Pengelolaan lingkungan untuk budidaya

Pemuliaan Air Limbah:

Secara fisika

            Air limbah yang berasal dari budidaya  secara intensif  pasti tercemar oleh berbagai produk sampingan yang digunakan pada proses budidayanya, meski telah dilakukan berbagai strategi untuk meminimalkan limbah di dalam kolam. Jika air dari out put akan  digunakan kembali atau untuk mengurangi dampak di perairan di sekitarnya, pencemaran ini harus dikurangi ke tingkat yang dapat ditolerir. Pencemaran ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Zat padat

- limbah pakan

- feses,ikan atau plankton yang mati, sisik, lendir, dll

2. zat  terlarut

- senyawa organik

- limbah metabolik,  yaitu amoniak. CO₂

            - obat-obatan dan bahan kimia lainnya.

3. Pathogen.

Selain itu, oksigen akan berkurang karena digunakan untuk respirasi. Perbaikan limbah dapat dilakukan secara fisika atau biologi, atau kombinasi dari keduanya. Perbaikan limbah secara fisika akan dibahas dalam bab ini, sedangkan secara biologi akan dibahas dalam Bab 6.                       

5.1 Pembersihan partikel padatan

Padatan secara konvensional dihilangkan melalui proses penyaringan fisika atau  pengendapan, atau kombinasi dari kedua proses  tersebut (Cripps dan Kelly, 1996).

5.1.1 Penyaringan

Limbah padat dari sistem budidaya merupakan partikel yang relatif kecil yang mudah rusak, untuk itu biasanya digunakan microscreens untuk menyaringnya. Tiga lapisan filter yang digunakan dalam akuakultur antara lain :

•         penyaring drum berputar

•         lapisan yang berputar

•         lapisan yang tetap

Semua filter ini pada prinsipnya mempunyai cara kerja yang sama.Filter-filter ini biasanya memiliki mata jarring 60 mikron untuk limbah perikanan, untuk menyaring partikel padat, seperti limbah pakan,feses ikan pada buangan air. Ukuran mata jaring yang kecil menyebabkan filter cepat tersumbat, dan dibutuhkan mekanisme untuk membersihkannya, sehingga filter tersebut terus bekerja dengan baik (Lawson, 1995). Studi kasus pada 5.1 dan 5.2 menggambarkan cara kerja filter, dan manfaatnya untuk memindahkan padatan.

Studi Kasus 5.1: Saringan Berputar Yang Unik

Bergheim et al. (1993) mempelajari pembersihan  zat padat dari pantai berdasarkan pertumbuhan ikan salmon dengan menggunakan  saringan berputar yang unik dan sistem  pengendalian pengaliran lumpur. Sistem pengendalian pengaliran lumpur ini terdiri dari minifilter microscreen dan unit sedimentasi. Komposisi pakan ikan  komersial terdiri dari :

•         bahan kering Total: 900 g/kg

•         Total nitrogen (Kjeldhal-N 60-70 g/kg

•         Total fosfor: 10-11 g/kg

•         Energi yang termetabolis: 17-18 MJ /kg

FCR   rata-rata  selama  percobaan  yaitu  1,2 kg  pakan  per kg berat tubuh. Desain filter diilustrasikan pada Gambar 5.1. Dua lubang lapisan filter melingkar ditempatkan dalam saluran air limbah, salah satu  filter kasar dengan mata jaring (150 mikron ) dan satu  filter yang halus (dengan mata jaring 60 mikron ). Padatan akan menyumbat jaring filter sehingga aliran air berkurang. Untuk mengatasi masalah ini, maka setiap lapisan filter dibuat berputar perlahan, dan dicuci dengan jet pump. Air pencucian dikumpulkan melalui bak dan dipindahkan ke bak pengendapan.

Untuk mengetahui tingkat efisiensi filter yang digunakan variabel kualitas air kemudian diukur, partikel yang mendominasi seperti bahan kering ditangguhkan (SDM) sedangkan total fosfor menunjukkan variasi yang terbesar (Tabel 5.1). Dari zat terlarut, 25-50% dari fosfor reaktif larut (SRP) telah dibersihkan oleh filter, sedangkan tidak ada nitrogen amoniak total yang dibersihkan. Para penulis percaya bahwa SRP  mungkin dibersihkan oleh penyerapan ke sejumlah besar partikel pada lapisan filter.

Penelitian lain menunjukkan bahwa microsieves secara umum memiliki efisiensi pembersihan yang relatif rendah padatan. Saat ini berada pada konsentrasi yang relatif rendah dalam air limbah (2-5 mg SDM per liter sebelum perlakuan) (Bergheim et al, 1993)

pembersih zat padat

 

Gambar5.1. saringan berputar yang unik. (Dari Bergheim et al. 1993.)

Pada konsentrasi padatan yang lebih tinggi, biasanya selama operasi pembersihan dikolam pendederan ikan, dimana penggunaan obat obatan ditingkatkan sehingga SDM dan P total meningkat 80-100%. Para penulis mengklaim dalam penelitian ini bahwa efisiensi pembersihan saringan berputar yang unik pada microscreen memperlihatkan efisiensi pembersihannnya yang lebih besar, namun data tersebut sangat bervariasi dan disajikan tanpa analisis statistik sehingga tidak bisa digunakan untuk menarik kesimpulan akhir.

Cripps dan Kelly (1996) mengutip sebuah studi (di Norwegia) dengan Ulgenes yang mengindikasikan kisaran luas perawatan yang sama efisiensinya dengan microscreen filter yang unik yang dijelaskan di atas.

Tabel 5.1 Efisiensi Perbaikan Air Limbah dengan Microsieves “Unik “(150 mikron dan 60 mikron) untuk  Pantai Atlantik (Bergheirn et al., 1993)

Variabel Kualitas air                                       Perlakuan yang efisien %                                                                                                                   Rata-rata                       Rentang

Bahan Kering                                       68                                      19-91                   Total pospor                                         63                                      47-84 Total Nitrogen                                      17                                       7-32 Total nitrogen ammonia                         0                                       <0-5 o:p="o:p">

Studi Kasus .5.2. Filter Segita

Filter segitiga mempunyai ukuran mata jaring tertentu dan dibuat miring dengan cekungan yang dangkal. Kadangkala air  melewati bagian bawah  filter dan pemutaran menggunakan jet pump dengan tekanan tinggi untuk mendorong padatan. ( Gambar 5.2 ) .

Makinen et al. (1988) menguji efektivitas  filter segitiga 2400 untuk menghilangkan padatan dari air limbah perikanan. Lapisan filter memiliki ukuran mata jaring 65 mikron. Pada suatu kolam air limbah budidaya salmon di Finlandia menggunakan pembersihan dengan sistem sirkulasi. Para penulis menemukan pengurangan fosfor (TP sebagai orto fosfat) yang terpampat pada rata-rata 78 %,. Filter-filter ini memenuhi syarat metodologis, yang menyatakan bahwa mampu melakukan penghapusan fosfor antara 40 hingga 80% .

5.1.2 Konsentrasi padatan

Banyak percobaan telah dilakukan untuk menguji efisiensi desain filter untuk pengolahan air limbah budidaya. Hasilnya sangat bervariasi. Hal ini digambarkan pada Tabel 5.1, dimana bahan kering yang tersuspensi berkisar 19 – 91 %. Hal ini mencerminkan dua sifat air limbah budidaya ; yaitu:

Gambar 5.2. Elemen dasar dari filter segitiga(Makinen et al.1998)

•         proporsi endapan yang tinggi yang terdiri dari berbagai jenis partikel;

•         kondisi endapan di pengaruhi kegiatan operasional seperti pemberian makan dan pembersihan bak/kolam.           

Filter segitiga lebih efisien  pada padatan dengan beban yang lebih tinggi,dan sebelum terbentuk padatan maka dianjurkan untuk mengalirkan air limbah. Saat ini ,tersedia konsentrator padatan yang dapat dipasang pada bagian outlet kolam; dan pada bagian luar kolam,air dialirkan ke bak pengendapan . Atau dapat digunakan pengaduk –konsentrator atau hidroklon. Lumpur pada aliran air dapat diperbaiki dengan menggunakan sebuah alat penyaring mikro, kemudian air bisa dikembalikan ke inlet. Jadi pengolahan air limbah dengan sistem air mengalir seperti di bagian   hilir, seperti kolam pengendapan , atau perairan penerimanya sangat mengurangi muatan padatan. Dengan demikian biaya perbaikan air limbah dapat berkurang ; ukuran filter yang diperlukan sebanding dengan tingkat aliran air bukan muatan zat padat.

5.2 PENGENDAPAN

Budidaya ikan intensif biasanya menggunakan kolam pengendapan sebagai metode perbaikan air limbahnya. Biasanya,desain utamanya adalah mengendapkan partikel dalam waktu yang relatif cepat, hal ini merupakan penyederhanaan dari proses yang rumit. Unit pengendapan juga merupakan komponen yang penting dari sistem daur ulang air. Tampaknya sangat sederhana, tetapi desain dan manajemen yang tepat membutuhkan beberapa pengetahuan secara teoritis.

 Aliran air memiliki tingkat energi tertentu. Semakin cepat aliran air, semakin banyak energi yang dihasilkan. Aliran sungai yang deras akan menghasilkan resirkulasi air yang lebih cepat dibanding aliran yang lambat. Partikel padatan di dalam air ditindak lanjuti oleh dua kekuatan yang berlawanan: gravitasi dan energi di dalam air.

Partikel padatan yang lebih berat, akan semakin besar gaya gravitasinya dan semakin cepat tenggelam. Selain itu, partikel dengan densitas yang sama pada permukaan air yang luas, akan memiliki rasio yang lebih kecil. Karena gaya yang diberikan oleh air terhadap partikel tergantung pada rasio ini,maka partikel-partikel yang lebih kecil atau lembut akan tersuspensi dalam waktu yang lebih lama.

Dalam prakteknya, dapat digambarkan dengan mempertimbangkan sebuah partikel padat di dalam aliran air limbah dimana kecepatan air secara bertahap menurun karena lebar saluran meningkat. Munculnya gaya air yang bekerja pada partikel menyebabkan berkurangnya gaya gravitasi yang bekerja pada partikel tersebut. Pada saat itu partikel akan mulai tenggelam,dan akan mengalir ke bagian hilir, tetapi pada akhirnya akan tenggelam. Lebih tepatnya, sebuah partikel tertentu dengan jumlah tertentu akan memiliki sebuah karakter pengaturan dan laju air yang  konstan. Hal ini dapat dinyatakan secara matematis                    (lihat Kotak 5.1).

Dalam mendesain unit pengendapan yaitu dengan membuat saluran sejauh jarak yang dibutuhkan partikel untuk mengendap,atau menentukan unit pengendapan yang terpendek. Pada umunya budidaya intensif yang berkelanjutan membuang volume air yang besar dan setiap substansinya terbuang melalui danau atau kolam yang dangkal dengan kecepatan yang tinggi. Untuk mengurangi kecepatan alirannya yang sangat tinggi maka padatan harus diendapkan dengan bantuan gaya ,sehingga perlu ditingkatkan kedalaman kolamnya, area permukaan, atau keduanya, sehingga dapat memperpanjang waktu. Masalah peningkatan kedalaman akan memperpanjang waktu, oleh karena itu partikel sebaiknya diendapkan hingga air meluap dari unit pengendapan. Namun, jika luas permukaan kolam diperbesar (menambah panjang atau lebar, atau keduanya) waktu pengendapan akan lebih pendek seiring laju aliran air, dan pembersihan padatan lebih besar.

Dengan demikian,desain memperluas permukaan kolam endapan merupakan dimensi yang kritis (kedalaman juga merupakan faktor penting, tetapi hanya dalam batas tertentu). Tidak akan dicapai jika kolam dibuat dangkal (untuk mengurangi panjangnya saluran pengendapan) yang menyebabkan kecepatan aliran terlalu tinggi. Kedalaman kolam dapat dimanipulasi untuk meningkatkan efisiensi penyisihan padatan, terutama kolam yang lebih kecil,agar partikel lebih cepat tenggelam. Dengan percobaan ini mungkin dapat menentukan kecepatan pengendapan padatan air limbah budidaya. Hal ini bukan satu-satunya gambaran tetapi merupakan selisih nilai  dan jangkauannya akan berbeda pada setiap situasi. Terdapat perbedaan  pada kecepatan tenggelamnya partikel, jarak vertikal pada saluran pada suatu kolam sedimentasi dengan dimensi dapat dihitung. Dibanding menambah dimensi kolam untuk memastikan partikel mengendap (dengan asumsi hal ini perlu dilakukan), kedalaman efektif kolam dapat dikurangi tanpa mengubah karakteristik aliran air. Hal ini dapat dilakukan dengan membuat saluran air secara horizontal  di permukaan dasar kolam, jarak antara saluran dasar kolam tidak ada sehingga ideal  untuk partikel terkecil di dalam air limbah.

KOTAK 5.1 TEORI PENGENDAPAN Kolam pengendapan yang ideal tergantung pada aliran yang terus menerus dan jarak atar partikel memiliki karakteristik sebagai berikut (Tebbut,1992): •         kondisi di kolam pengendapan yang tenang: •         debit air di kolam pengendapan yang sama; •         aliran air mempunyai konsentrasi padatan yang sama pada saat memasuki kolam pengendapan •         padatan yang terdiri dari lumpur tidak saling berikatan Dengan menggunakan asumsi ini efisiensi operasional (% pembersihan partikel  dengan waktu yang dibutuhkan) dapat dijelaskan. Partikel yang terpisah pada waktu tertentu adalah v0 dan endapan yang masuk kedalam lumpur saat mencapai bagian akhir kolam pengendapan , jatuh pada kedalaman h0 waktu retensi dengan rumus: V0=h0/t0  t0 = V / Q Keterangan: V = volume Q =  debit air V0=(h0 x Q) /V= (h0 x Q )/ ( A x h0)

                                                        

Keterangan : A = Luas Permukaan kolam atau V0 = Q/A Q / A adalah volume maksimum kolam oleh karena itu, pembersihan partikel padatan tergantung pada volume maksimum kolam, bukan pada kedalaman kolam (Henderson dan Bromage, 1988: Tebbut, 1992).Kolam pengendapan yang ideal adalah kolam yang mapu mengendapkan partikel padatan pada waktu yang tercepat (v0) pada debit air atau kecepatan aliran air (Q) didefinisikan melalui  permukaan yang luas.  Hubungan ini tidak berlaku untuk partikel padatan yang membentuk flok.Di sini, semakin dalam kolam, semakin besar kemungkinan penumpukan padatan flok yang lebih besar akan mengendap lebih cepat dibandingkan yang kecil, sehingga air lebih bersih dari padatan. Dengan tidak adanya informasi yang lebih lanjut maka lebih baik mengasumsikan padatan di dalam air limbah jangan sampai membentuk flok Pada kondisi normal  dimana sebuah kolam dengan perlakuan pemberian pakan maka limbahnya akan mengandung partikel dengan berbagai ukuran.  Adalah mungkin untuk menentukan tingkat penyisihan partikel secara keseluruhan dengan cara berikutnya. Kolam pengendapan yang ideal dirancang untuk membersihkan semua partikel padatan dengan kecepatan pengendapan ≥ v0.Partikel dengan kecepatan pengendapan vs < v0 hanya akan dibersihkan jika memasuki kolam dengan kedalaman tidak lebih besar dari h, dimana h =v2t0. Dengan demikian proporsi partikel dengan vs < v0 yang akan dibersihkan dinyatakan dengan vs / v0 (Tebbut, 1992). Kecepatan pengendapan dapat dihitung berdasarkan hukum Stoke, dimana diameter partikel,mempunyai berat jenis, dan viskositas air yang spesipik (Lawson, 1995). alternatifnya diperkiraan kecepatan pengendapan dapat digunakan untuk mendesain kolam pengendapan  (secara metodologi  Chen et al, 1993b: Cripps, 1994).

Dengan demikian efisiensi pembersihan padatan dikolam dimaksimalkan. Sulit untuk membersihkan akumulasi padatan secara horizontal di kolam sehingga dilakukan pembersihan pada plat atauvolume kolam.Padatan yang diendapkan dan jatuh kebawah cenderung untuk dikumpulkan dalam bak penampungan.Harus dirancang agar pembersihan padatan pada air limbah dapatdilakukan tanpa mengosongkan air kolam.

Dalam prakteknya,pembersihan padatan  bukanlah hal yang sederhana. Sebuah proporsi yang signifikan terdapat pada padatan dalam air limbah budidaya dengan partikel yang hampir sama densitasnya begitu juga kecepatan aliran airnya sangat lambat.  Fasilitas yang sangat besar (laminar) dengan karakteristik aliran air dan tanpa adanya turbulensi diperlukan untuk memastikan pembersihan mereka. Kondisi ini dapat dicapai pada unit kecil dengan sistem resirkulasi dengan menggunakan plat-plat lamella berbentuk silinder atau tabung.Unit ini tidak realistis untuk mengharapkan pembersihan partikel padatan yang terkecil secara efektif. Henderson dan Bromage,  (1998) , dalam sebuah studi terhadap 16 pembudidaya  ikan air tawar di Inggris, menyimpulkan bahwa kolam sedimentasi tidak mungkin  dapat mencapai pengurangan padatan tersuspensi di bawah 6 mg/l. Hal ini disebabkan oleh turbulensi zat padat atau cair pada permukaan.

5.2.1. Masalah masalah pada kolam pengendapan

 Dalam kolam pengendapan secara teoritis situasi yang sebenarnya terjadi jauh dari yang diharapan . Hubungan aliran air yang pendek sering menjadi masalah. Ini terjadi karena bentuk kolam, dimana air relatif stagnan sementara di tempat yang lain air mengalir lebih cepat melalui : kecepatan alirannya mungkin lebih tinggi dari spesifikasi desain di daerah yang sama, dan lebih rendah dari yang dibutuhkan pada yang lain. Yang satu tidak mengimbangi yang lain, karena sebagian besar aliran akan melewati sirkuit pendek. Mungkin ada faktor lain yang mengakibatkan pola aliran melewati kolam, dan akibatnya efisiensi pengendapan. Mungkin ada yang disebabkan kepadatan arus, atau stratifikasi suhu, atau pencampuran udara .Hambatan di kolam seperti rumpun tanaman, juga akan mempengaruhi pola aliran,dan mengarah pada optimalnya aliran.Tujuan utama faktor tersebut adalah:

- Untuk mengurangi waktu tinggal partikel padatan dalam kolam

- Untuk meningkatkan kecepatan aliran ke tingkat dimana partikel padatan

   mungkin di endapkan.

Oleh karena itu,dengan prediksi teositis jarang ditemukan kolam pengendapan dengan perbedaan yang sangat luas dalam efisiensi pembersihan partikel  padatan. Aturan praktis yang menentukan waktu tinggal hanya (tidak kolam dimensi) bernilai kecil. Dalam kasus terburuk pemuatan padatan bahkan dapat  ditingkatkan dalam kolam pengendapan, karena resuspensi zat padat dapat diendapkan.Selain itu, konsentrasi padatan organik di kolam dapat mengerahkan kebutuhan oksigen yang tinggi, sehingga mengurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam limbah.

Suspensi dari populasi bakteri mungkin tinggi dan secara signifikan dapat meningkatkan BOD di  perairan dan berakibat pada populasi mikroba alam. Penyedotan yang sering sangat penting.

Penggunaan bahan kimia untuk meningkatkan flok pada unit pengendapan tidak dilakukan dalam perlakuan air limbah akuakultur.

5.2.2 Rekomendasi untuk desain kolam pengendapan dan penggunaannya

Dalam sebuah studi Henderson dan Bromage (1988) menemukan bahwa kolam pengendapan sebagian besar bervariasi dalam partikel tersebut oleh kecepatan rata-rata fluida dalam kolam. Mereka menyarankan pengendapan yang dapat dioptimalkan dengan memastikan bahwa kecepatan fluida kurang dari 4 m min^-1, dan sebaiknya kurang dari 1 min^-1.

Temuan mereka berbeda dengan kolam teori pengendapan  klasik pada kecepatan rata-rata fluida (panjang waktu tinggal) merupakan fungsi kedalaman kolam serta laju aliran volumetric(Q) dan luas permukaan kolam (A). Ini mungkin merupakan refleksi dari kompleksitas proses yang lebih besar dapat ditemukan dalam model teoritis. Ini juga merupakan refleksi dari menjauhkan antara pertimbangan daerah dengan kinerja  lainnya (biaya, ruang dll) yang harus sering dilakukan pada praktek.

Ia akan muncul kemudian pada parameter lain dalam desain kolam pengendapan , seperti inklusi sekat, penggunaan rasio panjang lebar, dan aturan praktis waktu tinggal (Henderson dan Bromage 1988.), mengemukakan bahwa nilai yang menghasilkan kecepatan rata-rata fluida yang melalui kolam.

5.3 HYDROCLONES
            Istilah hydroclone ini adalah perangkat pemisahan padatan yang merupakan  pemisahan padatan oleh generasi arus putar: padatan dipisahkan lebih cepat dibandingkan dengan pemisahan gravimetric (pengendapan) saja (Lawson. 1995).

Hydroclones pada umumnya berbentuk kerucut atau silinder (Gambar 5.3). Air masuk seperti garis singgung, sehingga menghasilkan aliran rotasi. Hal ini memberikan gaya sentrifugal  pada partikel padatan dalam air limbah (Wheaton. 1977). Daerah bertekanan rendah - pusaran  dibuat di tengah unit yang menarik air diklarifikasi melalui limpahan pusat; padatan keluar dan pindah ke dinding unit, kemudian mengalir ke bawah. Semakin  besar kepadatan partikel, kecepatan rotasi yang diperlukan untuk menghasilkan gaya sentrifugal yang diperlukan untuk mencapai pemisahan padatan akan berkurang . Bagian berbentuk kerucut membantu untuk mengarahkan partikel padatan ke stop kontak penghapusan lumpur di unit dasar 5sampai 10% dari total aliran mengalir melalui hydroclone digambar pada padatan dan sebagian besar ini dapat dikembalikan ke sistem dengan pengaliran lumpur.

 Gambar 5.3Hydroklon atau pembilasan air (a) rencana tampilan (B) limpahan.

 F0 merupakan limpahan air bersih; Fu merupakan aliran limbah, dengan sebuah konsentrasi padatan tinggi

Hydroklon tidak memiliki fitur yang penting dalam system budidaya. Hidroklones diperkenalkan kepada industry budidaya di Denmark pada awal 1980-an( Gambar 5.4) sebagai alternative yang efisien untuk kolam pengendapan . Percobaan ini menunjukkan bahwa pusaran-konsentrator (karena ini desain tertentu digambarkan) berdiameter 9 m (61m² pada kolam) dapat mencapai penghapusan padatan yang  sebanding dengan kolam pengendapan dengan luas 500 m² (Warrer-Hansen. 1982).

Seperti pada kolam sedimentasi, pusaran konsentrator  tidak dapat mencapai tingkat penghapusan padatan yang tinggi dan sangat halus. Pusaran konsentrator memiliki kepadatan yang sangat mirip dengan air, dan ini tidak mungkin untuk menghasilkan gaya sentrifugal yang cukup untuk memisahkan padatan. Hydroklon juga telah diinstal sebagai pre-filter,unit biofilter,  pada system resirkulasi (Scott dan Allard, 1983). Hydroklon membutuhkan tempat yang jauh lebih sedikit dan dapat sesuai dengan kemampuan dari kolam pengendapan konvensional.

                                                          pengapungan

 

Gambar 5.4  konsentrator pusaran : a.inlet ,; b.deflektor, c, limpahan dari limbah ; d. outlet untuk pemisahan padatan . (Dari Warren-Hansen, 1982)

Pengapungan juga dikenal sebagai fraksinasi busa (Chen et al, 1993), merupakan suatu proses dimana partikel kepadatan rendah dan molekul organic terlarut masuk kedalam aliran gelembung udara dan di konsentrasikan pada permukaan busa, yang dibersihkan pada pengapungan adalah pemisahan air (Gambar 5.5) (Lewis. 1980).. Proses ini akan dikenal oleh penggemar ikan sebagai penyaringan protein, namun proses ini digunakan dalam akuarium terutama untuk menghilangkan zat organik terlarut.

Selain fungsi ini, flotasi juga bisa sangat efektif dalam penghapusan partikel kecil, dan lambat tenggelam, yang sulit untuk dibersihkan oleh pengendapan dan penyaringan. Meskipun meningkatnya penggunaan dari flotasi dalam pengolahan limbah kota, aplikasi ini untuk perlakuan limbah budidaya tidak terlalu luas.

Unit Flotasi yang ideal untuk dimasukkan ke dalam  sistem  perlakuan air budidaya. Aerasi sering digunakan, terutama dalam sistem resirkulasi,untuk ikan dan respirasi biofilter dan juga untuk penguraian zat kimia (amonia dan CO2) terutama di unit resirkulasi. Selain itu, flotasi membersihkan surfaktan  seperti lumut atau buih dipermukaan air  yang dapat mengurangi tingkat transfer oksigen. Ini sangat lazim dengan minyak, pengurangan energi tinggi.Sebuah kolam gelembung juga dapat berguna untuk transfer air sebagai pompa aliran air.

Flotasi adalah transfer dari padatan dari cairan tubuh ke permukaan melalui kecepatan dari alat pelengkap gelembung (Lewis, 1980). Ini merupakan proses pemisahan gravitasi yang dilengkapi dengan pemisahan gelembung gas ke padat.

Gambar 5.5 unit flotasi (tingkat air). (Dari Lawson, 1995).

Partikel dengan kerapatan rendah mengalir ke  bahwa air, sehingga gelembung menggumpal dan mengapung ke permukaan.Alat pelengkap dari partikel  gelembung tergantung pada sifat aktif permukaan partikel. Dengan demikian protein dengan porsi hidrofobik  tertarik permukaan,air dari gelembung udara di kolam flotasi,dan terkonsentrasi untuk menghasilkan busa. Protein Non-surfaktan tidak ditarik dengan cara ini., dan karena itu tidak dihapus dari air budaya oleh proses ini.

Variabel utama dalam pelaksanaan unit flotasi adalah (Wekkset al, 1992; Chen etal 1993a, Lewis1980):                 

1. ukuran gelembung gas  (semakin kecil  ukuran gelembung, semakin efisien  unit untuk menghilangkan partikel);
2. kedalaman (menentukan waktu kontak antara gelembung dan kolom air, dande  mikian pengaruh tingkat penghapusan partikel ):
3. laju aliran gas (mempengaruhi laju penyisihan dan limpahan busa yang tinggi ):
4. laju aliran air (mempengaruhi waktu kontak);
5. limpahan busa yang tinggi (menentukan konsentrasi partikel dalam busa kondensat dan   suatu fungsi dari laju aliran gas dan desain dari perangkat busa.

Udara dalam keadaan normal digunakan sebagai gas. Ada beberapa perbedaan tipe dari proses flotasi dan ditandai dengan metode yang digunakan untuk menghasilkan gelembung udara. Electroflotasi didasarkan  pada  produksi gelembung halus hydrogen dan oksigen dengan melewatkan arus langsung antara dua elektroda yang terendam.Pertimbangan biaya pembuatan aplikasi teknik untuk budidaya tidak mungkin.

5.4.1 pengapungan udara terdispersi

Ada dua jenis sistem pengapungan udara tersebar  yang digunakan (Lewis. 1980). Pada pengapungan busa, udara dimasukkan ke ruang pengapungan  melalui diffuser (terbuat dari bahan keramik atau plastik berpori). Ini adalah metode yang sederhana, namun gelembung  udara yang dihasilkan sangat besar  (berdiameter > 1 mm)  dan sistem  kurang efektif karena untuk menghilangkan padatan pengapungan buih  memerlukan penggunaan impeller berputar yang cepat untuk menghasilkan gelembung dari aliran masuk`. Gaya geser yang tinggi terlibat dalam memimpin metode sehingga break-up  partikel padat  halus dan jadi tidak cocok dengan perlakuan limbah akuakultur.

5.4.2        pengapungan udara terlarut

Pada pengapungan udaraterlarut, gelembung udara tidak dimasukkan kedalam air,tetapi terbentuk dalam air oleh penurunan tekanan air jenuh dengan gelembung udara jadi dirilis sangat kecil - biasanya 20-100µm (Lewis 1980) . Sistem mikro flotasi untuk  limbah perikanan memerlukan   tekanan.

(a). pengapungan Micro

Dalam sistem ini air limbah yang diaerasi diturunkan pada suatu poros berbentuk U sekitar kedalam10 m. Seperti air mengalir kebawah poros untuk meningkatkan tekanan hidrostatik, memungkinkan peningkatan jumlah udara terlarut di dalam air. Ketika air naik ke poros lain dari U, tekanan hidrostatik berkurang dan titik tekanan jenuh jatuh, dan udara berevolusi dari air sebagai gelembung sangat halus. Jumlah udara yang tersedia untuk memisahkan dibatasi oleh kedalaman poros.

Simak

Baca secara fonetik