NO344194B1

NO344194B1 - Device for supplying water to fish farms

Info

Publication number: NO344194B1
Application number: NO20181467A
Authority: NO
Inventors: Martin Gausen
Original assignee: Oxyvision As
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2019-10-14
Also published as: CA3061424A1; CL2019003180A1

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for tilførsel av vann til oppdrettsmerd, slik det framgår av den innledende del av patentkrav 1. The invention relates to a device for supplying water to breeding pens, as appears from the introductory part of patent claim 1.

Bakgrunn Background

I oppdrettsnæringen er det sterkt fokus på fiskevelferd og rømningsfare, og bransjen etterstreber blant annet opprettholdelse av god vannkvalitet med tilstrekkelig oksygenkonsentrasjon samt lavest mulig konsentrasjon av lakselus og andre parasitter som påvirker fiskevelferd og produktivitet. In the aquaculture industry, there is a strong focus on fish welfare and the risk of escape, and the industry strives, among other things, to maintain good water quality with sufficient oxygen concentration as well as the lowest possible concentration of salmon lice and other parasites that affect fish welfare and productivity.

Lakselus utgjør en betydelig utfordring for oppdrettsnæringen og ikke minst redusert fiskevelferd og økt fiskedød. Avlusing utføres i dag regelmessig ofte ved hjelp av brønnbåter, der fisken pumpes opp i tanker om bord i brønnbåten, spyles og behandles med avlusingsmiddel, slik som hydrogenperoksid (H2O2), før den pumpes tilbake til merden. Denne operasjonen er tøff for fisken og en erfarer fiskedød i en andel av 5%. Fisk kan dessuten utsettes for skade, som går ut over fiskevelferd og produktkvalitet. Det er derfor ønskelig å forlenge intervallene mellom hver avlusingsoperasjon. Salmon lice pose a significant challenge for the farming industry and not least reduced fish welfare and increased fish mortality. Today, deworming is carried out regularly, often using well boats, where the fish are pumped up into tanks on board the well boat, rinsed and treated with a de-lice agent, such as hydrogen peroxide (H2O2), before being pumped back to the cage. This operation is tough on the fish and one experiences fish death in a proportion of 5%. Fish can also be exposed to damage, which affects fish welfare and product quality. It is therefore desirable to extend the intervals between each de-lice operation.

Med det formål å opprettholde en redusert konsentrasjon av lakselus i det øvre sjiktet av vannmassen, har det kommet opp løsninger for tilførsel av lusefritt vann, eller vann med lav salinitet som gir reduserte levekår for lakselusa. With the aim of maintaining a reduced concentration of salmon lice in the upper layer of the water body, solutions have emerged for the supply of lice-free water, or water with low salinity that provides reduced living conditions for salmon lice.

Tilførsel av vann fra større dyp i sjøen under det såkalte lusebeltet i det øvre vannsjiktet og vannugjennomtrengelig skjørt i den øvre del av en oppdrettsmerd er velkjent og har blitt brukt i mange år med varierende hell innenfor oppdrettsnæringen for å redusere lusekonsentrasjonen og opprettholde god vannkvalitet og oksygenkonsentrasjon. The supply of water from greater depths in the sea below the so-called lice belt in the upper water layer and a water-impermeable skirt in the upper part of a breeding pen is well known and has been used for many years with varying success within the farming industry to reduce the lice concentration and maintain good water quality and oxygen concentration .

I den forbindelse er det framskaffet anordninger for tilførsel av vann til en oppdrettsmerd fra dybder under lusebeltet, som benytter et langstrakt vertikalt arrangert rør med propellpumpe og vannspredere i toppen av røret. Slike rør er typisk arrangert litt til siden for sentrum av merden med hjelp av et sett med vaiere for å unngå å suge opp faeces, fôr-rester og andre fremmedlegemer fra bunnen av merden. In this connection, devices have been procured for the supply of water to a breeding pen from depths below the lice belt, which use an elongated vertically arranged pipe with a propeller pump and water spreaders at the top of the pipe. Such pipes are typically arranged slightly to the side of the center of the cage with the help of a set of wires to avoid sucking up faeces, feed residues and other foreign bodies from the bottom of the cage.

Rørbaserte konstruksjoner er imidlertid tunge og har mekaniske og elektriske komponenter som trenger ettersyn. Det er dessuten generelt uønsket å arrangere komponenter med høy vekt inne i en oppdrettsmerd i tilfelle komponenten sliter seg i sterk vind og høye bølger og skader notposen med rømning av fisk som resultat. However, pipe-based constructions are heavy and have mechanical and electrical components that need maintenance. Furthermore, it is generally undesirable to arrange components of high weight inside a rearing cage in case the component wears out in strong winds and high waves and damages the net bag with escape of fish as a result.

NO 342827 beskriver en framgangsmåte for etablering av en vertikal vannsøyle i en oppdrettsmerd. En sirkulær ring med dyser senkes ned til bunnen av merden til en dybde under lusebeltet, hvoretter trykkluft tilføres dysene. Luftbobler strømmer ut av dysene og stiger opp i vannmassen og danner et bobleteppe som driver med seg vann og setter vannet i sirkulasjon i den øvre del av vannmassen. NO 342827 describes a procedure for establishing a vertical water column in a breeding pen. A circular ring of nozzles is lowered to the bottom of the cage to a depth below the louse belt, after which compressed air is supplied to the nozzles. Air bubbles flow out of the nozzles and rise into the water mass, forming a bubble blanket that carries water with it and circulates the water in the upper part of the water mass.

Vannsirkulasjon i lusebeltet, særlig kombinert med skjørt som skjermer mot vannutveksling med den omgivende sjøen, vil imidlertid bidra til opprettholdelse av lusekonsentrasjonen og dårlig vannkvalitet. Water circulation in the lice belt, especially combined with skirts that protect against water exchange with the surrounding sea, will, however, contribute to maintaining the lice concentration and poor water quality.

GB 2200822 B beskriver et arrangement for tilførsel av valgfritt oksygenert vann til en merd med vannugjennomtrengelig bunn og vegg. Vann hentes fra en dybde med ønsket vanntemperatur og sendes ut i merden ved overflaten. Luft og/eller oksygen tilføres vannet fra dyser underveis på sin ferd mot overflaten. GB 2200822 B describes an arrangement for supplying optionally oxygenated water to a cage with a water impermeable bottom and wall. Water is collected from a depth with the desired water temperature and sent out into the cage at the surface. Air and/or oxygen is supplied to the water from nozzles during its journey towards the surface.

NO 892188 A beskriver en framgangsmåte og et anlegg for oksygenering av et vannforråd. Oksygeneringsgass under trykk tilføres til det nedre parti av et neddykket stigerør, hvori vannet strømmer ut av stigerøret ved overflaten. NO 892188 A describes a method and a plant for oxygenating a water supply. Oxygenation gas under pressure is supplied to the lower part of a submerged riser, in which the water flows out of the riser at the surface.

NO 20170630 A1 beskriver et sirkulasjons- og oksygeneringssystem for en oppdrettsmerd. Et stigerør er arrangert i merden for å hente vann fra ønsket dybde i merden og tilføres ved overflaten. Vannet tilføres trykksatt luft ved den nedre enden av stigerøret. Diameteren av stigerøret er oppgitt til å være i området 0,5-1,5 meter. NO 20170630 A1 describes a circulation and oxygenation system for a breeding pen. A riser is arranged in the cage to draw water from the desired depth in the cage and is supplied at the surface. The water is supplied with pressurized air at the lower end of the riser. The diameter of the riser is stated to be in the range of 0.5-1.5 metres.

Andre eksempler på kjent bakgrunnsteknikk kan finnes i WO 2015/147743 og NO 342818 B1. Other examples of known background technology can be found in WO 2015/147743 and NO 342818 B1.

Formål Purpose

Et formål med oppfinnelsen er å anvise en anordning som forbedrer vannkvaliteten i den øvre del av vannmassen inne i en oppdrettsmerd. Et annet formål er å tilføre vann med en slik anordning fra en dybde under lusebeltet til overflaten, uten å komme i kontakt med vann i lusebeltet under sin ferd gjennom lusebeltet. Nok et formål med oppfinnelsen er å anvise en slik anordning som også luft og følgelig oksygen til vannet i den øvre del av vannmassen. Et annet formål er å anvise en anordning som ikke utgjør noen risiko for å skade notposen og rømning av fisk som resultat. One purpose of the invention is to provide a device that improves the water quality in the upper part of the water mass inside a breeding pen. Another purpose is to supply water with such a device from a depth below the lice belt to the surface, without coming into contact with water in the lice belt during its journey through the lice belt. Another purpose of the invention is to provide such a device which also supplies air and consequently oxygen to the water in the upper part of the water body. Another purpose is to provide a device that poses no risk of damaging the net bag and the escape of fish as a result.

Oppfinnelsen The invention

Disse formålene oppnås med en anordning ifølge den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de uselvstendige patentkravene. These purposes are achieved with a device according to the characterizing part of patent claim 1. Further advantageous features appear from the independent patent claims.

Oppfinnelsen angår en anordning for tilførsel av vann til oppdrettsmerd, som omfatter et rørformet legeme med vannugjennomtrengelige vegger, arrangert for å fikseres med sin lengdeakse hovedsakelig vertikalt inne i en oppdrettsmerd oppspent med et antall vaiere festet til merdkanten. Det rørformede legemet oppviser en øvre ende, som tjener som utløp for sjøvann til overflaten av sjøen inne i oppdrettsmerden, og en nedre ende med sil, som tjener som innløp for sjøvann fra en dybde under lusebeltet i sjøen der silen hindrer fremmedlegemer fra å komme inn i det rørformede legemet. Det rørformede legemet omfatter en vannugjennomtrengelig duk oppspent i et langstrakt rammeverk og med en slange som rager fra en trykkluftkilde ved overflaten, ned langs det rørformede legemet til én eller flere diffusorer ved den nedre enden av det rørformede legemet. The invention relates to a device for supplying water to breeding pens, which comprises a tubular body with water-impermeable walls, arranged to be fixed with its longitudinal axis mainly vertically inside a breeding pen strung with a number of wires attached to the edge of the cage. The tubular body has an upper end, which serves as an outlet for seawater to the surface of the sea inside the rearing cage, and a lower end with a strainer, which serves as an inlet for seawater from a depth below the lice belt in the sea where the strainer prevents foreign bodies from entering in the tubular body. The tubular body comprises a water impermeable fabric stretched in an elongated framework and with a hose extending from a source of compressed air at the surface, down along the tubular body to one or more diffusers at the lower end of the tubular body.

Det er særlig fordelaktig når rammeverket består av et materiale med lav vekt og lite volum, særlig en ramme av aluminium eller plast. I én utførelsesform omfatter rammeverket et sett med ringer med lite tverrsnitt arrangert i innbyrdes avstand langs det rørformede legemets lengdeutstrekning, der duken er spent opp rundt ringene. Denne utførelsesformen danner dermed en sammenleggbar anordning. It is particularly advantageous when the framework consists of a material with low weight and small volume, in particular a frame made of aluminum or plastic. In one embodiment, the framework comprises a set of rings of small cross-section arranged at a distance from each other along the longitudinal extent of the tubular body, where the fabric is tensioned around the rings. This embodiment thus forms a collapsible device.

I en andre utførelsesform er settet med ringer arrangert i innbyrdes avstand langs det rørformede legemets lengdeutstrekning, men festet til to eller flere langstrakte monteringsstag, der duken er spent opp rundt flertallet ringer. In a second embodiment, the set of rings are arranged at a distance from each other along the longitudinal extent of the tubular body, but attached to two or more elongate mounting struts, where the fabric is tensioned around the majority of rings.

I en tredje utførelsesform er rammeverket formet av et gitter med tilstrekkelig styrke til å holde duken oppspent. In a third embodiment, the framework is formed by a grid of sufficient strength to keep the cloth taut.

Duken er laget av et rivestrekt, vannugjennomtrengelig og fleksibelt materiale, slik som en plastduk. En plastduk av polyvinylklorid er ett eksempel på en slik duk. Duken er i den illustrerte utførelsesformen pølseformet med et sirkulært tverrsnitt. Det er imidlertid også tenkelig å anvende et mangekantet rammeverk, for eksempel kvadratisk. The cloth is made of a tear-resistant, waterproof and flexible material, such as a plastic cloth. A plastic cloth made of polyvinyl chloride is one example of such a cloth. In the illustrated embodiment, the cloth is sausage-shaped with a circular cross-section. However, it is also conceivable to use a polygonal framework, for example square.

I bruk vil innsiden av den fleksible duken utsettes for et svakt undertrykk og vil dermed trekkes noe sammen. For å redusere friksjon mellom strømmende vann og innsiden av duken, og dermed sammenpressing av duken, er rammeverket fortrinnsvis formet med en stort tverrsnitt. Et ikkebegrensende eksempel er et tverrsnitt i området 1-3 meter, særlig 2,5 meter. Disse dimensjonene vil naturligvis variere med merdens størrelse. In use, the inside of the flexible cloth will be exposed to a slight negative pressure and will thus be pulled together somewhat. In order to reduce friction between flowing water and the inside of the cloth, and thus compression of the cloth, the framework is preferably shaped with a large cross-section. A non-limiting example is a cross-section in the range of 1-3 metres, particularly 2.5 metres. These dimensions will naturally vary with the size of the cage.

For å oppnå best mulig dispergering av luft og dermed oksygen i vannet samt oppnå best mulig kontakt med vannet og medrivning av vann opp gjennom strømningsveien på innsiden av duken, er diffusoren arrangert til å avgi luftbobler med en størrelse på omtrent 1-2 mm. Det skal bemerkes at størrelsen på utløpsåpningene i diffusoren vil variere med dybden som utløpsåpningene er lokalisert på. Større dybde vil kreve utløpsåpninger med mindre tverrsnitt da luftboblene vil ekspandere med redusert dybde og til slutt bli så store at de sprekker opp i overflaten. In order to achieve the best possible dispersion of air and thus oxygen in the water as well as to achieve the best possible contact with the water and entrainment of water up through the flow path on the inside of the cloth, the diffuser is arranged to emit air bubbles with a size of approximately 1-2 mm. It should be noted that the size of the outlet openings in the diffuser will vary with the depth at which the outlet openings are located. Greater depth will require outlet openings with a smaller cross-section as the air bubbles will expand with reduced depth and eventually become so large that they burst at the surface.

Figurer Figures

Oppfinnelsen er i det etterfølgende beskrevet nærmere med hjelp av figurer, der The invention is subsequently described in more detail with the help of figures, there

Figur 1 viser anordningen i henhold til oppfinnelsen arrangert inne i en oppdrettsmerd, og Figure 1 shows the device according to the invention arranged inside a breeding pen, and

Figur 2 viser en sideskisse av anordningen i henhold til oppfinnelsen. Figure 2 shows a side view of the device according to the invention.

Nå med henvisning til figur 1 er anordningen i henhold til oppfinnelsen med et vertikalt ragende rørformet legeme 10, i det etterfølgende betegnet som slange 10, oppspent i en oppdrettsmerd 100 med hjelp av fire vaiere eller tau 18 forankret til merdkanten. Slangen 10 er posisjonert litt vekk fra midten av merden 100 for å unngå å suge inn faeces og andre fremmedlegemer med vannet som ledes opp til overflata av sjøen. Slangen 10 oppviser en øvre ende 11 som tjener som utløp for sjøvann ført opp fra en dybde under lusebeltet med hjelp av luftbobler avgitt fra en diffusor (ikke vist) arrangert ved en nedre ende 12 av slangen 10. Slangen er spent fast rundt et langstrakt rammeverk 15 med en lengde som rager fra overflaten og ned til en dybde under lusebeltet men over bunnen av notposen. Vannstrøm ved den nedre enden 12 og den øvre enden 11 er indikert med piler. Now with reference to Figure 1, the device according to the invention has a vertically projecting tubular body 10, hereinafter referred to as hose 10, suspended in a breeding pen 100 with the help of four wires or ropes 18 anchored to the edge of the pen. The hose 10 is positioned slightly away from the center of the cage 100 to avoid sucking in faeces and other foreign bodies with the water that is led up to the surface of the lake. The hose 10 has an upper end 11 which serves as an outlet for seawater brought up from a depth below the lice belt with the aid of air bubbles emitted from a diffuser (not shown) arranged at a lower end 12 of the hose 10. The hose is tightened around an elongated framework 15 with a length that projects from the surface down to a depth below the lice belt but above the bottom of the net bag. Water flow at the lower end 12 and the upper end 11 is indicated by arrows.

Figur 2 viser en mer detaljert sideskisse av anordningen i henhold til oppfinnelsen. Denne figuren illustrerer en foretrukket utførelsesform der rammeverket 15 utgjøres av et antall innbyrdes distanserte separate ringer 17 hvor duken 14 er spent rundt ringene 17, for på denne måten å danne en slangeformet belg. Den slangeformede belgen kan lagres og transporteres i en kompakt form og ganske enkelt plasseres ut i merden der den på grunn av egenvekten folder seg ut i full lengde og forankres med et antall tau 18. Den øvre enden 11 oppviser en utløpsmanifold 19 med en øvre ring 20 og en nedre ring 21 innbyrdes forbundet med vertikalt ragende spiler eller stag 22. Når anordningen er utplassert i merden, hviler den øvre ringen 20 i eller litt under overflata. Vann som strømmer ut av den øvre enden 11 vil dermed strømme ut gjennom toppen av den øvre ringen 20 og ut til siden gjennom rommet mellom spilene 22. Alternativt kan den øvre ringen 20 være erstattet med et lokk, slik at alt vannet strømmer ut gjennom den øvre enden 11 til siden og distribueres jevnt i merden. Utsnittet 13 illustrerer det indre av slangen 10 med luftbobler strømmende opp sammen med vann. Figure 2 shows a more detailed side view of the device according to the invention. This figure illustrates a preferred embodiment where the framework 15 is made up of a number of mutually spaced separate rings 17 where the fabric 14 is stretched around the rings 17, in this way to form a snake-shaped bellows. The serpentine bellows can be stored and transported in a compact form and simply placed out into the cage where, due to its own weight, it unfolds to its full length and is anchored with a number of ropes 18. The upper end 11 has an outlet manifold 19 with an upper ring 20 and a lower ring 21 are interconnected by vertically projecting splines or struts 22. When the device is deployed in the cage, the upper ring 20 rests in or slightly below the surface. Water flowing out of the upper end 11 will thus flow out through the top of the upper ring 20 and out to the side through the space between the slits 22. Alternatively, the upper ring 20 can be replaced with a lid, so that all the water flows out through it the upper end 11 to the side and distributed evenly in the cage. Section 13 illustrates the interior of hose 10 with air bubbles flowing up together with water.

Den nedre enden 12 av slangen 10 oppviser en innløpsmanifold 23 med en sil (ikke vist) som hindrer at fremmedlegemer suges inn i slangen 10. Innløpsmanifolden 23 kan på tilsvarende måte som utløpsmanifolden 19 være utformet med et lokk i den nedre enden 12 og med sil-åpningene arrangert i periferien av innløpsmanifolden 23. På denne måten vil sjøvann suges inn i innløpsmanifolden 23 fra siden, for på denne måten å redusere faren for å suge inn bunnsedimenter. The lower end 12 of the hose 10 has an inlet manifold 23 with a strainer (not shown) which prevents foreign bodies from being sucked into the hose 10. The inlet manifold 23 can, in a similar way to the outlet manifold 19, be designed with a lid at the lower end 12 and with a strainer - the openings arranged in the periphery of the inlet manifold 23. In this way, seawater will be sucked into the inlet manifold 23 from the side, in order to reduce the danger of sucking in bottom sediments.

Teknisk effekt Technical effect

Anordningen i henhold til oppfinnelsen tilbyr tilførsel av sjøvann fra en dybde under lusebeltet og til et område ved overflaten, skjørtevolumet, uten å blandes med vann i lusebeltet under sin ferd til utløpet. Vann på vei ut av skjørtevolumet vil dermed ikke trekkes tilbake igjen men strømme ut til sjøen utenfor merden. Anordningen tilbyr også tilførsel av oksygen-anriket vann. Anordningens store dimensjon tillater tilførsel av store mengder vann med lavt trykktap. Anordningen er i én utførelsesform dessuten sammenleggbar og kan lagres og fraktes med lite plassbehov. Den lave vekten og sammenleggbare utførelsesformen gjør den lett å håndtere og gir liten risiko for at den skader notveggen i tilfelle den sliter seg løs i ekstrem vind og høye bølger. The device according to the invention offers the supply of seawater from a depth below the lice belt and to an area at the surface, the skirt volume, without mixing with water in the lice belt during its journey to the outlet. Water on its way out of the skirt volume will thus not be withdrawn again but flow out to sea outside the cage. The device also offers a supply of oxygen-enriched water. The device's large dimensions allow the supply of large quantities of water with low pressure loss. In one embodiment, the device is also foldable and can be stored and transported with little space required. The light weight and collapsible design make it easy to handle and there is little risk of it damaging the net wall in the event that it tears loose in extreme winds and high waves.

Claims

Patent claims

1. Device for supplying water to a rearing pen (100), comprising a tubular body (10) with water-impermeable walls, arranged to be fixed with its longitudinal axis substantially vertically inside a rearing pen (100), which tubular body (10) exhibits an upper end (11) which serves as an outlet for seawater to the surface of the sea inside the rearing cage (100), and a lower end (12) with a strainer which serves as an inlet for seawater from a depth below the lice belt in the sea, in which a snake protrudes from a source of compressed air at the surface and down along the tubular body (10), characterized in that the tubular body (10) with a cross-section in the range of 1-3 meters comprises a water-impermeable flexible cloth (14) stretched in an elongated framework (15) and the hose extends to one or more diffusers at the lower end (12) of the tubular body (10), wherein the framework (15) comprises a set of rings (17) spaced along the longitudinal extent of the tubular body (10) ning and in which the cloth (14) is stretched around the plurality of rings (17), so as to form a collapsible device.

2. Device according to claim 1, in which the framework (15) consists of light metal, in particular aluminium.

3. Device according to claim 1, in which the framework (15) consists of a rigid plastic material.

4. Device according to one of claims 1 to 3, in which the set of rings (17) is attached to two or more elongated mounting rods.

5. Device according to one of claims 1 to 4, in which the framework (15) is a grid.

6. Device according to one of the preceding claims, in which the cloth (14) is made of polyvinyl chloride.

7. Device according to one of the preceding claims, where said one or more diffusers are arranged to emit air bubbles with a size of approximately 1-2 mm.

8. Device according to one of the preceding claims, in which the framework (15) has a cross-section of 2.5 metres.