I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kualitas air di tempat perkotaan mempunyai kecenderungan yang semakin menurun, kualitas air yang rendah merupakan akumulasi dari semakin banyaknya penggunaan air yang akan menghasilkan buangan berupa limbah yang semakin tinggi. Banyaknya buangan limbah dari acara rumah tangga dan industri sangat menghipnotis kualitas dan kuantitas air yang ada. Saat ini untuk memperoleh air yang higienis dan sehat untuk keperluan sehari-hari sudah sangat susah, bahkan sudah banyak yang harus mengeluarkan biaya untuk mendapatkanya.
Semakin mahalnya air yang dibutuhkan sangat bersahabat kaitanya dengan perjuangan perikanan yang selalu bersinggungan dengan air dalam kualitas dan jumlah yang mencukupi. Dengan semakin mahalnya nilai air yang digunakan sudah saatnya dipikirkan bagaimana cara untuk memanfaatkan air secara maksimal dengan kualitas yang mendukung. Salah satu alternatif yang bisa digunakan yaitu bagaimana memakai air secara efisien dan efektif untuk budididaya ikan memakai system resirkulasi.
Sistem resirkulasi merupakan salah satu balasan yang bisa digunakan dalam memperbaiki mutu air sehingga sanggup digunakan secara terus menerus. Sistem ini memakai system fatwa tertutup dimana air yang digunakan untuk budidaya ikan akan mengalir terus kemudian diputar ke tempat penyaringan dan di teruskan ke tempat budidaya untuk digunakan lagi begitu seterusnya.
Sistem resirkulasi dibentuk bertujuan untuk meningkatkan pertumbuhan yang stabil selama pemeliharaan ikan. Spesies air bahari yang bisa dikultur dalam resirkulasi fatwa tertutup yaitu ; kakap, kerapu, sidat sedangkan untuk jenis ikan hias sebagian besar bisa dibudidayakan dalam system ini menyerupai : koki, koi, discus, arwana, black gost dll. Pada prinsipnya system resirkulasi sangat simple lantaran memerlukan tempat yang kecil dengan padat tebar yang tinggi tentunya hasil yang diperoleh akan tinggi.
1.2. Bahan Organik
Sebelum kita berbicara biofilter dalam system resirkulasi kita harus tahu dulu, apa yang menjadikan kualitas air menurun selama acara Budidaya ikan. Bahan organik terdiri atas karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Unsur-unsur lain yang kadang terdapat yaitu sulfur, fospor dan besi. Pada tingkat pencemaran limbah yang sedang, 75% dari materi padat tersuspensi dan 40% dari yang lolos dari penyaringan terdiri atas materi organik. Air limbah yang stagnan diperkirakan terdiri atas 50% karbon dan 35-50% nitrogen dalam bentuk larutan. Dari ¾ pecahan karbon terdiri atas komponen utama materi organik dalam bentuk karbohidrat, lemak, protein, asam lemak dan asam folatil. Sedangkan pecahan lainnya menyerupai hormon, vitamin, surfaktan, antibiotik, hormon kontrasepsi, purin, pestisida, hidrokarbon dan pigmen. Sebagian besar materi organik sintetik masuk dalam golongan yang tidak bisa biodegradasi sedangkan pecahan kecil lainnya akan mengalami laju dekomposisi biologi yang sangat lambat (Gray, 2004).
Bagian karbohidrat yang paling utama mencemari yaitu glukosa, sukrosa dan laktosa, sedangkan pecahan yang sedikit yaitu galaktosa, fruktosa, silosa dan arabinosa. Lemak biasanya dijumpai dalam bentuk asam lemak dan termasuk senyawa organik yang stabil dan tidak gampang mengalami biodegradasi. Asam asetat merupakan komponen utama yang terdapat pada asam folatil air limbah. Protein kalau dibandingkan dengan karbohidrat dan lemak merupakan sumber karbon yang kecil peranannya. Protein merupakan unsur utama dari mahkluk hidup, sehingga limbah dari pabrik pakan dan ekskresi sangat kaya akan protein. Protein yang terpisah dari urea merupakan sumber nitrogen dalam air limbah dan menyumbang hingga 80% atau lebih dari total organik nitrogen.
Nitrogen dan fospor merupakan nutrien esensial untuk pertumbuhan tanaman. Nitrogen sangat esensial bagi sintesis protein dan pertumbuhan biologis. Nitrogen yang terkandung pada air limbah segar (baru), tersaji dalam bentuk materi protein dan urea. Bahan organik nitrogen ini mengalami dekomposisi secara cepat oleh basil dalam proses protein atau hidrolisis dikala mengubah urea ke amoniak. Amoniak di air dalam bentuk ion amonium (NH4+) dan amoniak (NH3), yang keberadaannya tergantung dari pH air limbah. Saat nilai pH 7, reaksi kesetimbangan di air limbah sebagai berikut :
NH3 + H2O 
NH4+ + OH-
NH4+ + OH- Saat nilai pH > 7 maka reaksi bergeser ke arah kiri sehingga amoniak akan dominan, begitu pula sebaliknya dikala nilai pH < 7. Fospor dalam air limbah terdiri atas 3 bentuk yaitu ortofospat, polifospat dan organik fospat. Sekitar 25% dari total fospor pada air limbah terdiri atas ortofospat, menyerupai PO43+, HPO42-, H2PO4-, H3PO4 yang keberadaannya dibutuhkan untuk proses metabolisme makhluk hidup. Ryadi (1984) menyatakan bahwa proses pemusnahan bahan-bahan organik secara alamiah pada umumnya lebih gampang daripada bahan-bahan anorganik maupun sintetis lainnya, dimana roses penguraian tersebut sangat dipengaruhi oleh ada/tidaknya oksigen.
1.3. Bahan Anorganik
Bahan anorganik yang biasa dijumpai dalam air limbah yaitu sodium, kalsium, potasium, magnesium, klorin, belerang (sulfat dan bentuk lainnya), fospat, bikarbonat dan amoniak. Ketika elemen-element tersebut terbatas jumlahnya dalam air limbah (seperti Ca, Mg, Fe) maka efisiensi pengolahan secara biologi juga berkurang. Klorida secara alamiah ditemukan dalam larutan, dan sanggup bersumber dari pertanian, limbah industri dan rumah tangga. Limbah feses insan menghasilkan 6 g Cl per hari/kapita sedangkan urin sebesar 1% Cl. Bahan anorganik lainnya yang berbahaya dan dijumpai dalam air limbah yaitu logam berat (Gray, 2004). Bahan-bahan tersebut dalam kondisi tertentu menjadi pembatas bagi biofilter dalam system resirkulasi.
Sulfur merupakan elemen esensial lainnya yang dibutuhkan semua mahluk hidup untuk proses metabolisme. Jumlah belerang yang digunakan mikroorganisme sangat sedikit untuk sintesis asam amino metionin dan sistein. Pada awalnya kebutuhan akan sulfur berasal dari sulfat. Sedangkan logam berat yang biasanya terdapat pada air limbah yaitu nikel, timbal, kromium, kadmium, seng dan tembaga yang bersifat toksik pada konsentrasi tertentu.
1.4. Sumber Air Limbah Lain
Sumber air limbah yang kaya akan materi organik biasanya sanggup dibiodegradasi. Air limbah tersebut biasanya bersumber dari peternakan, perikanan, produksi pakan ternak, pengolahan masakan dan pabrik susu (Gray, 2004).
II. MIKROORGANISME DAN PENGENDALIAN PENCEMARAN
2.1. Mikroorganisme
Mikroorganisme mempunyai peranan yang sangat penting dalam pengendalian pencemaran, lantaran merupakan komponen ekosistem perairan yang sanggup melaksanakan self-purifikasi di perairan melalui respon terhadap pencemaran organik dengan melaksanakan peningkatan pertumbuhan dan metabolisme. Hal ini sama prinsip dan peranannya dikala penggunaan mikroorganisme untuk pengolahan air limbah secara biologi. Selain mengandung masakan dan nutrisi untuk pertumbuhan, air limbah juga mengandung mikroorganisme itu sendiri. Dengan memisahkan mikroorganisme yang penting peranannya dalam pengendalian lingkungan maka degradasi materi organik sanggup dilakukan. Mikroorganisme menggunakan bahan organik untuk menghasilkan energi dengan melaksanakan respirasi sel dan untuk sintesis protein serta komponen sel lainnya dalam pembentukan sel-sel baru. Reaksi yang terjadi di perairan yaitu sebagai berikut :
Bahan organik + O2 + NH42+ + P -------> Sel-sel baru + CO2 + H2O
Gray (2004) mengemukakan bahwa kultur mikroorganisme sanggup digunakan untuk evaluasi air limbah dengan memakai tes Biochemical Oxygen Demand (BOD5). Tes yang dilakukan berupa inokulasi pertumbuhan mikroorganisme pada cairan sampel dan diukur selama 5 hari untuk memilih penurunan konsentrasi oksigen di air limbah. Banyak penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme yang ada di air limbah dan biasanya bersifat patogen. Penggunaan mikroorganisme, menyerupai Escherichia coli sangat mempunyai kegunaan sebagai indikator organisme untuk menilai kualitas mikrobiologi air untuk air minum, rekreasi dan industri. Hal ini sama pentingnya dalam evaluasi efisiensi pengolahan air limbah, sehingga mikroorganisme merupakan alat yang penting dalam pengendalian pencemaran.
Mikroorganisme yang mempunyai kemampuan metabolisme yang paling tinggi yaitu bakteri, diikuti oleh eumycetes dan protozoa. Mikroorganisme tersebut mempunyai ukuran yang sangat kecil tetapi kemampuan metabolismenya sangat tinggi. Bakteri yaitu mikroorganisme kecil yang pada umumnya bersel satu, tidak berklorofil, berkembang biak dengan pembelahan secara biner serta hidup bebas secara kosmopolitan, khususnya di udara, di dalam tanah, air, materi pangan, badan manusia, binatang ataupun tumbuhan (Dwijoseputro, 1986). Kehidupan basil dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, kelembaban, konsentrasi oksigen, kondisi nutrisi, ketersediaan air dan keasaman (Lay dan Hastowo, 1992). Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme terpenting di dalam limbah lantaran banyak diantaranya yang sanggup digunakan untuk menghilangkan bahan-bahan tertentu yang tidak diinginkan, namun banyak juga yang memperburuk keadaan limbah tersebut, seperti basil filamen.
III. SISTEM RESIRKULASI
3.1. Komponen system Resirkulasi
Resirkulasi untuk Budidaya ikan merupakan rangkaian beberapa komponen yang dibutuhkan dalam suatu kesatuan. Di dalamnya terdapat beberapa komponen yang akan diterangkan sbb:
3.1.1 Bangunan
Bangunan instalasi mempunyai kegunaan dalam mengamankan resirkulasi dari gangguan terutama perubahan iklim dari luar. Ikan Budidaya akan selalu terjaga selama dalam pemeliharaan dan perawatan
3.1.2. Pompa
Pompa digunakan untuk memindahkan air dan system aerasi. Ini sangat dibutuhkan didalam menjaga kesediaan air yang akan digunakan di dalam system resirkulai yang bekerja.
3.1.3. Generator Cadangan
Generator cadangan dibutuhkan dikala fatwa listrik mati lantaran kelebihan beban atau dalam perbaikan.
3.2. Sistem Komponen
Komponen system didalamnya peralatan yang akan digunakan untuk acara budidaya ikan tanpa resirkulasi. Komponen utama yang terakit yaitu :
3.2.1. Generator/pompa oksigen
Ikan membutuhkan oksigen untuk hidup. Kebutuhan oksigen untuk Budidaya ikan dalam tangki/akuarium dengan kepadatan tinggi memakai aerasi sederhana dan memakai aerasi mekanik tidak efisien. Oksigen bisa di peroleh melalui oksigen cair atau popma oksigen, selama perawatan ikan dengan kepadatan yang tinggi.
IV. FILTER
Filter biasa digunakan dan telah dikenal oleh semua orang sebagai alat yang bias digunakan untuk menyaring atau membersihkan air dari sampah dan kotoran. Berbagi macam sampah berupa limbah yang dihasilkan oleh industri, pertanian dan rumah tangga masing-masing memerlukan penangan yang berbeda tergantung dari berat ringannya limbah yang dihasilkan.
4.1. Filter Mekanik
Filter ini mengandalkan kerja kimia dan fisika berupa pengendapan dan penyaringan melalui pori-pori. Filter mekanik membuang materi organik yang berasal dari sisa metabolisme berupa kotoran dan kencing ikan serta pakan yang tidak termakan. Pembuangan materi organik sangat penting melalui pipa yang berakhir dalam bentuk limbah. Proses oksidasi limbah di dalam tangki memerlukan oksigen yang berada di kolom air. Bermacam-macam jenis filter mekanik sanggup digunakan tergantung dari besar limbah buangan yang dihasilkan dalam proses tersebut. Sebagai pola didalam filter terdapat, penyaring, pengendapan, filter pasir. Filter mekanik secara sederhana menecegah akumulasi lumpur yang berlebih.
Contoh : saringan besi, dakron, busa, serabut kelapa dll
4.2. Filter Biologi
Ikan menghasilkan ammonia dan nitrit sebagai sisa metabolisme yang bersifat racun. Hasil metabolisme ini memerlukan perubahan kedalam bentuk nitrit yang tidak berbahaya bagi ikan.
 |
Filter biologi bekerja memanfaatkan kerja basil yang bisa mengakumulasi materi organik dengan pertolongan suhu dan oksigen. Bakteri yang biasa terlibat dalam oksidasi materi organik yaitu basil aerob dan anaerob, masing-masing mempunyai kekuatan yang berbeda dalam mengakumulasi materi organik. Bahan organik yang biasa di oksidasi berupa unsur N yang terakumulasi dan mengendap di perairan dalam bentuk ammonia. Ammonia yang merupakan sisa buangan dari sisa metabolisme ikan dan pakan yang tidak terpengaruhi merupakan makan bagi bakteri. Aplikasi untuk tambak udang memakai filter berupa kijing di kolam tandong sehingga air yang mengandung materi organik dari pelataran tambak akan diasing di kolam tandon kemudian dialirkan ke kotak budidaya.
Contoh : Nitrobakter sp, Nitrosomonas sp, pseodomonas sp
4.3. Filter Kimia
Filter ini memakai kerja materi kimia dalam mengurangi tinggingya limbah buangan yang dihasilkan. Bahan kimia yang digunakan biasayang untuk mengendapkan bahan-bahan yang berbahaya yang dikenal dengan B3 atau Bahan Berbahaya dab Beracun. Sistem kerjanya yaitu mengendapkan endapan limbah memakai materi kimia. Untuk air minum yang biasa di gunakan di PDAM biasa memakai klorin/ tawas dalam megendapkan material yang masih menyatu dengan air sehingga akan menghasilkan air yang jernih dan telah terbebas dari mikroorganisme yang berbahaya.
Filter kimia biasa digunakan oleh industri-industri yang menghasilkan limbah buagan dengan kosentrasi yang tinggi. Beberapa industri yang menghasilkan limbah dengan kandungan tinggi seperti: industri tekstil, batik, dll.
Contoh : arang aktif, zeolit, kerikil karang dll
V. Unit Resirkulasi
Sistem resirkulasi dengan skala laboratorium bisa dibentuk sesuai dengan kebutuhan dan lahan yang ada. Adapun komponen-komponen yang minimal ada untu sebuah sistem resirkulasi adalag sbb:
1. Satu bak/gentong sebagai tempat filter yang akan disedot oleh pompa untuk dialirkan ke
2. akuarium yang berukuran 40 X 50 X 40 cm.
3. Pompa untuk mengalirkan air dari kolam filter ke akuarium
4. Filter (bioboll, karang, zeolit dll)
Sebelum digunakan resirkulasi didiamkan selama tujuh hari untuk menjalankan system biofilter. Kerja biologi bisa ditandai sehabis adanya akumulasi anntara ammonia nitrat dan nitrit selama kurang lebih 14 hari. Setelah sistem berjalan ikan bisa ditebar dan budidaya bisa dilaksanakan
Gambar 1. Skema unit resirkulasi
Keterangan Gambar 1.:
1. AQ : akuarium
DAFTAR PUSTAKA
Dwijoseputro. 1986. Mikrobiologi. UI Press. Jakarta.
Lay, W dan Hastowo. 1992. Analisis Mikroba di Laboratorium. Raya Grafindo Persada. Jakarta.
Louis A. Helfrich and G. Libey. 1991. Fish Farming in Resirculating Aquaculture Sistems (RAS). Departement of Fisheries and Wildlife Sciences.
Mara, D.D. 1993. Wastewater Treatmen.t in Hot Climate, In R. Feachem, M. McGany and D. Mara (Ed). Water, Wastes and Health in Hot Ciimate. John Wiley & Sons. Chichester.
Menteri Negara Lingkungan Hidup. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 112 Tahun 2003 wacana Baku Mutu Air Limbah Domestik. http://www.menlh.go.id [2 April 2007]
Menteri Negara Lingkungan Hidup. 2004. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 2004 wacana Baku Mutu Air Laut. http://www.menlh.go.id [2 April 2007]
Metcalf and Eddy. 1991. Wastewater Engineering: Collection, Treatment, Disposal. McGraw-Hill Book Publishing Company Ltd. New York.
Ryadi, S. 1984. Pencemaran Air : Dasar-dasar dan Pokok-pokok Penanggulangannya. Penerbit Karya Anda. Surabaya.
Sekretariat Negara Negara Republik Indonesia. 2001. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 Tahun 2001 wacana Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
Sumber: Nurhidayat. 2010. Peran Sistem Resirkulasi dalam Menjaga Kualitas Air Tetap Optimum untuk Budidaya Ikan Hias. Balai Riset Budidaya Ikan Hias-Depok. Jawa Barat