NO20161924A1 - System og fremgangsmåte for å hindre påslag av lus på fisk i en oppdrettsmerd - Google Patents

Abstract

Publikasjonen vedrører et system og en fremgangsmåte for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg, hvilket system omfatter en notpose som er opphengt i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate, og et skjørt som er anordnet omsluttende notposen i det minste med en høyde på minst 5 meter og som er anordnet på utsiden av notposen, idet skjørtet, som kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet, men at dette kan være utformet slik at vann tillates å strømme gjennom i større eller mindre grad, er opphengt i et andre oppdriftslegeme som flyter på vannflaten i en avstand fra den det første omsluttende oppdriftslegeme, samt at systemet også omfatter et pumpesystem for å sikre tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innenfor skjørtet, karakterisert ved at avstanden mellom det første og det andre omsluttende oppdriftslegeme på vannflaten er minst tre meter og at oppdriftslegemene er forbundet med hverandre ved hjelp av avstandselementer for å sikre at avstanden mellom oppdriftslegemene opprettholdes.

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et system og en fremgangsmåte for å redusere miljøproblemene knytta til lakselus. Mer spesifikt vedrør oppfinnelsen en fremgangsmåte og anordning for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg, omfattende å henge opp en notpose i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate og henge opp et omsluttende mer eller mindre vanntett skjørt i et andre oppdriftslegeme i en utvendig avstand fra det første oppdriftslegemet og notposen, idet skjørtet, som kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet, men at dette kan være utformet slik at vann tillates å strømme gjennom i større eller mindre grad, og omfattende et pumpesystem for å sikre tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innenfor skjørtet.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Størrelsen på planktonisk nauplius-stadier og de infiserende copepodittstadier til L. salmonis er typisk i området rundt 500 til 700 µm i lengde og i området rundt 180 til 230 µm i bredde. Lakselus ikke bare påvirker oppdrettsfisken, men utgjør også et problem for villfisk siden planktoniske stadiene til lus er passivt spredt med vannstrøm til andre områder.

Kombinasjonen av infiserende lakselus forårsaker store kostnader for oppdrettsnæringen. Tradisjonelt er luseinfisering blitt behandlet med kjemikaler og farmasøytiske medikamenter, særlig ved behandling av fisk i bad. I de senere årene har lakselus imidlertid utviklet resistens mot mange av de kjente medikamentene og kjemikaliene som er blitt benyttet ved avlusing. Dette gjør kampen mot luseinfeksjon til et tiltagende problem for næringen. I tillegg er den en økende miljøbekymring på grunn av den store bruken av pesticider i oppdrettsvirksomheten, da slike midler påvirker både fiskevelferden, villfisken og andre organismer, så vel som vannkvaliteten generelt. Det er derfor et stort fokus på utvikling av og bruk av alternative metoder for å bekjempe lakselus. Denne aktiviteten omfatter både metoder for å redusere infiseringsraten av fisk ved å redusere antallet infiserende lus I vannet og behandling av allerede infisert fisk. I og med at ingen av disse metodene har vist seg å være tilstrekkelig for å redusere påslag alene, er kombinasjoner av forskjellige metoder i et integrert pesthåndteringssystem typisk anvendt. Ved siden av å bruke medikamenter og pesticider, er andre avlusningsteknikker utviklet for å behandle infisert fisk. Disse inkluderer for eksempel mekaniske innretninger for fjerning av lus som har festet seg på fisken gjennom å anvende vanndyser og børster, bruk av ferskvann, medikamentmating, så vel som å utplassere benytte leppefiske sammen med laksen i samme merd.

Andre metoder har fokusert på å forhindre påslag av lakselus som passivt transportert med vannstrømmen ved å bruk av omsluttende skjørt som beskyttelse. Det er velkjent at frittlevende stadier av lakselus typisk finnes i de øvre vannlag, typisk ned til fem til ti meter. Siden disse stadiene er positivt fototaktiske, samler de seg I de øvre lag nær vannflaten på dagtid og noe mer sprett og også funnet på dypere vann når det er liten lysintensitet slik som om natten. Basert på denne kunnskapen er det tidligere foreslått å anvende mer eller mindre permanent utsatt omsluttende skjørt av forskjellig typer for å beskytte de fem til ti øvre metere av en merd mot de frittlevende planktoniske stadier av lakselus som transporteres gjennom vannet og inn i merden av vannstrømmen. Skjørtene reduserer antallet lus som passivt transporteres med vannstrømmen inn i merden. Tester har vist at disse skjørtene kan redusere påslaget av lakselus på fisken og følgelig infisering lakselus. Både presenningsmateriale, vevde materialer og planktonnett har vært anvendt som skjørtemateriale i luseskjørtene. Ved anvendelse av nett kan en maskestørrelse velges som er egnet for å hindre frittlevende stadier (nauplius-stadiet I og II og det infiserende copepodid-stadiet) i å passere gjennom åpningene i nettet eller i det minste å redusere antallet organismer som passerer gjennom skjørtet. Siden skjørtet er satt ut i det øvre sjiktet av vannsøylen, typisk ned til rundt ti meter og dekker de områder der lus er til stede, noe som også påvirker vannstrømmen inn i merden. Som en direkte konsekvens vil mindre vann bli transportert inn I merden I det areal som er innesluttet av skjørtet, noe som potensielt også vil kunne redusere tilførsel av oksygen. Ved å anvende nett eller materialer med åpninger som skjørtmateriale, vil oksygentilførselen gjennom skjørtet til merden økes ved å øke mengden av vann som strømmer inn i merden. Fortsatt vil imidlertid skjørtet fungere som en barriere og en stor del av vannet vil bli ledet rundt skjørtet. Eksperimenter og praktisk uttesting har imidlertid vist at heller ikke nettbaserte luseskjørt nødvendigvis garanterer tilstrekkelig tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innen for nettet i alle situasjoner. Dette er særlig et problem når vanntemperaturen i sjøen øker i sommermånedene, noe som reduserer den generelle tilførsel av oksygen. Det er således et problem at den beskyttende effekten til permanent utsatte luseskjørt vil påvirke vannkvaliteten inne i vannsøylen innen for og slik påvirke fiskevelferden negativt.

Det er også tidligere kjent å anvende omsluttende skjørt for å isolere fisken mot skadelige algeoppblomstringer. I slike tilfeller er vanligvis skjørtet laget av tett presenning eller tettvevd duk som holder mikroalgene ute. Denne type skjørt blir typisk anvendt sammen med andre virkemidler for å sikre oksygentilførsel inn i den innesluttede vannsøylen.

Forbruk av oksygen hos fisk er en meget sentral parameter å ha kontroll på. Oksygenforbruket hos laks avhenger av kroppsstørrelse (Berg et al. 1993), temperatur (Wedemeyer 1996), vekstrate (Jobling 1994), fôringsrate (Forsberg 1997), svømmehastighet (Grøttum og Sigholt 1998) og stress (Portz et al.2006). Fiskens oksygenforbruk kan benyttes til å beregne hvor mye fisken produserer av velferdsrelevante metabolitter (CO2 og TAN) og er en forutsetning for dimensjonering av vann og oksygenmengder som skal tilsettes oppdrettssystemet. Biomassens samlede oksygenforbruk (såkalt bulk oksygen) kan beregnes når man kjenner oksygenkonsentrasjonen på vann inn og vann ut og vannstrømmen gjennom systemet (Q). Dette kan utrykkes ved Fick’s ligning; MO2= Q([O2]inn– [O2]ut]. For oppdrett i lukkede systemer skal man være klar over at det er funnet at vannhastighet og svømmehastighet har større betydning enn temperatur (Bergheim et al.

1993). Det er til dels stor variasjon i de ulike modellene for oksygenforbruk (Fivelstad og Smith 1991; Gebauer, 1992; Christansen et al.1990; Bergheim et al.1993;

Grøttum og Sigholt 1998) som er publisert for Atlantisk laks, hvilket betyr at man bør legge inn en tilstrekkelig sikkerhets margin når man planlegger lukkede flytende anlegg med oksygentilsetning. Man må også være oppmerksom på at sikkerhetsmarginer er ofte uvitenhetsmarginer. For store marginer kan bidra til at anlegg bygges for store og derfor får unødvendig høye produksjons kostnader.

Sikkerhetsmarginer bør som et minimum være utarbeidet på bakgrunn av ny forskning og en detaljert analyse av hva som kan oppstå. Siden oksygenforbruket blant annet er relatert til fôrinntaket (Forsberg (1997)) er det blitt foreslått at man kan estimere oksygenforbruket med en ratio i forhold til fôrinntak. Det er imidlertid stor variasjon i et slikt estimat (0.25 – 0.50 kg oksygen :1 kg fôr), hvilket borger for at estimater på produksjon av metabolitter ved bruk av en slik modell kan være tilsvarende usikre. Døgnvariasjoner i oksygenforbruk kan forventes i forhold til fôrinntak (måltider) og man kan forvente 15-25 % økning i forhold til gjennomsnittsforbruk i døgnet (Forsberg 1994). Oksygennivå i oppdrettssystemet må tilpasses fiskens behov og forbruk. For lave verdier kan føre til redusert vekst og økt dødelighet (Crampton et al. (2003); Bergheim et al (2006)) og dermed redusert velferd. De samme forfatterne påviste også en sammenheng mellom oksygenmeting i vann og laks sin tilvekst, som viser at metning bør være minimum 85 % (Thorarensen and Farrell, 2011). For høyt oksygennivå kan også gi problemer ved oksidativt stress (Karlson et al, 2011, Kristensen et al., 2010, Lygren et al., 2000, Rosten, 2009) Oksygenmetning på 140 – 150 % gir redusert tilvekst, økt dødelighet og redusert sykdomsmotstand (Lygren et al. (2000); Fridell et al.2000), redusert respirasjonsfrekvens, og akkumulering av CO2 i blod (Powell og Perry 1997). Lave oksygennivå kan øke giftigheten av ammoniakk (Alabaster et al. 1979). Eksponering for svært høye oksygennivå (500 %) kan forårsake redusert sjøvannstoleranse (Brauner et al.2000). Forskningen peker i retning av at oksygennivå mellom 80-100 % er å anbefale. Rosten (2010) anbefalte 100 % som målsetting for oksygennivå i intensivt oppdrett og i transport (Rosten og Kristensen 2011). Som en følge av dette må oksygennivå reguleres nøye med feedbacksystemer i et lukket oppdrettsanlegg, og hydraulikken i oppdrettsenhetene må være så god at det blir minimale gradienter i forskjellige seksjoner og dybder, og at fare for hypo- og hyperoksia unngås.(Hentet fra SINTEF rapport-nr. A21169 – Oppdrett av laks og ørret i lukkede anlegg – forprosjekt.)

Oksygenforbruket (MO2) til fisk øker med energiforbruket og forbrenningen til fisk. Fisk som har spist og som svømmer ved maksimal hastighet kan ha tre ganger høyere MO2enn sulten, hvilende fisk. Det er kjent at både temperatur og oksygeninnholdet i vann påvirker fiskens metabolske spillerom, det vil si differansen mellom maksimalt og minimalt oksygenforbruk. Generelt er spillerommet lite ved lave temperaturer (eksempelvis 3 til 6 °C) og høye (for eksempel 19-22 °C) temperaturer, og høyest ved optimaltemperaturen (13-17 °C) °C. Uansett er imidlertid laksen avhengig av å ta opp nok oksygen fra vannet for at det metabolske spillerommet skal opprettholdes. Jo høyere temperaturer i vannet, jo mer oksygen trenges.

Forsøk gjennomført av Havforskningsinstituttet viser den første negative effekten for fôrinntak ble registrert ved ca.70 % O2. Fôrinntaket sank gradvis ved synkende oksygenmetning. Ved 40 % O2var fôrinntaket redusert til 29 % av fôrinntaket til fisk som ble holdt ved 90 % O2.

Det er også påvist i forsøket med postsmolt gjennomført av Havforskningsinstituttet at melkesyre, et sluttprodukt av anaerobe metabolisme begynte å akkumuleres ved 60 % O2og stresshormonet kortisol ble utskilt ved 50 % O2.

Følgelig bør så lave oksygeninnhold unngås.

Oppdrett av laks har også noen uheldige innvirkninger på miljøet. Påslag av lakselus på oppdrettslaks i merd er et stort problem for oppdrettsnæringen, både med hensyn til spredning og konsentrasjon av lus i oppdrettsområder og for overføring av lus på villfisk. Luseskjørt har god verknad mot påslag av lakselus og det har blitt vist i storskala forsøk at det er opp mot 70 % mindre påslag av lus med luseskjørt kontra merder som ikke har montert luseskjørt. Dette tyder at to av tre lusebehandlinger kan unngås ved bruk av skjørt.

I dag ser vi problem med lave oksygennivå i merdene ved bruk av luseskjørt. Luseskjørt er et relativt enkelt tiltak å implementere for oppdrettsnæringa, men utfordringa er å sikre god vekst og hindre sjukdom i merder som bruker luseskjørt som vern mot lakselus. Dette utviklingsprosjektet skal bidra til å skaffe teknologiske løsninger til disse utfordringene.

Dagens luseskjørt er best egnet i område med begrenset havstrøm og som ligger i le for sterk vind og krefter fra bølger. Dersom luseskjørtet blir utsatt for sterk strøm/bølger har sjøen en tendens til å presse skjørtet inn i nota/merden, for så å løfte både luseskjørt og not opp slik at sjøvann kommer inn under skjørtet på undersiden og fisken blir presset sammen på en lite ønskelig måte. Når dette skjer vil sjøvann med lus slippe inn i merden og ønsket effekt uteblir.

Luseskjørta i seg selv viser seg effektive, men næringa blir mindre effektiv og fiskehelsa vert redusert om de blir benyttet uten at det gjøres noe med oksygennivåa i merden.

Effekten mot påslag av lakselus øker med dybden til skjørtet, men dette fører også til lavere utskifting av vann og lavere oksygenverdier i større deler av merden. Målinger ned mot og under 60 % oksygenmetning på 5 meter dyp har ikke vært uvanlig ved bruk av 10 meter djupe skjørt. Dette gjør at fisken vil holde seg på større dyp under «skjørtekanten» der vannutskiftingen ikke er hindra av skjørtet, for å sikre seg gode nok oksygenforhold. Det er gjort forsøk som viser at om laksen må velge så foretrekker den ideelle vanntemperaturer framfor ideelle oksygennivå. Dette kan føre til kronisk stress som fører til nedsett appetitt og svekka immunforsvar som igjen fører til nedsatt fiskevelferd/fiskehelse og lengre produksjonstid. Som følge av lavt oksygeninnhold i merdene har oppdrettere sett det nødvendig å fjerne luseskjørt allerede etter få måneder i sjø slik at skjørta blir brukt i korte perioder.

Dette er dokumentert som problemstilling i SINTEFs forskingsprosjekt 900711, ”Permanent skjørt for redusering av lusepåslag på laks”. Noen av hovedkonklusjonene fra denne er at mer eller mindre tette luseskjørt reduserer vannutskifting i merden. Oksygennivåa er lavere innenfor det avskjerma volumet, men fisken står ofte dypere dersom den har tilgjengelig plass under skjørtet.” Det er derfor et behov for å løse utfordringa med stillestående og oksygenfattig vann med bruk av permanent luseskjørt enten disse er tette eller slipper mer eller mindre vann gjennom.

Ved bruk av lusekjørt, enten disse er tette eller slipper mer eller mindre vann gjennom oppleves det også at skjørtet løfter seg når dette utsettes for strøm og/eller bølger. Det er derfor også et behov or en løsning som bidrar til å redusere en slik effekt. I tillegg er det et behov for utvikling av spesialtilpassa design på luseskjørt.

Videre er det et behov for nye metoder for å redusere luseeksponeringen til oppdrettslaks og da særlig fisk i åpne merdsystemer. Videre er det et behov for å fremskaffe miljøvennlige løsninger som reduserer den negative effekten av plankton og andre marine organismer, samtidig med at fiskevelferden ivaretas og opprettholder god nok oksygentilførsel.

Oppsummering av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vedrører i korte trekk en ny produksjonsenhet med merd omfattende en dobbel-ringløsning der dype luseskjørt er omsluttende plasserte på den ytre ringen, og der merden er utstyrt med pumpeutstyr for pumping av vann ut av merden slik at friskt, oksygenrikt vann trekkes opp fra dypere vann.

Et formål med oppfinnelsen består i å bedre fiskevelferden og trygge oppdrettsanlegget mot rømming av fisk.

Et annet formål ved oppfinnelsen består i å skaffe tilveie et verktøy som effektivt reduserer utfordringene i kampen for å redusere lusepåslaget og sikre merdkonstruksjonen mot skader ved å sikre at den er konfigurert for å tåle belastning fra vær og vind.

Nok et formål består i å fremskaffe en merdkonstruksjon som holder fasongen og den tiltenkte funksjon gjennom lang tid uavhengig av vær, vind, strøm og bølger.

Nok et formål ved oppfinnelsen består i å fremskaffe et pumpesystem som sikrer god nok for tilførsel av friskt oksygenrikt vann i den øvre del av merden.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen består i å sikre kontroll over oksygeninnhold og det indre miljø i en oppdrettsmerd.

Et annet formål ved oppfinnelsen består i å skaffe tilveie et pålitelig og sikkert forankringssystem som er anvendbart på ulike lokaliteter og ulike miljøkrefter og driftsforhold.

Nok et formål med oppfinnelsen består i å skaffe tilveie en merdkonstruksjon og forankringssystem med et omsluttende luseskjørt som kan fungere sammen uten at luseskjørtet har en uheldig eller skadende påvirkning på notposen som utgjør selve merden.

Nok et formål ved oppfinnelsen består i å tilveiebringe et system og en fremgangsmåte som i størst mulig grad sikrer et homogent oksygennivå i hele volumet innenfor et luseskjørt, ikke bare i enkelte vertikale «vannsøyler innenfor det vertikale skjørtvolumet i merden, men i hele vanntversnittet og –volumet.

Et ytterligere formål består i å tilveiebringe en luseskjørtkonfigurasjon som ikke endrer form, og dermed funksjon, som følgje av tidevannsstrøm eller annen strøm eller vind- og bølgepåvirkning.

Nok et formål med oppfinnelsen består i å sikre god fiskevelferd og dessuten sikre at lus ikke kommer inn i merden under nedre skjørtekant gjennom å sikre at luseskjørtet i aktiv stilling er utspilt til enhver tid slik at merdvolumet ikke blir dramatisk redusert ved sterk strøm eller ved at den nedre kanten på skjørtet blir trukket opp.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen består i å sikre en god utnytting av tilgjengelig plass i merden og med god oksygentilgang i heile merden.

Nok et ytterligere formål ved oppfinnelsen består i å lette andre arbeidsoppgaver på anlegget for røkterne ettersom slik at de kan arbeide med not og skjørt uavhengig av hverandre.

Formålene oppnås med et system og en fremgangsmåte som nærmere definert i de selvstendige patentkrav, mens utførelsesformer, alternative løsninger og varianter er definert i de uselvstendige patentkrav.

Ifølge oppfinnelsen er det fremskaffet et system for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg. System omfatter en notpose som er opphengt i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate, og et skjørt som er anordnet omsluttende notposen i det minste med en høyde på minst 5 meter og som er anordnet på utsiden av notposen, og et pumpesystem. Skjørtet kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk og er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet. Skjørtet er opphengt i et andre oppdriftslegeme som flyter på vannflaten i en avstand fra den det første omsluttende oppdriftslegeme. Systemet er konfigurert slik at avstanden mellom det første og det andre omsluttende oppdriftslegeme på vannflaten er minst tre meter og at oppdriftslegemene er forbundet med hverandre ved hjelp av avstandselementer for å sikre at avstanden mellom oppdriftslegemene opprettholdes.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform kan pumpesystemet være anordnet ved merdens øvre del og er slik konfigurert at overflatevann pumpes ut fa merdens overflate, slik at det etableres en oppad rettet vannstrøm inne i vannsøylen omsluttet av skjørtet, der vann hentes fra dypere nivå som erstatning for vann ved overflaten som pumpes ut.

Ifølge en utførelsesform kan p pumpen(e) være anordnet mer eller mindre i senter av merden, og er utstyrt med et rørsystem som sikrer at vann fra pumpen ledes og slippes ut utenfor skjørtet. Alternativt kan det anvendes et flertall pumper som hver er tilknyttet et avløpsrør som leder utpumpet vann fra overflaten ut over kanten på skjørtet. Pumpene kan være plassert med innsug inne i notposen ved dennes overside og/eller i det ringrom som dannes mellom de to oppdriftslegemene og mellom notpose og skjørt.

Nevnte pumpe(r) kan være anordnet i tilknytning til et flytelegeme og kan ha et innsug som ligger under vannflaten på et dyp mellom 1 til 5 meter, mens utløpsrør fra nevnte pumpe(r) ender med utløp på utsiden av skjørtet og kan med fordel være utstyrt med oppdriftslegemer.

System ifølge ett av kravene 1 til 6, der notpose og/eller skjørt er utstyrt med sensorer som måler oksygeninnholdet og som kommuniserer med en sentral styringsenhet for regulert drift av nevnte pumpe(r).

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg. Fremgangsmåten omfatter å henge opp en notpose i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate og henge opp et omsluttende mer eller mindre vanntett skjørt i et andre oppdriftslegeme i en utvendig avstand fra det første oppdriftslegemet og notposen, idet skjørtet, som kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk, er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet, men at dette eventuelt kan være utformet slik at vann tillates å strømme gjennom i større eller mindre grad. Fremgangsmåten inkluderer også bruk av et pumpesystem for å sikre tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innenfor skjørtet. I vannvannsøylen innenfor skjørtet installeres en eller flere pumper med vanninnsug i overflatevannet, idet vann i vannsøylens øvre sjikt pumpes ut slik at det etableres en innvendig oppad rettet erstattende vannstrøm i nevnte vannsøyle.

Ifølge en utførelsesform kan det anvendes flere enn én pumpe og disse kan være fordelt rundt i vannsøylen innenfor notposen og/eller i ringrommet mellom notpose.

Videre kan det anbringes sensorer i tilknytning til vannsøylen definert av skjørtet. Disse måler blant annet oksygeninnholdet i søylen måles på ett eller flere steder, og at signalene fra sensoren(e) anvendes for å styre pumpenes aktivitet og effekt.

Noen av formålene kan oppnås ved å anvende en ny type produksjonsenhet ening med:

● En egen adskilt flyteenhet for luseskjørtet i form av en flytering anordnet typisk om lag 3 meter utenfor flyteringen som merden henger i, slik at det samlet er etablert et doble sett med konsentrisk anordnede flyteringer.

● Et spesialutvikla luseskjørt typisk med høyde på om lag 10 meter, montert på og hengende vertikalt ned fra den ytterste flyteringen. Det tilstrebes at skjørtet kan stå lenge ute og bli spylt for groe og lignende for å sikre at den nedad rettede gravitasjon/vekt av skjørtet ikke blir for stor. Integrert pumpesystem Skjørtet kan være mer eller mindre laget av en mer eller mindre tett duk, der noe vann også kan slippe gjennom duken, men der lakselus holdes utenfor. Duken kan for eksempel være utstyrt med gjennomgående åpninger med en lysåpning som har en mer eller mindre lik og kan være vevd mer eller mindre tett, slik at vann også kan trekkes inn gjennom skjørtveggen. Et pumpesystem kan være anordnet i overflaten for pumping av overflatevann ut av merden, slik at dette erstattes med oksygenrikt, friskt vann som vil strømme oppad fra dypere lag og trekkes inn under den nedre skjørtekanten og eller som trekkes inn gjennom luseskjørtet. Derved skiftes oksygenfattig vann fra merdens øvre del ut med friskt vann fra dypere nivå.

Videre løses noen av formålene ved å skifte ut oksygenfattig vann fra merden med pumper styrt av sensorer og programvare. Et styringssystem som overvåker oksygennivå i de øvre vannlag i merden ved hjelp av sensorer og sender signaler til en styringsenhet med en programvare som styrer pumpehastighet og driftsvarighet.

Behovet for rensefisk blir redusert. Store ressurser blir i dag brukte på å skaffe, røkte og ta vare på rensefisken. Svært mye rensefisk blir også drept i avlusingsprosessener, og mange stiller nå spørsmål om overfiske av rensefisk truer lokale naturlige bestander.

Ved løsningen ifølge oppfinnelsen kan en anvende egne forankringssystem for den ytterste ringen og et forankringssystem mellom den innerste og ytterste ringen.

Redusert bruk av medikamenter vil også redusere miljøpåvirkningen fra oppdrettsnæringen. Spesielt gjelder dette kitinsyntesehemmere som på grunn av lang nedbrytingstid kan være skadelig for krepsdyr rundt anlegga. Færre avlusinger vil også dempe seleksjonstrykket på lusebestander og bremse utviklinga av resistens mot medikament. Lavere lusetall vil også gi mindre smittepress på bestanden av vill laksefisk i produksjonsområdene.

Bruk av pumpesystemet vil øke oksygennivået til et slikt nivå at permanent bruk av luseskjørt ikke hemmer god fiskevelferd. Dette vil gjøre bruk av luseskjørt langt mer attraktivt for næringa som tiltak mot lus da en ikke reduserer tilvekst, fiskehelse eller produksjonskapasitet ved anlegget.

Med et pumpesystem i merdene som sikrer god utskifting av vann vil oksygen-verdiene være optimale i hele vannsøylen innen for skjørtet samtidig som luseskjørtet hindrer påslag av lus.

Ved å sørge for godt vannmiljø i merden vil luseskjørt også kunne brukes i perioder med høy biomasse og høy vanntemperatur, særlig i perioden juliseptember, da det erfaringsmessig er størst utfordringer med lakselus og lave oksygennivå i merdene.

Bruk av luseskjørt vil redusere mengden avlusningstiltak med fartøy opp mot merd, noe som også vil redusere muligheten for å påføre skape på nota som igjen vil redusere fare for rømming. I tillegg vil korrekt dimensjonert fortøyning redusere rømmingsfaren.

Ved bruk av oppfinnelsen unngås, eller i det minste redusert påslag av lus, noe som eliminerer eller i det minste vesentlig reduserer medikamentbruk, som igjen er positivt for å redusere resistensutviklinga.

Færre slike operasjoner gir videre mindre stresspåvirkninger for fisken og bedrer fiskevelferden. Dette vil kunne ha effekt på fôrfaktoren og dermed på fôrforbruket. Bedre fôrfaktor som følge av færre handteringer vil også ha betydning for utslipp av næringssalt, noe som vil bidra positivt for å redusere miljøavtrykket og redusert antall medikamentelle behandlinger reduserer utsleppet av ulike virkestoff.

En annen viktig fordel er at når en bruker doble, konsentriske ringer, er skjørtet er uavhengig og godt separert fra nota og en har mye større fleksibilitet når en skal velge utstyr. Med andre ord kan en velge type skjørt helt uavhengig av hvilken type not som er i bruk og omvendt.

I og med at det anvendes to separate, konsentriske ringer som ligger i stor avstand fra hverandre vil røkternes arbeid på merden forenkles og lettes ettersom de kan arbeide med not og skjørt uavhengig av hverandre.

Å pumpe opp vann fra dypet ved pumper plassert nede i bunnområdet av merden har vist seg å og liten effekt, da dypvannet som ofte har større vekt på grunn av lavere temperatur og høyere salinitet ikke blander seg med overflatevannet, men synker ned på grunn av på grunn av større vekt, mens ved løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse bringes dette vannet til fritt å strømme oppover og etterfylle tomrommet som utpumpingen har skapt.

I og med at det anvendes dobbelt med ringer, vil røkterne kunne bevege seg fra ytre til indre ring via en gangbro og man skal kunne flytte på merdene i forhold til hverandre ved behov eksempelvis under fôrleveranser, levering av fisk og lignende, tilpasset dagens drift.

En annen fordel med foreliggende løsningen er at en ikke trenger å penetrere notveggen eller skjørtveggen. Ved en løsning der innsug er gjort i ringrommet mellom notvegg og skjørt består i at fisken inne i nota ikke blir påvirket av noe utsug eller pumpevirksomhet.

For alle løsningene kan ende på røret som suger inn vannet kan ligge rett under vannflater, fortrinnsvis på et dyp som alltid vil være neddykket selv ved den bølgehøyde som kan opptre i anlegget. Typiske dybder kan være i området 1 til 5 meter. Det skal også anføres at de ulike innsugningsrørene kan ligge på ulike, individuelle dybder.

Kort beskrivelse av tegningene

I det følgende skal utførelsesformer av oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, der:

figur 1 viser skjematisk og i perspektiv et oppriss av en merd utstyrt med et luseskjørt og der retningen for tilførsel av vann inn i merden er vist med piler;

figur 2 viser skjematisk et strømningsbilde på generell basis av vannstrøm forbi en merd;

figur 3 viser skjematisk et snitt gjennom en mulig pumpetype for å pumpe ut vann fra det øvre vannlag i merden;

figur 4 viser skjematisk og i perspektiv en andre utforming av pumpesystemet der vann pumpes ut fra rommet mellom luseskjørt og notvegg;

figur 5 viser skjematisk og i perspektiv et snitt i forstørret målestokk gjennom den øvre del av utførelsesformen vist i figur 4;

figur 6 viser skjematisk og i perspektiv en tredje utførelsesform av et pumpearrangement ifølge oppfinnelsen;

figur 7 viser skjematisk et mulig system for oversendelse av ulike målte parametere til en sentral styringsenhet; og

figur 8 viser skjematisk et styringssystem for å sikre riktig tilførsel av oksygen inn i merden.

Detaljert beskrivelse av utførelsesformer vist i figurene

Figur 1 viser skjematisk og i perspektiv et oppriss av en merd 10 som omfatter et ringformet flytelegeme 11 og en for eksempel en konvensjonell notpose 12 opphengt på konvensjonell måte i det ringformede flytelegemet 11. Merden er videre utstyrt med en arbeidsplattform og rekkverk. Merden omfatter videre et ytterligere flytelegeme 13 som er konsentrisk anordnet på utsiden av det første flytelegemet 11 i en avstand fra dette første flytelegemet. Avstanden mellom de to konsentrisk anordnede flytelegemene 11,13 er så stor at disse ikke er ment å komme i berøring med hverandre. Denne avstanden kan eksempelvis være typisk 3 meter. Et periferisk anordnet luseskjørt 14 er opphengt fra det andre flytelegemet 13. I og med den store avstanden mellom de to flytelegemene 11,13 vil også avstanden mellom veggen i notposen 12 og luseskjørtet 14 være tilsvarende stor, og så stor at ikke skjørtet 14 lett kommer i konflikt med den tilhørende vegg i notposen 12.

Skjørtet 14 kan være mer eller mindre tett, eller det kan være av en type som med lysåpninger som er så store at en viss mengde vann gjennom, samtidig med at lakselus som driver forbi merden på utsiden og hindres o å komme inn på grunn av luseskjørtet 14.

De to flyteringene på vannflaten kan eksempelvis ha en diameter i størrelsesorden på for eksempel 140, 160 eller 200 meter. For å opprettholde blant annet sikkerhet er ikke røkternot 12 og skjørtet 14 hengt opp på samme flytering. Dette vil kunne bedre rømmingsrisiko. Skjørtet 14 vil fortrinnsvis være ganske tungt og skal strekke seg for eksempel gå ti meter ned i sjøen.

I og med at det anvendes luseskjørt som enten er ganske tett eller slipper begrenset mengder med vann gjennom lysåpningene i skjørtmaterialet, er merden 10 ifølge oppfinnelsen utformet med et pumpesystem anordnet i det øvre område i merden 10. Dette pumpesystemet er konfigurert for å pumpe ut vann fra de øvre vannsjikt inne i røkterposen 11, for slik å erstatte det utpumpede overflatevannet med vann fra dypere sjikt som bringes til å strømme nedenfra og mer eller mindre vertikalt opp i volumet innesluttet av luseskjørtet 14. Fiskens svømmemønster inne i røkterposen vil kunne bidra til en sirkulasjon også i tverr-retning inne i det vannvolum som er innesluttet av luseskjørtet.

Luseskjørt finnes i ulike dimensjoner og omkretser, men typisk blir det benyttet omkretser på 140m, 160m og 200m. Foretrukket høyde på luseskjørtet er 10m. Basert på disse dimensjonene kan følgende tabell for mengde av vann som teoretisk finnes innenfor luseskjørtet være:

Mengden vann som bør skiftes ut blir bestemt av minste nivå en ønsker på oksygenmetning. Hvor mye av vann som må skiftes ut i løpet av ett døgn, er noe en må finne ut gjennom å regulere utskiftningsmengden samtidig med at en overvåker nivået på oksygenmetninga i vannet. En annen faktor som påvirker oksygennivået er mengden fisk og størrelsen på denne.

Som en ser av tabellen er det snakk om store vannmengder som skal flyttes, og pumpekapasiteten vil være tilsvarende. Ifølge den viste utførelsesform suges vann ut ved å montere sjøvannspumper 15 i toppen av merdene 10. Pumpen 10 suger ut vann fra senter av merden 10 til utsiden av skjørtet 14. Dermed vil sjøvann bli trukket inn i området nedenfor skjørtekanten og i bunnområdet av merden 10 og det vil bli skapt en naturlig vannsirkulasjon, der lusefritt, oksygenrikt vann blir trukket inn i merden fra et dyp som tilsvarer lengden på skjørtet. Bevegelsen av vann er indikert med pilene vist i figur 1.

Ved å plassere innsug og utløp av pumpene 15 med innsug rett under vannflaten optimale dyp, vil en kunne begrense effektforbruket til pumpene da en unngår stor løftehøgde. Videre er det viktig å optimalisere innsug og utløp for på best mulig måte å nytte forflytning av væske til å skape gunstig vannsirkulasjon inne i merden. Innsuget kan være i toppen, eksempelvis 0.5 m, samt omfattende et perforert rør eller rør med hull, slik at det formes en «elv» som renner opp og ut.

Pumper, koplinger og sensorer kan alle være elektriske for å unngå forurensning til miljøet.

Pumpesystemet er konfigurert for effektivt å kunne skifte ut vann i tilstrekkelig grad og kan for dette formålet være utstyrt med ett eller flere grenutløp 16. Ifølge den viste utførelsesform omfatter pumpesystemet en sentralt plassert sjøvannspumpe 16 med fire delgrener 16 fra pumpens 16 utløp, idet utløpsgrenene 16 strekker seg radialt ut fra den sentralt plasserte pumpe 15 med grenutløp 16 på utsiden av skjørtet 14. Løsningen er utstyrt med fire grener 16, slik at det eventuelt er mulig å sikre at utpumpet vann slippes ut nedstrøms for den til enhver tid opptredende havstrøm i området. Utløpene fra grenene 16 kan være under vann og for å redusere belastning på grenene 16 eller for å nøytralisere vekt, særlig under pumping, kan disse være utstyrt med oppdriftslegemer 17. Det kan eventuelt også være anordnet oppdriftslegemer (ikke vist) på den del av grenutløpene 16 som er beliggende inne i merden 10.

Figur 2 viser skjematisk et typisk strømningsbilde på generell basis av vannstrøm forbi en merd 10. Som antydet vil vann komme fra en retning og på grunn av det tette luseskjørtet vil vannet ledes rundt merden 10. Om skjørtet 14 utsettes mor mye strøm vil gjerne legge seg «flatt» og nedre kan vil som en konsekvens løfte seg opp. Dette kan gjøre at noe lus følger med vannstrømmen ned og opp under skjørtene, slik at lusa kommer inn i systemet. Det er derfor av betydning å sikre at skjørtet blir stående i en så vertikal stilling som mulig.

Det skal anføres at både strøm- og bølgeretning vil kunne endre seg selv om noen retninger er mer fremherskende enn andre. Endre. Systemet ifølge oppfinnelsen vil overvåke retning og ta hensyn til dette ved styring til hvilke pumper som skal kjøres og hvilken pumpekapasitet som til enhver tid skal benyttes.

Figur 3 viser skjematisk et snitt gjennom en mulig type pumpe 15 for å pumpe ut vann fra det øvre vannlag i merden 10. Pumpa 15 må være frekvensregulert, slik at kapasiteten på utskifting av vann kan reguleres basert på mottatt signaler og registreringer fra oksygensensorer plassert på egnede steder i vannvolumet innenfor skjørtet. Pumpene kan enten være basert på en miksertank, dvs. en propell i rør som skyver vann, eller en tradisjonell nedsenkbar pumpe som henter vann fra en brønn i senterenheten 19. Selve pumpene er standardpumper som er basert på organisk olje og smøring, idet det er koblinger/fremføring og styringen av disse som er det unike.

I merdsystemet kan det settes inn flere slike pumper for å ha nok kapasitet, og reservekapasitet dersom en skulle få problem/drive service på en eller to av pumpene.

Figur 4 viser skjematisk og i perspektiv en andre utforming av pumpesystemet der vann pumpes ut fra rommet mellom luseskjørt og notvegg ved hjelp av fire sjøvannspumper 16 som suger inn sjøvann fra et nivå rett under havflaten. Ifølge denne utførelsesformen suges sjøvann opp fra ringrommet 18 mellom notvegg 12 og skjørt 14. For øvrig er både notpose 12 og skjørt 14 hengt opp i hver sitt ringformede flytelegeme, 11,13 og de resterende deler av merden er sammenfallende med hva som er vist og beskrevet i tilknytning løsningen ifølge figur 1. Figur 5 viser skjematisk og i perspektiv et snitt i forstørret målestokk gjennom den øvre del av utførelsesformen vist i figur 4. Som antydet i er sjøvannspumpen anordnet inne i den horisontale delen av røret som ligger på plattformen oppe på det ytre flytelegemet 14. Igjen er det vist en løsning med fire slike pumper uten at dette skal være begrensende for beskyttelsesomfanget.

Figur 6 viser skjematisk og i perspektiv en tredje utførelsesform av et pumpearrangement ifølge oppfinnelsen. Ved denne løsningen anvendes det et pumpesystem som har mange likhetspunkter med det system som er vist i figur 4 og 5,men hvor innsuget til pumpene er plassert neddykket inne i vannvolumet innhegnet av luseskjørtet. Systemets horisontale del, som også inneholder selve pumpen er understøttet både av den ytre og indre flyteringen. For øvrig er pumpesystemet likt det som er angitt ovenfor.

Figur 7 viser skjematisk et mulig system for oversendelse av ulike målte parametere til en sentral styringsenhet; mens figur 8 viser skjematisk et styringssystem for å sikre riktig tilførsel av oksygen inn i merden 10. En pumpeløsningen vil også være helt avhengig av et velfungerende sensor- og styresystem. Dette oppnår vi med å bruke sensorteknologi tilpasset teknologiske løsning i kombinasjon med et PLS-system.

Overvåkings- og styresystemet omfatter en rekke sensorer med innebygde eller tilknyttede trådløse sendere som kontinuerlig eller periodisk sender sognaler til en mottaker tilknyttet en prosessor med skjerm og kontrollpanel som er utplassert på dertil egnede steder for overvåking og styring av:

● Oksygennivå ulike steder i merden

● Salinitet på ulike dyp

● Temperatur i vann på ulike dyp

● Mengde vann som blir skiftet ut

● Effektforbruk på anlegget (kWh)

● Turtall på pumpene

● Dynamiske krefter på innfesting og forankringssystem

● Strømmåling i sjøen, fart og retning på ulike dyp

● Integriteten til skjørtet

● Integriteten til nota

● Integriteten til ringene

● Bevegelsen til biomassen

● Værdata og signifikant bølgehøyder.

Alle innsamlet data vil bli lagret i et styringssystem og visuelt framstilt på en PC-monitor. Dette systemet vil også sende alarmvarsel via SMS dersom det oppstår noe uventet. Data vil være tilgjengelige for videre analyse og blir samla i endelig rapport for prosjektet.

Sensorsystemet vil også kontinuerlig logge effektforbruket til anlegget. Det vil være svært viktig å klare å optimalisere turtallet på pumpene slik at utskiftinga av vatn gir optimale vekstforhold for fisken, og så dårlige forhold som mulig for lusa, samtidig som en reduserer effektforbruket på anlegget til et minimum.

Et utstrakt, kalibrert sensorsystem må monteres og nyttes for kontinuerlig å kunne logge:

● Strekk i de ulike ankerfestene og festene inn mot skjørt

● Logging av dybden på nedre skjørtekant.

● Logging av bevegelsene til skjørtet i forhold til nota

● Logging av strøm på ulike dyp (styrke og retning)

● Vindmålinger (styrke og retning).

Et omfattende, kalibrert sensorsystem må monterast og nyttes, for kontinuerlig å kunne logge følgende:

● Oksygennivå på mange ulike stader og djupner i merden

● Effektforbruk på hele anlegget

● Mengde vatn som blir pumpa ut

Bruk av større skjørt fører til at anlegget blir utsett for større krefter. Ifølge oppfinnelsen installeres og anvendes sensorer som kontinuerlig måler belastningene i hele fortøynings-konfigurasjonen, både i ankerliner, i fortøyningsramma og i haneføttene, etter at anlegget er sett ut og er i drift.

Data fra målingene vil bli logget og lagret sammen med andre målte parametere som f.eks. værdata og strømforhold. Selv om belastningene som er beregnet i analysen tar høyde for «worst case scenario» med tanke på vind, bølger, strøm etc., vil en med disse målingene ha data som en kan sjekke opp mot de beregnede verdiene i analysen for å se om de faktisk stemmer med de faktiske kreftene. I tillegg til det, vil en kontinuerlig måle hvorledes endringer i parametere/konfigurasjon faktisk påvirker belastningene i de forskjellige bestanddelene i fortøyningskonfigurasjonen.

Slike endringer kan f.eks. være:

� vind, bølger og strøm (styrke og retning)

� ring med eller uten luseskjørt

� forskjellige størrelser på luseskjørta

� ringenes plassering i forhold til hverandre og i forhold til flåten (lo eller le side) � med eller uten biomasse i merdene

� bruk av sirkulasjonspumpe(r) i merden og plasseringen av pumpen(e) � påkjørsel eller andre uforutsette hendelser

� brudd i en eller flere fortøyningsliner

� ekstra last ved båtanløp (smoltlevering, avlusing, henting av fisk, forleveranser).

Lastceller monteres i alle forankringspunkter på paret med ringer for kontinuerlig logging av de belastninger som til enhver tid opptrer i ringene og forankringene.

.

Claims (10)

Patentkrav

1. System for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg, hvilket system omfatter en notpose som er opphengt i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate, og et skjørt som er anordnet omsluttende notposen i det minste med en høyde på minst 5 meter og som er anordnet på utsiden av notposen, idet skjørtet, som kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet, men at dette kan være utformet slik at vann tillates å strømme gjennom i større eller mindre grad, er opphengt i et andre oppdriftslegeme som flyter på vannflaten i en avstand fra den det første omsluttende oppdriftslegeme, samt at systemet også omfatter et pumpesystem for å sikre tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innenfor skjørtet, karakterisert ved at avstanden mellom det første og det andre omsluttende oppdriftslegeme på vannflaten er minst tre meter og at oppdriftslegemene er forbundet med hverandre ved hjelp av avstandselementer for å sikre at avstanden mellom oppdriftslegemene opprettholdes.

2. System ifølge krav 1, der pumpesystemet er anordnet ved merdens øvre del og er slik konfigurert at overflatevann pumpes ut fa merdens overflate, slik at det etableres en oppad rettet vannstrøm fra dypere nivå som erstatning for vann ved overflaten som pumpes ut.

3. System ifølge krav 1 eller 2, der pumpen er anordnet mer eller mindre i senter av merden, og er utstyrt med et rørsystem som sikrer at vann fra pumpen ledes og slippes ut utenfor skjørtet.

4. System ifølge krav 1 eller 2, der pumpesystemet omfatter et flertall pumper som hver er tilknyttet et avløpsrør som leder utpumpet vann fra overflaten ut over kanten på skjørtet.

5. System ifølge krav 4, der det anvendes minst en pumpe utformet med et innsug som enten er plassert innenfor det første flytelegeme eller mellom de to oppdriftslegemene, mens nevnte minst én pumpes utløp er beliggende utenfor den ytre ring.

6. System ifølge et av kravene 1 til 5, der nevnte pumpe(r) er anordnet i tilknytning til et flytelegeme og er beliggende over vannflaten mens innsuget ligger under vannflaten på et dyp mellom 1 til 5 meter mens utløpsrør fra nevnte pumpe(r) er utstyrt med oppdriftslegemer.

7. System ifølge ett av kravene 1 til 6, der notpose og/eller skjørt er utstyrt med sensorer som måler oksygeninnholdet og som kommuniserer med en sentral styringsenhet for regulert drift av nevnte pumpe(r).

8. Fremgangsmåte for å hindre uønskede marine organismer i å komme inn i en vannsøyle i en merd der oppdrettsfisk tidvis befinner seg, omfattende å henge opp en notpose i et første omsluttende oppdriftslegeme på en vannflate og henge opp et omsluttende mer eller mindre vanntett skjørt i et andre oppdriftslegeme i en utvendig avstand fra det første oppdriftslegemet og notposen, idet skjørtet, som kan være dannet av en presenning, en vevd duk eller en planktonduk er konfigurert slik at uønskede organismer forhindres i å passere gjennom skjørtet, men at dette kan være utformet slik at vann tillates å strømme gjennom i større eller mindre grad, og omfattende et pumpesystem for å sikre tilførsel av oksygen inn i vannsøylen innenfor skjørtet,

karakterisert ved at det i vannsøylen innenfor skjørtet installeres en eller flere pumper med vanninnsug i overflatevannet, idet vann i vannsøylens øvre sjikt pumpes ut slik at det etableres en innvendig oppad rettet erstattende vannstrøm i nevnte vannsøyle.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, der det anvendes flere enn én pumpe og at disse fordeles rundt i vannsøylen innenfor notposen og/eller i ringrommet mellom notpose.

10 Fremgangsmåte ifølge krav 8 eller 9, der det anbringes sensorer i tilknytning til vannsøylen definert av skjørtet og at oksygeninnholdet i denne søylen måles i det minste på et sted, fortrinnsvis på flere steder og at signalene fra sensoren(e) anvendes for å styre pumpenes aktivitet og effekt.