Pengelolaan Limbah Pada Budidaya Perikanan

DITERJEMAHKAN OLEH :ROMI NOVRIADIPHPI Pelaksana LanjutanNIP : 19811111 200502 1 002

PENGELOLAAN LIMBAH PADA BUDIDAYA PERIKANAN

Praktek Pengelolaan yang Baik Untuk Mengurangi Limbah Budidaya Perikanan

Pertumbuhan budidaya perikanan telah menyebabkan kepada sebuah peningkatan dalam penggunaan pakan untuk meningkatkan produksi. Limbah yang dihasilkan dari penggunaan pakan pada budidaya perikanan akan menjadi perhatian utama pada makalah ini. Di wilayah Virginia barat, jumlah produksi tahunan ikan tuna dan char pada usaha komersil mendekati 700,000 pon. Dibandingkan dengan jumlah produksi sapi, angka ini tidak terlalu signifikan; Namun bagaimanapun, ketika industri tumbuh, kita harus menyadari bahwa sumberdaya air yang kita miliki adalah terbatas dan berbagai upaya harus dilakukan untuk mendukung atau meningkatkan kualitas sumberdaya air di Negara tersebut.

Dengan meningkatnya perhatian terhadap pengelolaan tambak yang ramah lingkungan , dan kemampuan untuk memenuhi peraturan dari EPA dan badan hukum lainnya, maka industri budidaya perikanan telah memusatkan perhatian pada bagaimana cara untuk mengurangi limbah (dampak lingkungan) dari fasilitas budidaya. Dengan memilih pakan yang sesuai selama siklus produksi, dan memberikan perhatian yang lebih teliti terhadap metoda pemberian pakan dan jumlah padatan yang dihasilkan, dengan cara ini pengelola dapat mengurangi limbah. Sebagai contoh penelitian menunjukkan bahwa kombinasi pakan berkualitas dengan pengelolaan hati-hati pada sebuah sistem budidaya yang dirancang dengan baik dan adanya wilayah pengumpulan bahan padat, dapat mengurangi penguraian zat-zat nutrient sebanyak 50% (Hulbert, 2000). Jika fasilitas seperti ini akan dibangun atau dimodifikasi, pengurangan yang lebih besar dapat dihasilkan.

Keputusan Dewan wilayah menghendaki seluruh pengolahan air industri sesuai dengan standart yang diberlakukan. Penyelenggaraan peraturan ini di daerah Virginia barat telah didelegasikan ke Departemen perlindungan lingkungan Negara bagian Virginia barat. Hukum ini tidak sama penyelenggaraannya di seluruh Negara bagian, karena klasifikasi budidaya perikanan berbeda dari satu Negara bagian ke Negara bagian lainnya (Ewart, 1995). Limbah agrikultur memiliki sedikit pemisahan keras dibandingkan dengan industri yang berbasiskan limbah. Beberapa Negara bagian memiliki klasifikasi akuakultur sebagai sebuah kegiatan pertanian . saat ini, di Virginia barat hukum mengkategorikan limbah budidaya perikanan (akuakultur) sebagai sebuah limbah industri. Ijin pengolahan (NPDES) dibutuhkan jika sebuah unit melakukan penguraian lebih dari 30 hari setahun atau memproduksi diatas 20,000 lbs per tahun1.

Banyak tambak ikan yang beroperasi di Virginia barat tidak menggunakan penyaring atau kolam untuk mengurangi jumlah limbah yang meninggalkan tambak. Hasil ini ditinjau dari sisi negatifnya sering membutuhkan banyak biaya dibandingkan jika para pembudidaya mengelola limbah di tambaknya. Peraturan baru yang dikeluarkan oleh EPA diharapkan, parameter didasarkan pada Total

Maximum Daily Load/ Jumlah maksimal masukan harian (TMDL’s) dibandingkan dengan batasan konsentrasi (mg/l). Surat ijin MDL diberlakukan di Eropa dan Idaho dan telah terbukti efektif. Divisi Kualitas Lingkungan Negara bagian Idaho telah mempublikasikan informasi yang berguna tentang pengelolaan limbah budidaya perikanan (Panduan Pengelolaan Limbag Negara Bagian Idaho Untuk Kegiatan Budidaya Perikanan). Masing-masing batas air dapat memiliki perbedaan batas jumlah zat-zat nutrient atau penggunaan air, oleh karena itu peraturan bersifat fleksibel, bergantung pada batas yang diperkenankan oleh lingkungan terhadap kandungan zat-zat nutrient pada batas-batas air. Penyediaan air untuk umum, air untuk budidaya ikan tuna, keperluan rekreasi, dan untuk penggunaan industri akan terkena dampak terhadap batasan penguraian yang diijinkan.

Perlakuan titik sumber yang juga dikenal sebagai “biaya yang dikeluarkan secara internal” pada ekonomi. Jika industri terus berjalan, biaya pengelolaan limbah harus disediakan secara internal. Praktek pengelolaan yang baik yang ditunjukkan pada makalah ini dapat membantu mengurangi biaya pengeluaran untuk mengatasi hal ini. Biaya akan ditujukan setelah membagi jenis-jenis berbeda dari limbah. Limbah dari tambak ikan secara umum terbagi menjadi tiga bentuk : Limbah hasil metabolisme, Limbah kimia dan zat-zat pathogen.

Pengelolaan Pakan. Selama satu dekade yang lampau, penelitian tentang gizi dan pakan telah

menunjukkan betapa pentingnya kandungan dalam pakan tuna. Dengan memilih phytate dengan konsentrasi rendah untuk formulasi pakan ikan tuna, maka posfor yang dikeluarkan ikan hanya sedikit. Sebagian besar posfor yang dimasukkan kedalam protein tidak diserap oleh ikan tuna karena posfor tidak dapat dicerna oleh binatang yang memiliki satu perut (Hardy,1999). Pendekatan yang lain, untuk meningkatkan kemampuan daya cerna dan pemanfaatan posfor pada pakan, adalah dengan meningkatkan jumlah Phytase dalam pakan (Baker et al., 2001; Papatryphon,1999; Jackson et al., 1996). Pendekatan ini akan lebih efektif pada speseis ikan yang hidup di air hangat. Suhu air yang lebih rendah bila dikaitkan dengan budidaya ikan tuna akan mengurangi dampak dari penambahan Phytase ini (Rodehutscord dan Pfeffer, 1995). Hubungan pada ikan tuna antara peningkatan kandungan posfor dan 3-Phytase pada pakan tuna menunjukkan hasil yang lebih efektif dengan jumlah Phytase antara 500 hingga 2000 FTU/Kg (Baker et al., 2001).

Pemilihan cara lainnya, adalah pakan dengan Energi tinggi, merupakan tekhnik pengelolaan lainnya yang dapat digunakan untuk mengurangi limbah. Saat ini pakan pellet dengan energi-tinggi telah menunjukkan adanya pengurangan konversi pakan pada ikan tuna tanpa mengurangi tingkat pertumbuhannya, dengan demikian, hal ini dapat mengurangi limbah (Bender et al., 1999). Kandungan lemak dapat ditingkatkan tanpa menggunakan tekhnik pelapisan, dimana lemak dimasukkan kedalam sebelum pellet dibentuk. Dengan demikian akan memberikan pencampuran yang lebih homogen. Pakan jenis ini dapat dibuat baik untuk kondisi tenggelam atau mengapung. Pakan mengapung

merupakan cara lain yang dapat membantu pengelola mencegah terjadinya pemberian pakan berlebih. Pakan yang tidak dimakan akan dapat terlihat sebagai bukti dari pemberian pakan berlebih. Biaya tinggi dari pakan jenis ini merupakan alasan utama para pembudidaya untuk tidak menggunakannya. Namun ketika disadari bahwa pakan ini dapat mengurangi biaya untuk pengelolaan limbah, disertai dengan rasio konversi pakan, pakan dengan jenis energi tinggi ini terbukti lebih ekonomis dibandingkan dengan pakan pelet yang digunakan pada umumnya.

Dengan meminimalisasi penanganan pakan dan waktu penyimpanan, nilai konversi pakan dapat ditingkatkan. Penanganan yang berlebihan pada sebagian besar pakan secara umum akan menyebabkan pakan tersebut tidak dimakan oleh ikan. Pemberian pakan secara teratur dan sistem inventarisasi yang baik akan menjaga pakan tetap segar. Hal ini khususnya penting dilakukan pada bulan-bulan musim panas ketika masa penyimpanan pakan berkurang.

Penghilangan Bahan Padatan dan Limbah Hasil Metabolisme

Limbah hasil metabolisme dapat terbentuk menjadi dua :Terlarut dan tersuspensi. Ketika menentukan jumlah limbah yang akan dihasilkan oleh sebuah sistem budidaya, Jumlah pakan yang digunakan pada sistem budidaya merupakan sebuah sebuah faktor yang sangat penting. Pada sebuah tambak yang dikelola dengan baik, Kira-kira sebanyak 30% dari jumlah pakan yang digunakan akan menjadi limbah padat. Pemberian pakan cenderung akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Jadi, jumlah limbah sering lebih besar pada musim panas ketika rata-rata pemberian pakan lebih tinggi. Disamping memilih pakan yang berenergi tinggi untuk proses asimilasi yang lebih besar, usaha pengelolaan limbah akan lebih efektif jika difokuskan pada penghilangan limbah zat padat. Perlakuan yang utama, atau penghilangan zat padat, harus dilakukan secepat mungkin untuk mengurangi penguraian limbah tersebut. Penguraian akan menyebabkan larutnya nutrien kedalam air. Akumulasi limbah yang berlebihan diketahui sebagai penyebab penyakit pada operasional budidaya ikan.

Pola arus air pada sebuah unit produksi sangat penting untuk pengelolaan limbah karna arus yang lebih baik akan meminimalisasi proses penguraian. penguraian feces ikan dan membuat pengendapan lebih cepat dan memekatkan padatan yang dapat mengendap. Keadaan ini akan menjadi kritis karena jumlah yang tinggi dari feces ikan yang tidak terurai dapat dengan cepat ditangkap sehingga akan dengan cepat mengurangi jumlah limbah organik terlarut (Mathhieu dan Timmons, 1993). Sebuah pengurangan pada jumlah polusi ke arah muara merupakan pencapaian terbaik dari pemindahan zat padat pada bentuk yang dapat mengendap sebelum diuraikan untuk konsumsi air umum. Dengan penyelesaian ke arah luar muara, limbah padatan melindungi hewan-hewan benthos dan mengurangi jumlah oksigen dimana akan mengurangi biodiservitas dari sungai.

Limbah Terlarut

Limbah terlarut merupakan bagian lain dari limbah hasil metabolisme. Limbah ini termasuk ke dalam bentuk dari Kebutuhan Oksigen secara Biologi (KOB) dan Kebutuhan Oksigen secara Kimiawi (KOK). KOB dipertimbangkan sebagai pengukuran jangka panjang dari tingkat konsumsi oksigen. Karena KOB ini tidak dapat diketahui hingga jauh hari setelah air meninggalkan tambak. Di lain sisi, KOK merupakan pengukuran jangka pendek karena kehilangan jumlah oksigen, untuk sebagian besar terjadi didalam tambak.

Limbah terlarut terdapat dalam beberapa bentuk : ammonia, nitrit, nitrat (termasuk:Nitrogen), posfor dan bahan organik lainnya. Ammonia, yang dikeluarkan melalui insang, merupakan bentuk yang paling beracun dari Nitrogen, terutama ketika berada dalam bentuk tidak-terionisasi. Secara umum terdapatnya bakteri akan merubah ammonia manjadi bentuk Kurang-beracun dimana digunakan oleh tumbuhan dan algae untuk pertumbuhan. Penyediaan wilayah permukaan yang lebih besar untuk tumbuh kembangnya bakteri autotrof merupakan cara terbaik untuk merubah ammonia menjadi bentuk sedikit-beracun.

Peningkatan pada bahan padatan tersuspensi akan menghasilkan peningkatan pada BOD (Alabaster, 1982). Inilah mengapa bagian terbesar dari bahan padatan mudah mengendap, dengan cepat dihilangkan, dapat mengurangi bagian-bagian terlarut (BOD dan COD) dari limbah dari tambak. Secara umum, semakin kecil partikel adalah semakin cepat proses pelarutan berlangsung. Sebagian besar dari zat padat yang dihasilkan dalam operasional budidaya adalah partikel yang memiliki ukuran 30 mikron atau kurang (Boardman et al., 1998; Chen et al., 1993). Partikel dengan ukuran kecil juga membutuhkan waktu lama untuk terjadinya pengendapan.

Posfor yang ditemukan pada pakan ikan dan terpecah menjadi bentuk yang dapat lebih digunakan (Posfat) melalui proses dekomposisi. Pada air dengan kandungan nutrisi terbatas, Posfor dapat digunakan untuk meningkatkan jumlah benthos dan plankton pada aliran air. Pada air tawar, Posfor selalu berada dalam jumlah terbatas untuk produktivitas. Dalam beberapa kasus, Posfor dan Nitrogen memberikan kontribusi kepada terjadinya Eutrofikasi pada lapisan air dengan mendukung pertumbuhan algae dan tumbuhan. Pengelola sumber air harus fokus kepada pengurangan jumlah Posfor dan Nitrogen pada lapisan air ketika mencoba untuk meningkatkan kualitas air.

Proses pemijahan ikan terjadi secara rutin pada sebuah tambak. selama masa pemanenan telur dan pembersihan bak atau kolam akan meningkatkan jumlah limbah yang dilepaskan. Pada bagian tertentu, sebanyak 25% air yang mengalir dari kolam secara umum mengandung sebagian besar berupa limbah metabolisme dan patogen. Pembersihan secara teratur akan mengurangi limbah terlarut pada saluran keluar dari tambak.

Limbah Kimia

Penggunaan bahan-bahan kimia pada tambak ikan diatur oleh negara dan hukum negara bagian setempat. Meskipun ada beberapa bahan kimia yang diijinkan untuk digunakan pada pakan ikan, prosedur detoksifikasi sebaiknya diikuti. Berpatokan kepada label pabrik yang berkaitan dengan teknik pengobatan dengan bahan kimia. Garam merupakan zat pengurang stress yang umum digunakan ada ikan dan telah dibuktikan penggunaannya pada pakan ikan.

Limbah Patogen

Unit pengolahan air sering menggunakan beberapa bentuk bahan desinfektan untuk mengurangi jumlah parasit, bakteri dan partikel virus yang mengalir dari keluar dari Unit tersebut. Tambak ikan dapat berkontribusi terhadap peningkatan jumlah mikroorganisme patogen. Ada tiga cara yang sering digunakan untuk mengurangi mikroorganisme patogen dari air, yakni Klorinasi, radiasi ultraviolet, dan Ozonisasi. Radiasi UV terdapat didalam sebuah bilik dan tidak berbahaya untuk hidup di muara unit pengolahan. Namun baik Ozon maupun klorinasi keduanya merupakan pengoksidasi kuat dan menjadi bertanggung jawab terhadap kematian ikan dikarnakan jumlah yang berlebihan didalam air.

Peraturan Virginia barat tidak mengijinkan tambak ikan untuk melakukan perlakuan terhadap mikroorganisme patogen. Berbagai pilihan untuk pengolahan seperti yang disebut diatas tersedia namun secara umum disadari tidak perlu dan terlalu banyak biaya untuk melakukan pengolahan yang efektif terhadap seluruh air yang keluar dari banyak tambak, khususnya bila tambak tersebut dioperasikan dengan sistem air mengalir. Mikroorganisme dapat dihilangkan di lahan basah melalui proses sedimentasi dan penyaringan. Akar Makrophyta telah dilaporkan memilikibahan antibakteri (National Small Flows Clearinghouse). Bakteri menyebabkan sejumlah penyakit pada ikan. Pseudomonas dan Aeromonas sering ditemukan dan dapat menyebabkan kematian yang signifikan pada kondisi stres.

Metoda Untuk Penghilangan Limbah

Rancangan Bak dan SaluranKeahlian teknik yang baik dapat menjadi alat ekonomi yang berarti untuk

mengendalikan limbah dari operasional budidaya. Dengan mengendalikan aliran air melalui sebuah sistem. Kebanyakan bahan padat dapat dikumpulkan dan dipadatkan sebelum fragmentasi terjadi. Bak bulat dapat dirancang dengan tempat aliran keluar ganda. Air dengan volume tinggi-aliran bahan padatan rendah dapat keluar bak dari lapisan atas, sementara air dengan jumlah rendah-aliran bahan padatan tinggi, pada pusat bak, akan menghilangkan kebanyakan bahan yang mudah mengendap (Summerfelt dan Timmons, 2000). Bak sirkulasi dengan rancangan saluran masuk, pipa aliran air, dan penyaring yang baik dapat

menghilangkan sebagian besar bahan padatan dengan tenaga minimal. Gerak sentrifugal akan memindahkan bahan padatan yang dapat mengendap ke saluran pusat ketika percepatan air melebihi 20 cm/detik (Burrows, 1970).

Penghilangan dengan menggunakan ruang hampa dari bahan padatan dapat dilakukan secara intensif. Dalam saluran, jika aliran air kurang dari 3 cm/detik, feces ikan tuna yang tidak terfragmentasi akan mengendap keluar jika ikan tidak mampu mengaduk dasar bak. Gambar 1 menunjukkan sebuah sistem saluran yang khusus yang diperuntukkan untuk pengelolaan limbah, Saluran sebaiknya dirancang dengan aliran yang optimal, dimana akan tersedia wilayah pada ujung masing-masing saluran, yang disebut dengan Zona Tetap, untuk mengumpulkan padatan yang dapat mengendap selama penghilangan secara periodik oleh pengelola.

Saluran yang terbuat dari beton sulit dimodifikasi dengan satu kali konstruksi. Penelitian direncanakan untuk meningkatkan kemampuan pengumpulan limbah dari saluran dengan memasukkan sebuah peralatan yang akan menghasilkan aliran sirkular untuk mengumpulkan sebagian besar bahan padatan di bagian tengah. Seperti bak bulat, limbah yang terkonsentrasi dapat dihilangkan dengan membiarkan 10-20% aliran untuk keluar dari bagian tengah ( Wong dan Piedrahita, 2001). Penelitian saat ini sedang dilakukan pada WVU untuk mengembangkan saluran yang terbuat dari bahan alternatif yang lebih bercahaya, dimana akan menghasilkan fleksibilitas yang lebih dalam rancangan. Aliran seperti empat persegi panjang dapat dirancang untuk menghubungkan air kedalam sebuah pola sirkulasi sebelum keluar dari sistem. Model ini akan membuat sebagian besar dari bahan padatan yang dapat mengendap untuk terkumpul dan dihilangkan. sementara sebagian air lainnya mengalir keluar hingga ujung, masuk kedalam saluran empat persegi panjang lainnya.

Transformasi.

Limbah organik terlarut (Posfor dan Nitrogen) merupakan sumber nutrisi bagi tumbuhan. Biofilter akan mengubah bentuk toksik dari Nitrogen (ammonia) menjadi bentuk yang tidak toksik (Nitrat), dimana ini merupakan sumber nutrisi bagi kebanyakan alga. Lahan basah buatan juga telah digunakan untuk pengolahan limbah pada produksi budidaya perikanan (Summerfelt et al., 1995). Pada lahan basah, bahan-bahan sedimen akan terperangkap dan digunakan untuk pertumbuhan rumput dan tumbuhan air. Berbagai jenis sayuran dan bahan herbal telah dihasilkan menggunakan hidrofonik dengan menggunakan air resirkulasi dari operasional budidaya perikanan. Kaitan antara bahan herbal dan sayuran untuk mengurangi secara signifikan jumlah bahan nutrien dalam sebuah sistem resirkulasi pabrikan, waktu yang dikeluarkan pada budidaya ikan dapat menjadi dampak sekunder pada kultivasi tumbuhan dan pemasaran (Rakocy, 1999). Pada seluruh metoda yang disebutkan diatas, bahan nutrien diubah dan dihilangkan dari tempat penguraian dengan bantuan beberapa tumbuhan dan bakteri.

Penyaringan

Drum, cawan, butiran, dan penyaring pasir adalah bahan-bahan yang biasa digunakan untuk menerangkap dan menghilangkan partikel dalam ukuran 60 mikron dari air. Penyaring cartridge akan menghilangkan partikel dengan ukuran kurang dari 1 mikron tetapi level tersebut dari proses pemurnian biasanya tidak diperlukan, dan lebih memakan biaya. Aliran volume tinggi membutuhkan unit penyaringan yang lebih besar. Dengan aliran 1000 gpm dan diatasnya, perawatan dan biaya untuk penyaring mekanik akan menjadi memberatkan. Ini mengapa rancangan saluran ganda, yang disebutkan di awal, bekerja dengan baik. Dengan mengolah hanya aliran kecil dari bahan padatan yang terkonsentrasi. Biaya untuk perawatan dapat banyak berkurang dengan menggunakan penyaring yang lebih kecil. Jika lahan tersedia, sebuah kolam untuk pengendapan dapat menjadi sebuah pilihan yang tidak mahal.

Radiasi / Ozon

Radiasi ultraviolet digunakan untuk desinfeksi air. Banyak patogen, termasuk virus dapat dibunuh dengan konsentrasi rendah relatif dari radiasi. Untuk perlakuan UV agar dapat lebih efektif, maka bahan padatan harus dihilangkan sebelum diolah. Sistem UV merupakan sistem dengan perawatan rendah, metoda dengan resiko kecil dari desinfeksi.

Konsentrasi rendah dari ozon yang terlarut di dalam air dapat juga menghilangkan sebagian besar patogen. Ozon akan meningkatkan sistem penyaringan utama dan mengurangi limbah bahan organik dalam air. Konsentrasi rendah dari ozon yang terdapat di udara akan mengganggu kesehatan manusia. Dan residu ozon merupakan racun bagi ikan pada konsentrasi rendah dan harus selalu dipantau.

Biaya

Sistem Melalui Air mengalir

Pada sebuah kajian yang dipublikasikan pada tahun 1997 biaya internal yang dikeluarkan, atau biaya pencegahan polusi, melalui sistem ditentukan pada kisaran $0,5/lb dari biaya produksi ikan. Hal ini akan lebih baik bila dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan akibat dampak polusi, atau biaya eksternal, diperkirakan sekitar $ 22/lb (Smearman et al., 1997). Jika industri melakukan pendekatan terhadap masalah limbah melalui jalan jangka panjang dan berkelanjutan, sangat efisien dan ekonomis bila memasukkan biaya untuk pemecahan masalah tersebut kedalam biaya internal. Menurut kajian tersebut, pada sebuah sistem air mengalir, biaya yang dikeluarkan untuk pengelola dari 20,000 lbs/tahun menjadi sekitar $1,000/tahun. Jika hal ini dirancanakan secara internal, Jumlah biaya yang akan dikeluarkan produsen untuk mengelola limbah dapat ditentukan. Di banyak negara, hal ini direncanakan melalui jumlah produksi

tahunan atau jumlah konsumsi pakan pertahun untuk operasional. Di Virginia barat, seorang produsen dikenai aturan jika produksi tahunannya melebihi 20,000 lbs/tahun. Ada beberapa produsen yang dapat memproduksi lebih dari 20,000 lbs/tahun. Bagaimanapun negara harus mememriksa tempat tersebut.

Kolam Pengendapan

Departemen industri WVU telah memulai penelitian menggunakan bahan komposisi terbaru untuk saluran yang dapat bergerak dimana akan memeriksa rancangan zona tetap, dan bagaimana efisiensi rancangan yang berbeda dalam menghilangkan limbah bahan padat. Fase awal dari penelitian ini semestinya telah selesai pada tahun 2003, Ketika data ini tersedia sebagai sebuah analisis ekonomi yang dapat dilakukan untuk menentukan efektivitas biaya dari saluran zona tetap yang sudah dimodifikasi bila dibandingkan dengan kolam pengendapan atau wadah.

Kolam dapat menjadi sebuah alat yang sangat efektif untuk mengendapkan keluar limbah dari sistem operasional budidaya. Jika kolam yang tersedia berada dibawah fasilitas produksi, dan memiliki waktu tinggal sedikitnya satu hari, biaya untuk menghilangkan zat bahan padat dapat ditekan menjadi rendah. Sangat sulit untuk memperkirakan biaya dari sebuah kolam karena setiap tempat memiliki keunikan tersendiri dan infrastruktur yang tersedia sebaiknya digunakan untuk mengurangi biaya.

Sistem Resirkulasi.

Dalam sistem resirkulasi, bahan organik terlarut dapat diakumulasikan dan dihilangkan dengan menggunakan penyaring protein atau pemisah busa. Ozone, dimana digunakan sebagai desinfektan, juga sangat efektif dalam menghilangkan bahan organik terlarut. Bagaimanapun, dikarnakan biaya yang dikeluarkan, hal ini secara umum lebih ekonomis pada sistem resirkulasi yang intensif dan memproduksi produk yang bernilai tinggi (> $3/lb).

Biofilter dapat merubah ammonia dalam jumlah yang terbatas setiap hari. Rata-rata perubahan ini biasanya merupakan faktor pembatas pertama untuk produksi pada sistem resirkulasi. Pengelolaan bahan padatan hidup dapat memperoleh dampak yang besar pada seluruh komponen dari sistem. Untuk sistem resirkulasi yang dapat menghasilkan 20,000 lbs/tahun. Rata-rata pemberian pakan harian diperkirakan 80 lbs/hari. Dalam sebuah sistem yang dirancang dengan baik, bahan padatan dapat dihilangkan dengan cepat dan hanya pakan berkualitas tinggi yang dapat digunakan.

Biaya tambahan untuk rancangan bak dan penyaring yang memungkinkan untuk pengelolaan limbah yang lebih baik pada sistem 20,000 lbs/tahun diperkirakan sekitar $ 8,000. Biaya yang dikeluarkan ini dapat dilunasi setelah 10-15 tahun. Limbah yang dikumpulkan dapat digunakan kembali untuk aplikasi lapangan jika hukum mengijinkan. Dengan pengelolaan yang baik, jumlah limbah bahan padat untuk sebuah sistem operasional pada ukuran ini (dari 25,000 lbs. Pakan/tahun), sebaiknya tidak melebihi 8,000 lbs/tahun. Diperkirakan

terdapat sebuah lapangan yang berdampingan untuk penempatan bahan padat yang dipekatkan, biaya tenaga sebanyak $500/tahun untuk transportasi dan pengiriman ke lapangan, biaya tahunan untuk pengelolaan limbah per pons produksi akan menjadi $0,65/lb. Hampir sama dengan biaya yang dikeluarkan melalui sistem air mengalir. Jumlah rata-rata penggunaan lahan ditentukan oleh lempengan, jenis tanah, penyerapan, suhu, kandungan nutrien, dan jenis tanaman.

Konstruksi Lahan Basah

Konstruksi lahan basah merupakan sistem pengelolaan air limbah buatan dengan volume dangkal (Kolam atau anak sungai) yang telah ditanami dengan tumbuhan air laut, dan dibiarkan melalui proses secara alami untuk mengolah air limbah. Konstruksi lahan basah memiliki keuntungan melebihi sistem pengelolaan alternatif dimana lahan basah ini hanya membutuhkan sedikit bahkan tidak membutuhkan energi sama sekali untuk operasionalnya. Jika tersedia lahan yang tidak terlalu mahal dekat dengan fasilitas budidaya perikanan, lahan basah dapat menjadi alternatif dengan biaya yang efektif. Lahan basah menyediakan tempat hidup bagi hewan-hewan liar, dan lebih memiliki keindahan bagi mata. Kerugian pada penggunaan lahan basah adalah membutuhkan lebih banyak lahan dibandingkan dengan sistem alternatif lainnya. Lahan basah memiliki fungsi yang baik sebagai pengelolaan sekunder untuk air (setelah sebagian besar bahan padat dihilangkan). Lahan basah memiliki periode yang cukup lama untuk memulai operasional hingga vegetasi telah disiapkan. Dan efisiensi musim dihasilkan dari penurunan sinar matahari dan suhu. Sangat penting untuk mengendalikan aliran hidrolika dan penambahan bahan padat sehingga tidak melebihi kapasitas sistem. Penyumbatan substrat sering menjadi hambatan tersendiri pada konstruksi lahan basah. Atas alasan ini, maka aliran keluar dari sistem budidaya harus diamati untuk mengetahui ukuran bahan padat tersuspensi dan konsentrasi nutrien sebelum masuk ke lahan basah. Metode standar dapat digunakan untuk analisis ini.

Konstruksi lahan basah telah dilaporkan efektif digunakan selama lima hingga sepuluh tahun (Reed et al., 1995). Sebuah publikasi yang lebih baik tentang rancangan lahan basah, perawatan dan hasil pengolahan tersedia di Environmental Protection Agency (EPA Manual, 2000): Pada situs http://www.epa.gov/ORD/NRMRL). Metoda sederhana dapat digunakan untuk membuat lahan basah. Metoda ini telah menunjukkan dapat menghilangkan lebih dari 95% bahan padat tersuspensi dan 80% - 90% unsur Nitrogen dan posfor ketika rata-rata aplikasi sekitar 30 Kg bahan padat/sq. Meter/tahun (Summerfelt et al., 1996).

Menggunakan lahan basah yang dibangun sebagai unit pengolahan utama dari air limbah tidak direkomendasikan (EPA, 2000). Untuk produksi ikan lele di Mississippi biaya tambahan untuk membangun lahan basah per 1 pon produksi sekitar $0,075/lb (Posadas dan LaSalle, 1997). Bagaimanapun, lebih dari tiga triwulan dari biaya pembangunan dikeluarkan dan menanam tumbuhan dewasa diperlukan untuk melakukan sebuah percobaan. Kebanyakan dari

pengeluaran ini dapat dicegah dengan menanam semaian bibit dan membiarkan mereka dewasa sebelum bahan-bahan berat dimasukkan kedalam lahan basah. Untuk rancangan akuakultur yang baik dari 20,000 lbs/tahun dimana bahan padat yang dapat mengendap bisa diterapkan di lapangan. Sebuah lahan basah yang dibangun diatas lahan 150 meter persegi seharusnya cukup untuk menghilangkan sebagian besar bahan padat tersuspensi, posfor dan nitrogen. Estimasi biaya yang dibutuhkan untuk membangun lahan basah sebagai perlakuan sekunder adalah sekitar $5,500 atau $37/m2 (Lihat lampiran 1), dan ini diperkirakan bertahan selama 5-10 tahun tanpa perawatan skala besar. Faktor yang dapat mempengaruhi penghilangan rata-rata nutrien pada lahan basah adalah : waktu tinggal hidrolik, jenis vegetasi tumbuhan, radiasi sinar matahari, aktivitas mikrobiologi, dan suhu (Hammer, 1993; Hammer dan Bastian, 1989; Reed et al., 1995) Rancangan lahan basah sebaiknya dilakukan secara spesifik, dengan memilih tumbuhan lokal yang tahan/kuat (Rumput gajah dan tanaman rawa berwarna coklat)

Ada dua jenis utama dari lahan basah yang dibangun untuk pengolahan air : arus permukaan dan arus dibawah permukaan. Sistem arus permukaan dapat mengolah air dalam volume besar, dan arus dibawah permukaan secara umum digunakan untuk arus yang lebih kecil. Karna masing-masing tipe memiliki kekhususan yang tinggi yang disebabkan oleh lempengan, lahan, keteduhan, elevasi, suhu dan beberapa variabel lainnya, biaya pembangunan menjadi sesuatu yang harus dipertimbangkan. Lokasi saluran akan menentukan apakah aliran horizontal atau vertikal. Konsentrasi pemberian oksigen akan dapat dicapai dengan sistem paralel yang menerima arus sesaat. Dengan kondisi yang selalu bertukar antara basah dan kering di dalam substrat, pengurangan BOD, ammonia dan Posfor merupakan hal yang baik (Negroni, 2000) .

Dengan mengumpamakan konstruksi lahan basah akan digunakan sebagai pengelolaan sekunder semata-mata untuk fasilitas akuakultur skala menengah di Virginia barat, rancangan di bawah arus permukaan mungkin dapat bekerja dengan baik. Arus dibawah permukaan juga dapat menyingkirkan perkembangbiakan nyamuk di dalam air. Pemilihan tumbuhan merupakan kriteria penting lainnya untuk pengelolaan air yang efisien. Di negara bagian utara bagian timur Amerika serikat beberapa tumbuhan umum yang digunakan untuk konstruksi lahan basah adalah tanaman rawa berbunga coklat, rumput gajah, rushes dan sedges. Pemilihan bahan material juga merupakan suatu hal yang krusial, pencapaian sistem bergantung kepada ukuran media, keseragaman, perembesan, konduktivitas hidrolik dan kapasitas menggumpalkan posfor. Bahan media yang tersedia secara lokal (kerikil sungai) dapat mengurangi biaya.

Sebuah konstruksi lahan basah dengan arus dibawah permukaan di Emmitsburg, MD menggunakan 0,07 hektar (700 meter2) dengan biaya untuk pembangunan kurang dari $ 35,000 (National Small Flows Clearinghouse-WWBKDM38). Hal yang sama diketahui terdapat pada kajian lain di Arcata, CA, dimana memiliki anggaran daerah sebesar $41,000/ha. Untuk 12,6 hektar lahan basah. Penambahan permukaan hidrolik, dam penambahan bahan nutrien yang masuk akan menentukan kapasitas dari lahan basah. Waktu tinggal air limbah tertentu didalah sebuah lahan basah berada antara dua hingga enam hari. Lahan

basah dapat dirancang untuk mengetahui kriteria arus keluar yang diinginkan jika karakteristik bahan yang masuk termasuk jumlah maksimum TSS dan BOD telah diketahui (Panduan EPA)

Pemanfaatan Limbah

Limbah akuakultur dapat dimanfaatkan pada banyak cara yang sama dimana limbah pertanian digunakan untuk mengembangkan tanah untuk meningkatkan produksi panen. Hukum negara tidak mengijinkan penggunaan dari limbah budidaya perikanan hingga limbah budidaya perikanan tersebut dengan tegas diklasifikasikan sebagai limbah pertanian dan bukan limbah industri. Pilihan lain untuk pemanfaatan limbah termasuk dari produksi tanaman hidrofonik atau pembuatan pupuk kompos untuk keperluan berkebun.

Kematian akut atau kronik dapat terjadi pada titik yang sama dan waktu yang sama dan ikan yang mati harus di tempatkan dengan cara yang lebih baik. Pembuatan pupuk kompos merupakan sebuah cara yang berguna dari pemanfaatan ikan mati, sebagai sumber nitrogen untuk dicampur dengan serbuk gergaji atau dengan sumber karbon lainnya, untuk produksi jerami. Proses ini membutuhkan perhatian yang teratur dan aerasi jika ingin dilakukan secara lebih baik. Jumlah kematian dapat dipertimbangkan sebagai limbah bahan padat dan dapat diolah seperti yang disebutkan diatas.

Pembuatan kompos merupakan pilihan yang berkelanjutan, dan jika dilakukan dengan baik akan menghasilkan sebuah pendapatan yang tetap untuk pengelolaan tambak. Bangkai ikan, dimana memiliki nitrogen yang tinggi, sebaiknya dipadukan dengan bahan yang mengandung karbon tinggi seperti potongan kayu dalam sebuah percobaan untuk mencapai jumlah rasion C:N 30:1. beberapa bahan penting lainnya diperlukan untuk pembuatan kompos yang baik diantaranya : sebuah embun yang mengandung 50-60%, rembesan 35-50%, pH diusahakan berada pada 6,5-8,0. suhu antara 130-1500 F, rasio C;N 25-35:1, dan ukuran partikel ¼ ” – ¾ ”. Pembuatan pupuk kompos aerobik membutuhkan konsentrasi oksigen >5%. Secara umum jika parameter dipertahankan, sebuah pupuk kompos yang berkualitas akan diperoleh dalam waktu dua sampai empat bulan. Bahan pupuk kompos anaerobik dapat mengkonversi limbah menjadi kompos lebih cepat dibandingkan dengan bahan penyusun kompos aerobik. Bagaimanapun ada bau dan produksi methana yang dapat menyebabkan masalah serius. Suhu adalah faktor pengendali kunci dan sebaiknya dipantau lebih mendetail. Patogen dan parasit dapat dikendalikan dengan mempertahankan suhu diatas 1310 F (550c). Apapun dari faktor-faktor ini dapat menunda proses dan masing-masing sumber karbon dan nitrogen memiliki kualitas yang berbeda dimana dapat berdampak pada proses pembuatan kompos. Tata kearsipan yang baik disertai dengan percobaan dapat membantu mengembangkan sebuah proses pembuatan kompos yang efisien di dalam tahun pertama.

Kesimpulan

Pertumbuhan yang berkelanjutan dari Industri budidaya perikanan membutuhkan kemampuan memperoleh keuntungan, pengembangan ekonomi, dan pengelolaan limbah. Keputusan pengelolaan limbah harus dibuat secara individu dikarnakan karakteristik tempat pada tambak dan didalam lapisan air. Penelitian menunjukkan bahwa bak bulat dapat lebih efisien dalam menghilangkan limbah dibandingkan dengan bak persegi panjang atau empat persegi. Saluran ganda dapat menghilangkan secara berkelanjutan limbah yang dipadatkan sementara sebagian besar aliran air dapat digunakan kembali atau langsung dialirkan dengan kandungan limbah yang kecil. Prinsip aliran sirkulasi telah digunakan untuk saluran retrofit yang ada dengan melakukan modifikasi aliran pada zona tetap (Wong dan Piedrahita, 2001).

Pengurangan yang signifikan pada limbah dapat dihasilkan dengan keputusan pengelolaan yang memusatkan perhatian pada seluruh aspek. Diantaranya : pakan, termasuk kemampuan mencerna makanan, kandungan pakan, penanganan, penyimpanan dan penyajian. Tanpa adanya sebuah gangguan pada produksi. Penghilangan bahan padat dengan cepat akan meminimalisasi pemotongan bahan padat dimana akan menghasilkan peningkatan limbah terlarut yang akan lebih susah untuk dipekatkan dan dihilangkan dari sistem.

Pemahaman tentang karakteristik limbah sangat penting didalam perancangan sebuah sistem pengelolaan limbah. Aplikasi surat ijin NPDES membutuhkan pengetahuan tentang hal ini. Langkah pertama dalam pengelolaan limbah adalah penghilangan bahan padat yang lebih besar (dapat mengendap). Hal ini biasanya dilakukan dengan sistem penyaringan dan menggunakan wadah atau kolam pengendapan. Langkah kedua adalah menghilangkan bahan padatan yang lebih kecil (tersuspensi), dimana partikel ini berukuran kurang dari 60 mikron, dan bahan nutrien terlarut. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan kolam penggosok, konstruksi lahan basah atau hidrofonik. Langkah ketiga dalam pengelolaan limbah adalah Desinfeksi, ozonisasi, klorinisasi, dan radiasi ultraviolet merupakan alat-alat yang efektif pada desinfeksi.

Meskipun biaya yang terkait dengan pengelolaan limbah kelihatannya tinggi, biaya ini lebih kecil bila dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan untuk mengendalikan polusi setelah limbah keluar dari tambak dan masuk kedalam lingkungan. Aplikasi yang lebih baik dari pengolahan bahan padat biologi membutuhkan pengetahuan tentang tanah, lengkungan, perkembangan lahan, musim penghujan dan faktor-faktor lainnya.

Tindakan regulasi dibutuhkan untuk meyakinkan pentingnya penggunaan air dan karakteristik tiap lapisan air, sebelum hal ini diimplementasikan. Pilihan kebijakan untuk mencapai hal ini termasuk diantaranya : pembagian biaya, insentif, pajak yang berhubungan dengan pakan, pendidikan dan analisa kualitas air yang dapat digunakan untuk menetapkan total beban maksimum harian (TMDL).

Gambar 1

PILIHAN TEKNIK PENGELOLAAN LIMBAH

Lampiran 1

Estimasi Biaya Konstruksi Lahan Basah

1. Jumlah Pemberian Pakan tidak melebihi 30,000 lbs/tahun dengan 30% produksi kotoran : 10,000 lbs/tahun jumlah produksi kotoran.

2. Pengolahan awal : Menghilangkan 70% bahan padat; 3,000 lbs bahan padat yang masuk ke lahan basah/ 150 meter2= 20 lbs bahan padat/m3/tahun.

3. Rata-rata penguraian kotoran : 20 lbs bahan padat/m3/tahun.4. Luas wilayah dengan 150 m3 dengan 10 cm pasir kasar yang menutupi 40 cm

kerikil.

150 m2 x 0,1 m (kedalaman) x $ 20/m3 (pasir) = $ 300150 m2 x 0,4 m (kedalaman) x $ 28/m3 (kerikil) = $ 1.680Beko $75/jam x 16 jam = $ 1,200Tenaga Kerja $10 x 60 jam = $ 600Estimasi biaya untuk tumbuhan = $ 1,200Pipa PVC = $ 300Tidak Terduga = $ 320

TOTAL = $ 5,600

$ 5,600 / 150 M2 untuk biaya konstruksiDengan masa pemakaian diperkirakan 5 tahun untuk perawatan kedua dan jumlah produksi ikan 20,000 lbs/tahun.

$ 5,600 / (% tahun x 20,000 lbs/tahun) Biaya per 1 pon produksi = $ 0,06/lb

DAFTAR PUSTAKA

Alabaster, J.S. (1982) A survey of fish farm effluents in some EIFAC Countries. Silkeborg, Denmark, 26-28 May 1981. European Island Fisheries Advisory Commission, Technical paper No.41:5-20.

Baker, R.T., Smith-Lemmon, L.L., dan Cousins, B. (2001) Phytase Unlocks Plant Potential in Aquafeeds. Global Aquaculture Advocate: Vol. 4, Issue 2, April 2001

Bender, T.R., Lukens,W.B., dan Ricker, D.C. (1999) Pennsylvania Fish and Boat Commission, Benner Spring Fish Research Station, 1225 Shiloh Road, State College, PA

Boardman, G. D., Maillard, V., Nyland, J., Flick, G., dan Libey, G. S. (1998) Final Report: The Characterization,Treatment and Improvement of Aquacultural Effluents. Departments of Civil and Environmental Engineering, Food Science and Technology, and Fisheries and Wildlife Sciences. VPI and SU Blacksburg, VA 24061

Burrows, R. dan Chenoweth, H. (1970) Evaluation of three types of rearing ponds. Research Report 39, U.S. Dept. of Interior, Fish and Wildlife Service, Washington, D.C.

Chen, S., Timmons, M. B., Aneshansley, D. J., dan Bisogni, Jr., J. J., 1993. Suspended solids characteristics from recirculating aquacultural systems and design implications. Aquaculture, 112, 143-155. Environmental Protection Agency – Office of Research and Development –Manual: Constructed Wetlands Treatment of Municipal Wastewaters, EPA/625/R-99/010; September 2000

Ewart, J. W., Hankins, J.A., dan Bullock, D. (1995) State Policies for Aquaculture Effluents and Solid Wastes in the Northeast Region. Bulletin No. 300 Northeast Regional Aquaculture Center, Univ. of Massachusetts, Dartmouth, North Dartmouth, MA

Hammer, D. A. 1993. Designing Constructed Wetlands Systems to Treat Agricultural Nonpoint Source Pollution. Pages 71-111 in Olson, R. K. (ed.). Created and Natural Wetlands for Controlling Nonpoint Source Pollution. U. S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C.

Hammer, D.A., dan R. K. Bastian. 1989. Wetlands Ecosystems: Natural Water Purifiers? Pages 5-19 in Hammer, D.A. (ed.). Constructed Wetlands for Wastewater Treatment - Municipal, Industrial and Agricultural. Lewis Publishers, Chelsea, Michigan.

Hardy, R.W. (1999) Aquaculture Magazine, Vol. 25, No. 2, pp. 80-83Hulbert, P.J. (2000) Phosphorus Reduction at Adirondack Hatchery: Is the end in

sight? Proceedings: Third East Coast Trout Management and Culture Workshop, June 6-8, Frostburg State University, Frostburg, MD

Jackson, L.S., Li, M.H., dan Robinson, E.H. (1996) Journal of the World Aquaculture Society,Vol. 27, No. 3, pp. 309-313

Mathieu, F. dan Timmons, M. B. (1995) Techniques for Modern Aquaculture. J. K. Wang (ed.), American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI National Small Flows Clearinghouse Constructed Wetlands and Aquatic Plant Systems for Municipal Wastewater Treatment. Design Module Number 38

Negroni, Gianluigi (2000) Management optimization and sustainable technologies for the treatment and disposal /reuse of fish farm effluent with emphasis on constructed wetlands. World Aquaculture Vol.31 No.3, pp. 16-19

Papatryphon, E.; Howell, R.A.; dan Soares, J.H. (1999) Journal of the World Aquaculture Society,Vol. 30, No. 2, pp. 161-173

Posadas, B.C. dan LaSalle, M.W. (1997) Use of Constructed Wetlands to Improve Water Quality in Finfish Pond Culture Coastal Research and Extension Center Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station, Mississippi State University 2710 Beach Boulevard, Suite 1-E, Biloxi, Mississippi 39531

Rakocy, J. (1999) The Status of Aquaponics, Part 2, Aquaculture Magazine, Vol. 25, No. 5, pp. 64-70

Reed, S. C., Crites, R. W. dan Middlebrooks, E. J. (1995) Natural Systems for Waste Management and Treatment, 2ed edition, McGraw-Hill, Inc., New York

Rodehutscord, M. dan Pfeffer, E. (1995) Effects of supplemental microbial phytase on phosphorus digestibility and utilization in rainbow trout. Water Science and Technology, 31 (10): 141-147

Smearman, S.C., D'Souza, G.E. dan Norton, V.J. (1997) Environmental and Resource Economics 10: pp. 167-175

Summerfelt, S.T. and Timmons, M.B. (2000) Hydrodynamics in the "Cornell-Type" Dual-Drain Tank, Third International Conference of Recirculating Aquaculture, July 19-21, 2000 Roanoke, VA

Summerfelt, S.T., Alder, P.R., Glenn, D.M., dan Kretschmann, R.N. (1996) 5th International Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control, Vienna

Wong, K.B. dan Piedrahita, R.H. (2001) Enhanced solids removal for aquacultural raceways. Aquaculture 2001 Mtg. Jan. 21-25, 2001 Lake Buena Vista, FL