Fosfor - en utfordring i fiskeoppdrett Et TVERR-forsk prosjekt

Transkript

1 Fosfor - en utfordring i fiskeoppdrett Et TVERR-forsk prosjekt John Mosbye, Odd Ivar Lekang, Olav Fjeld Kraugerud, Tore Krogstad

2 FOSFOR (P) - UTFORDRING Er en begrenset ressurs, og er i lett tilgjengelig noen få steder i verden (f.eks. Marokko/Vest Afrika og Kina) Er en fossil ressurs «Peak phosphorus» (når er usikkert, 2040 er blitt nevnt) Vital innsatsfaktor i verdens matproduksjon Ender opp som sterkt fortynnet fosfor i havet 2

3 Ikke alt fosfor i fiskematen (13000 tonn P/år) utnyttes fosfor mat, inkl CaHPO 4 Hvordan øke opptaket? 30% 70% 3

4 30% 70% Partikler 80% Løst 20% vannfjerning Tørt slam Hvordan fange dette fosforet? 4

5 Produksjonssystemer Settefiskanlegg lukkede anlegg i dag Matfisk åpne anlegg i dag lukkes? 5

6 Lukkede anlegg Kun i lukkede anlegg har man mulighet til fangst av fosfor Åpne systemer RAS systemer Veldig, veldig lav P kons Veldig lav P kons 6

7 Aktiviteter ved UMBs fosforprosjekt Bedre utnyttelse av fosforet i fiskematen Behandle fôr/råvarer for økt tilgjengelighet (mere P i fisken) Fangst av fosfor 50% av fosforutslippet i Norge kommer fra oppdrettsnæringen Norsk oppdrett 1,5% av fiskeforet er fosfor 9400 t fosfor (TP) slippes ut i vann (Wang et al 2012) Settefisken blir større (produksjonssystem) og lukkede anlegg er det mer og mer snakk om I tillegg fiskeri (tenk bare på klippfiskbeina som venter på å blir gjenbrukt) Gjenbruk av fosfor Gjøre det utilgjengelige fosforet biologisk tilgjengelig 7

8 Slam (ut) fra RAS Vann (ut) fra RAS - problem med lave konsentrasjoner (1-5 mg/l) UMBs forsøksanlegg 8

9 Fosforbinding Slam (ut) fra RAS Vann (ut) fra RAS Avvanning fra 1% til % tørrstoff Kjemisk Biologisk Mekanisk Fosforholdig slam Slam til jordbruk (gjenbruk av fosfor) Rent vann 9

10 Skisser (over & under): Ulike mekaniske membrantyper MEKANISK (P-binding fra RAS) Bilde 1: Enkeltdeler Vil fungere, men er dyrt og arbeidskrevende Bilde 2: Membranfilter, reellt oppsett 10

11 Utfelling KJEMISK (P-binding fra RAS) Adsorpsjon Ca-rike overflater binder anionisk fosfat (- H 2 PO 4- ). Kan brukes direkte som P-kilde (Får med Ca, totalt sett en mineralkilde) Evt. desorpsjon av fosfatet for å gjenbruke adsorbenten (eks. skjellsand) Bilde: Skjellsand er et eksempel på en adsorbent som er lett tilgjengelig, billig og kan brukes direkte som jordforbedring/gjødsel Fe og Al blir ofte benyttet til utfellinger, men gir et stabilt salt 11

12 Testing av faste adsorbenter Faste adsorbenter er vanlig i industrielle sammenhenger To strategier: 1. Bruke en fast adsorbent som, etter bruk, kan fungere som et fosforholdig gjødsel (dvs bli et produkt). Skjellsand er et alternativ (billig) 2. Finne en fast adsorbent som har en høy adsorpsjonskapasitet og som lett kan regenereres Det kommersielle produktet Lewatitt er et alternativ Uansett adsorbenter: bør kunne adsorbere en stor del av fosforet, og ha høy kapasitet (adsorbere mye P) 12

13 Bruk av skjellsand som adsorbent 13

14 Bruk av gjenvinnbar adsorbent (Lewatitt) 14

15 Skjellsand Er mest lovende, men adsorpsjonskapasiteten må økes. Foreløpig nås platåene for tidlig (for lite P pr kg skjellsand) til at det kan benyttes som P-gjødsel Å øke overflaten (maling) kan fungere, men da vil gjennomstrømningen reduseres Når konsentrasjonen av P når 2000 mg/kg kan skjellsanden testes i vekstforsøk 15

16 Konklusjoner Fosforutslippet fra fiskeoppdrettsanlegg er i størrelsesorden 50% av det totale fosforutslippet i Norge Adsorbenter virker lovende til å fange løst fosfor etter lukkede oppdrettsanlegg Den riktige adsorbenten/betingelsene er ikke funnet ennå Adsorbert fosfor har potensialet som fosforkilde til landbruket Økt opptak av fosfor fra fiskeforet har et stort potensial 16