Desain intake berkecepatan rendah plus traveling screen dengan fish-lifting buckets menekan impingement nyaris nol, sementara sistem akustik dan cahaya memotong tangkapan hingga 60–98% pada spesies target.
“Dampak impingement harian pada intake lebih kecil daripada konsumsi ikan harian satu ekor pelikan.” Klaim itu—dari analisis proyek desal berskala besar (Voutchkov 2011)—jadi tolok ukur ambisi desain intake modern (www.researchgate.net).
Kunci utamanya sederhana dan terukur: pertahankan approach velocity (kecepatan mendekat tegak lurus bidang screen) ≤0,15 m/s (0,5 ft/s) agar ikan bisa berenang menjauh dari aliran ke screen; angka yang sama ditegaskan sebagai batas “no‑entrainment” ala California (www.scribd.com). Di hilirnya, tren SWRO (seawater reverse osmosis) untuk industri/pembangkit mengandalkan intake yang disiplin terhadap parameter ini.
Di banyak fasilitas, debris tetap ditangani oleh unit screen mekanis yang beroperasi kontinu—sekelas automatic screen dengan pembersihan berkesinambungan—namun proteksi ikan mengharuskan fitur traveling screen ramah ikan yang berbeda kelas.
Kimia Hijau di Desalinasi: Antiscalant Biodegradable & Brine RO
Desain traveling screen ramah ikan
Traveling screen (screen berjalan kontinu yang mengangkut material ke atas untuk dibersihkan) yang dimodifikasi untuk proteksi ikan—sering disebut gaya Ristroph—menggabungkan through‑screen velocity sangat rendah dan fish buckets (ember pengangkat ikan) yang mengangkat ikan secara lembut keluar aliran (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com).
Desain terbaik memakai mesh halus non‑abrasif dan fish bucket bertepi lengkung untuk mengurangi turbulensi (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Contoh aplikatif: Envirex memasang bakul polimer (mesh halus persegi panjang 6,4×12,7 mm) di Salem power station untuk menaikkan luas area terbuka dan menurunkan tekanan pada ikan yang terimpingement (afspubs.onlinelibrary.wiley.com), dan pengujian berikutnya menunjukkan mortalitas ikan nyaris nol (afspubs.onlinelibrary.wiley.com).
Operasi kontinu—alih‑alih batch cleaning—krusial agar ikan segera terbilas oleh semprotan bertekanan rendah ke palung koleksi (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Setiap bucket yang naik membawa ikan dalam ruang kecil berisi air, melewati puncak screen; semprotan kontinu lalu mengarahkan ikan ke selokan gravitasi atau pompa untuk dikembalikan ke laut/sungai, meminimalkan waktu di luar air (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (nepis.epa.gov).
Data laboratorium mempertegas efektivitasnya: lebih dari 13.000 ikan (10 spesies) yang mengalami impingement pada approach speed hingga 0,9 m/s mengalami mortalitas ≤5% di semua kasus (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Black & Perry (2014) menyimpulkan “mortality rates did not exceed 5% for any species and velocity tested,” dengan ikan berukuran besar umumnya lebih baik ketimbang juvenil (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Indikasinya jelas: traveling screen modern dengan fish return dapat menurunkan kehilangan akibat impingement ke hampir nol dalam banyak kondisi.
Screen pasif wedge‑wire berkecepatan rendah
Selain traveling screen, intake pasif berbasis wedge‑wire (profil kawat berbentuk baji dengan slot memanjang) menawarkan area terbuka tinggi (~90%+) dan kehilangan head yang sangat rendah. Penambahan baffle pengarah aliran pada wedge‑wire dapat menyamakan distribusi aliran dan memangkas puncak kecepatan masuk dari >2 m/s menjadi ~0,05–0,08 m/s (www.mdpi.com). Pada level ini, risiko pada larva/benih jauh menurun.
Praktiknya, screen wedge‑wire dengan bukaan slot <3 mm lazim dipakai pada struktur pantai pasif; spesifikasi komersial menyaratkan area terbuka yang memadai agar intake velocity tetap di bawah 0,15 m/s, memberi “low velocity flow through the entire screen surface” (herofilters.com). Produsen juga menawarkan variasi dimensi kawat untuk mengoptimalkan area terbuka (height: 2,7/3,6/4,7/5,6/6,3 mm) (herofilters.com).
Pedoman desain kunci
- Approach velocity: target ≤0,15 m/s (0,5 ft/s) melalui screen—kriteria “no‑entrainment” ala California—atau lebih rendah; pada ~0,05–0,08 m/s ikan dapat bebas menjauh (www.scribd.com) (www.mdpi.com). Contoh studi menunjukkan ikan bisa lolos dari open offshore intake saat kecepatan air <0,15 m/s (www.scribd.com).
- Ukuran mesh/bukaan: gunakan mesh halus dan licin (plastic‑coated/woven) yang disesuaikan dengan fase hidup terkecil yang dilindungi. Banyak desain proteksi ikan memakai mesh 0,5–1,0 mm untuk menahan telur/larva, sementara fish bucket mengelola ikan yang lebih besar (www.scribd.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Permukaan halus meminimalkan hilangnya sisik.
- Fish bucket dan pengembalian: integrasikan bucket naik atau “fish elevator” agar ikan tak terhimpit. Bucket ideal memiliki tepi melengkung/melebar dan terisi air untuk menyuspensi ikan (pionir Ristroph, 1976) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Rotasi screen kontinu plus semprotan bertekanan rendah “membilas” ikan ke palung koleksi setiap siklus (afspubs.onlinelibrary.wiley.com), lalu ikan dipulangkan (gravitasi/flume atau pompa) ke sumber pada lokasi aman (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (nepis.epa.gov).
- Material & durabilitas: gunakan paduan tahan korosi (mis. duplex stainless) atau komposit yang memungkinkan kawat lebih tipis dan area terbuka lebih besar (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (herofilters.com). Contoh: bakul komposit Envirex memungkinkan wire gauge lebih halus dan area terbuka lebih besar (afspubs.onlinelibrary.wiley.com).
- Lokasi & redundansi: tempatkan intake jauh dari habitat sensitif; paralelkan beberapa screen untuk menurunkan velocity per unit; otomatisasi pembersihan (backwash) agar tidak tersumbat—lonjakan velocity bisa meningkatkan impingement.
Dengan paket di atas, impingement di intake desal modern terukur sangat rendah. Tinjauan US EPA 316(b) juga menegaskan traveling screen dengan modifikasi proteksi ikan berpotensi mencegah kehilangan akibat impingement bila dioperasikan kontinu (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com). Indikatornya konsisten: beralih ke “best technology available” (BTA)—fine‑mesh screen yang dimodifikasi dengan fish return—mampu membuat mortalitas impingement nyaris nol (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com), sementara catatan Voutchkov (2011) menggambarkan skalanya dengan perbandingan pelikan tadi (www.researchgate.net).
Cara Menjaga ERD Tetap di Jalur 95–97%: Buku Saku Operator SWRO
Deterren akustik bawah air
Di luar penghalang fisik, deterrent akustik (pengeras suara bawah air yang memancarkan suara penolak di rentang 20–600 Hz, sesuai rentang pendengaran banyak ikan) terbukti memangkas pemasukan ikan ke intake, meski sangat bergantung spesies dan konteks. Maes et al. (2004) menemukan medan suara 20–600 Hz di intake pembangkit estuari memangkas total impingement sekitar 60% (www.researchgate.net). Responnya spesifik: clupeid berkelompok seperti herring dan sprat terbelokkan masing‑masing 94,7% dan 87,9%, sementara spesies dasar seperti lamprey dan flatfish cenderung tak terpengaruh (www.researchgate.net).
Skala besar di Doel (Belgia) bahkan melaporkan hasil lebih tinggi: array 20 projector (30–600 Hz) yang disetel untuk herring/sprat menurunkan tangkapan spesies target 98% dan total tangkapan intake 81% (www.neimagazine.com). Ini menyiratkan desain akustik multi‑frekuensi dengan playback teracak dapat memangkas impingement spesies sensitif secara drastis (www.neimagazine.com). Biaya retrofit relatif rendah (~£50k–200k total) dan dapat ditambahkan ke struktur intake eksisting (www.neimagazine.com).
Namun regulator mengingatkan efektivitas deterrent bervariasi—ulasan melaporkan 3–40% populasi masih “menembus” penghalang pada beberapa uji—dan ikan berpotensi terbiasa jika sinyal tak cukup bervariasi (www.researchgate.net) (www.neimagazine.com). Desain medan suara tanpa “nulls” (lubang cakupan) menjadi kritis (www.neimagazine.com) (www.neimagazine.com).
Strobe dan sistem visual
Deterren visual—khususnya lampu stroboskopik intensitas tinggi—telah diuji luas di intake pendingin. Studi awal mencatat respon menghindar 8–100% tergantung spesies dan kondisi (nepis.epa.gov). Contoh: white perch, spot, dan Atlantic menhaden menunjukkan aversi kuat pada ~300 flash/menit, terutama di air keruh (avoidance hingga 81%), namun efeknya kecil di air jernih (nepis.epa.gov). EPRI mencatat strobe mengungguli lampu mercury‑vapor konstan sebagai penghalang (nepis.epa.gov).
Secara umum, barrier cahaya kurang efektif pada kawanan ikan perenang cepat dibanding predator; namun, contoh respons strobe tertinggi justru tercatat pada spesies schooling seperti menhaden dibanding ikan dasar (nepis.epa.gov). Di praktiknya, fasilitas menggunakan LED atau xenon strobe yang diarahkan melintang mulut intake; sistem ini murah, mudah dipasang, tetapi perlu penalaan laju kilat, kecerahan, dan warna untuk spesies lokal.
Tirai gelembung dan sistem gabungan
Bubble curtain dan sistem campuran memberi gangguan visual sekaligus akustik. Bio‑Acoustic Fish Fence (BAFF—tirai gelembung rapat yang “menahan” suara sekaligus mencipta penghalang visual) telah dipakai di intake PLTA dan berpotensi untuk perimeter intake desal (www.neimagazine.com). Hasil lab dan lapangan bervariasi antar spesies, tetapi BAFF dapat memperluas jangkauan sinyal akustik dan mencipta barrier 3D.
Secara keseluruhan, deterrent non‑fisik memberi penurunan signifikan saat dirancang baik. Sintesis uji menunjukkan kombinasi (suara + cahaya + gelembung) menghasilkan efektivitas moderat dengan variabilitas tinggi antar spesies (www.mdpi.com) (www.neimagazine.com). Tidak ada yang 100%: bahkan di Doel, tangkapan residual masih ~19% (100%–81%) (www.neimagazine.com). Artinya deterrent bersifat suplementer—melengkapi, bukan menggantikan, screen fisik.
Biaya dan implementasi
Sistem akustik (termasuk BAFF) umumnya bernilai 10^4–10^5 USD dan butuh daya moderat (~1 kVA per projector) (www.neimagazine.com). Strobe lebih murah (beberapa ribu dolar untuk multi‑lampu) dan cocok dengan headworks standar. Semua memerlukan catu daya, kontrol, dan perawatan periodik—tetapi biaya ini kecil dibanding kegagalan kepatuhan atau kerusakan ekosistem; regulator menilai teknologi kombinasi ini sebagai mitigasi “tetap” yang diperlukan untuk intake besar (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (www.neimagazine.com).
Konteks regulasi
Banyak yurisdiksi mewajibkan “best technology available” untuk proteksi intake. Di AS, Clean Water Act Section 316(b) mengharuskan desain intake meminimalkan dampak buruk pada ikan dan biota akuatik (afspubs.onlinelibrary.wiley.com), mendorong adopsi traveling screen ramah ikan dan deterrent di pembangkit serta fasilitas desal. Task force California merekomendasikan aliran intake zero‑impingement. Regulasi Indonesia saat ini belum merinci fish screen intake, namun intake pesisir diharapkan mengikuti praktik terbaik internasional (EPA/EPRI) untuk melindungi perikanan lokal.
Implikasi untuk SWRO dan pretreatment
Intake yang mematuhi velocity rendah dan screen ramah ikan memperlancar operasi train membran hilir, dari NF/RO hingga UF. Pada sisi pretreatment, banyak fasilitas mengintegrasikan ultrafiltration sebagai penjaring halus sebelum RO. Media filtrasi pasir antrasit/kuarsa seperti sand media filtration juga lazim untuk menurunkan beban padatan tersuspensi.
Bagi proyek bersifat sementara atau darurat, unit SWRO kontainer seperti containerized SWRO tetap perlu intake yang taat pada pedoman approach velocity agar risiko impingement terkendali sejak hulu.
Brine Desalinasi Bukan Air Asin Biasa: Panduan Aman & Transparan
Garis besar temuan dan sumber
Trennya konsisten: gunakan approach velocity serendah mungkin dengan screen canggih, tambahkan fish‑return agar organisme yang terimpingement segera dilepas tanpa cidera—uji terkontrol mendukung bahwa kombinasi ini menurunkan cedera impingement ke hampir nol (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (www.scribd.com). Di atas itu, deterrent akustik/cahaya efektif sebagai pelengkap: studi menunjukkan penurunan besar untuk spesies target (60–98%) bila dirancang baik (www.researchgate.net) (www.neimagazine.com). Pada banyak studi kasus, tangkapan intake turun satu orde besaran, biasanya sepadan dengan biaya tambahan teknologi ini.
Sumber acuan mencakup studi telaah sejawat dan laporan teknis (EPA 1973/1994, Water Research Foundation 2011). Rujukan kunci: Black & Perry (2014) soal survival di screen (afspubs.onlinelibrary.wiley.com) (afspubs.onlinelibrary.wiley.com), Maes et al. (2004) tentang deterrent akustik (www.researchgate.net), Turnpenny et al. (1993, diringkas di NEI 2012) mengenai barrier (www.neimagazine.com), serta analisis hidraulik intake (www.scribd.com) (www.mdpi.com). Semua data di atas bersumber dari referensi otoritatif tersebut.
