NO342827B1

NO342827B1 - Fremgangsmåte for dannelse av en vertikal vannsøyle i en oppdrettsmerd

Info

Publication number: NO342827B1
Application number: NO20161871A
Authority: NO
Inventors: Frank Øren
Original assignee: Midt Norsk Havbruk As
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-08-13
Also published as: WO2018097736A1; NO20161871A1

Abstract

Fremgangsmåte for dannelse aven vertikal vannsøyle (36) i en oppdrettsmerd (10), omfattende følgende trinn: nedsenkning av en sirkulær ring (14) utstyrt med et antall dyser (16) til et dyp på mer enn 20 m i merdens vannmasse (30); tilførsel av luft til den nedsenkete ringen (14); utslipp aven ringformet strøm av luftbobler (40) fra dysene (16), i det dysenes (16) åpninger er satt til en diameter mellom 1-2 mm; og regulering av lufttilførselen, slik at luftboblene (40) som slippes utfra ringen (14), i et område over ringen (14), danner et bobleteppe (34) som drar med seg vann for dannelse av den vertikale vannsøylen (36).

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for dannelse av en vertikal vannsøyle i en oppdrettsmerd.

Oppfinnelsens bakgrunn.

Laksens egenskap er at den naturlig vender seg mot strømretningen. Andre parameter som påvirker hvor laksen velger å oppholde seg er lys, oksygen og temperatur. I oppdrettssammenheng kan det se ut til at lys\temperatur\strøm er parametere som har sterkest påvirkning på adferd.

Omtale av kjent teknikk.

EP0574589 A1 (ONNASON GYOGYO KYODO KUMIAI) vedrører en fremgangsmåte og apparat for dyrking av marine organismer under sirkulasjon av vannet i de øvre og nedre partier av en oppdrettstank ved å utføre lufting av tanken slik at det genereres en vertikal konveksjonsstrøm av vannet i denne. Når luft føres inn i tanken via en lufttilførselsledning, fremkommer en vertikal konveksjonsstrøm på grunn av løftekraften av bobler.

US5158037 A (Wilke Engelbart) vedrører bruk av luftgardiner som tildannes i oppdrettsinnretninger for fisk. Oksygen/gass tilføres i bunnpartier av innretningene.

US3913525 A (Frank C Plocek) vedrører oppdrettstank hvor vannstrømmer tildannes ved hjelp av lufttilførsel i tankens bunnparti.

JP56048837 A2 (NIPPON TETSUPAN RIISU KK) vedrører et apparat for dannelse av et bobleteppe. Det fremgår benyttelse av ringformet rør/slange som neddykket i en merd tilfører luft som stiger opp som en luftgardin som brer seg ut mot periferien mot vannoverflaten.

US4776127 A (CALVIN J JACKSON) vedrører ringformet lufttilførselsslange plassert på bunnen av en beholder med fisk.

US4488508 A (Robert C Heideman) vedrører tilførsel av luft i fra diffusorer i vannmasser for derved å skape strømninger/sirkulasjon.

Videre viser US 2010/154717 A1 en anordning for tilførsel av gass inn i vann i merder, tanker eller dammer med en pumpe og en oppløser for å bringe gassen i kontakt med vann, og et vannutløp. Pumpen er en neddykket pumpe som suger direkte vann fra merden, dammen eller tanken, og en direkte kontakt mellom pumpen og oppløseren er gjort for å skape en neddykkbar enhet. Gassen er trykksatt oksygen eller oksygenanriket luft, oppløseren er en venturi- oppløser, pumpen og oppløseren blir kombinert i et forseglet hus og anordningen omfatter en krok eller et øye eller annen mekanisk konstruksjon, fast eller justerbar for å henge opp enheten. I US 2010/154717 A1 foreslås det å benytte en ring med hull, der det er tale om bruk av en neddykket pumpe som sammen med en venturi-oppløser tilfører oksygenrikt vann til ringen og der det oksygenrike vannet slippes ut i merden via hullene i ringen. Formålet er å øke oksygennivået i vannet i merden og da særlig i et bredt område rundt ringen.

Formål med foreliggende oppfinnelse.

Ved å bruke luftbobler av bestemt størrelse og tilført i bestemt mønster er det mulig å få luftboblene til å dra med seg vann oppover mot overflaten, for derved å danne en vertikal vannsøyle i merdens vannmasse.

Systemet kan også brukes til å styre adferd på laksen. Idet den oppstrømmen som skapes har så sterk påvirkningskraft på laksen så vil den samles her. Ved riktig bruk vil laksen da naturlig samle seg så mye at det vil være mulig for eksempel å laste den opp med lasteslange uten å måtte trenge den med kastenot.

Når laksen går inn i denne oppstrømmen går den samtidig nedover i vannmassene. Når den kommer til enden går den ut av strømmen. Søker overflate for så å gå ned igjen i strømmen. Dette medfører vesentlig flere runder fra overflate og ned i dypet enn ved normal strøm. Det igjen gir flere trykkendringer i løpet av tidsperiode som kan påvirke lusa negativt. Samtidig som påvirkning fra boblene direkte, samt reaksjonen som foregår idet de innløses i sjøen vil sannsynligvis påvirker lusa negativt.

Ideen er at å kunne styre hvilket miljø som tilbys laksen ved at det aktivt manipuleres hvilket vannsjikt som er ønskelig inne i merden. Det vil da i perioder på året være behov for å flytte store vannmasser fra for eksempel 25m dyp og opp til overflaten. Dette vannet har i utgangspunktet større tetthet enn overflatevann, så det er viktig at det blandes godt på tur opp slik at det ikke «synker» med en gang igjen.

Det er følgelig et formål å frembringe en fremgangsmåte og apparatur hvor i det minste noen av overnevnte fordeler oppnås.

Oppsummering av oppfinnelsen

Overnevnte formål oppnås med en fremgangsmåte for dannelse av en vertikal vannsøyle i en oppdrettsmerd, omfattende følgende trinn:

- nedsenkning av en sirkulær ring utstyrt med et antall dyser til et dyp på mer enn 20m i merdens vannmasse,

- plassering av ringen vannrett i merdens vannmasse,

- tilførsel av luft til den nedsenkete ringen,

- utslipp av en ringformet strøm av luftbobler fra dysene, i det dysenes åpninger er satt til en diameter mellom 1-2mm, og

- regulering av lufttilførselen, slik at luftboblene som slippes ut fra ringen, i et område over ringen, danner et bobleteppe som drar med seg vann for dannelse av den vertikale vannsøylen.

Alternative utførelser er angitt i de uselvstendige kravene.

Ringen kan senkes ned til 25m dyp i merdens vannmasse, og bobleteppet kan dannes 5m over ringen av den ringformete strømmen av stigende og utvidende luftbobler.

Ringen kan utformes med en diameter mellom 1.6 – 3m, og utstyres med mellom 20 – 40 dyser.

I en bestemt utførelse kan ringen utformes med en diameter på 1.6m, og utstyres med 20 dyser som har en åpningsdiameter på 2mm. I en annen bestemt utførelse kan ringen utformes med en diameter på 3m, og utstyres med 40 dyser som har en åpningsdiameter på 1mm.

Luft tilføres gjerne med 5bar overtrykk til ringens dyser. Mengde luft som tilføres ringens dyser kan variere mellom 400 – 850 liter\time avhengig av ønsket vannstrøm i vannsøylen.

Luft tilføres helst via en luftslange fra en luftkompressor.

Beskrivelse av figurer

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til den medfølgende figur, hvori:

Figur 1 viser en prinsippskisse av en oppdrettsmerd og apparatur for utførelse av fremgangsmåten i følge oppfinnelsen.

Figur 2 viser en ring til bruk med fremgangsmåten i følge oppfinnelsen.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

Figur 1 viser skjematisk en oppdrettsmerd 10 av vanlig kjent type, det være seg lukket eller åpen merd.

Nedsenket i merdens vannmasse 30 er en ring 14 plassert. Ringen 14 kan på kjent måte være opphengt i kabler eller lignende, eller på annen måte være plassert i merden 10. Ringen 14 er utstyrt med flere dyser/hull 16 omkretsmessig plassert rundt ringen 14. Helst er dysene 16 plassert jevnt om ringen 14, og på ringens overside, dvs. den siden som vender opp mot overflaten 32. Imidlertid vil dysenes 16 utløpsåpninger kunne være plassert vilkårlig om ringens 14 omkrets.

Dysene 16 kan alternativt være stengbare, slik at antall dyser 16 som skal være åpne kan bestemmes. Antallet åpne dyser kan bestemmes før ringen 14 nedsenkes, eller dysene 16 kan være utstyrt med fjernstyrte lukkemekanismer. Mønster på luftbobler 40 som slippes ut kan dermed varieres.

For tilførsel av luft til ringens 14 dyser 16 kan det benyttes en lufttilførselsslange 18 som strekker seg ned til ringen 14, fra en luftkompressor 20 montert på merden 10 eller annet sentralt sted på anlegget.

Luft slippes ut fra ringens 14 dyser 16 slik at det lages oppadstigende luftbobler 40, og som drar med seg vann for dannelse av en vertikal vannsøyle i merdens 10 vannmasser 30. For store luftbobler vil komme til overflaten uten å være innløst i vannmassen og de vil da ikke dra med seg vann. For små bobler vil løses inn tidlig og heller ikke dra med seg vann. Riktig størrelse, men i feil mønster vil dra med seg noe, men ikke særlig effektivt.

Man har funnet ut at luftbobler frigitt av dyser på 1 – 2 mm vil ha rett egenskap dersom de frigis på 25m dyp. Det er da også viktig at trykk og luftmengde tilført er riktig. Ideelt opereres med et overtrykk på systemet på 5 bar ved overflaten (i tilførselsslange). Mengde luft som går med er da fra 400 – 850 liter\time alt etter hvor mye vannstrøm som er ønskelig. Trykket bør være som angitt, men dersom man går opp eller ned i mengde utover det bestemte området vil effekten avta. Med en slik løsning oppnås luftekspansjon av luftboblene fra 25 til 10 muh (meter under havflaten) og luftboblene løses inn i vannet før overflaten.

Det er også viktig at luftbobler 40 blir tilført i riktig mønster i vannmassen 30. Ved å bruke en ring 14 på 1,6m i diameter med 20 dyseåpninger på 2mm vil luftboblene 40 som kommer ut stige og utvide seg slik at de 5 meter over ringen 14 danner et tett bobleteppe 34 som drar med seg vann. Dersom ringen 14 ikke ligger vannrett vil effekten avta. Ved 45 grader helning på ringen er effekten i hovedsak borte. Effekten avtar også ved for mye luft. Det er viktig at luftboblenes størrelse er slik at de i stor grad er innløst like før overflaten. Dette bidrar til at det "tunge" vannet ikke synker ned igjen så fort.

Ut fra dette har man funnet at optimal ring er 3m i diameter med 40 dyseåpninger på 1mm. Dette gir særdeles bred og god oppstrøm. Dette vil ved installasjon på 25m dyp skape god oppstrøm fra 20m og opp til overflaten, særlig i en 160m merd.

Ved bruk av ringen 14 som forklart ovenfor blir det dannet en vannsøyle 36 i merden 10, og som medfører vertikal bevegelse i vannet slik at det ved vannoverflaten 32 blir et trykk som presser overflatevannet ut til sidene, og derved mot innsig av vann på overflaten, samt at vannet i merden 10 blir tilført oksygen. Som en konsekvens av dette skjer det en vannutskiftning også vertikalt i merden 10, og at vannet blir mer oksygenrikt. Laksen i merden 10 vil søke inn mot vannsøylen 36, og svømmer aktivt rundt søylen, hvilket medfører bedre trim av fisken, bedre fôring, samt mulig mindre eksponering mot flytende luselarver. Slik naturlig trengning av fisken i et konsentrert område kan også forenkle sortering og uttak av fisk fra den enkelte merd, da fisken opptrer mer samlet på ett område.

I en praktisk og enkel eksempelutførelse kan en ring av plast monteres på 25m dyp, og være lagd av 32mm vannrør. Diameter lik 300cm. Det bores 40 stk. hull\dyser med 1mm bor i ringen 14. Lufttilførsel fra kompressor 20, og som kan gi 3600l\min på 7 bar. Kompressoren 20 kan plasseres på merden 10 eller sentralt på anlegget, og vil ha tilstrekkelig kapasitet til å fordele luft til opptil seks merder. I den anledning er det viktig at alle ringer ligger på samme dyp i merdene.

Claims

Patentkrav

1. Fremgangsmåte for dannelse av en vertikal vannsøyle (36) i en oppdrettsmerd (10), karakterisert ved å omfatte de følgende trinn:

- nedsenkning av en sirkulær ring (14) utstyrt med et antall dyser (16) til et dyp på mer enn 20m i merdens vannmasse (30),

- plassering av ringen (14) vannrett i merdens (10) vannmasse (30),

- tilførsel av luft til den nedsenkete ringen (14),

- utslipp av en ringformet strøm av luftbobler (40) fra dysene (16), i det dysenes (16) åpninger er satt til en diameter mellom 1-2mm, og

- regulering av lufttilførselen, slik at luftboblene (40) som slippes ut fra ringen (14), i et område over ringen (14), danner et bobleteppe (34) som drar med seg vann for dannelse av den vertikale vannsøylen (36).

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ringen (14) senkes ned til 25m dyp i merdens (10) vannmasse (30).

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bobleteppet (34) dannes 5m over ringen (14) av den ringformete strømmen av stigende og utvidende luftbobler (40).

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ringen (14) utformes med en diameter mellom 1.6 – 3m, og utstyres med mellom 20 – 40 dyser.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ringen (14) utformes med en diameter på 1.6m, og utstyres med 20 dyser som har en åpningsdiameter på 2mm.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ringen (14) utformes med en diameter på 3m, og utstyres med 40 dyser som har en åpningsdiameter på 1mm.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at luft tilføres med 5bar overtrykk til ringens (14) dyser (16).

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at mengde luft som tilføres ringens (14) dyser (16) varierer mellom 400 – 850 liter\time avhengig av ønsket vannstrøm i vannsøylen (36).

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at luft via en luftslange (18) tilføres ringen (14) fra en luftkompressor (20).