Optimalisasi Kualitas Air Efluen pada Sistem Resirkulasi Akuakultur Berdasarkan Variasi Konfigurasi Pra-Pengolahan Teknologi Membran Nanofiltrasi

Abstract

Teknologi membran nanofiltrasi (NF) yang diterapkan pada sistem resirkulasi akuakultur (RAS) memiliki kekurangan berupa terjadinya fouling. Fouling dapat direduksi dengan adanya unit pra-pengolahan seperti unit filter multimedia (FMM) serta filter karbon aktif (FK). Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan pengaturan konfigurasi pada RAS menggunakan FMM, FK, dan membran NF90-4040 agar diketahuinya pengaturan sistem pengolahan terbaik dalam mereduksi kontaminan pada air limbah akuakultur. V1 (FMM-FK-NF) merupakan konfigurasi dengan nilai total efisiensi tertinggi dalam menurunkan konsentrasi kontaminan amonia sebesar 97,5% dan nitrit sebesar 100%. Unit FMM pada V1 dapat mereduksi amonia 36,25% dan nitrit 35,48% serta unit FK dapat mereduksi amonia dan nitrit sebesar 86,27% dan 10%. Selain itu, unit NF dapat mereduksi amonia sebesar 71,43% dan nitrit sebesar 100%. Reaktor RAS optimal dalam bekerja mereduksi nitrat dan TSS pada V1 sebesar 100%. V1 memiliki fenomena penurunan nilai fluks dan peningkatan resistensi yang lebih kecil daripada kondisi V2 (FMM-NF) dan V3 (FK-NF). Pengembangan model konsentrasi permeate memiliki kemampuan yang sangat baik dalam menggambarkan dan memprediksi proses filtrasi menggunakan membran NF dengan nilai Aw, Bs, dan X berbeda-beda pada setiap variasi.

The nanofiltration (NF) membrane technology implemented in the recirculating aquaculture system (RAS) suffers from fouling issues. Fouling can be reduction by incorporating pre-treatment units such as the multimedia filter unit (FMM) and activated carbon filter (FK). Therefore, this study aims to investigate the configuration optimization of the RAS using FMM, FK, and NF90-4040 membrane to determine the most effective treatment system for reducing contaminants in aquaculture wastewater. Configuration V1 (FMM-FK-NF) demonstrated the highest overall efficiency in reducing ammonia concentration by 97.5% and nitrite by 100%. The FMM unit in V1 reduced ammonia and nitrite levels by 36.25% and 35.48% respectively, while the FK unit reduced ammonia and nitrite levels by 86.27% and 10% respectively. Additionally, the NF unit reduced ammonia by 71.43% and nitrite by 100%. The optimized RAS reactor achieved 100% reduction in nitrate and TSS in V1. Furthermore, V1 exhibited a smaller decline in flux value and resistance increase compared to V2 (FMM-NF) and V3 (FK-NF) conditions. The developed permeate concentration model showed excellent ability to describe and predict the filtration process using NF membranes with varying values of Aw, Bs, and X for each variation.