Senter for Resirkulering i Akvakultur

Transkript

1 Senter for Resirkulering i Akvakultur Sunndalsøra 27/02/08 Bendik Fyhn Terjesen bendik.terjesen@akvaforsk.no

2 Det skal bygges et forskningsenter for resirkulering av vann i akvakultur på Sunndalsøra Vedtak i Akvaforsk styre 23/05/07

3 Visjon: Gjennom forskning bidra til en kunnskapsbasert innføring av resirkulering i norsk akvakultur Mål : Planlegge, bygge og starte et forskningsanlegg basert på resirkulering av vann for laks

4 Hvorfor resirkulere vann? Kittelsen et al. (2006): Utstrakt vannbehandling kan være nødvendig for å møte smoltbehov Stabilit miljø kan gi fisken ledig energi til vekst og vedlikehold Reduksjon i innløp og utløpsflow gir bedre mulighet til kontroll av utveksling av patogener Bedre mulighet for gjennvinning av næringsstoff Besparelser i oppvarming av vann Bedre mulighet for årstidsuavhengig produksjon

5 Hva kan tale mot resirkulering av vann? Riktig design, dimensjonering og drift er helt avgjørende for fiskens velferd og ytelse Avansert teknologi, høye investeringskostnader Murphy s lov, hva som kan gå galt. Krever godt skolert og erfarent driftspersonell Problemer ved sykdomsutbrudd Utfordringer knyttet til utnyttelse av anlegget og utsettstidspunkt

6 Hvilke langsiktige mål har vi med senteret? Bidra til å finne optimale miljøforhold for laks i resirk Bidra til gode drift- og logistikkrutiner for laks i resirk Være lokal FoU-partner for oppdrettsindustrien Assistere leverandørindustri som ønsker uttesting av utstyr Delta i relevante NFR- og EU-prosjekter Fokus på utstrakt samarbeid med norske og utenlandske forskningsmiljø

7 Investeringer og eiere i senteret Budsjettert til i overkant av 30 MNOK Todelt eierskap: -Sjølseng Eiendom AS eier bygg (51% Sunndal Næringseiendom AS, 49% Nofima) -Nofima eier forskningsutstyret og tomt Støtte til investeringer fra M&R Fylke (2 MNOK) Støtte til drift fra M&R Fylke (1.4 MNOK) og Sunndal Kommune (0.9 MNOK)

8 Sunndalsøra Her er dere Her vil senteret ligge v/ tidligere Akvaforsk

9 Foto: Geovekst (2004)

10 Delentreprise grunnarbeider og inntaksledninger Juli 2007

11 Sjøvann 315 mm -10 µm filter UV/lufter -Råvann VP -Kjølt/varmet Fersk mm -Grunnvann rå -Luftet Fersk mm -Grunnvann VP -Kjølt/varmet -Luftet Backup 400 mm -Fersk/salt (filter/uv/lufter) -Elv backup -Turbin for vv -Kjølevann for vv Spillvarme +80ºC for VV Sunndal Energi

12 August 07- Februar 08 Prosjektering og tilbudsrunder Krav til bygg Krav til utstyr for å møte biol. behov Krav til forsøk & Biologiske krav

13 Dimensjonering og design av senteret Kapasitet 1. Identifisere maksimal belastning i.f.m. forsøk Forsøkshall 1, 2, og 3: 2 grams laks 4.2% daglig tilvekst 25 kg/m m 3 oppdrettsvolum 51 kar 14ºC ferskvann Veksthall 1, 2, og 3: 50 grams laks 2.5% daglig tilvekst 50 kg/m3 880 m 3 oppdrettsvolum 9 kar 14ºC ferskvann

14 Dimensjonering og design av senteret Kapasitet 2. Identifisere maksimal belastning ved produksjon 0+: stk 100 gram smolt Medio august 1+: stk 150 gram smolt Medio mars Stella simulering

15 QC 2 Dimensjonering og design av senteret Vannkvalitet ved maksimal belastning (TAN, forenklet) Behandling TE, eff. % QC 2 + P = QC 1 QC 1 P= produksjon Q= flow C 2 =innløpskons C 1 =utløpskons C 0 = 0 mg/l, ingen TAN TE=fjerningseffektivitet C 2 = C 1 + TE(C 0 C 1 ) Q = P (C 1 -C 2 ) En av de viktigste parametre er C1, konsentrasjon i fiskekaret Hvordan vil vi sette C1 for TAN i senteret?

16 Hvordan håndteres TAN i fisken ved økt nivå i miljøet? Konvertering Økt influx Ekskresjon Lagring Influx Økt NH 3 /NH 4 +, gir økt influks over permeabilt vev, slik som gjeller. Plasma [NH 4 +] Konvertering NH 4 + til aminosyrer Glutamat NH 4 + Glutamin Lagring Økt plasma pnh 3, gir økt muskel NH 4 + pnh H + 3 pnh3 NH + 4 Ekskresjon Økt plasma [NH 4 +] gir økt ekskresjon. Nye data tyder på økte transporterproteiner, slik som Rh-glycoproteiner Filosofi: Disse prosessene krever energi. Vi vil derfor gå så lavt ned i TAN som realistisk mulig for forsøk Konvertering NH 4 + til urea urea NH + 4 Glu Gln CP

17 Dimensjonering og design av senteret Vannkvalitet Bestemme TAN og nitritt ved maksimal belastning Forsøkshall 1, 2, og 3: 0.5 mg/l TAN 0.1 mg/l nitritt-n ph 7 14ºC ferskvann Veksthall 1, 2, og 3: 1 mg/l TAN 0.1 mg/l nitritt-n ph 7 14ºC ferskvann Styrer biofilter valg og dimensjonering Gir stort område til å studere effekter av TAN og nitritt kons. i RAS

18 Dimensjonering og design av senteret Vannkvalitet Bestemme CO 2 ved maksimal belastning Rapporter indikerer at kronisk CO 2 > mg/l kan ha negative effekter på laksefisk Forsøkshall 1, 2, og 3: 10 mg/l CO 2 ph 7 14ºC ferskvann Veksthall 1, 2, og 3: 10 mg/l CO 2 ph 7 14ºC ferskvann Styrer valg av flow, lufter og dimensjonering CO 2 er den foreløpig største tekniske utfordringen i prosjektet

19 Flow, effektiviteter og vannkvalitet Ved å øke resirk-flow, kan en forbedre vannkvaliteten ved en gitt rense-effektivitet Flow (l/min) RAS 1/2 Veksthall TAN Qr CO2 Qr O2 Qr Oppholdstid (min) Økt resirk-flow gir økte pumpekostnader og kan gi utfordringer i hydraulikk og effekter på fisken, ved lave oppholdstider i karet

20 69.1 x 25.5 m =1760 m2

21 Port Laste rampe Port Forsøks-hall 2 15 kar, 2 m dia Sampling Sluse Trapp Teknisk rom vvs Teknisk rom el. Lager Sentral vannbehandling 200m2 =200% av kar-areal Trapp Forsøkshall 3, 21 kar, 90 cm dia Sampling Sluse Sampling Sluse Forsøkshall 1 15 kar, 2 m dia Port Sluse 1ste etasje sentralkorridor, våt-areal Trapp Hovedinngang Sampling Sluse Sluse Sampling Sampling Port Veksthall 3 vbh 75% av karareal Dobbelt dør Veksthall 2 FT Veksthall 1 vbh 75% av karareal Port 10 meter

22 1 J = I E C A H 2 H J = I J A H = F A 2 H J. H I I D = # = E = 6 H = F F 6 A E I H L L I 6 A E I H A = C A H 8 A I A H > O C C B A H L = H A A * E B E J A H 4 ) 5 B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 K B J A H 6 = K B J A H 6 = * =? K. FA H I. A H I 5 = J 5 A J H = L = > A D E C A = L = H = H A = K B J A H A J = K B J A H B A H I C H K L = 6 =! * E B E J A H 4 ) 5 B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 6 H = F F. H I I D =! = H E = I J A A J = I A I A J H = H H H L J = H A =. H I I D = # = E = 6 H = F F 2 H J 0 L E C = 2 H J 8 A I J D =! L > D % # = L = H = H A =, > > A H 8 A I J D =. 6 8 A I J D = L > D % # = L = H = H 2 H J A J A H

23 = I J A H = F A 2 H J. H I I D = # = E = 6 H = F F 6 A E I H L L I 6 A E I H A = C A H 8 A I A H > O C C B A H L = H A A * E B E J A H 4 ) 5 B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 K B J A H 6 = K B J A H 6 = 1 J = I E C A H * =? K. FA H I. A H I 5 = J 2 H J 5 A J H = L = > A D E C A = L = H = H A = K B J A H A J = K B J A H B A H I C H K L = 6 =! * E B E J A H 4 ) 5 B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 6 H = F F. H I I D =! = H E = I J A A J = I A I A J H = H H H L J = H A =. H I I D = # = E = 6 H = F F 2 H J 0 L E C = A * E B E J A H L A I J D =! + I J H E F F A H L A I J D =! B E J A H A + I J H E F F A H L A I J D = * E B E J A H L A I J D = B E J A H 2 H J 8 A I J D =! L > D % # = L = H = H A =, > > A H 8 A I J D =. 6 8 A I J D = L > D % # = L = H = H 2 H J A J A H

24 = = I JA I J A H= H = F AF A 2 HJH J 2 H H A A JC B H BEI B H 8 K. H I I D = # = E = C EI JE C I = F E C = H A = " L JH 8 K 5 HJA HE C I = I E 6 H = F F 5 = F E C > A 6 A E I. H = C A H L L I! # 8 A I A H > O C C 6 A E I H A = C A H B A H L = H * E B E J A H 4 ) 5 A A B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 K B J A H 6 = K B J A H 6 = 1 J = I E C A H * =? K. FA H I. A H I 5 = J 2 HJH J 5 A J H = L = > A D E C A = L = H = H A = K B J A H A J = K B J A H B A H I C H K L = 6 =! * E B E J A H 4 ) 5 B E J A H + I J H E F F A H 4 ) 5 6 H = F F. H I I D =! = H E = I J A A J = I A I A J H = H H H 8L EI JE = C IH A = H H E@ H E A L JH &. H I I D = # = E = 6 H = F F 2 HJH J 0 L E C = A * E B E J A H L A I J D =! + I J H E F F A H L A I J D =! B E J A H A + I J H E F F A H L A I J D = * E B E J A H L A I J D = B E J A H 8 K 8 K 8 K JH H! 9 + % 9 + % 8 K 2 HJH J 8 A I J D =! L > D % # = L = H = H A =, > > A H 8 A I J D =. 6 8 A I J D = L > D % # = L = H = H 2 HJH J A JAA H J A H

25 Fish welfare and performance in recirculating aquaculture systems NFR strategisk institutt program RASALMO Hovedmål: Øke kunnskapen om hvordan velferd og ytelse hos Atlantisk laks avhenger av miljøforhold i systemer med resirkulering av vann

26 Samarbeidspartnere i RASALMO Nofima: Grete Bæverfjord, Harald Takle og Bendik Fyhn Terjesen (prosjektleder) SINTEF Byggforsk Vann og Miljø: Yngve Ulgenes UMB/APC: Liv Torunn Mydland Conservation Fund Freshwater Institute: Steve Summerfelt og Chris Good (WV, USA)

27 Modul 1: Utvalgte miljøkrav hos laks i resirkulering Fisketetthet: varierende kg/m 3. To-veis, enten i FT eller RAS Temperatur: To temp. To-veis design, enten i FT eller RAS TAN og nitritt: Det finnes få kroniske grensverdier for laks i ferskvann: vil teste graderte NH 4+ /NH 3 og nitritt konsetrasjoner. Modul 2: Design og driftsrutiner i resirk Effekt av RAS vs FT: fra startfôring til ½ år i sjø Oppholdstid: Effekter av kar HRT ved ulike vannhastigheter Ozon/UV: Effekter av vannbehandling i.f.m. vaksinering

28 Modul 3: Fôr og fôring i resirk Terjesen et al., upubl. Lav pelletstabilitet kan redusere rensegrad, og bidra til redusert vannkvalitet For høy pelletstabilitet kan redusere apetitt og fordøyelighet Vil teste to pelletstabiliteter i forskjellige RAS og studere effekter på fisk og systemets ytelse

29 Modul 4: Indikatorer på fisken og systemets ytelse Tradisjonelle indikatorer. Vekst, fôrutnyttelse, overlevelse Fokus på deformiteter og histologiske forandringer Vannkvalitet og flow Mikrobielle populasjoner i vann og biofilter (UMB) Molekylære indikatorer: Micorarray og spesifikke mrnas Biokjemiske/kjemiske: FAA, ioner, amm/urea i vev

30 Fremdrift i oppføring av senteret Kontraktsignering resirk-entreprenør ca. uke 10 Fundamentering ca. uke 11 Hall-elementer, kontraktsfestet des. 07, til uke 18 Oppstart modning biofiltre ca. uke 40 Ferdigstillelse uke 50

31 Takk til: Ledelse og styre i Akvaforsk og Nofima, Teknisk Gruppe Resirk 07: Yngve Ulgenes (SINTEF) Ole C. Norvik (SINTEF) Svein Olav Fjæra (UMB) Grete Bæverfjord Ståle Nerland Nils Haga Per Brunsvik Erlend Stubø Arne Kittelsen, og til Steve Summerfelt for verdifulle råd