Produksjon av rotatorier med høy tetthet i et resirkuleringsystem

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Produksjon av rotatorier med høy tetthet i et resirkuleringsystem"

Gudrun Brekke
8 år siden
Visninger:

1 Store programmer HAVBRUK - En næring i vekst Faktaark Produksjon av rotatorier med høy tetthet i et resirkuleringsystem Jose Rainuzzo (SINTEF Fiskeri og havbruk AS, 7465 Trondheim) og Arne Kjøsnes (VannVekst, 7510 Stadsbygd) Mål: Å bygge opp et pilotanlegg som kan produsere rotatorier i kulturer med høy tetthet ved bruk av resirkuleringsteknologi. Introduksjon: En nødvendig forutsetning for vekst i marin akvakultur, er at man behersker produksjon av yngel i stor skala. Den kanskje største utfordringen i denne forbindelse er dyrking av rotatorier i tilstrekkelige mengder og til riktig pris. Den rotatorieproduksjonen som har foregått fram til i dag, har vært preget av at metoder og utstyr er utviklet i laboratorieskala. Det har vært lagt liten vekt på effektivitet i produksjonen. Når det skal produseres marin yngel i kommersielle anlegg, må man lete etter mer kostnadseffektive metoder. Rotatorieproduksjonen må bli stabil og forutsigbar, plassen i anlegget må utnyttes optimalt, unødige kostnader til oppvarming av vann må unngås og behovet for arbeidskraft i produksjonen må reduseres. I Norge dyrkes rotatorier stort sett bare i kulturer uten kontinuerlig vannutskiftning, der hele eller deler av karvolumet høstes når man har nådd en viss tetthet i kulturen. Tettheten i slike kulturer begrenses av vannkvaliteten. Ekskresjonsprodukter fra dyrene, fôrrester og fremmedorganismer akkumuleres i kulturene slik at miljøet etter hvert hindrer videre vekst. Slike kulturer når sjelden opp i tettheter over 300 dyr per ml. Dette gir dårlig utnyttelse av arealet i anlegget samtidig som produksjonen er arbeidskrevende og ustabil. SINTEF Fiskeri og havbruk har i samarbeid med VannVekst Arne Kjøsnes bygget opp et resirkuleringsanlegg for dyrking av rotatorier i høytetthetskulturer. Systemet har til hensikt til å produsere store menger rotatorier på et lite areal, med en stabil og kontrollert vannkvaliteten i kulturene. Systemet er basert på en modell utviklet i Belgia (Suantika et al. 2000), men med flere modifikasjoner som øker effektiviteten ytterligere. Anlegget ved SINTEF Fiskeri og Havbruk er bygget med midler fra prosjektene Intensiv produksjon av kveiteyngel - larvekultur og ernæring og Industriell produksjon av

et pilotanlegg som kan produsere rotatorier i kulturer med høy tetthet ved bruk av resirkuleringsteknologi.

2 torskeyngel, finansiert av Norges forskningsråd. Anlegget er utviklet i samarbeid med INDPRO (Verdal) og AquaOptima AS. Beskrivelse av anlegget: I anlegget som er utviklet ved SINTEF Fiskeri og havbruk, sirkulerer en del av vannet i rotatorietankene kontinuerlig gjennom et rensesystem, der forurensende forbindelser blir fjernet. På denne måten oppnås en langt høyere bæreevne i kulturene og produksjonsperioden vil vare lengre enn det man oppnår i stagnante systemer. Vannet ledes i rør til en vannbehandlingskrets. Ved bruk av ozon, proteinskimmer og biofilter renses vannet før det føres tilbake til rotatoriekarene. Hele vannvolumet i karene behandles på denne måten en til seks ganger i døgnet, hvilket gir en vannstrøm gjennom hvert rotatoriekar på 0,17-1,0 liter per minutt. I vannbehandlingskretsen sirkulerer vannet med 100 liter per minutt fra reservoartanken gjennom proteinskimmeren og biofiltret før det ledes tilbake til reservoaret. Resirkuleringsanlegget består av følgende komponenter (Fig 1): 1. Fire 250 L rotatoriekar 2. Reservoir tank 3. Protein Skimmer 4. Biofilter 5. Fôringssystemet Rotatorietanker og reservoartank Produksjonen skjer i 4 rotatoriekar, hvert med volum 250 liter. I rotatoriekarene er det montert en kasseformet sil, bestående av en ramme i polyetylen trukket med silduk (fig 3). Fra rotatorikarene strømmer vann gjennom denne silen, via et nivårør som sørger for konstant nivå og ut gjennom en ventil i bunnen. Silen sørger for at rotatoriene ikke blir med vannet ut av karet. For å hindre rask tilstopping av silduken, er det skapt en oppadgående vannstrøm langs sidene. Dette skjer ved at det bobles luft fra en diffusjonsslange montert rundt den nedre kanten av filterkassen. Fra rotatoriekarene

blir fjernet. På denne måten oppnås en langt høyere bæreevne i kulturene og produksjonsperioden vil vare lengre enn det man oppnår i stagnante systemer. Vannet ledes i rør til en vannbehandlingskrets.

3 ledes vannet til reservoiret, en åpen, rektangulær tank med volum ca 650 liter. En partifelle er montert i hvert rotatoriekar (fig 4) Hensikten var å fjerne større partikler fra vannet. Dette er viktig for å unngå rask tilstopping av porene i filterduken som returvannet fra rotatorietanken strømmer gjennom. Proteinskimmer og ozonering Fra reservoartanken pumpes 50 liter vann per minutt gjennom proteinskimmeren. Hensikten med denne er å fjerne proteiner og partikler fra vannet før det går til biofiltret. Ved hjelp av to venturipumper tilsettes vannet en blanding av luft og ozon som mikrobobler mens det strømmer gjennom en stående vannkolonne. Mikroboblene fester seg til partikler i vannet og flyter opp til overflaten av kolonnen. Der samles de forurensende partiklene i et skum som fjernes med jevne mellomrom (fig 5). Tilsetting av ozon dreper mikroorganismer samtidig som det øker mikroboblenes evne til å fange partikler. Figur 2: Karene er sirkulære med konisk bunn. Øvre diameter er ca 70 cm, høyde ca 100 cm, med volum for 250 L

Proteinskimmer og ozonering Fra reservoartanken pumpes 50 liter vann per minutt gjennom proteinskimmeren. Hensikten med denne er å fjerne proteiner og partikler fra vannet før det går til biofiltret.

4 Figur 3: Silduken av nylon, med maskevidde 64 mm, har en overflate på ca 0,15 m2 Figur 4: Partikkelfelle virker etter "airlift"-prinsippet. Rotatorie kulturen strømmer gjennom grovporet skumplast som fanger større partikler. Figur 5: Ozon tilsettes innsugningsluften til venturipumpene på proteinskimmeren. Proteinskimmer har en kapasitet på inntil 50 liter per minutt og har to venturipumper som hver blir tilført 100 mg O3 per time fra to stk. Sander Ozonisator 100. Biofilter Hensikten med biofiltret er å fjerne ammonium og nitritt fra vannet gjennom en nitrifikasjonsprosess. Denne prosessen skjer i følgende 2 reaksjoner ved hjelp av bakteriene Nitrosomonas og Nitrobacter. Ammonium blir i biofiltret oksidert til relativt

Proteinskimmer har en kapasitet på inntil 50 liter per minutt og har to venturipumper som hver blir tilført 100 mg O3 per time fra to stk. Sander Ozonisator 100.

5 ufarlig nitrat. Temperatur, ph og oksygeninnhold er viktige parametre som må overvåkes og reguleres for å gi god effekt i biofiltret. Nitrifikasjonshastigheten øker med stigende vanntemperatur og med økende konsentrasjon av totalt ammonium (TAN) til et visst nivå. Oksygen brukes i nitrifikasjonsprosessen (se reaksjonsligninger), så det er viktig at biofiltret har god tilgang til luft. Biofiltret som er bygget opp i prosjektet, består av en sylindrisk tank med volum ca 700 liter, diameter ca 80 cm, høyde ca 140 cm. Filtersubstratet er polyuretankurler, 2-3 mm i diameter. Substratets volum er ca 250 liter, hvilket gir en overflate på ca 200 m2. Et innvendig nivårør sørger for at det alltid står 60 cm vann i karet. På overflaten flyter substratet fritt og danner et 50 cm tykt skikt der den bakterielle aktiviteten i filteret foregår. I bunnen av karet er montert 3 diffusorrør. Gjennom disse tilføres ca 1 m3 luft i minuttet. Denne luften skaper en kraftig omrøring i vannmassen og bevegelse i filtersubstratet, samtidig som det sikrer rikelig med luft til bakteriene. Vann fra reservoartanken (50 liter per minutt) tilføres biofiltret via en sprederarm som roterer over substratet. Dette gir en jevn fordeling av vann gjennom filtret. Fra proteinskimmeren strømmer vannet (50 liter per minutt) inn under substratet i biofiltret. I denne sonen er det kraftig luftbobling. Dette vil bidra til å fjerne rester av ozon fra vannet. Fôringssystemet Skal man oppnå tettheter over 1000 rotatorier per ml, må man unngå at fôrkonsentrasjonen i kulturene blir for lav. Da er det nødvendig med automatisert utfôring som tilfører små mengder fôr med relativt korte intervaller. Et slikt system er konstruert ved SINTEF Fiskeri og havbruk. En beholder med fôrblanding står i et kjøleskap (fig 7). For å holde fôret i suspensjon brukes et selvkonstruert røreverk som er montert på toppen av kjøleskapet. Utgående aksling fra dette føres gjennom et hull i toppen på kjøleskapet. I enden av akslingen monteres en rotor som gir omrøring i fôrbeholderen. Fra fôrbeholderen er det forbindelse til doseringspumper, en til hvert rotatoriekar. Pumpene er styrt av programmerbare reléer. Fra doseringspumpene ledes fôrblandingen til rotatoriekarene. Produksjonspotensial Anlegget kan produsere ca. 0,5-0,7 milliarder rotatorier (L-type) per dag avhengig av fôr kvaliteten og fôring regime.

Oksygen brukes i nitrifikasjonsprosessen (se reaksjonsligninger), så det er viktig at biofiltret har god tilgang til luft.

6 Figur 6: Biofilter med spredearmen som roterer. Figur 7: Fôringssystem /120 Institusjon: Havforskningsinstituttet, Austevoll havbruksstasjon Prosjektleder: Torstein Harboe Kontaktperson: Torstein Harboe, 5392 Storebø E-post:

Havforskningsinstituttet, Austevoll havbruksstasjon 2001-2002

Like dokumenter

1.3 Komponenter i resirkuleringsystem for produksjon av rotatoriekulturer med høy tetthet

Store programmer HAVBRUK - En næring i vekst Faktaark www.forskningsradet.no/havbruk 1.3 Komponenter i resirkuleringsystem for produksjon av rotatoriekulturer med høy tetthet Jose Rainuzzo Arne Kjøsnes