pada daerah yang ada di sekitar topografi agak tinggi, mempunyai kecenderungan memiliki air tanah yang cukup baik.  Dengan kondisi ini, mesin AMDK dengan air tanah bisa menggunakan sistem yang sama dengan air pegunungan.

Pernyataan pabrik air minum sama dengan pabrik air mineral tidak selalu benar.  Tidak semua pabrik AMDK memproduksi air mineral.  Ada beberapa perusahaan mempunyai produk sebaliknya yaitu air demineral, atau menyebutnya dengan air murni atau air non mineral.

Sistem pengolahan pabrik air mineral berbeda dengan air non mineral.  Air minum dalam kemasan dengan mineral rendah, biasanya menggunakan teknologi membrane.  Atau bisa juga menggunakan sistem ion exchange dengan menggunakan sistem demineralisasi.

Sesungguhnya istilah air mineral ini ada sedikit kerancuan, dimana yang dimaksud air mineral sesungguhnya adalah air alami (natural water).  Definisi air mineral sesungguhnya adalah air yang di tambahkan mineral tertentu.  Misalnya menambahkan soda, sehingga menjadi air ber-carbon.

Walaupun perusahaan air minum dalam kemasan menggunakan istilah air bermineral, namun jumlah mineral harus tetap dibatasi. Secara umum pabrik AMDK tidak ingin nilai TDS lebih dari 150 ppm.  Ketika TDS tinggi, salah satu caranya adalah menggunakan mesin AMDK seperti nanofiltrasi sistem.

Kepulauan Indonesia sangat beragam kondisi ketersediaan airnya, untuk itu kualitas airnya sangat beragam.  Dengan kemajuan teknologi maka sesungguhnya jenis air apapun bisa mengolahnya untuk menjadikan air minum dalam kemasan.

Kualitas air tanah yang memadai untuk menjadi bahan baku pabrik AMDK adalah air tidak berwarna dan berbau.  Dengan dua faktor utama ini sudah terpenuhi, maka proses pengolahan pabrik air minum menjadi lebih mudah.

Saat ini ada beberapa pabrik air minum dalam kemasan mempertimbangkan untuk menggunakan air tanah sebagai bahan bakunya.  Pertimbangan ini atas dasar menjangkau air di daerah tinggi (pegunungan) akan membutuhkan biaya transportasi yang lebih tinggi.

Alasan lainnya adalah pabrik air minum skala kecil lebih rendah investasinya untuk menggunakan air tanah.  Apabila menggunakan air gunung, harus menggunakan pemipaan yang jaraknya lebih jauh.  Serta proteksi bak air baku dengan struktur beton yang kuat.

Hal yang terpenting jika menggunakan air tanah adalah harus mendapatkan ijin SIPA dari pemerintah setempat.

Sand Filter dan Carbon Filter adalah mesin AMDK konvensional yang digunakan oleh pabrik air minum dalam kemasan, serta industri lainnya di berbagai bidang.  Sistem filtrasi ini sudah menjadi standar pengolahan air di gedung, pabrik bahkan untuk rumah tangga.  Bahkan di hampir semua pengolahan air limbah juga menggunakannya.

Tujuan dari menggunakan sistem filtrasi ini adalah untuk menjernihkan air dan menghilangkan bau dan warna.  Apabila pabrik AMDK menggunakan air gunung, sering kali pada musim hujan akan mengalami turbiditas yang lebih tinggi.  Sehingga air baku menjadi keruh dan kotor.

Sand filter sering juga disebut dengan multimedia filter, namun ada sedikit perbedaan yaitu pada multimedia filter ditambahkan satu lapisan lagi yaitu media antrasit. Tujuannya agar antrasit lebih menjernihkan air, sementara media sand silika berfungsi menangkap endapan dan partikel.

Selain adanya filtrasi ini juga menambahkan sistem filter cartridge, tujuannya untuk lebih menjernihkan air.  Filter ini mempunyai pori – pori 5 mikron, 1 mikron dan 0.45 mikron.

Hampir sebagian besar pabrik air mineral yang menggunakan sand filter dan carbon filter menggunakan material stainless steel.  Material stainless steel terbuat dari pelat stainless yang dibentuk menjadi silinder.

Saat ini jarang lagi ditemukan pabrik air minum dalam kemasan menggunakan tangki filter dari FRP atau PVC.  Walaupun sesungguhnya tidak mutlak, namun pastinya material stainless mencegah pertumbuhan lumut.

Keuntungan lainnya adalah ketika secara berkala pabrik air minum melakukan sanitasi.  Beberapa AMDK menggunakan air hangat untuk sanitasi mikrobiologi.  Material FRP dan PVC tentu tidak tahan suhu air yang panas.

Harga material stainless tentu lebih tinggi dari pada material FRP atau PVC.  Terkadang juga beberapa pabrik memberikan finishing interior terhadap tangki dengan melakukan polishing permukaan tangki.

Sebaiknya tangki filter pabrik air minum menggunakan material stainless, agar secara performance terlihat higienis.  Juga lebih seragam dengan komponen lainnya, seperti filter cartridge dan tangki produk yang juga menggunakan stainless steel 304 atau 316.

Sistem operasional tangki filter pada pabrik air mineral mempunyai dua pilihan yaitu sistem manual backwash dan otomatis backwash.  Sistem manual pastinya harus melakukannya secara berkala dengan memutar tuas valve dari 5 atau 6 valve yang menempel pada tangki filter.

Sedangkan sistem otomatis backwash menggunakan timer otomatis atau program PLC yang untuk mengatur pola timer backwash, pembilasan dan operasional.  Pabrik AMDK yang sudah menerapkan sistem otomatis backwash mungkin tidak membutuhkan teknisi untuk menjaganya.

AMDK yang menggunakan sistem manual backwash, sering kali mempunyai potensi terlupakan melakukan backwash.  Namun keuntungannya adalah sistem ini tidak tergantung dengan elektrik yang rumit.  Mengingat pada sistem otomatis tentunya membutuhkan sistem program khusus.

Pabrik air minum dalam kemasan yang lebih besar misalnya lebih 25 M³/jam, sering sekali menggunakan controller dengan program PLC.  Tentunya ketika menggunakan sistem yang kompleks akan membutuhkan biaya yang tidak sedikit.

Sistem membrane ultrafiltrasi juga mulai banyak yang menggunakannya untuk pabrik AMDK.  Pengalaman tim MAPURNA ada beberapa kasus pabrik air minum yang kualitas airnya mempunyai turbiditas (kekeruhan) yang tinggi.  Pada kondisi ini menggunakan sistem konvensional sudah tidak memadai lagi.

Fungsi lainnya menggunakan mesin AMDK dengan sistem membrane ultrafiltrasi adalah untuk mendapatkan air dengan turbiditas rendah, bahkan lebih kecil 1 NTU.  Dengan turbiditas rendah, maka kualitas air minum dalam kemasan secara fisika sangat jernih sekali.

Keuntungan lainnya menggunakan UF adalah membrane ultrafiltrasi akan menurunkan tingkat mikrobiologi sangat rendah.  Hal ini karena pori – pori membrane dari membran UF yang lebih kecil dari ukuran bakteri.  Untuk itu produk dari AMDK nantinya sangat terjamin dari adanya unsur mikrobiologi.

Investasi sistem UF untuk AMDK juga tidak terlalu tinggi dari pada menggunakan tangki stainless sand dan carbon filter.  Sistem UF ini juga bisa memasangnya setelah Sand dan Carbon filter, sehingga membrane UF lebih awet.

Pilihan pabrik air minum menggunakan mesin AMDK dengan membran nanofiltrasi (NF) tentunya jika tidak lagi memandang mineral itu penting.  Dengan sistem ini akan menghilangkan mineral yang sangat signifikan.

Hampir 90 – 95% mineral akan hilang, sebagai contoh air tanah dengan TDS 300 ppm, kemungkinan akan memperoleh TDS sekitar 15 – 30 ppm.  Dengan metode ini maka harapan membuat pabrik AMDK menggunakan sumber air yang TDS lebih tinggi, akan lebih memungkinkan.

Pabrik air mineral yang menggunakan membran NF sedikit berbeda dengan membran ultrafiltrasi.  Pada membrane nanofiltrasi membutuhkan tekanan sekitar 5 – 8 bar, sedangkan membrane UF biasanya hanya 2 – 4 bar.  Karena menggunakan membran NF dengan hasil TDS rendah, maka airnya akan di campur agar TDS lebih tinggi.

Sama halnya dengan membran UF, membran NF juga akan menghilangkan mikrobiologi dalam air.  Dan tidak saja mikrobiologi, namun sebagian virus juga akan menurun jumlahnya.

MAPURNA berpengalaman mensuplai ratusan mesin mesin reverse osmosis untuk kebutuhan air minum dan pabrik AMDK.  Dengan sistem RO, maka kualitas air terjamin dari bakteri dan virus.  Sistem RO sesungguhnya hampir menyerupai sistem NF, namun RO akan membutuhkan tekanan yang lebih tinggi.

Sistem RO ini akan mempunyai kemampuan rejeksi sebesar 98 – 99% mineralogi dalam air.  Artinya, hasil dari sistem ini akan mendapatkan air minum dalam kemasan yang kandungan mineralnya jauh lebih rendah.

Berapa rata – rata Nilai TDS dari Setelah RO filter?  Nilai TDS rata – rata air baku untuk AMDK sekitar 200 – 300 ppm.  Dengan nilai seperti ini, maka akan memperoleh produksi air minum dalam kemasan sekitar 2 – 5 ppm.

Nilai TDS ini tentu sangat rendah jika membandingkannya dengan rata – rata TDS air minum dalam kemasan air gunung sekitar 80 – 125 ppm.  Beberapa pabrik AMDK justru tidak membandingkan lagi dengan air mineral, dan lebih sering mempromosikan dengan air minum rendah mineral.

Kapasitas ozone generator untuk air minum dalam kemasan ada beberapa jenis, mulai dari 2.5 – 100 gram per jam.  Namun untuk pabrik air mineral dengan kapasitas medium, biasanya sekitar 5 – 40 gram/per jam.

Secara sederhana cara menghitung cepat kebutuhan ozone untuk pabrik air minum adalah mengalikan 2X dari kapasitas produksinya.  Misalnya jika kapasitas produksi 10 M³/Jam, maka kebutuhan ozone yang memadai sekitar 20 gram per jam.

Dalam menggunakan ozone, mesin AMDK harus memperhatikan caranya melakukan injeksi dan mixing ozone.  Tujuannya agar pencampuran air produksi dengan ozone lebih optimum.  Dalam mengatur konsentrasi ozone, sebaiknya tidak melakukan mixing ozone dengan cara sirkulasi.

Dengan sirkulasi biasanya konsentrasi ozone akan terakumulasi dan semakin tinggi di dalam tangki produk.  Gunakan EJECTOR (venturi) untuk menarik konsentrasi ozone dari mesin ozone dan mencampurnya.

Dalam operasionalnya untuk AMDK, mesin ozone membutuhkan oksigen murni atau oksigen generator untuk menghasilkan oksigen dan membentuknya menjadi O3.

Fungsi ultraviolet unit pada pabrik air minum dalam kemasan adalah untuk membunuh bakteri dan virus secara langsung.

Pada pabrik air mineral komponen ultraviolet unit ini di pasang pada masing – masing line pengisian.  Misalnya pengisian galon mempunyai unit ultraviolet yang berbeda dengan pengisian botol dan pengisian cup gelas.

Selain fungsi untuk sterilisasi, ultraviolet merek tertentu berfungsi juga memecah bentuk ozone agar mudah terurai di dalam air.  Ultraviolet merek Aquafine adalah satu jenis yang bisa melakukannya.  Dan merek ini sangat familiar di dalam industri air minum dalam kemasan.

Karena kualitas UV Merek Aquafine sangat baik, maka banyak juga industri farmasi yang menggunakannya.  Walaupun sesungguhnya harga pembelian UV ini cukup tinggi, namun jaminan kualitas dan jaminan part secara internasional menjadikan UV ini terpercaya.

Ultraviolet secara berkala membutuhkan pergantian lampu UV, biasanya sekitar 8000 jam operasional.  Jangan menggunakan lampu yang sudah sebagian besar permukaannya tertutup lapisan hitam.