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

Um zu überleben, musst du dich anpassen und weiterentwickeln. Da der Bedarf an landgestützten Fischfarmen und Forschungszentren wächst, ebenso die Notwendigkeit, das Design und die Effizienz solcher Einrichtungen voranzutreiben und die Betriebskosten zu senken, um die langfristige Machbarkeit zu verbessern. Um dies zu tun, neue technologische Fortschritte müssen getestet werden, bevor sie in einem Kreislaufsystem für Aquakultur (RAS) umgesetzt werden, das macht ein F&E-Zentrum unabdingbar.

Außerdem, die neueren Einrichtungen müssen greifbare Vorteile aus diesen jüngsten Fortschritten ziehen; je mehr du baust, desto effizienter und niedriger sollten die Betriebskosten sein. Das gleiche Design immer und immer wieder zu replizieren, ist ein Rezept zum Scheitern.

Eine Auswahl dieser neuen Technologien, in Kombination mit bereits etablierten haben in den letzten Jahren schnelle Fortschritte beim RAS-Design ermöglicht. Durch die Mikrodosierung von Sauerstoff und Ozon mit Redox- und Sauerstoffsonden im System konnten die Betriebskosten dieser teuren Gase erheblich gesenkt werden.

Die Implementierung der Nano-Blasen-Technologie (nicht zu verwechseln mit Mikro-Blasen), wo übersättigter Sauerstoff länger im Wasser verbleibt, ohne auszugasen, bedeutet, dass sich nicht nur die Injektionseffizienz dieses Gases verbessert hat und über die maximale Sättigung hinaus angehoben wird, aber die sekundären Auswirkungen der teilweisen Sterilisation des Wassers (Reduzierung von Bakterien und Krankheitserregern) und Verringerung seiner Dichte (und damit Beitrag zur Senkung der Pumpkosten), hat der Gesamtbetriebseffizienz weitere Vorteile hinzugefügt. Zuletzt, die Verwendung von ozonisierter Eiweißabschäumung sowohl in Meer- als auch in Süßwasser, nicht zu unterschätzen. Die Vorteile dieser Technologie liegen an mehreren Fronten:

• Entfernen von Mikropartikeln - (Viel mehr als die Fähigkeit von Trommelfiltern mit niedriger Mikron-Maschenweite), Verbesserung der Wasserklarheit, Gasübertragungseffizienz, Anblick von Futter und Appetit, Gleichzeitig wird die Reizung der Kiemen und das Risiko einer Schwefelwasserstoffvergiftung durch überschüssige Feststoffe im System reduziert
• Ständige Teilsterilisation des Systems - Reduzierung schädlicher Bakterienkolonien und Krankheitserreger, und verschiedene Lebensstadien einiger Parasiten
• Reduzierung von Fischstress - Besonders in Handhabungssituationen, was den Appetit bei Wiederaufnahme der normalen Operationen verbessert und die allgemeine Gesundheit verbessert
• Reduzierte heterotrophe Konkurrenz im Biofilter - Steigerung seiner Effizienz, während Ammoniak und Nitrit teilweise direkt unter Verwendung geringer Ozonwerte reduziert werden
• Erhöhte CO2-Entgasung Besonders bei Verwendung von Kaskadenabschäumern, die das Abschäumen mit Entgasung kombinieren, und erhöhter Sauerstoffgehalt im System, wenn das Ozon in Sauerstoff umgewandelt wird

Trotz dieser betrieblichen Vorteile realisiert durch den Einsatz von ozonisierter Eiweißabschäumung, es gibt immer noch RAS-Anlagen, die ohne diese Technologie gebaut werden. Durch meine Erfahrung, dies ist hauptsächlich auf den Mangel an internen F&E-Fähigkeiten zurückzuführen (wo die Arbeit mit und das Testen dieser Technologien die Weiterentwicklung des gesamten RAS-Designs fördert), sowie die erhöhten Investitionen des Projekts mit deren Einbeziehung.

Jedoch, Sobald sie in einer Einrichtung implementiert sind, die Einsparungen und Vorteile auf der betrieblichen Seite überwiegen bei weitem die anfänglichen Kosten. Es gibt viele neue RAS-Anlagen, die dadurch keine gute Wasserqualität und -klarheit erreichen können und damit ihre Produktionsziele nicht erreichen.

Schottische Lachszucht

Eine Fallstudie einer Einrichtung, die solch fortschrittliche Technologien umfasst und äußerst betriebseffizient ist, ist die neue Lachsbrut- und Forschungsanlage, die kürzlich für die University of Stirling in Schottland gebaut wurde. Die 240, 000 Fischbrutanlagen produzieren völlig saubere, zuverlässiger und robuster Lachsbestand, der nicht durch externe Parasiten bedroht wird und nicht an leichten Krankheitsproblemen leidet, die die Genauigkeit und Verlässlichkeit ihrer Forschung validieren.

Alastair McPhee, der Leiter der Aquakulturanlage, sagte, dass die Systeme „den längerfristigen Wert unserer Forschungsergebnisse verbessern und möglicherweise verhindern, dass Studien wiederholt werden müssen, um wichtige Schlussfolgerungen zu testen… Unser Design ist kommerziell relevant, unter Einbeziehung von Besonderheiten, die ausschließlich von unseren Forschungsanforderungen getrieben werden'.

Er fügt hinzu:„Unser System, zum Beispiel, ermöglicht es uns, nicht verbrauchtes Futter zurückzugewinnen und anfallenden Abfall zu sammeln, Beides sind wesentliche Faktoren bei der Durchführung von Ernährungsstudien.'

Das Einlassbehandlungssystem wurde entwickelt, um eine relativ hohe Anzahl von Schwebstoffen und Tanninen im Wasser zu filtern, Übergang von einem Braun, schlammiges Aussehen zu fast perfekter Klarheit. Dies wird durch Ozon-Mikrodosierung durch einen Kaskaden-Süßwasser-Eiweißabschäumer erreicht, automatisch gesteuert mit einer Redox-Sonde, die den Ozongehalt am höchsten Sättigungspunkt misst. Das System ist außerdem mit Entgasung, UV-Sterilisation und eine sekundäre Redoxsonde als weitere Behandlungs- und Sicherheitsmerkmale.

Die Verwendung des Ozons, Eiweißabschäumung und UV mit ankommendem Wasser von so geringer Qualität, zeigt das Ausmaß der Reinigungsfähigkeit, die dieses Behandlungsverfahren haben kann, sogar im Süßwasser.

Der Eierbrutraum wird mit auf einen Mikrometer gefiltertem Nachfüllwasser versorgt und die Umgebungslufttemperatur wird so geregelt, dass sie der Wassertemperatur genau entspricht. Die maßgefertigten Brutschalen werden einzeln gefüttert, damit jedes der Eier eine gleichmäßige Menge an Sauerstoff und frischem Wasser erhält, die beste Umgebung für gesunde, robust braten.

Die 24 Tanks des Aufzuchtsystems sind mit einer vollständigen Umwelt- und Überwachungssystemsteuerung ausgestattet, einschließlich solcher Funktionen wie Photoperioden- und Temperaturmanipulation, sowie Sauerstoff- und Ozon-Mikrodosierung, ozonisiertes Eiweißabschäumen auf niedrigem Niveau, Kohlendioxidüberwachung und -entgasung, und vollständige individuelle Fütterungskontrolle und Pellet-/Kot-Sammlung.

Das Wasser ist klar, mit effizienter Entfernung von Makro- und Mikropartikeln und konstanter Teilsterilisation. Der hohe Filtrationsgrad wird deutlich in der Fülle an braunem Schaum, der durch die ozonisierte Eiweißabschäumung und Schlamm aus dem Trommelfilterabwasser entsteht.

Die konstruktiven Besonderheiten dieser Anlage und die minimalen Betriebskosten zeigen sich in der geringen Leistungsaufnahme der einzelnen Pumpstelle im System, zeigen, was in einem wirklich modernen und fortschrittlichen RAS mit progressivem Design möglich ist. Wenn diese effiziente Nutzung von Sauerstoff, Ozon und Energie sollten in groß angelegten Fischfarmen für neue Anlagen genutzt werden, ihre Betriebskosten würden auf einem Minimum gehalten und die RAS-Durchführbarkeit für Post-Smolt-Lachs und andere Arten würde erhöht.

Die Zukunft von RAS

Viele Ausfälle in RAS-Einrichtungen in den letzten 20-30 Jahren haben ihre Ursache nicht nur in ihren grundlegenden Designbeschränkungen, Betriebskosten und fehlendes Management mit der richtigen RAS-Erfahrung, sondern auch in ihrem Finanzplan und dem Produktionsziel. Ich habe vor kurzem mehrere große RAS-Farmen in ganz Europa besucht und habe noch keine gesehen, deren Wasserqualität und -klarheit ausreicht, um optimale Wachstumsbedingungen für die Produktion gesunder Fische zu bieten.

Viele der neuen Meerwasseranlagen für Post-Smolts verwenden noch immer keinen Sauerstoff, Ozon, Eiweißabschäumung und Pumpleistung auf die effizienteste Weise, aber stattdessen ein altes Design mit minderwertigen Materialien und Geräten verwenden, die viel Strom verbrauchen, mit der Folge hoher Betriebskosten, aber niedrige Konstruktions- und Baukosten.

Das Ergebnis ist, dass die Anlage nicht in der Lage ist, die erwartete Menge oder Anzahl zu produzieren, da die suboptimale Wasserqualität das Wachstum der Fische unterdrückt. Dies, zusammen mit den hohen Betriebs- und Wartungskosten, bedeutet, dass die Farmen ihre prognostizierten Finanzen wahrscheinlich nicht erfüllen werden.

In naher Zukunft, Dieser Ansatz muss sich ändern, um nachhaltige landwirtschaftliche Betriebe zu gewährleisten. Die ständige Entwicklung und Erprobung neuer Technologien und die Aufnahme in moderne Groß-RAS ist von größter Bedeutung, um den Betriebsaufwand zu reduzieren und den Fischen wirklich optimale Bedingungen zu bieten. um ein maximales Wachstumspotenzial zu erzielen und die Finanzprognosen des Betriebs zu erfüllen.

Als ehemaliger Manager von großen Meerwasser-RAS, Ich habe diese Komplikationen aus erster Hand erlebt, aber in den letzten 10 Jahren habe ich gesehen, dass die Technologie zur Herstellung einer wirklich gut konzipierten RAS-Farm mit niedrigen Betriebskosten und guter Wasserqualität derzeit existiert (wie in der neuen Lachsbrut- und Forschungseinrichtung der Universität Stirling ersichtlich).

Es muss nur von potenziellen RAS-Farmbesitzern implementiert werden, die Entscheidung, in eine Anlage zu investieren, die die neueste Technologie enthält und die niedrigsten Betriebskosten bietet - im Gegensatz zu den niedrigsten Kapitalinvestitionen mit unerreichbaren Produktionszielen und nicht erreichbaren Finanzprognosen.