Senter for Resirkulering i Akvakultur

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

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

Visjon: Gjennom forskning bidra til en kunnskapsbasert innføring av resirkulering i norsk akvakultur Mål 2007-2008: Planlegge, bygge og starte et forskningsanlegg basert på resirkulering av vann for laks

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

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

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

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)

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

Foto: Geovekst (2004)

Delentreprise grunnarbeider og inntaksledninger Juli 2007

Sjøvann 315 mm -10 µm filter UV/lufter -Råvann VP -Kjølt/varmet Fersk 1 400 mm -Grunnvann rå -Luftet Fersk 2 315 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

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

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 3 100 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

Dimensjonering og design av senteret Kapasitet 2. Identifisere maksimal belastning ved produksjon 0+: 200 000 stk 100 gram smolt Medio august 1+: 300 000 stk 150 gram smolt Medio mars Stella 9.0.3 simulering

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?

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

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

Dimensjonering og design av senteret Vannkvalitet Bestemme CO 2 ved maksimal belastning Rapporter indikerer at kronisk CO 2 > 10-12 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

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 2 550 3 517 CO2 Qr 1 668 4 169 O2 Qr 941 1 305 Oppholdstid (min) 20 25 Økt resirk-flow gir økte pumpekostnader og kan gi utfordringer i hydraulikk og effekter på fisken, ved lave oppholdstider i karet

69.1 x 25.5 m =1760 m2

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

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

Fish welfare and performance in recirculating aquaculture systems NFR strategisk institutt program RASALMO 2008-2012 Hovedmål: Øke kunnskapen om hvordan velferd og ytelse hos Atlantisk laks avhenger av miljøforhold i systemer med resirkulering av vann

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)

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

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

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

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

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