## Pengaruh fluid spray terhadap kandungan oksigen pada pembudidayaan ikan lele dalam kolam terpal bundar
Muki Satya Permana 1 , Aris Nur Ihsan 1 , Thomas Pamungkas 1 , Muhammad Reggy Ramdani 1 , Manar Fuadi Rahman 1 , Rudiansyah 1 , Ilyas Mauludin 1 , Mi’raj Novahardi 1 , Hamdan Awaludin 1 , Randy Media Rachayu 1 , Fachrul Sidik Riantono 1 , Dandy Junaedy 1 , Hamzah Maulana 1
1 Fakultas Teknik, Universitas Pasundan Jl. Dr. Setiabudi 193, Bandung, Jawa Barat 40153 Email korespondensi: muki.satya@unpas.ac.id

## Abstrak
Penerapan teknologi fluid spray yang menghasilkan nano bubble dapat meningkatkan jumlah oksigen terlarut yang  sangat  bermanfaat  dalam  budidaya  ikan  lele.  Melalui  cara  ini,  waktu  panen  dapat  dipersingkat  dan penggunaan pakan lebih hemat, sehingga produksi ikan lele akan meningkat. Masalah yang ingin diselesaikan adalah bagaimana membangun sebuah fluid spray system yang bermanfaat bagi petani ikan lele. Tujuan yang ingin  dicapai  adalah  membangun  instalasi  fluid  spray  dan  mengukur  kadar  oksigen  di  dalam  kolam.  Metode penyelesaian  masalah  dilakukan  secara  eksperimental  yaitu  dengan  melihat  hubungan  antara  konsumsi  fluid spray, kadar oksigen dan waktu panen. Dari hasil pengamatan, diketahui bahwa pertumbuhan ikan lele meningkat menjadi 25% dari yang biasanya hanya 18%. Hal ini karena kadar oksigen naik dari 0,5 mg/L menjadi 0,9 mg/L. Perangkat fluid spray yang dibangun terdiri dari rangkaian pipa dan tabung PVC yang dilengkapi dengan katup pengendali aliran dan digerakkan oleh sebuah pompa air listrik 125 W. Peralatan tersebut dapat dioperasikan dalam sehari sebanyak dua kali selama 1 jam  untuk  menjamin kadar oksigen di dalam  kolam  mencukupi dan pakan yang diberikan tidak cepat mengendap ke dasar kolam. Kecukupan pakan dan oksigen di dalam kolam akan memicu pertumbuhan ikan lele semakin cepat sehingga masa panen dan ukuran ikan lele layak panen menjadi lebih singkat.
Kata kunci : fluid spray, oksigen terlarut, budidaya ikan lele, waktu panen.

## Abstract
The application of fluid spray technology producing nano bubbles could enrich the concentration of dissolved oxygen in the water which is very useful in catfish cultivation. In this way, the growth time may be shortened and the use of feed is more efficient. The problem statement in this work is how to build a simple fluid spray installation system. The objectives is to build a the system above and measure oxygen levels in the pond. The method is to observe experimentally the relationship among fluid spray consumption, oxygen content and growth time. From this observation, it is known that the presence of stable oxygen causes the growth to increase about 25% compared with usual growth about 18%. This because the oxygen contents increased from 0.5 mg/L and 0.9 mg/L. The fluid spray device consists of a series of PVC pipes and tubes equipped with a flow control valve and driven by a 125 W electric water pump. The equipment is operated twice a day, each one hour, to ensure sufficient oxygen levels in the pond. The adequacy of feed and oxygen in the pond will cause the growth of catfish faster so that the growth period is shorter.
Keywords: fluid spray, dissolved oxygen, catfish cultivation, growth time.

## 1. Pendahuluan
Penerapan  teknologi fluid  spray yang  menghasilkan nano  bubble banyak  digunakan  di  berbagai pengolahan  dan  pemrosesan.  Hal  ini  diantaranya adalah  bidang mineral  processing [1], water treatment [2], biological  treatment [4], aquaculture [3],  agriculture  [9],  dan biochemical  process [7]. Khusus  di  bidang  budidaya  ikan  lele,  kelarutan oksigen yang tinggi dapat membuat metabolisme ikan menjadi lebih baik dan pemanfaatan pakan juga lebih optimal [5]. Selain itu, air yang kaya dengan oksigen
akan  membuat  ikan  tidak  mudah  sakit  dan  dapat mencegah bakteri yang merugikan [3].
Melalui cara di atas, waktu panen dapat dipersingkat dan  penggunaan  pakan  lebih  hemat,  sehingga produksi  ikan  lele  akan  meningkat.  Teknologi  ini dikembangkan  mengingat  adanya  kendala  dan permasalahan  yaitu  tingginya  kebutuhan  dan  biaya pakan  ikan  lele  bagi  para  petani  ikan.  Dengan menerapkan  cara  ini,  maka  pendapatan  petani  ikan lele  pemula  dapat  mencapai  1,5  Juta  Rupiah  per kolam per bulan apabila menggunakan teknologi fluid
spray pada  kolam  terpal  bundar  dengan  diameter  2 meter.
Berdasarkan  kebutuhan  di  atas,  maka  perumusan masalah  dalam  kajian  ini  adalah  bagaimana membangun sebuah instalasi sistem fluid spray yang dapat  menghasilkan nano  bubble  generator yang murah dan sederhana, sehingga dapat digunakan para petani  ikan  dalam  budidaya  ikan  lele.  Adapun tujuannya adalah untuk membangun  instalasi sistem fluid  spray dan  mengukur  kadar  oksigen  di  dalam kolam.  Metode  penyelesaian  masalahnya  adalah mengamati  secara  eksperimental  hubungan  antara konsumsi aliran fluid spray , kandungan oksigen, dan waktu pertumbuhan.

## 2. Metode
Instalasi sistem fluid spray yang dibangun terdiri dari rangkaian  pipa  dan  tabung  PVC  yang  dilengkapi dengan katup pengendali aliran dan digerakkan oleh sebuah  pompa  air  listrik  125  W.  Peralatan  tersebut dioperasikan sebanyak dua kali dalam sehari, di pagi dan sore hari untuk menjamin kadar oksigen di dalam kolam  mencukupi  dan  pakan  yang  diberikan  tidak cepat mengendap ke dasar kolam. Foto instalasi dan saat  pengukuran  kandungan  oksigen  diperlihatkan pada Gambar 1. Proses selanjutnya adalah mengukur konsentrasi oksigen pada kolam tanpa diisi ikan lele. Kemudian kolam  terpal berukuran diameter 2 meter dan tinggi 1 meter diisi lele sebanyak 700 ekor dengan ukuran  rata-rata  lele  13,4  cm  (awal  penanaman). Pengukuran  panjang  lele  dan  kadar  oksigen selanjutnya  dilakukan  setelah  berjalan  berturut-turut selama 0 hari, 7 hari, dan 17 hari.
Gambar 1. Kolam lele dan instalasi fluid spray.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada  awalnya,  konsentrasi  oksigen  di  kolam  tanpa ikan  lele  adalah  sebesar  2-3  mg/L.  Pada  saat  yang
sama  (tanpa  ikan  lele),  kolam  dialiri nano  bubble ternyata konsentrasi oksigen meningkat  menjadi  6,2 mg/L.  Hal  ini  membuktikan  bahwa  instalasi fluid spray telah  menghasilkan nano  bubble .  Percobaan lain  dilakukan  dengan  cara  mengganti  udara  bebas dengan  menggunakan  oksigen  murni.  Melalui  cara ini,  konsentrasi  oksigen  di  dalam  kolam  meningkat tajam  menjadi  11,6  mg/L.  Hal  ini  dapat  terjadi, mengingat oksigen yang digunakan mendekati murni, sedangkan  udara  bebas  mengandung  78,09% nitrogen,  20,95%  oksigen,  0,93%  argon,  0,04% karbondioksida,  dan  gas-gas  lain  yang  terdiri  dari neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon, ozon, radon, dan hidrogen. Adanya peningkatan konsentrasi oksigen tersebut dilakukan dengan cara mengalirkan air melalui nozzle dengan debit sebesar 0,17 L/detik, selama satu jam.
Setelah  dipastikan  bahwa  instalasi fluid  spray menghasilkan nano  bubble ,  langkah  selanjutnya adalah mengisi kolam dengan ikan lele sebanyak 700 ekor dengan panjang rata-rata awal sebesar 13,4 cm. Pengukuran  konsentrasi  oksigen  dimulai  dari  hari pertama. Pengukuran konsentrasi oksigen pada kolam saat berisi ikan lele dengan tanpa menggunakan nano bubble adalah  sebesar 0,5 mg/L. Adanya penurunan konsentrasi  oksigen  dibandingkan  dengan  kolam tanpa ikan lele adalah karena kepadatan ikan tersebut membutuhkan sejumlah besar oksigen. Ketika dialiri fluid spray selama satu jam, maka konsentrasi oksigen meningkat  menjadi  0,9  mg/L.  Namun  konsentrasi oksigen  sebesar  ini  masih  jauh  lebih  rendah dibandingkan dengan konsentrasi oksigen pada kolam tanpa  ikan  lele.  Sebagaimana  telah  disampaikan  di atas, hal ini adalah karena kolam telah terisi dengan ikan  lele  yang  dengan  cepat  mengambil  oksigen  di dalam  kolam.  Pengamatan  selanjutnya  adalah mengalirkan nano  bubble dengan  bantuan  oksigen murni  ternyata  akan  meningkatkan  konsentrasi oksigen di dalam kolam menjadi 1,2 mg/L.
Pengamatan pertumbuhan ikan lele dalam eksperimen ini  dilakukan  selama  17  hari.  Periode  waktu pengukuran dimulai dari hari ke-1, hari ke-7 dan hari ke-17. Perbandingan pertumbuhan ikan lele tanpa dan dengan menggunakan nano bubble dapat dilihat pada Gambar 2. Persentase pertambahan panjang ikan lele tanpa  menggunakan nano  bubble berturut-turut  dari hari ke-1, ke-7 dan ke-17 adalah  15,6% dan 19,8%. Sementara itu, persentase pertambahan panjang ikan lele dengan menggunakan nano bubble berturut-turut dari hari ke-1, ke-7 dan ke-17 adalah 26% dan 23,5%. Rata-rata persentase pertambahan panjang untuk yang tanpa dan dengan menggunakan nano bubble adalah sebesar 18% dan 25%.
Gambar 2. Kurva pertumbuhan ikan lele tanpa dan dengan menggunakan fluid spray.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  kajian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa penggunaan teknologi fluid spray yang menghasilkan nano bubble dapat  meningkatkan  pertumbuhan  ikan lele dari 18% menjadi 25%. Peningkatan sebesar ini berlaku pada kolam terpal dengan diameter dua meter dan tinggi satu meter dengan tingkat kepadatan ikan lele sebanyak 700 ekor.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  yang  sebesar- besarnya  kepada  Program  Holistik  Pembinaan  dan Pemberdayaan  Desa  (PHP2D)  yang  telah  mendanai kajian ini. Sejujurnya disampaikan bahwa kelancaran berlangsungnya kajian ini juga berkat perhatian tulus sejumlah  pribadi  yaitu  Bapak  Hendar  Kadarusman, P2MPK  -  Tunas  Mina  Lestari  dan  Bapak  Eman, Kepala  Desa  Babakan,  Kecamatan  Ciparay, Kabupaten Bandung.

## Daftar Pustaka
[1] Etchepare  et.  al.  (2017).  Nanobubbles: Generation using a multiphase pump, properties and  features  in  flotation.  Elsevier,  Minerals Engineering, Vol. 112 (pp.19-26).
[2] Khan,  P.  et.  al.  (2020).  Micro-nano  bubbles technology  and  the  water-related  application. Water
Supply
in Press. doi:
10.2166/ws.2020.121.
[3] Mashari, G., et. al., (2017). Development of an aquaculture system using nanobubble technology  for  the  optimation  of  dissolved oxygen  in  culture  media  for  nile  tilapia (Oreochromis niloticus). IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 137 (2018) 012046 doi :10.1088/1755-1315/137/1/012046.
[4] Marui,  T.,  et.  al.  (2013).  An  Introduction  to Micro/Nano-Bubbles  and  their  Applications. Systematics,  Cybernatics  and  Informatics,  Vol. 11 No. 4.
[5] Mawarni,  D.I.,  &  Korawan  A.D.,  (2019). Pengaruh  Debit  Fluida  Air  terhadap  Distribusi Diameter  Bubble  pada  Microbubble  Generator
Tipe Orifice-Porous Tube. Simetris, Vol. 13 No. 2.
[6] Nakatake,  Y.  et.  al.  (2013). Effect  of  nano  air- bubbles mixed into gas oil on common-rail diesel engine. Elsevier, Energy, Vol. 59 (pp.233-239).
[7] Patel, A. K., et. al. (2021). Advances in micro- and nano bubbles technology for application in biochemical processes. Elsevier, Environmental
Technology & Innovation 23 (2021) 101729. [8] Rachmawati,  D.,  et.  al.  (2021).  Manajemen Kualitas  Air  Media  Budidaya  Ikan  Lele Sangkuriang  (Clarias  Gariepinus)  Dengan Teknik  Probiotik  Pada  Kolam  Terpal  Di  Desa Vokasi Reksosari, Kecamatan Suruh, Kabupaten Semarang. PENA Akuatika Volume 12 No. 1.
[9] Serizawa,  A.  (2017).  Fundamentals  and Applications  of  Micro/Nano  Bubbles.  1st International Symposium on Application of High voltage,  Plasmas  &  Micro/Nano  Bubbles  to Agriculture  and  Aquaculture.  Rajamangala University  of  Technology  Lanna  Chiang  Mai, Thailand.