door Rob J Davies, Principal Aquaculture Consultant &Head of RAS Projects bij Aqua Biotech Group, Malta

Om te overleven moet je je aanpassen en evolueren. Naarmate de behoefte aan viskwekerijen en onderzoekscentra op het land groeit, evenals de noodzaak om het ontwerp en de efficiëntie van dergelijke faciliteiten te verbeteren en de bedrijfskosten te verlagen om de haalbaarheid op lange termijn te vergroten. Om dit te doen, nieuwe technologische ontwikkelingen moeten worden getest voordat ze worden geïmplementeerd in een recirculerend aquacultuursysteem (RAS), wat het hebben van een R&D-centrum essentieel maakt.

Bovendien, de nieuwere faciliteiten moeten tastbare voordelen zien van deze recente ontwikkelingen; hoe meer je bouwt, hoe efficiënter en lager de bedrijfskosten zouden moeten zijn. Steeds hetzelfde ontwerp herhalen is een recept voor mislukking.

Een selectie van deze nieuwe technologieën, in combinatie met de reeds bestaande, hebben de afgelopen jaren snelle vooruitgang in het RAS-ontwerp mogelijk gemaakt. Het gebruik van microdosering van zuurstof en ozon met behulp van in het systeem ingebouwde redox- en DO-sondes heeft gezorgd voor een aanzienlijke verlaging van de bedrijfskosten van deze dure gassen.

De implementatie van nanobellentechnologie (niet te verwarren met microbellen), waar oververzadigde zuurstof langer in het water blijft zonder te ontgassen, betekent dat niet alleen de injectie-efficiëntie van dit gas is verbeterd en is verhoogd tot boven de maximale verzadiging, maar de secundaire effecten van gedeeltelijke sterilisatie van water (vermindering van bacteriën en pathogenen) en verlaging van de dichtheid (waardoor de pompkosten worden verlaagd), heeft meer voordelen toegevoegd aan de algehele bedrijfsefficiëntie. als laatste, het gebruik van geozoneerde eiwitafschuiming in zowel zee- als zoetwater, niet te onderschatten. De voordelen van deze technologie liggen op meerdere fronten:

• Verwijderen van microdeeltjes- (veel verder dan het vermogen van trommelfilters met een laag micron gaas), verbetering van de helderheid van het water, efficiëntie van de gasoverdracht, zicht op voer en eetlust, terwijl kieuwirritatie en het risico op waterstofsulfidevergiftiging door overtollige vaste stoffen in het systeem worden verminderd
• Constante gedeeltelijke sterilisatie van het systeem - Vermindering van schadelijke bacteriekolonies en pathogenen, en verschillende levensfasen van sommige parasieten
• Vermindering van stress bij vissen - Vooral bij het hanteren van situaties, die de eetlust verbetert bij het hervatten van normale operaties en de algemene gezondheid verbetert
• Verminderde heterotrofe concurrentie in de biofilter -Verhoging van de efficiëntie, terwijl ammoniak en nitriet gedeeltelijk direct worden verminderd door het gebruik van lage ozonniveaus
• Verhoogde ontgassing van CO2- Vooral met het gebruik van cascade-type skimmers die het afromingsproces combineerden met ontgassing, en verhoogde zuurstofniveaus in het systeem als de ozon terugkeert naar zuurstof

Ondanks deze operationele voordelen, gerealiseerd door het gebruik van geozoneerde eiwitafschuiming, er zijn nog steeds RAS-faciliteiten die worden gebouwd zonder deze technologie. In mijn ervaring, dit is voornamelijk te wijten aan het gebrek aan interne R&D-mogelijkheden (waar het werken met en testen van deze technologieën de vooruitgang van het hele RAS-ontwerp bevordert), evenals de verhoogde kapitaaluitgaven van het project met hun opname.

Echter, zodra ze zijn geïmplementeerd in een faciliteit, de besparingen en voordelen aan een operationele kant wegen ruimschoots op tegen de initiële kosten. Er zijn veel nieuwe RAS-installaties die hierdoor geen goede waterkwaliteit en helderheid kunnen bereiken en daarmee hun productiedoelstellingen niet halen.

Schotse zalmkwekerij

Eén case study van een faciliteit die dergelijke geavanceerde technologieën bevat en uiterst operationeel efficiënt is, is de nieuwe zalmkwekerij en onderzoeksfaciliteit die onlangs is gebouwd voor de Universiteit van Stirling in Schotland. de 240, 000 viskwekerij zal volledig schone, betrouwbaar en robuust zalmbestand dat niet wordt uitgedaagd door externe parasieten en niet lijdt aan lage ziekteproblemen, die de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van hun onderzoek zullen valideren.

Alastair McPhee, de Aquacultuur Facility Manager, zei dat de systemen '...de waarde van onze onderzoeksresultaten op langere termijn verbeteren en mogelijk voorkomen dat proeven moeten worden herhaald om belangrijke conclusies te testen... Ons ontwerp is commercieel relevant, met de toevoeging van speciale functies die volledig worden aangedreven door onze onderzoeksvereisten'.

Hij voegt eraan toe dat 'Ons systeem, bijvoorbeeld, zal ons in staat stellen om alle diervoeders die niet worden geconsumeerd terug te winnen en het gecreëerde afval op te vangen, die beide essentiële factoren zijn bij het uitvoeren van dieetproeven.'

Het inlaatbehandelingssysteem is ontworpen om een ​​relatief hoog aantal zwevende stoffen en tannines in het water te filteren, het overgaan van een bruine, modderig uiterlijk tot bijna perfecte helderheid. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van microdosering van ozon via een cascade zoetwater eiwitafschuimer, automatisch gecontroleerd met een redox-sonde die het ozonniveau op het hoogste verzadigingspunt meet. Het systeem is tevens voorzien van ontgassing, UV-sterilisatie en een secundaire redox-sonde als verdere behandeling en veiligheidskenmerken.

Het gebruik van de ozon, eiwitafschuiming en UV met inkomend water van zo'n lage kwaliteit, demonstreert de omvang van het reinigende vermogen dat dit behandelingsproces kan hebben, zelfs in zoet water.

De broedruimte voor eieren wordt voorzien van aanvullend water dat tot op één micron is gefilterd en de temperatuur van de omgevingslucht wordt zo geregeld dat deze nauw aansluit bij de watertemperatuur. De op maat gemaakte incubatietrays worden individueel gevoed zodat elk van de eieren een uniforme hoeveelheid zuurstof en nieuw water krijgt, de beste omgeving bieden om gezond te produceren, robuuste bak.

De 24 tanks in het groeiende systeem zijn uitgerust met volledige milieu- en bewakingssysteemcontrole, inclusief functies zoals fotoperiode en temperatuurmanipulatie, evenals microdosering van zuurstof en ozon, laag niveau geozoneerde eiwitafschuiming, kooldioxide monitoring en ontgassing, en volledige individuele controle over het voeren en het verzamelen van pellets/feces.

Het water is helder, met efficiënte verwijdering van macro- en microdeeltjes en constante gedeeltelijke sterilisatie. De hoge mate van filtratie is duidelijk in de overvloed aan bruin schuim geproduceerd door de geozoneerde eiwitafschuiming en slib uit het trommelfiltereffluent.

De ontwerpkenmerken van deze faciliteit en de minimale bedrijfskosten die duidelijk worden door het lage stroomverbruik van het enkelvoudige pomppunt in het systeem, laten zien wat er mogelijk is in een echt moderne en geavanceerde RAS met een vooruitstrevend ontwerp. Als dit efficiënt gebruik van zuurstof, ozon en stroom zouden worden gebruikt in grootschalige ontwerpen van viskwekerijen voor nieuwe faciliteiten, hun exploitatiekosten zouden tot een minimum worden beperkt en de haalbaarheid van RAS voor post-smolt-zalm en andere soorten zou toenemen.

De toekomst van RAS

Veel storingen in RAS-faciliteiten in de afgelopen 20-30 jaar hebben niet alleen hun wortels in hun fundamentele ontwerpbeperkingen, operationele kosten en gebrek aan management met de juiste RAS-ervaring, maar ook in hun financieel plan en de productiedoelstelling. Ik heb onlangs verschillende grootschalige RAS-kwekerijen in heel Europa bezocht en heb er nog geen gezien met een waterkwaliteit en helderheid die goed genoeg is om optimale groeiomstandigheden te bieden om gezonde vissen te produceren.

Veel van de nieuwe zeewaterfaciliteiten voor post-smolts gebruiken nog steeds geen zuurstof, ozon, eiwitafschuiming en pompkracht op de meest efficiënte manier, maar gebruik in plaats daarvan een oud ontwerp met materialen en apparatuur van mindere kwaliteit die veel stroom verbruiken, met als resultaat hoge bedrijfskosten, maar lage ontwerp- en constructiekosten.

Het resultaat is dat de faciliteit niet in staat is om de verwachte tonnage of aantallen te produceren, omdat de suboptimale waterkwaliteit de groei van de vissen onderdrukt. Dit, samen met de hoge bedrijfs- en onderhoudskosten, betekent dat de boerderijen waarschijnlijk niet aan hun verwachte financiële middelen zullen voldoen.

In de nabije toekomst, deze benadering moet veranderen om duurzame landbouwactiviteiten te garanderen. De constante ontwikkeling en het testen van nieuwe technologieën en opname in moderne grootschalige RAS is van het grootste belang om de bedrijfskosten te verminderen en de vissen werkelijk optimale omstandigheden te bieden, om een ​​maximaal groeipotentieel te bereiken en de financiële projecties van de boerderij te vervullen.

Als voormalig grootschalig RAS-manager zeewater, Ik heb deze complicaties aan den lijve ondervonden, maar in de afgelopen 10 jaar heb ik gezien dat de technologie om een ​​echt goed ontworpen RAS-boerderij te produceren met lage bedrijfskosten en een goede waterkwaliteit momenteel bestaat (zoals blijkt uit de nieuwe zalmkwekerij en onderzoeksfaciliteit voor de Universiteit van Stirling).

Het moet alleen worden geïmplementeerd door potentiële eigenaren van RAS-boerderijen, ervoor kiezen om te investeren in een faciliteit die de nieuwste technologie bevat en die de laagste bedrijfskosten zal bieden - in tegenstelling tot de laagste kapitaalinvestering met onhaalbare productiedoelstellingen en onbereikbare financiële projecties.