Rabu, 11 Desember 2013

Biofilter

Apa itu biofilter:
Biofilter itu bagian dari sistem perlakuan (treatment) terhadap air secara biologis (makanya pake kata bio), dimana sistem yg lain menggunakan cara fisika dan kimiawi. Nah pada thread ini kita akan fokus ke sistem biofilter, meski sambil jalan ada peluang membahas sistem filtrasi lainnya.

Mengapa butuh biofilter:
Kita butuh biofilter karena secara sarkastik (kasar) saya bisa bilang kita gak pengen ikan kita mati karena kualitas air yang jelek di sistem resirkulasi. TITIK. GARIS BAWAH. Gak ada alesan lainnya...hehehe...Hayo pada ngaku, ujung2nya pasti kesana kan? hihi..Intinya sih kita ingin nurunin konsentrasi amoniak di air outlet sebelum masuk lagi sebagai inlet. Mengapa? Karena amoniak bersifat racun bagi ikan, secara umum diatas 1 ppm (mg/L) sudah membahayakan ikan.
Apalagi mengingat tingginya harga ikan sidat baik masih berupa benih maupun ukuran konsumsi, sayang dong kalo sampe pada mati gara2 racun yng sebetulnya bisa kita cegah.

Kapan butuh biofilter:
Kita butuh saat kita ingin memberikan perlakuan ke air outlet (bisa lalu jadi inlet lagi) supaya kualitas airnya layak untuk pemeliharaan ikan pada sistem resirkulasi. Jika saat kita pakai sistem air mengalir, maka kebutuhan biofilter ini menjadi tidak begitu penting. Kecuali kualitas air inletnya yang buruk, sehingga perlu dilakukan biofiltrasi atau bahkan juga sistem filtrasi lainnya sebelum lalu berperan sebagai air pemeliharaan.

Dimana biofilter:
Biofilter diletakkan untuk menerima air buangan pemeliharaan ikan dan setelah melalui proses di biofilter, air itu akan kembali masuk ke wadah pemeliharaan ikan (sistem resirkulasi)

Bagaimana biofilter itu:
Biofilter itu selalu memiliki BIOFILTER MEDIA, AIR MASUK, WADAH/TEMPAT (kadang disebut bioreactor) beserta INLET dan OUTLETNYA. Salah satu saja gak ada, maka tidak akan bisa berfungsi. Sudah satu paket sebagai sistem. Biofilter media memberikan area yang diperlukan bakteri nitrifikasi (pemakan amoniak) untuk menempel, maka makin banyak area yang bisa ditempeli bakteri, maka makin baik jenis biofilter medianya. Sampai saat ini, pasir adalah biofilter media yg memiliki Specific Surface Area yang paling besar.

      Prinsipnya :
  • Sistem resirkulasi dipakai jika kita sulit sumber air. Kalo sumber air berkualitas baik melimpah...gak perlu pake sistem ini...
  • Karena resirkulasi maka air outlet akan kembali jadi inlet. Padahal kita tahu air outlet itu byk mengandung amoniak yang beracun bagi ikan. Sehingga butuh biofilter.
  • Biofilter jenisnya macam2...jadi kita kudu kreatif memilih yg mana sesuai kebutuhan dan budget duit pastinya...
  • Setting dan ukuran biofilter tergantung: beban amoniak yg masuk dan debit air yang kita inginkan
  • Makin besar nilai SSA biofilter media, maka makin baik tingkat efektifitasnya untuk tempat menempel bakteri2 pemakan amoniak.
  • Proses di biofilter disebut Nitrifikasi, sebuah proses aerob (butuh oksigen).


Bisa dijelaskan lebih detil dimana perbedaan konsepnya? Kalopun ada beda, itu mah biasa saja kok. Iptek kan berkembang dengan segala cabang2nya...Kita sebagai user tinggal memilih mana yg sesuai dan cocok dengan pertimbangan masing2...
      
      Konsep biofilter yang baik dan benar secara ideal adalah begini:
  • High Ammonia Removal Rate: kemampuan menyerap kandungan amoniak yg tinggi, makin tinggi maka makin oke performanya
  • High SSA: berkaitan dengan penghematan tempat dan volume biofilter
  • Low Energy and Low Cost: makin hemat energi dan makin tidak kuras kantong dan dompet maka makin baik
  • High Durability: makin tahan lama maka makin baik
  • Inert: bahan media biofilter tidak atau sangat sulit berubah bentuknya
  • Non Toxic: bahan medianya tidak mengandung bahan beracun, khususnya bagi ikan
  • Easy to be Applied: makin mudah diaplikasikan di lapangan oleh banyak orang, maka makin baik

Itulah sebabnya, sampe detik ini para peneliti masih mencari "bahan ideal" yang memenuhi parameter2 tersebut...Nah, sementara ini ane pribadi masih megang polystyrene microbeads sebagai juaranya


Tingkat Pengeluaran Amoniak

Sebetulnya tiap spesies ikan punya tingkat pengeluaran amoniak yang berbeda (biasa disebut ammonia excretion rate), hanya saja oleh Timmons sebagai salah satu begawan sistem resirkulasi, dia memberikan rumusan secara umum yang bisa kita pakai dlm sistem resirkulasi...:

P = jumlah pakan harian (kg/hari) x kandungan protein dalam pakan (kg/kg pakan) x 0,092

Nah, dari pertanyaan Bro Otten, kita bisa jawab begini:
Disini kita pakai asumsi kandungan protein dalam pakan adalah 35%, berhubung datanya gak dikasih Bro Otten (agan-agan jg bisa ngecek dari bungkus pakan masing-masing)

P = 0,5 x 0,35 x 0,092 = 0,0161 kg total ammonia nitrogen per hari
atau 16,1 gram per hari

Jadi biofilter yang kita buat, WAJIB bisa menyingkirkan/menyerap/mengubah sejumlah amoniak yang dihasilkan dalam jumlah tertentu didalam sistem. Makanya pencatatan jumlah dan frekuensi pemberian pakan SANGAT PENTING dalam sistem resirkulasi, karena disanalah awal mula penghitungan untuk desain-nya.


Asal muasal konstanta
Konstanta 0,092 itu berasal dari 0,16 x 0,80 x 0,80 x 0,90, dimana angka-angkanya berasal dari :
16% bagian dari protein adalah Nitrogen
80% Nitrogen terasimilasi
80% dari Nitrogen terasimilasi adalah dikeluarkan (excreted)
90% Nitrogen yang dikeluarkan adalah berupa TAN (Total Ammonia Nitrogen)