Teritip bisa menurunkan level air intake sekitar 2 meter dan memaksa pompa bekerja ekstra. Industri desalinasi merespons lewat kombinasi klorinasi, ion tembaga, hingga pigging—namun setiap opsi membawa konsekuensi lingkungan dan regulasi.
Pada satu pabrik SWRO (seawater reverse osmosis), pertumbuhan teritip yang tak terkendali menurunkan level air pada pipa intake sekitar 2 m, dari –6 m menjadi –8 m—mendorong kenaikan head pompa dan biaya energi, plus shutdown pembersihan berulang (ide-tech.com). Inilah alasan mengapa biofouling di intake dan screening jadi isu operasional kelas berat. Standar industri memadukan program kimia (membuat lingkungan antimikroba) dan metode fisik (screening, pigging, backflush). Klorin—biocide termurah—sering jadi senjata awal; alternatif non-kimia seperti generator ion tembaga menghindari oksidan tambahan. Efektivitas, biaya, dan dampak lingkungannya berbeda-beda.
Roller Mill Brewery: Mengapa Selisih 0,1 mm Mengubah Ekstraksi
Beban biofouling dan desain intake
Mikroorganisme laut (bakteri, alga) dan makro-organisme (kerang, teritip, rumput laut) cepat mengkolonisasi pipa dan screen, memangkas debit dan menaikkan beban pompa. Intake yang dirancang baik mengandalkan screen dan strainer untuk menangkap biota besar sebelum masuk pipa, dengan backwash atau pembersihan udara terkompresi. Di sisi peralatan, operator sering menempatkan automatic screen dan menyempurnakannya dengan strainer di hilir untuk menahan serpihan (debris) yang lolos.
Program klorinasi: kontinu vs. shock
Klorinasi kontinu berarti dosis rendah dan stabil—biasanya 0,5–2,0 mg‑Cl/L—menginjeksikan hipoklorit (HOCl/OCl⁻; desinfektan oksidatif) di intake untuk menghambat mikroorganisme dan menjaga screen/strainer dari slime (www.scribd.com). Residual oksidan ini harus dihilangkan sebelum air menyentuh peralatan sensitif atau dibuang ke laut. Dosis kontinu memerlukan infrastruktur injeksi stabil, misalnya dosing pump dan, bila diproduksi di lokasi, sistem electrochlorination.
Namun, penggunaan berlebih justru bisa memperparah fouling. Dalam uji SWRO, intake yang diklorinasi kontinu—dengan deklorinasi bisulfit di hilir—membentuk biofilm jauh lebih parah dibanding line tanpa klorin: tekanan feed‑brine RO melonjak tajam setelah ~90 hari pada line berklorin, sedangkan train tanpa klorin tetap baseline (www.mdpi.com). Uji biofilm berbasis ATP menunjukkan ≈10× lebih banyak biofilm pada line berklorin dibanding line tanpa klorin (www.mdpi.com). Lingkungan oksidatif diduga mengubah organik alami menjadi bentuk yang mudah diasimilasi, memicu fouling pasca‑deklorinasi (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Kurihara dkk. mencatat bahwa dosis intermiten/kejutan lebih efektif melawan biofouling SWRO dibanding klorinasi kontinu (www.mdpi.com).
Klorinasi shock (intermiten) memberi denyut dosis tinggi secara periodik: lazimnya 5–10 mg/L free chlorine selama beberapa menit pada interval tertentu. Contoh praktik: hipoklorit 5–10 ppm selama ~1–5 menit beberapa kali per hari untuk mencegah larva teritip menempel (ide-tech.com). Sumber lain mencatat shock 1–5 ppm tiap beberapa jam pada heat‑exchanger (www.scribd.com). Efeknya agresif pada makro‑organisme di dinding pipa/screen, tapi singkat dan terutama efektif pada tahap awal. Teritip dewasa sering bertahan, sehingga shock perlu diulang tanpa henti (ide-tech.com).
Setiap spike klorin besar membawa beban oksidan yang harus dineutralisasi—umumnya memakai natrium bisulfit—sebelum digunakan di hilir atau dibuang. Di banyak plant SWRO, air berklorin harus dideklorinasi untuk melindungi membran poliamida (RO air laut) dari kerusakan (ide-tech.com). Langkah deklorinasi ini menambah biaya dan penanganan kimia; di praktik, agen deklorinasi seperti bahan deklorinasi digunakan untuk menurunkan residu.
Keduanya—kontinu dan shock—menciptakan DBP (disinfection by‑products) dan oksidan residu: klorinasi air laut memicu trihalometana, haloacetic acids, dan sejenisnya, yang harus dikendalikan jika air dipakai kembali atau dikonsumsi di hilir (123dok.com). Ringkasnya: klorinasi kontinu (≈1–2 mg/L stabil) menjaga biofilm ringan dan screen tetap bersih, tetapi bisa memicu fouling saat organisme beradaptasi (www.mdpi.com) (www.mdpi.com), sementara shock (≈5–10 mg/L) lebih memukul makro‑organisme (ide-tech.com) dengan beban kimia per dosis lebih tinggi.
Ion tembaga dan metode non‑kimia
Sistem ionisasi tembaga melarutkan Cu²⁺ lewat anoda pengorbanan atau sel elektrolisis. Konsentrasi bebas Cu²⁺ biasanya pada kisaran ppm rendah; sistem pertanian melaporkan ~0,1–10 ppm Cu²⁺ (www.kingdomagriculture.com). Pada level ini, tembaga efektif menghambat mikroorganisme seiring waktu: studi laboratorium pada air irigasi menunjukkan 1–4 ppm menghasilkan >99% pembunuhan bakteri seperti Escherichia coli dalam 2–4 jam (www.kingdomagriculture.com), dengan pengurangan log serupa untuk virus dan mikroba lain pada beberapa ppm (www.kingdomagriculture.com). Catatan penting: efeknya tidak instan—uji bioassay menunjukkan perlu jam kontak; misalnya ~2,0 ppm Cu memberi ≈97% reduksi pada patogen tanaman setelah 4 jam (www.kingdomagriculture.com).
Di intake, toksisitas luas Cu dapat mencegah biofilm berlendir dan menghambat penempelan larva teritip; karena Cu²⁺ persisten, residu kecil tetap aktif hingga terencerkan atau mengendap. Dibanding klorin, tembaga tidak membentuk DBP terhalogenasi dan tidak mengoksidasi membran atau infrastruktur. Namun Cu adalah logam berat yang toksik: bahkan pada dosis teratur, ia bisa menumpuk di sedimen/organisme. Studi EPA pada efluen plant desalinasi menemukan ion tembaga sebagai toksikan utama yang mempengaruhi biota (nepis.epa.gov); uji lab pada pembuangan “key West” menunjukkan tembaga saja menjelaskan sebagian besar mortalitas akut organisme lokal (nepis.epa.gov).
Pembersihan mekanik dan pigging intake
Operator memasangkan screen dan strainer dengan pembersihan mekanik, termasuk backwash dan pigging—“melontarkan” sikat/peluru penyikat dalam pipa untuk menggosok dinding. Sebuah plant SWRO 650 MLD di Israel melaporkan pigging triwulanan memangkas pressure drop hingga separuh dan menjaga debit tanpa klorin sama sekali (ide-tech.com). Metode ini butuh desain pipa yang mumpuni (lintasan panjang mulus, pig launcher), namun berdampak lingkungan minimal. Secara praktis, opsi bebas kimia seperti pigging atau sistem ion tembaga cenderung ber‑capex lebih tinggi tetapi O&M kimia lebih rendah.
Peran Kalsium dan Magnesium dalam Mash untuk Enzim Bir
Regulasi klorin dan logam berat
Disposal klorin ke laut ditekan ketat. Banyak standar kualitas air laut mengharuskan residu klorin nyaris nol: EU Bathing Water Directive menetapkan total residual chlorine ≤0,005 mg/L (5 µg/L) (eur-lex.europa.eu); US EPA merekomendasikan kriteria akut ~13 µg/L untuk perairan laut (info.awa.asn.au). Praktiknya, hampir semua Cl₂ yang diinjeksikan harus dineutralisasi sebelum air dikembalikan ke laut—plant desalinasi menambahkan langkah deklorinasi bisulfit sebelum reuse/disposal (ide-tech.com).
Klorin sangat toksik bagi ikan: paparan lama 0,04–0,20 mg/L aktif dapat mematikan mayoritas spesies (www.fao.org). Di Indonesia, satu survei menemukan klorin 0,05–0,4 mg/L pada perairan pesisir dekat saluran pendingin—di bawah baku mutu efluen 1 mg/L, namun jelas melampaui ambang ekotoksik (repository.ipb.ac.id) (www.fao.org). Efek regulasi ini pada praktik: pembuang harus menurunkan klorin “hampir nol”, sering <0,01 mg/L, sebelum rilis.
Logam berat—termasuk tembaga—juga dibatasi ketat. Standar EU untuk perairan rekreasi membatasi tembaga terlarut pada 0,04 mg/L (eur-lex.europa.eu), dan banyak panduan lain berada di ~0,5 mg/L atau kurang. Aturan Indonesia untuk pembuangan ke laut juga membatasi logam berat pada level µg/L (bervariasi menurut kelas/zona). Kasus lapangan memperingatkan risiko lonjakan: satu plant saat perawatan memasukkan >45 kg/hari tembaga ke pelabuhan dan memicu kematian massal invertebrata (nepis.epa.gov).
DBP terhalogenasi dari klorinasi (THMs, haloacids, dll.) juga jadi perhatian jika air intake masuk ke permeate atau lingkungan (123dok.com). Sejumlah proyek modern mengarah ke operasi “minim/zero‑chlorine”; inisiatif Jepang “Mega‑ton Water” mendemonstrasikan operasi jangka panjang tanpa klorin atau bisulfit, dengan uji satu tahun nol klorin yang mencapai konsumsi energi desain dan fouling yang stabil (www.mdpi.com).
Dampak operasional, biaya, dan tren
Efektivitas: klorinasi kontinu ~1 mg/L menekan sebagian besar pertumbuhan mikroba di intake dan membantu screen membersihkan diri (www.scribd.com), namun terbatas pada kerang cangkang keras. Shock 5–10 mg/L berdurasi menit jauh lebih mematikan bagi larva teritip (ide-tech.com), meski koloni dewasa tetap perlu intervensi berulang. Sistem ion tembaga memberi Cu kontinu; pada ~1–4 mg/L, ia mencapai ~99% kill bakteri dalam 1–2 jam (www.kingdomagriculture.com), tetapi tidak mengangkat fouling seketika, dan beberapa organisme toleran pada dosis moderat. Untuk makro‑fouling berat, pembersihan mekanik tetap diperlukan.
Biaya & perawatan: klorin murah per kg tetapi butuh logistik bahan/penyimpanan dan O&M untuk dosing dan keselamatan. Dosis kontinu memakai volume moderat; shock mengonsumsi lebih banyak per event. Unit ion tembaga ber‑capex lebih tinggi (elektroda, catu daya) namun inventaris kimia minimal; anoda aus dan harus diganti. Pigging/backwash umumnya menimbulkan biaya tenaga kerja dan downtime. Apa pun pilihannya, monitoring residu wajib untuk memenuhi kriteria zona pencampuran—dengan perangkat bantu seperti dosing pump untuk akurasi injeksi.
Dampak lingkungan: klorin tak terdeklorinasi bersifat akut bagi biota (ambang toksik ~0,04 mg/L, bandingkan ambang pembuangan ~0,005 mg/L) (www.fao.org; eur-lex.europa.eu). Tembaga juga beracun pada level µg/L dan dapat terakumulasi (nepis.epa.gov). Klorin membentuk DBP organik, sedangkan tembaga menumpuk di sedimen.
Kepatuhan regulasi: setiap strategi harus lolos perizinan. Di Indonesia, pembuangan ke laut memerlukan izin dan kepatuhan baku mutu; standar historis mengizinkan hingga 1 mg/L klorin di efluen (repository.ipb.ac.id), jauh lebih longgar daripada ambang biologis (www.fao.org). Praktiknya, operator harus deklorinasi dan sering kali memfiltrasi/menetralisir tembaga sebelum buang.
Skala & tren: kapasitas desalinasi tumbuh cepat—puluhan plant >100.000 m³/hari sudah beroperasi global—dengan MENA menghadirkan mega‑plant 500.000–1.000.000 m³/hari sejak 2017 (www.mdpi.com). Operator bergeser ke pretreatment ber‑kimia rendah; Jepang menunjukkan operasi tanpa klorin/bisulfit selama satu tahun secara stabil (www.mdpi.com). Teknologi monitoring biofouling (mis. mBFR) membantu mengoptimalkan dosis—menurunkan klorin saat kualitas air laut baik memangkas biaya/dampak.
Kontrol pH Mash 5,2–5,6: Panduan Asam, Buffer, dan Garam Brewing
Rangka implementasi dan batas emisi
Kesimpulan praktik: tidak ada peluru perak. Klorinasi kontinu itu sederhana dan murah tetapi terbebani lingkungan serta rentan diminishing returns (www.mdpi.com); klorin juga terurai cepat di air laut (info.awa.asn.au). Shock chlorination efektif bila timing tepat (ide-tech.com) namun tetap menyumbang residu toksik. Ionisasi tembaga tidak menghasilkan THMs dan efektif pada bakteri, tetapi tetap memasukkan polutan (Cu²⁺) yang harus dikelola.
Program terbaik lazimnya berlapis: prefiltrasi kasar via screen/strainer, pigging berkala, dan dosis biocide serendah mungkin. Mengingat limit ketat—klorin <0,01 mg/L (eur-lex.europa.eu), tembaga 0,04 mg/L (eur-lex.europa.eu)—plant semakin mengandalkan solusi rekayasa (pipa yang bisa dipig, monitor fouling otomatis) untuk meminimalkan kimia. Setiap keputusan implementasi sebaiknya terukur: frekuensi pembersihan, indeks biofilm, dan kepatuhan efluen. Dalam semua kasus, klorinasi harus diikuti deklorinasi—menambah biaya—dan tembaga dengan removal/monitoring ketat. Di Indonesia dan banyak negara lain, regulator menekankan pelestarian ekosistem laut.
Catatan: metode non‑kimia yang disebutkan di atas dapat dipadukan dengan perangkat intake yang tepat. Misalnya, pengelola memilih manual screen pada lokasi terpencil, atau meningkatkan akurasi injeksi dengan dosing pump saat menjalankan program shock. Di hilir, sensitivitas membran SWRO terhadap oksidan membuat tahap deklorinasi—menggunakan agen deklorinasi—menjadi bagian integral sebelum proses membran.
Sumber rujukan: www.fao.org, www.mdpi.com, ide-tech.com, www.kingdomagriculture.com, eur-lex.europa.eu, eur-lex.europa.eu, repository.ipb.ac.id, info.awa.asn.au, 123dok.com, nepis.epa.gov.
