e- Jurnal Rekayasa dan Teknologi Budidaya Perairan

## REDUKSI AMONIA PADA SISTEM RESIRKULASI  DENGAN PENGUNAAN FILTER YANG BERBEDA
Fitri Norjanna * ,  Eko Efendi †‡ ,  Qadar Hasani ‡

## ABSTRAK
Amonia  merupakan  parameter  kualitas  air  yang  berperan  penting  pada  budidaya ikan.  Ikan  mengeluarkan  limbah  dari  sisa  pakan  dan  metabolisme  yang  banyak mengandung  amonia.  Permasalahan  yang  biasa  dihadapi  adalah  cepatnya akumulasi  limbah  dari  residu  pakan  dan  hasil  metabolisme  ikan.  Amonia  akan terakumulasi  dalam  sistem  resirkulasi  dan  dapat  mencapai  konsentrasi  yang merugikan  ikan  jika  terlalu  berlebihan.  Untuk  mengurangi  amonia  pada  sistem resirkulasi  dapat  di  lakukan  dengan  penambahan  filter.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  mengetahui laju  pengurangan  amonia  dan  menguji  jenis  filter  yang  efektif dalam  penurunan  amonia  pada  sistem  resirkulasi.  Penelitian  ini  menggunakan rancangan acak lengkap dengan empat perlakuan dan tiga ulangan (kontrol, zeolit, arang, dan pecahan karang). Penelitian dilakukan menggunakan benih lele ( Clarias sp.)  4-5  cm  dalam  kolam  terpal  berukuran  1  x  1  x  2  m dengan  kepadatan  200 ekor/m 2 . Parameter utama dalam penelitian ini adalah  amonia, dengan parameter pendukung yakni suhu, pH, dan oksigen terlarut. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa  penambahan  filter  berupa  pecahan  karang    memberikan  pengaruh  nyata terhadap penurunan amonia pada sistem resirkulasi.
Kata kunci: resirkulasi, filter, amonia, zeolit, arang, pecahan karang

## Pendahuluan
Budidaya  ikan  secara  intensif  lebih efesien  dalam  memproduksi  ikan, namun  tidak terlepas dari limbah. Ikan mengeluarkan  limbah  dari  sisa  pakan dan metabolisme yang banyak mengandung  amonia  (Effendi,  2003). Ikan  mengeluarkan  80-90%  amonia melalui proses osmoregulasi,  feses dan dari  urin.  Peningkatan  padat  tebar  dan lama  waktu  pemeliharaan  akan  diikuti dengan  peningkatan  kadar  amonia dalam air (Avnimelech, 2005; Shafrudin
* Mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan Universitas Lampung
† Email: eko.efendi@fp.unila.ac.id
‡ Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Pertanian Unila. Jalan Prof. S. Brodjonegoro No. 1 Gedong Meneng Bandar Lampung 34145
dkk.,  2006).  Amonia  yang  tidak teroksidasi  oleh  bakteri  dalam  waktu terus-menerus  dengan  jangka  waktu yang lama akan bersifat racun. Tingginya  konsentrasi  amonia    dapat menyebabkan  kerusakan  pada  insang, ikan  mudah  terserang  penyakit,  dan menghambat laju pertumbuhan (Hastuti dan Subandiyono, 2011). Untuk mengurangi  amonia  dalam  air  maka dilakukan  penambahan  biofiltrasi  ke dalam sistem resirkulasi guna mengikat amonia yang beracun. Sistem resirkulasi
adalah  salah  satu  alternatif  yang  dapat digunakan  untuk  menjaga  kualitas  air, dimana memanfaatkan kembali air yang sudah digunakan dengan cara memutar air secara terus-menerus (Djokosetiyanto  dkk., 2006;  Fauzzia dkk., 2013) sehingga sistem ini bersifat hemat air  (Sidik, 2002;  Djokosetiyanto dkk., 2006; Prayogo  dan Abdul, 2012).
Biofiltrasi amonia  yakni mengoksidasi amonia menjadi nitrit kemudian menjadi  nitrat.  Penambahan  biofitrasi dalam mereduksi amonia hanya mampu hingga  58%  (Setijaningsih,  2009). Namun  hal  tersebut  belum  cukup optimal dalam mereduksi amonia. Permasalahan  ini  dapat  diatasi  dengan menerapkan  sitem  resirkulasi  dengan penambahan filter  untuk menyaring air dengan tujuan memperbaiki kualitas air agar bisa digunakan kembali
(Darmayanti  dkk., 2011).  Filter  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  seperti zeolit,  arang,  dan  pecahan  karang. Zeolit  dan  pecahan  karang  bekerja dengan  memanfaatkan  kemampuan pertukaran  ion  (Silaban  dkk.,  2012), sedangkan  arang  aktif  memiliki  daya serap  cukup  tinggi  dan  memiliki  pori- pori  jauh  lebih  besar  (Ristiana  dkk, 2009; Darmayanti dkk., 2011; Alamsyah  dan  Damayanti, 2013). Sistem  resirkulasi  dengan  penambahan filter tersebut diharapkan mampu untuk menjaga kualitas air agar tetap baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui  laju  pengurangan  amonia dengan penggunaan filter yang berbeda dan  jenis  filter  yang  efektif  untuk  laju pengurangan  amonia  pada  sistem resirkulasi.
Metode
Rancangan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  rancangan  acak lengkap (RAL) (Steel dan Torrie, 1991), menggunakan 4 perlakuan dengan 3 kali ulangan.  Perlakuan  yang  diterapkan pada  penelitian  ini  yaitu  tanpa  filter (perlakuan  A),  zeolit    (perlakuan  B), arang    (perlakuan  C),  dan  pecahan karang (perlakuan D). Parameter utama yang  diamati  yakni  amonia  dengan parameter  pendukung  kualitas  air  yang diamati  meliputi  suhu,  pH,  kadar oksigen terlarut (DO), dilakukan setiap pagi  dan  sore  hari.  Analisis  sampel  air dilakukan  setiap  20  hari  sekali. Pengambilan sampel air dilakukan pada 2  titik  yaitu  pada  saluran  pemasukan (inlet)  dan  pengeluaran  (outlet)  filter. Sampel  air  dianalisa  di  laboratorium dengan  menggunakan  metode phenate
(APHA,  2005). Pengaruh  perlakuan  terhadap  laju retensi amonia dihitung dari menggunakan  analisis  sidik  ragam (ANOVA).  Perbedaan  antar  perlakuan dilakukan  analisa  menggunakan  uji Duncan  pada  selang  kepercayaan  95% (Steel dan Torrie, 1991).

## Hasil dan Pembahasan
Parameter  kualitas  air  yang  diamati meliputi suhu, pH, dan oksigen terlarut (Gambar 1).
Kisaran suhu tertinggi adalah 26 o C dan terendah  22,5 o C.  Kisaran  pH  tertinggi adalah  8  dan  terendah  6,  sementara kisaran untuk oksigen terlarut  tertinggi terjadi pada sore hari sebesar 7.37 mg/l dan yang terkecil 0,1 mg/l (Gambar 1). Kondisi  ini  terjadi  karena  masalah teknis,  yaitu  pompa  lebih  sering mengalami  gangguan  sehingga  tidak berfungsi  normal,  dan  mempengaruhi proses pengadukan yang dapat menghambat difusi oksigen ke air. Pada
kondisi oksigen terlarut rendah dan pH serta  suhu  lebih  tinggi  diduga  yang menyebabkan konsentrasi amonia pada ulangan  tertentu  akan  memiliki  nilai yang  lebih  tinggi.  Hal  tersebut  sesuai dengan  pendapat  Effendi  (2003)  yang menyatakan bahwa konsentrasi amonia meningkat  dengan  meningkatnya  pH dan suhu.
Gambar  1.  Kualitas  air  suhu  air  (atas),
pH  (tengah)  dan  oksigen terlarut (bawah) penggunaan filter yang berbeda pada sistem resirkulasi. Berdasarkan hasil penelitian kandungan amonia pada semua perlakuan baik pada saluran  masuk  ( inlet )    maupun  saluran keluar  ( outlet )  menunjukan  penurunan pada  pengambilan  sampel  ke  dua,  hal tersebut  disebabkan  karena  adanya pengaruh dari sumber amonia. Pengamatan  pertama  sumber  amonia berasal  dari  pupuk,  hal  tersebut memungkinkan  konsentrasi  amonia pada pengamatan pertama masih tinggi. Selanjutnya  pada  pengamatan  ke  dua sumber  amonia  berasal  dari  feses,  sisa pakan,  dan  sisa  pupuk  sehingga konsentrasi amonia pada pengamatan ke dua  lebih  rendah  dari  pengamatan pertama. Konsentrasi amonia berkurang diduga  adanya  proses  nitrifikasi,  yang juga dipengaruhi oleh parameter kualitas  air  seperti  suhu,  oksigen terlarut, dan pH. Penurunan konsentrasi amonia  juga  diduga  karena  pengaruh filter, yang mampu bekerja secara kimia menyerap amonia (Silaban dkk., 2012).
Gambar  2.  Konsentrasi  amonia  (mg/l)
penggunaan  filter  yang berbeda pada sistem resirkulasi.
Berdasarkan  hasil  waktu  pengamatan pertama,  nilai  reduksi  amonia  tertinggi terdapat  pada  filter  zeolit  dan  yang terendah  pada  filter  pecahan  karang. Untuk  waktu  pengamatan  ke  dua  nilai
reduksi  amonia  tertinggi  pada  filter arang  dan  terendah  filter  pecahan karang, selanjutnya pada waktu pengamatan ke tiga nilai tertinggi filter zeolit  dan  yang  terendah  filter  arang.
Sedangkan  pada  waktu  pengamatan  ke empat  nilai  reduksi  amonia  tertinggi yakni  filter  pecahan  karang  dan terendah filter zeolit (Gambar 2). Secara  keseluruhan  bahwa  perlakuan dengan penambahan filter yang dilakukan  selama  60  hari  menunjukan pengaruh yang nyata terhadap penurunan konsentrasi amonia (Gambar
2).  Pada  pengamatan  pertama  filter zeolit  memiliki  kemampuan  lebih  baik dalam mereduksi amonia dibandingkan dengan filter arang dan pecahan karang. Filter  zeolit  dapat  bekerja  secara kimiawi, dan fisika. Secara kimia zeolit menyerap  amonia  melalui  mineral aluminosilikat (Silaban dkk., 2012).Pengamatan  ke  dua  filter  arang lebih  baik  dalam  mereduksi  amonia, dibandingkan  filter  zeolit  dan  pecahan karang. Kemampuan filter arang diduga secara  kimia  mampu  bekerja  optimal. Mifbakhuddin (2010) menyatakan bahwa  kemampuan  daya  serap  arang disesuaikan dengan ketebalannya, sehingga  semakin  tebal  media  yang digunakan semakin bagus hasil penyerapannya. Kemampuan filter zeolit  berkurang  dikarenakan  adanya pengaruh oksigen terlarut yang mengurangi konsentrasi amonia, sehingga jumlah yang tereduksi menjadi lebih  sedikit.  Kemampuan  filter  pada pengamatan  ke  tiga,  menyebabkan bahwa  filter  zeolit  paling  baik  dalam mereduksi amonia diikuti filter pecahan karang  dan  arang.  Kemampuan  filter zeolit  dalam  mereduksi  amonia  karena filter zeolit dapat bekerja secara kimia. Filter pecahan karang juga menunjukan
peningkatan  dalam  mereduksi  amonia, karena  secara  fisika  menyebabkan tumbuhnya  bakteri  nitrifikasi,  bahan- bahan organik yang ada di perairan akan tersaring dan menempel pada permukaan  karang.  Kemampuan  filter arang mulai berkurang karena tidak lagi bekerja  secara  kimia  dan  kurang mendukung secara fisika dengan untuk tumbuhnya bakteri. Filter arang memiliki  kondisi  yang  rapat  sehingga cenderung  lebih  anaerob.  Pengamatan ke  empat,  filter  pecahan  karang memiliki daya reduksi amonia tertinggi, diikuti filter arang dan filter zeolit. Filter pecahan karang mampu bekerja optimal secara  fisika,  dimana  pori-pori  kosong menjadi  tempat  tumbuhnya  bakteri- bakteri yang membantu proses nitrifikasi.  Sesuai  pendapat  Diyah  dkk. (2012) yang menyatakan bahwa bakteri- bakteri  dapat  hidup  dan  berkembang pada  pecahan  karang.  Filter  arang  dan zeolit  tidak  memiliki  kemampuan secara kimia, tetapi secara fisika ukuran arang lebih besar dibandiingkan dengan zeolit. Ukuran yang lebih besar ini yang meyebabkan  adanya  tempat  untuk tumbuhnya
bakteri,
sehingga kemampuan arang lebih baik dari zeolit. Pengaruh  perlakukan  dalam  mereduksi amonia  menunjukan  adanya  pengaruh yang  signifikan  berdasarkan  analisi variasi  pada  selang  kepercayaan  95% ( P <0.05).  Filter  hanya  mereduksi amonia  untuk  melihat  perbedaan  antar perlakuan dilanjutkan uji lanjut Duncan yang  menunjukan  bahwa  perlakuan pecahan karang lebih baik dibandingkan perlakuan  yang  lain.  Dalam  prosesnya pecahan karang memungkinkan bekerja secara  fisika,  kimia,  maupun  biologi menunjukan bahwa perlakuan penambahan  filter  dengan  pecahan karang  memberikan  pengaruh  nyata
terhadap konsentrasi penurunan amonia di  dalam  sistem  resirkulasi  karena adanya  pori-pori  yang  besar  pada pecahan karang  memungkinkan tempat bakteri  untuk  hidup,  dimana  bakteri tersebut akan membantu proses penurunan  amonia  dalam  air  (Diyah dkk., 2012). Kesimpulan Penambahan filter yang berbeda dalam sistem resirkulasi memberikan pengaruh  nyata  terhadap  pengurangan kadar  amonia  dan  filter  yang  efektif untuk  laju  pengurangan  amonia  pada sistem  resirkulasi  ialah  filter  pecahan karang.

## Daftar Pustaka
Alamsyah, A., dan A Damayanti. 2013. Pengaruh  Arang Tempurung  Kelapa dan Eceng Gondok untuk Pengolahan Air Limbah Tahu dengan  Variasi  Konsentrasi.Jurnal Teknik Pomits 2: 6-9. APHA.  2005. Standard  Methods  for Examination of Water and Wastewater . 21 th Ed. Washington. Avnimelech  Y.  2005.  Bio-filter:  The Need  for  New  Comprehensive Approach . Aquaculture  Engineering 34: 172-178. Darmayanti,  L.  Yohanna  L.,  dan  Josua MTS.  2011.  Pengaruh  Penambahan Media  pada  Sumur  Resapan  Dalam Memperbaiki  Kualitas  Air  Limbah
Rumah  Tangga.  Jurnal  Sains  dan Teknologi 10: 61-66. Djokosetiyanto,  D.,  A.  Sunarma.,  dan Widanarni. 2006. Perubahan Ammonia  (NH 3 -N),  Nitrit  (NO 2 -N) dan  Nitrat  (NO 3 -N)  pada  Media Pemeliharaan  Ikan  Nila  Merah
( Oreochromis sp.)  di  dalam  Sistem
Resirkulasi. Jurnal Akuakultur
Indonesia 5: 13-20.
Diyah P, R., M Siringoringo, R., dan A Hadi,  T.  2012.  Status  Rekruitmen Karang  Scleractinia  di  Perairan Kendari  Sulawesi  Tenggara.  Jurnal
Ilmu Kelautan 17: 170-175. Effendi,  H.  2003. Telaah  Kualitas  Air
Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan . Kanisius. Yogyakarta. Fauzzia, M.,  Izza, R., dan Nyoman  W. 2013.  Penyisihan Amonia  dan Kekeruhan  pada  Sistem  Resirkulasi Budidaya Kepiting dengan Teknologi Membran Biolfiter. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri 2: 155- 161. Hastuti,  S.,  dan  Subandiyono.  2011.
Performa  Hematologis  Ikan  Lele Dumbo  ( Clarias gariepinus )  dan Kualitas  Air  Media  pada  Sistem Budidaya  dengan  Penerapan  Kolam Biofilter. Jurnal Saintek Perikanan 6: 1-5. Mifbakhuddin. 2010. Pengaruh Ketebalan  Karbon  Aktif  sebagai Media  Filter  terhadap  Penurunan Kesadahan  Air  Sumur  Artetis.
Eksplanasi 5: 1-11.
Prayogo,  B,  S.R.,  dan  Abdul  M.  2012. Eksploritasi  Bakteri  Indigen  pada Pembenihan  Ikan  Lele  Dumbo ( Clarias sp.)  Sistem  Resirkulasi Tertutup.  Jurnal  Ilmiah  Perikanan dan Kelautan 4: 193-197.
Ristiana,  Nana.,  D.  Astuti.,  dan  T.P Kurniawan. 2009. Keefektifan Ketebalan  Kombinasi  Zeolit  dengan Arang  Aktif  dalam  Menurunkan Kadar  Kesadahan  Air  Sumur  di Karangtengah Weru Kabupaten Sukoharjo.  Jurnal  Kesehatan  2:  91- 102.
Steel,  R.  G.  D.  dan  J.  H.  Torrie.  1991.
Prinsip  dan  Prosedur  Statistik .
Terjemahan.  Edisi  ke-2.  Gramedia
Pustaka: Jakarta.
Setijaningsih  L.  2009.  Peningkatan Produktivitas Kolam Melalui Perbedaan  Jarak  Tanam  Tanaman Akuaponik  Pada  Pemeliharaan  Ikan Mas  ( Cyprinus  carpio ).  Laporan Tahunan.  Balai  Perikanan  Budidaya
Air Tawar. Bogor. Sidik,  A.S.  2002.  Pengaruh  Padat Penebaran Terhadap Laju Nitrifikasi dalam Budidaya Ikan Sistem Resirkulasi Tertutup. Jurnal Akuakultur Indonesia 1: 47-51. Silaban, T. F.,Santoso, L., dan Suparmono. 2012. Dalam Peningkatan  Kerja  Filter  Air  untuk Menurunkan  Konsentrasi  Amonia pada Pemeliharaan Ikan Mas ( Cyprinus  carpio ).  Jurnal  Rekayasa dan Teknologi Budidaya Perairan 1: 47-56. Shafrudin,D. Yuniarti., dan M. Setiawati. 2006 . Pengaruh Kepadatan  Benih  Ikan  Lele  Dumbo ( Clarias sp) terhadap Produksi pada Sistem Budidaya dengan Pengendalian Nitrogen melalui Penambahan  Tepung  Terigu.  Jurnal Akuakultur Indonesia 5: 137-147.