Desain screen di titik pengambilan air menentukan apakah akuakultur patuh regulasi atau mencederai biota. Data terbaru menunjukkan kunci teknisnya: kecepatan pendekatan ≈0,1 m/s, slot 0,5–2,0 mm, dan sistem bypass yang benar.
Tidak ada kompromi: intake air untuk akuakultur wajib mencegah kematian dan cedera ikan liar lintas tahap hidup. Regulasi seperti US Clean Water Act §316(b) mengharuskan “best technology” untuk meminimalkan impingement/entrainment—impingement (ikan tersangkut di permukaan saringan) dan entrainment (ikan/larva terseret melewati celah). Badan perlindungan lingkungan AS menegaskan, “a traditional traveling screen [alone] cannot meet the impingement mortality standard” untuk ikan kecil (nepis.epa.gov).
Tingkat risikonya bukan main. Tanpa penyaringan, pengalihan air bisa menghisap jutaan ikan per tahun; studi di Australia memperkirakan puluhan juta ikan asli hilang setiap tahun akibat pompa tak bersaringan (www.publish.csiro.au). Kepatuhan berarti desain screen harus mengecualikan seluruh tahap biota target dan memberi jalan pulang bagi yang selamat—fakta ini mengarahkan pilihan tipe screen, ukuran bukaan, kecepatan pendekatan, hingga sistem bypass.
Hitung-Hitungan Disinfeksi Efluen Akuakultur: Chlorination vs UV vs Ozonasi
Regulasi, terminologi, dan angka kunci
Kecepatan pendekatan (approach velocity/AV: komponen kecepatan aliran yang tegak lurus bidang screen) adalah variabel paling menentukan. Bukti empiris menunjukkan AV berkelanjutan ≤0,1–0,12 m/s (≈0,3–0,4 ft/s) diperlukan agar ikan bisa lepas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov; www.publish.csiro.au). Boys et al. (2013) menemukan ikan kecil “significantly more susceptible” terhadap entrainment pada 0,5 m/s dibanding 0,1 m/s, merekomendasikan ≤0,1 m/s (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), dan Stocks et al. (2024) menyarankan ≤0,1 m/s untuk juvenil cod pada screen 2 mm (www.publish.csiro.au).
Ukuran bukaan (slot/mesh) harus lebih kecil dari organisme terkecil yang dilindungi. Pedoman menyebut 0,5–1 mm untuk salmonid fry dan hingga 2–3 mm untuk juvenil ikan yang lebih besar (nepis.epa.gov; www.publish.csiro.au). Data terhimpun menunjukkan bukaan 0,5 mm menahan ≈98–100% larva ikan (nepis.epa.gov), sedangkan 1,8–2,5 mm memungkinkan lolos. Contoh perhitungan luas layar: 1 cfs (cubic feet per second) pada 0,33 ft/s butuh ~3 ft² area screen terbuka (fwafishforum.com).
Traveling water screens: deskripsi dan eksklusi
Traveling screen adalah sistem mekanis “bucket belt” (panel saringan pada sabuk/drum kontinu) yang berputar melalui intake: ikan dan debris terangkat ke permukaan, lalu disemprot ke talang bypass untuk dikembalikan ke sumber. Unit ini lazim pada intake industri lama, bisa dipasang vertikal atau miring untuk debit besar.
Dalam bentuk kasar, traveling screen menghentikan ikan besar namun meloloskan juvenil/larva. Untuk tahap kecil, perlu fine‑mesh cloth/panel (~0,5–1,0 mm). Di satu fasilitas, 0,5–1,0 mm mencapai eksklusi tinggi untuk telur/larva ikan (nepis.epa.gov). Dalam uji terkontrol pada juvenil salmon (~26 mm panjang), mesh 2,5 mm menahan ~100% ikan pada AV hingga 0,3 m/s (nepis.epa.gov). Meski begitu, uji operasi menunjukkan sebagian ikan kecil tetap terimpinged atau lolos saat arus kuat; untuk eksklusi, traveling screen bisa mencapai >90% untuk spesies lebih kuat bila mesh halus, tetapi retensi larva terkecil menurun kecuali mesh sangat halus.
Keandalan dan perawatan traveling screen
Teknologi ini matang, dengan self‑cleaning (brush, spray) dan penanganan debris bawaan. Interval brush‑cleaning pada unit besar kerap ≈5 menit atau dipicu oleh sedikit penurunan tekanan (fwafishforum.com). Desain bucket yang ditingkatkan memberi “survival rate among the highest for any traveling screen system” (nepis.epa.gov—Heimbuch 1999). Namun, banyak komponen bergerak (motor, sprocket, brush) menuntut daya listrik dan perawatan rutin; keandalan mekanisnya baik, tetapi uptime bergantung pada pemeliharaan drive dan sistem semprot.
Fouling pada fine mesh (mis. pertumbuhan alga) bisa bermasalah bila tak dibilas; spray air bersih mengurangi, namun nozzle dan bearing perlu penggantian periodik. Untuk konteks pemilahan debris terus‑menerus, opsi industri relevan mencakup layar otomatis dengan pengangkatan kontinu seperti automatic screen, yang selaras dengan prinsip pembersihan kontinu pada traveling screen.
Wedge‑wire screens: eksklusi berbasis slot
Wedge‑wire adalah panel kaku (datar atau silindris) dari kawat profil segitiga stainless yang dilas pada penyangga. Profil wedge memberi open area tinggi (sering 30–40% panel) dan slot kontinu; aliran menembus slot, sementara organisme lebih besar dari slot tertahan. Unit ini pasif (tanpa motor), sering dipasang tegak lurus atau miring terhadap aliran, dengan deflektor/weir untuk mendistribusikan aliran dan menurunkan AV.
Studi lab dan lapangan menunjukkan slot sekitar 0,5–2,0 mm memblokir 98–100% ikan kecil dan telur (nepis.epa.gov; www.publish.csiro.au). Stocks et al. (2024) menemukan screen wedge‑wire 2 mm memangkas entrainment larva Murray cod hingga ≤84%, dan dengan slot 2 mm serta AV ≤0,1 m/s, praktis tidak ada yang lolos (www.publish.csiro.au; www.publish.csiro.au). Komprominya: slot lebih sempit menaikkan headloss (kehilangan energi tekanan) dan risiko clogging oleh debris halus (www.mdpi.com; nepis.epa.gov).
Dalam praktik industri besar, slot 4–10 mm lazim dan proteksi memusat pada ikan lebih besar; untuk target paling ketat, dipakai SMP (small mesh panels) atau lampiran lebih halus. Ketika AV dijaga rendah dan slot sesuai, wedge‑wire dapat mencapai near‑total exclusion untuk kelas ukuran target (nepis.epa.gov; www.publish.csiro.au). Pada tipe silindris, arus “menyangga” organisme dan debris mengelilingi permukaan, membantu mengurangi impingement (nepis.epa.gov).
Panduan Mengelola Lumpur Akuakultur: Tebal 10%, Peras 20%, Hemat Biaya
Operasi, keandalan, dan pembersihan wedge‑wire
Tanpa bagian bergerak, wedge‑wire unggul dalam reliabilitas mekanis dan hemat energi—tidak ada rantai atau motor yang gagal. Panel tetap ini mengandalkan aliran untuk mengangkut debris; pembersihan biasanya periodik, bukan konstan. Instalasi modern menggunakan pembersihan otomatis (mis. hembusan udara berlawanan arus atau sikat berputar) yang dipicu oleh penurunan tekanan terukur (www.mdpi.com), sehingga biaya operasi rendah (www.mdpi.com). Pada skala besar (mis. intake pembangkit dengan slot 6–10 mm), sistem ini “biologically effective in preventing impingement of larger fish” dan “not caused unusual maintenance problems” (nepis.epa.gov).
Perawatan utamanya mengatasi fouling (karang, alga) dan memantau penurunan tekanan/flow untuk memicu siklus self‑cleaning; jika screen halus dipakai musiman, operator melakukan backflush atau air‑scour. Saat bersih, wedge‑wire tidak menghambat aliran sehingga AV tetap rendah (www.mdpi.com; www.mdpi.com). Untuk pengambilan padatan kasar pra‑intake, tersedia opsi layar manual seperti manual screen yang relevan secara kategori peralatan; langkah ini membantu menurunkan risiko clogging yang disebut di atas tanpa menambah bagian bergerak pada unit utama.
Parameter hidrolik dan geometri screen
Open area tinggi (≥30–40%) di wajah screen menurunkan kecepatan slot; bila terbatas oleh struktur, area panel harus ditambah agar AV tetap dalam batas (fwafishforum.com). Distribusi aliran juga krusial: deflektor/flow straightener di depan wedge‑wire mampu memangkas puncak kecepatan inlet dari >2,0 m/s menjadi ~0,06–0,08 m/s (www.mdpi.com). Arus sejajar (sweeping velocity) yang memadai penting: pedoman merekomendasikan arus sejajar minimal 2× AV agar ikan terbawa melewati layar, bukan menabraknya (fwafishforum.com).
Bypass ikan, pembersihan, dan material
Desain baik menyediakan rute lolos atau saluran pengembalian. Pada traveling screen, bentuk bucket yang ditingkatkan (Envirex) dan talang bypass yang terpantau menghasilkan 90–100% survival ikan dewasa/juvenil (nepis.epa.gov). Pada operasi, diferensial head memicu pembersihan pada 0,03 m kolom air (≈0,1 ft) agar AV tidak melampaui kriteria (fwafishforum.com).
Material harus tidak melukai: stainless steel halus direkomendasikan dan tepi tajam tidak diperkenankan (fwafishforum.com). Bingkai penopang kaku sebaiknya rata dengan dinding sekitar untuk mencegah eddy; material tahan korosi dan coating anti‑fouling mengurangi penumpukan (yang bisa memaksa AV meningkat). Validasi dilakukan melalui post‑construction biological monitoring guna memastikan impingement dapat diabaikan.
Implikasi desain intake akuakultur
Baik traveling screen (dengan fine‑mesh dan fish return) maupun wedge‑wire (pasif, slot halus) terbukti efektif. Dibanding traveling screen, wedge‑wire umumnya memberi eksklusi lebih tinggi—terutama untuk larva—dan biaya operasi lebih rendah, dengan catatan sensitif pada headloss/clogging. Traveling screen mudah di‑retrofit dan mapan, tetapi menuntut lebih banyak daya dan perawatan. Pada akhirnya, semua solusi bertumpu pada menjaga AV rendah (≈0,1 m/s) dan menyediakan jalur pengembalian/bypass bagi organisme yang mencapai screen (pmc.ncbi.nlm.nih.gov; nepis.epa.gov). Dalam koridor peralatan industri, solusi layar otomatis kontinu seperti automatic screen dan opsi layar manual seperti manual screen relevan ketika merancang rantai proteksi dan pembersihan yang mendukung parameter di atas.
IPAL Akuakultur: Equalization, Sensor Realtime, dan Dosing Otomatis
Catatan sumber
Artikel ini mengutip hasil studi dan pedoman screening ikan (www.mdpi.com; nepis.epa.gov; nepis.epa.gov; pmc.ncbi.nlm.nih.gov; www.publish.csiro.au; www.publish.csiro.au). Laporan otoritatif dan simposium pemerintah (EPA, fisheries agencies) menginformasikan kriteria desain (nepis.epa.gov; nepis.epa.gov), bersama riset peer‑reviewed terbaru soal wedge‑wire (www.mdpi.com; www.publish.csiro.au). Metrik yang dikutip (bukaan screen, kecepatan, survival rate) diambil langsung dari sumber‑sumber tersebut.
