OPTIMALISASI FILTERISASI MELALUI SISTEM CARTRIDGE ANION

KATION DAN LAMPU UV TERINTEGRASI

DISAMPAIKAN OLEH :

ROMI NOVRIADIE-mail : Romi_bbl@yahoo.co.id

Pada Pertemuan : Indonesian Aquaculture 2010

Hotel Novotel, Lampung

LATAR BELAKANG

Budidaya ikan baik di laut, danau, sungai maupun di tambak sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Khususnya kualitas air.

Air sebagai media hidup ikan sering berfluktuasi, baik yang bersifat harian maupun musiman.

Data bulanan dan tahunan yang dimilikiMenunjukkan kecenderungan peningkatanUnsur N dan derivatnya (NO3,NO2,NH3), PO4,Kekeruhan dan Total bakteri umum dalam air

HIPOTESISDiduga bahwa akumulasi kegiatan budidaya perikanan, kegiatan rumah tangga, industri dan pertambangan telah menyebabkan degradasi kualitas lingkungan perairan sehingga diperlukan sebuah sistem filterisasi yang dapat meningkatkan serta mempertahankan optimalisasi kualitas perairan guna mendukung produksi perikanan yang berkelanjutan

Diperlukan sebuah sistem filterisasi mekanik, kimiawi dan ultraviolet sekaligus ekonomis untuk dapat mereduksi berbagai permasalahan di perairan. Khususnya di BBL Batam

Dirancang sebuah sistem filterisasi dengan menggunakan cartridge Anion kation disertai dengan bahan filter mekanik dan bahan kimiawi lainnya yang disertai dengan lampu UV dimana semunya terintegrasi dalam satu sistem filterisasi

TUJUAN PEREKAYASAAN

1. Mengetahui pengaruh filterisasi dengan sistem Cartridge anion kation dan lampu UV terintegrasi terhadap keberadaan unsur N dan derivatnya ( NO2, NO3, dan NH3 )

2. Mengetahui pengaruh sistem filterisasi ini terhadap tingkat kekeruhan, TDS (Total Dissolved Solid ) dan jumlah Total Bakteri di dalam air.

3. Menghasilkan teknologi aplikatif yang efektif dan ekonomis bagi masyarakat pembudidaya ikan.

WAKTU PELAKSANAAN

Perekayasaan pembuatan dan pengamatan sistem filterisasi ini dilakukan dari tanggal 5 Oktober 2009 s/d 22 Desember 2009 di BBL Batam

Aplikasi sistem masih terus digunakan sampai sekarang

PROCESS FLOW

PlanPlanDesignDesign BuildBuild TestTest EvaluateEvaluate

DESIGN (RANCANG BANGUN)

DESIGN CARTRIDGE ANION KATION

PLAN (PERENCANAAN KEBUTUHAN )

PROTOTIPESISTEM

FILTERISASIANION KATION

DAN UVTERINTEGRASI

PROTOTIPESISTEM

FILTERISASIANION KATION

DAN UVTERINTEGRASI

Kebutuhan alat : Pipa PVC 12”, UV lamp, Botol cartridge, elbow,Kran, drat luar dan dalam, 1 set peralatan kerja

Kebutuhan alat : Pipa PVC 12”, UV lamp, Botol cartridge, elbow,Kran, drat luar dan dalam, 1 set peralatan kerja

Kebutuhan bahan : Anion kation, karang, zeolit, arang aktif, manganese green sand, sponge

Kebutuhan bahan : Anion kation, karang, zeolit, arang aktif, manganese green sand, sponge

Kebutuhan analisa kualitas air : pH meter, DO meter, HACH Colorimeter, TDS meter, Turbidimeter*, Buret, statif dan klem, Colony counter, analisa bakteri air.

Kebutuhan analisa kualitas air : pH meter, DO meter, HACH Colorimeter, TDS meter, Turbidimeter*, Buret, statif dan klem, Colony counter, analisa bakteri air.

* = Kerjasama dengan laboratorium Surveyor Indonesia

ANION KATION

Merupakan tahapan awal pada sistem Filterisasi ini, dimana anion kation ditempat-Kan pada sebuah wadah/cartridge, dimana Ion-ion yang terjerap pada suatu permukaanMedia filter ditukar dengan ion-ion lain yangBerada di dalam air.

Proses ini dimungkinkan melalui suatu fnomena tarik menarik antara permukaan media bermuatan dengan molekul-molekul bersifat polar.

Kaidah dalam pertukaran ion a.l:1. Valensi tinggi akan dijerap terlebih dahulu2. Konsentrasi yang lebih tinggi akan dijerap

terlebih dahulu

BATUAN KARANG

Banyaknya batuan yang digunakan pada sistem filtrasi ini masing-masing berukuran 100 mess.

Banyaknya batuan yang digunakan pada sistem filtrasi ini masing-masing berukuran 100 mess.

Berfungsi untuk menghilangkan pengotor organik dan sebagai penyaring tahap I dari air yang keluar melalui cartridgeAnion kation

Berfungsi untuk menghilangkan pengotor organik dan sebagai penyaring tahap I dari air yang keluar melalui cartridgeAnion kation

Untuk menghindari penyumbatan, maka dilakukan Backwash setiap hari tergantung kepada keperluan

Untuk menghindari penyumbatan, maka dilakukan Backwash setiap hari tergantung kepada keperluan

ZEOLIT

Zeolit sebagai adsorben pada sistem filtrasi ini adalah sebagai adsorben penangkapan ion tahap ke-II setelah melalui tahapan I yakni menggunakan cartridge filtrasi anion kation dan batuan karang

Kotoran Zeolit Endapan

Zeolit merupakan senyawa zat Kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium.

Zeolit merupakan senyawa zat Kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium.

Fungsi Utama adalah Menyerap molekul, menukar ion, Katalis dan Mengurangi Kadar nitrogen dalam air.

ARANG AKTIFArang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25-1000 % terhadap berat arang aktif.

Arang aktif yang digunakan bersifat amorph dan telah melalui proses pemanasan Hingga 2000 derjat celcius.

Arang aktif pada sistem filtrasi ini berperan sebagai penjernih air, penghilang bau, warna dan rasa, mereduksi gas-gas beracun, menghilangkan zat pencemar air serta menyerap zat-zat organik yang masih tersisa. Sehingga Setelah melewati proses arang aktif ini diharapkan dapat dihasilkan air yang “Segar” dan “bersih” pada media pemeliharaan ikan.

KAIN FILTER/KASA

Berfungsi sebagai

penyaring tahapakhir

Berfungsi sebagai

penyaring tahapakhir

Mereduksi kotoran masuk

ke UV

Mereduksi kotoran masuk

ke UV

LAMPU

UV

LAMPU ULTRAVIOLET

Filter ultra violet merupakan suatu perangkat yang berfungsi untuk menghilangkan atau menyaring jasad-jasad renik yang tidak dikehendaki dari perairan, seperti: bakteri, parasit, jamur, virus, alga, dan patogen lainnya

Dosis UV adalah 20 sampai 40 MJ/cm2. Sterilisasi dimungkinkan karena sinar yang dimilikimempunyai panjang gelombang 2.537 Å

Pada perekayasaan ini, UV merupakan tahapanFilterisasi terakhir sebelum air masuk ke dalam Media pemeliharaan. Pemakaian UV dimaksudkan Untuk meminimalisir jumlah bakteri yang masukKe dalam media pemeliharaan

BUILD (PEMBUATAN FILTER)

ULTRAVIOLET

Debit air = @ 14,5L/menit1 Filter = 2 bak

TEST (UJI COBA)

TANGGALANALISA

HASIL UJITEST RESULT

Setelah Filter Air Kontrol

pH D.O (mg/l)

pH D.O (mg/l)

19 Oktober 7,94 5,7 7,89 5,3

26 Oktober 8,02 5,8 7,95 5,5

2 November 7,95 5,9 7,97 5,5

9 November 7,98 5,4 7,93 5,4

16 November 7,95 6,1 8,01 5,7

23 November 7,89 5,8 7,92 5,3

30 November 7,93 5,7 7,95 5,2

7 Desember 8,02 5,9 7,96 5,4

14 Desember 7,95 5,8 7,94 5,6

ANALISA pH dan OKSIGEN TERLARUT Grafik Perbandingan nilai pH (derajat keasaman)

7.8

7.85

7.9

7.95

8

8.05

Tanggal sampling

Nila

i pH pH Setelah filter

pH air kontrol

Grafik Perbandingan Oksigen Terlarut

4.64.8

55.25.45.65.8

66.2

Tanggal Sampling

Kon

sent

rasi

D.O

Nilai DO Setelah filter

Nilai DO Kontrol

ANALISA KEKERUHAN DAN TDS

TANGGALANALISA

HASIL UJITEST RESULT

Setelah Filter Air Kontrol

Kekeruhan (NTU)

TDS(mg/l)

Kekeruhan (NTU)

TDS(mg/l)

19 Oktober 0,05 10.2 0.58 33,2

26 Oktober 0,05 9.8 0,63 30,4

2 November 0,03 9.5 0.57 35,1

9 November 0,02 8.4 0,56 29,8

16 November 0,03 8.5 0,61 27,4

23 November 0,03 7.4 0,63 30,9

30 November 0,01 7.8 0,58 32,6

7 Desember 0,02 6.3 0,53 31,8

14 Desember 0,02 6.9 0,69 35,9

Grafik Perbandingan Nilai Kekeruhan/Turbiditas

00.10.20.30.40.50.60.70.8

19 O

kt

26 O

kt

2-N

ov

9-N

ov

16-N

ov

23-N

ov

30-N

ov

7 D

es

14 D

es

Tanggal Sampling

Kon

sent

rasi

Kek

eruh

an

(NTU

)

Kekeruhan setelahfilter

Kekeruhan air kontrol

Grafik Perbandingan Nilai TDS

05

10152025303540

Tanggal Sampling

Nila

i TD

S (m

g/l)

TDS setelah filter

TDS Air Kontrol

ANALISA KONSENTRASI NH3 dan NO3

TANGGALANALISA

HASIL UJITEST RESULT

Setelah Filter Air Kontrol

NH3

(mg/l)

NO3

(mg/l)

NH3

(mg/l)

NO3

(mg/l)

19 Oktober 0.03 0.15 0.14 0.29

26 Oktober 0.01 0.12 0.12 0.31

2 November 0.01 0.09 0.05 0.28

9 November 0 0.07 0.08 0.35

16 November 0 0.11 0.09 0.36

23 November 0 0.08 0.11 0.28

30 November 0.01 0.08 0.07 0.22

7 Desember 0 0.09 0.06 0.25

14 Desember 0 0.03 0.09 0.25

Grafik Perbandingan Nilai NH3

00.020.040.060.080.1

0.120.140.16

Tanggal Sampling

Nil

ai N

H3

(mg

/l)

NH3 Setelah filter

NH3 Air Kontrol

Grafik Perbandingan Nilai NO3

00.050.1

0.150.2

0.250.3

0.350.4

Tanggal Sampling

Ko

nse

ntr

asi

NO

3 (m

g/l

)

NO3 setelah filter

NO3 Air Kontrol

TANGGALANALISA

HASIL UJIPARAMETER TBU

(CFU/ml)

Setelah Filter Air Kontrol

19 Oktober 9,3 x 102 1,19 x 103

26 Oktober 8,6 x 102 1,67 x 103

2 November 7,44 x 102 4,16 x 103

9 November 6,93 x 102 7,2 x 102

16 November 7,58 x 102 5,5 x 103

23 November 5,9 x 102 10,19x103

30 November 7,1 x 102 38,7x102

7 Desember 6,6 x 102 43,9x102

14 Desember 6,35 x 102 21,7x102

ANALISA TOTAL BAKTERI UMUM (TBU)

Grafik Perbandingan Jumlah Total Bakteri Umum dalam perairan

0

10

20

30

40

50

60

19Okt

26Okt

2-Nov

9-Nov

16-Nov

23-Nov

30-Nov

7Des

14Des

Tanggal Sampling

Juml

ah TB

U (x10

0)

TBU setelah filter

TBU air kontrol

Pemeliharaan AlatDilakukan dengan 2 (dua) tahap :

1. Pencucian (Back wash),

Dilakukan dengan cara membalik arah aliran air yang masuk ke dalam tabung

2. Membersihkan Media Filter

Tujuannya adalah untuk lebih memaksimalkan proses filtrasi air- durasi waktu tergantung pada pemakaian.

3. Pergantian Media Filter

Dilakukan bila media filter telah mengalami penurunan daya absorpsi dan mengalami kerusakan

ANALISA BIAYA ALATNo Komponen Ukuran Jumlah Biaya

1 Pipa PVC 12 inch 1 Batang Rp. 800.000

2 Pipa PVC 1 ½ inch 1 Batang Rp. 75.000

3 Socket drat dalam 1 ½ inch 2 buah Rp. 30.000

4 Socket drat luar 1 ½ inch 2 buah Rp. 30.000

5 Elbow 1 ½ inch 6 buah Rp. 30.000

6 Lem PVC 1 kaleng Rp. 20.000

7 Arang aktif 100 mesh 75 Kg Rp. 400.000

8 Zeolit 100 mesh 75 Kg Rp. 400.000

9 Lampu UV 1 unit 1 Buah Rp. 900.000

10 Kain Filter 1 paket 10 pc Rp. 100.000

11 Anion Kation 10 Kg Rp. 150.000

T O T A L Rp. 3.040.000

KESIMPULAN

1. Prototipe sistem filterisasi ini merupakan sistem filterisasi kombinasi (mekanik, kimiawi dan ultraviolet)

2. Sistem filterisasi ini efektif dalam mengurangi kadar unsur toksik seperti NH3 dan NO3 melalui sistem kimiawi sebesar 78.58–100% dan 58,33- 86,36%.

3. Sistem Filterisasi ini cukup efektif dalam mengurangi nilai kekeruhan dan TDS dalam air melalui sistem Mekanik sebesar 92,75-98.12%. dan 71,59 - 77,1%.

4. Sistem Filterisasi ini cukup efektif dalam mengurangi Jumlah Total Bakteri Umum dalam air melalui sistem Ultraviolet sebesar 72.81 – 83,1 %.

5. Sistem ini cukup aplikatif bagi masyarakat, karna dengan nilai yang cukup ekonomis namun dapat digunakan minimal selama 3 tahun, dengan memperhatikan tekhnik backwash dan pencucian bahan filter

SARAN DAN EVALUASI

1. Perlu dilakukan kajian statistik tentang pengaruh interval waktu penggunaan lampu UV terhadap keberadaan jumlah bakteri yang dihasilkan.

2. Perlu dilakukan kajian lanjutan terhadap kemampuan sistem filterisasi ini untuk mereduksi beberapa parameter lain, seperti unsur logam-logam berat yang terlarut dalam air.

3. Diperlukan pengembangan terhadap sistem filterisasi ini agar dapat digunakan pada satu sistem produksi yang lebih besar.

EVALUASISistem Filterisasi dengan cartridge anion kation dan Lampu UV terintegrasi cukup efektif dan ekonomisBila diaplikasikan oleh masyarakat pembudidaya. DanSistem ini masih terus digunakan di bak treatment.

T ERIMA K ASIHT ERIMA K ASIHKEMENTERIAN KELAUTAN DAN PERIKANANDIREKTORAT JENDERAL PERIKANAN BUDIDAYABALAI BUDIDAYA LAUT BATAM