1 Modellbasert pelletplassering i stormerd - neste skritt? CREATE

Transkript

1 1 Modellbasert pelletplassering i stormerd - neste skritt? CREATE Kristoffer Rist Skøien (NTNU) Morten Omholt Alver (SINTEF) Martin Føre (SINTEF) Torfinn Solvang-Garten (SINTEF) Turid Synnøve Aas (Nofima) Torbjørn Åsgård (Nofima) Jo Arve Alfredsen (NTNU)

2 2 Motivasjon Fôr utgjør ca. 50% av totalkostnaden i moderne lakseog ørretoppdrett 1 Dagens utfôringsmetoder fungerer Men, observasjoner tilsier at det er rom for forbedring Suboptimal pelletplassering: Velferd, miljø, økonomi Fôrtap estimert til 5-7% 2, 3 Modellbasert utforing, forbedre disse tre punktene 1 Fiskeridirektoratet, Cromey et al., Gjøsæter et al., 2008

3 3 Modellering av fôrdistribusjon i merd Et verktøy for å forstå fôrdynamikk Gir et estimat av fôrplassering i tid og rom i merdens volum

4 4

5 5 Modellering av fôrdistribusjon i merd Modellen utvidet fra 2D (Alver et al., 2004) til 3D Integrert med adferdsmodell for fisk (Føre et al.,2009) Modellert spredermønsteret fra Oehme et al.(2012)

6 6 Modellering av fôrdistribusjon i merd 120 m diameter 250 tonn fisk (1 kg snitt) 1 m x 1 m x 1 m celler 2 cm/s horisontal konstant strøm Synkerate 10 cm/s Skalering 0-50 g/m 3

7 7 Komponenter i modellen Fôrkomponent Fôringsrate Fôrspredning på overflate Pelletstørrelse/vekt Synkerate Miljøkomponent Temperatur Strøm Horisontalt strømningsfelt Turbulens Merddimensjoner Fiskekomponent: Antall fisk Størrelse/vekt distribusjon Fôrinntak Søke etter og prossessere fôr Metthet Oppførsel Apetitt Stiming Hierarki

8 8

9 9 Modellering av fôrdistribusjon i merder Mulige anvendelser: Simulering Estimere fôrtap ved forskjellige fôringsregimer og eksterne påvirkninger Optimalisere fôrmengde, tidspunkt og lokasjon for optimal plassering av fôret i tid og rom Operasjonelle Assistere operatør i daglig drift Sanntidsvisualisering av fisk og fôr i merden Assistert posisjonering av undervannskamera Modellbasert utfôring

10 10 Representerer modellen virkeligheten? Gjennom parametrisering bekreftes validiteten Store deler av modellen er basert på eksperimentelle resultater Videre eksperimenter er utført for å bestemme Pelletspredning i planet (diffusjon) Distribusjon av synkehastigheter Eksperimenter gjort ved Nofima og NTNU

11 11 Pelletdistribusjon i planet 100 m 2, 2,3 m dyp sjøvannstank 3, 6, 9, 12 mm pellets Lav, medium, høy tetthet

12 12 Pelletdistribusjon i planet R 50% R 95% Kalkulert med Hsu, (1999)

13 13 Synkehastighet

14 14 Synkehastighet

15 15 Videre arbeid Innarbeide pelletparametere i modellen Måle krefter på spreder og modellere denne Undersøke effektene av en aktuert spreder gjennom modellen Plassering i merd, munningsvinkel, sektorspredning

16 16

17 17

18 18

19 19 Operatør Merd Fôrings- kontroll Kamera Sensorer Modell

20 20 Takk Referanser: Alver M. O., Alfredsen J. A., Sigholt T Dynamic modelling of pellet distribution in Atlantic salmon (Salmo salar L.) cages, Aquacultural Engineering, Volume 31, Issues 1 2, Pages 51-72, ISSN , /j.aquaeng Cromey C. J., Nickell T. D., Black K. D Depomod-modelling the deposition and biological effects of waste solids from marine cage farms. Aquaculture 214 (1-4), Fiskeridirektoratet (Directorate of Fisheries) Føre M., Dempster T., Alfredsen, J. A., Oppedal, F., Modelling of Atlantic salmon (Salmo salar L.) behavior in sea.cages: A Lagrangian approach. Aquaculture 288, Gjøsæter J., Otterå, H. Slinde, E. Nedreaas K., Ervik A Effekter av spillfôr på marine organismer. Kyst og Havbruk, Hsu, D. Y., Spatial Error Analysis: A Unified, Application-Oriented Treatment. IEEE Press. Oehme M., Aas T. S., Sørensen M., Lygren I., Åsgård T Feed pellet distribution in a sea cage using pneumatic feeding system with rotor spreader. Aquacultural Engineering 51 (0), 44-52, ISSN , /j.aquaeng