Andre systemer

Oksygen er som regel første begrensende faktor for å opprettholde et godt vannmiljø når en betydelig biomasse med laks holdes i et begrenset volum over tid. Av den grunn er et godt fungerende oksygenanlegg meget sentralt for brønnbåter. Tidligere var det vanlig å ha flasker med oksygen oftest samlet i et batteri med flere flasker i samme rammeenhet. Etter hvert som størrelsen på båtene har økt har også forbruket av oksygen økt, og det har blitt vanlig med oksygengenerator montert i båten. Da produserer man oksygen på stedet, og i mange tilfeller kan samme generator også brukes til å produsere ozon som kan brukes til desinfeksjon av brønner og rørsystemer på båten.

Neste begrensende faktor for et godt vannmiljø i brønnbåten etter oksygen er oftest CO₂-nivået i vann. Det finnes flere prinsipper for å lufte ut CO₂ av vann som er i bruk på brønnbåter. Det er en delstrøm av vannsirkulasjonen i brønnen som blir pumpet til en lufter og deretter ført tilbake til brønnen. I lufteren er det en utveksling av vannløste gasser mot luft som gjør at nivået av CO₂ løst i vann senkes.

Vannet i Brønnbåter som brukes til ferskvannsbehandling tilsetter ofte silikatlut (vannglass) for å binde metaller og en løsning for å styrke bufferkapasiteten til karbonatsystemet. På denne måten heves pH og alkalitet i vannet.

Inn-dosering av silikatlut er godt egnet som vannbehandling for å forebygge metallforgiftning. Mekanismen for å av-gifte metallene involverer en rask dannelse av et silikatkompleks (hydroksyaluminiumsilikat) og en tregere dannelse av hydrolyseprodukter. Innenfor vanlig pH område for ferskvann, vil silikat reagere og binde hydroksider av aluminium og kobber, men for sink er det nødvendig med en adskillig høyere pH for at hydrolyseringen skal skje – i området rundt pH 10,5. Samtidig gir silikatlut en basisk virkning som fører til en økning i alkalitet. Avhengig av mengden som doseres inn i vannet og vannets bufferevne, kan pH økningen føre til dannelse av aluminium- og kobberhydroksidpolymerer som danner kolloider og felles ut.

Karbonatsystemet er et likevektssystem som består av løst CO₂, karbonsyre (H₂CO₃), bikarbonat (HCO₃^-) og karbonat (CO₃), hvor det er bikarbonatet som er bufferen. En buffer er en løsning som kan reagere både som en syre og en base. Dette er vanligvis en svak syre eller base, og den korresponderende basen eller syren. Bikarbonat er amfotær ved at den kan i seg selv reagere både som en syre og en base. Det er derfor en buffer.

Økt konsentrasjon av CO₂ vil føre til dannelse av karbonsyre som vil gi en reduksjon i pH. Reduksjonen i pH er avhengig av vannets bufferkapasitet, vanligvis uttrykt som alkalitet (vannets evne til å nøytralisere syre). I våre ferskvann er den bestemt av konsentrasjonen av bikarbonat (og mengden humusstoffer i vannet). God bufferkapasitet er ønskelig for å redusere pH fallet forårsaket av økt tilførsel av CO₂ som skilles ut av fisken. Dette oppnås ved å øke pH for å forskyve karbonatlikevekten slik bikarbonat er den dominerende karbonatformen. Mengden og hvilken type kjemikalie som bør tilsettes for å opprettholde best mulig vannkvalitet er avhengig av belastningen (fiskebiomasse og fôring/sulting), gjenbruk av vannet og råvannskvaliteten.

Tabell 1: Vanlige produkter som brukes i oppdrettsnæringen. Kjemisk formel, løselighet og ekvivalentvekt (hvor mange gram av bufferen i pulverform som må tilføres for å oppnå en gitt alkalitetsøkning) er angitt.

Mange av produktene er baser som brukes for å heve pH og dermed alkaliteten. Natriumprodukter er svært løselige i vann, mens kalsiumprodukter har noe lavere løselighet. Den siste kolonnen i tabellen ovenfor, angir hvor mange gram av stoffet (i pulverform) som må tilføres for å oppnå en gitt alkalitetsøkning. Det betyr at for å oppnå en gitt alkalitetsøkning må det tilføres mer, jo høyere tallet i denne kolonnen er. I praksis betyr dette at man må tilsette 2.27 ganger mer av natriumbikarbonat sammenliknet med hydratkalk for å oppnå samme alkalitetsøkning (85/37 = 2.27).

Hydratkalk Ca(OH)₂ har den fordelen at den i tillegg til å øke pH og dermed alkalitet (bufferevne), også øker hardheten på vannet (kalsium). Likevel skal det nevnes at man har mest erfaring med hydratkalk i RAS. Hydratkalk krever relativt mye utstyr, og det er også en risiko for overdosering uten gode system (men det finnes gode system på markedet).

Natriumbikarbonat løses i vann til natrium og bikarbonat. Fordelen med natriumbikarbonat er at den ikke beror på at det er karbonsyre i vannet for å kunne øke alkaliteten. Bikarbonatet er bufferen som motvirker en økning i pH ved at den reagerer med hydrogenion og danner karbonsyre (HCO₃^- + H⁺ → H₂CO₃). Natriumbikarbonat er lett løselig, gir god bufferevne og begrenser pH fluktuasjoner. Det er enkelt i bruk og er vanskelig å overdosere.

Det kan være ønskelig å benytte et produkt som inneholder kalsium (for eksempel CaO, Ca(OH)₂ eller CaCO₃), siden kalsium kan virke avgiftende på enkelte metaller (kobber og aluminium) ved å forhindre at metallene som er løst i vannet binder seg til fiskegjellene. Den beskyttende virkning av kalsium øker ikke vesentlig ved konsentrasjoner over 2,5-3 mg/liter.

For å fjerne så mye som mulig av lakselus som slipper fra fisken i brønnen, er mange båter utstyrt med lusefilter. Et slikt filter brukes både på sirkulerende vann under en avlusingsprosess i brønnene, og på vannet som går ut av brønnene under en ordinær transport.

Utfiltrering av lakselus kan være en totrinnsprosess, med et større filter med stor kapasitet hvor store mengder vann kan filtreres effektivt, og deretter kan filtratet tilbakespyles til mindre oppsamlingsfilter hvor man enklere kan ta ut filtratet og inaktivere lakselusen.

Enkelte brønnbåter som brukes til ferskvannsbehandling har anlegg som kan produsere ferskvann fra sjøvann ved en prosess som kalles revers osmose.

Ved denne prosessen presses vann under trykk gjennom en semipermeabel membran hvor partikler og så godt som alle løste salter ikke passerer membranen. RO-vannet blir derfor ionefattig med lav konsentrasjon av både ønskede og uønskede ioner. Dette medfører bl.a. utfordringer med riktig måling av pH og behov for tilførsel av bikarbonat/karbonat for å heve vannets bufferkapasitet. Erfaringsmessig vil vannet inneholde minimalt med metaller, men også lite kalsium. Mer om dette finnes under Miljøforhold i håndboken.

Nedkjøling av vannet i brønnbåten kan være aktuelt:

• ved høye sjøtemperaturer der man ønsker å senke metabolismen til fisken i brønnen
• som en tilpasning til lavere temperatur på destinasjonen
• for å unngå økning i temperaturen pga friksjonsenergi fra pumper og rørsystemer under lengre lukkede transporter
• som en forberedelse til slakteprosessen ved direkte levering fra brønnbåt til slakteri

Til dette brukes et kjøleanlegg (RSW=refrigerated sea water) hvor en delstrøm av det sirkulerende vannet til en brønn pumpes inn i en RSW-sløyfe.

Det er også mulige å reversere RSW-anlegg, slik at det blir oppvarming i stedet for avkjøling. Dette kan være aktuelt f.eks. dersom ferskvann til behandling er kaldt.

Enkelte brønnbåter kan være spesielt tilrettelagt for visse typer medikamentell behandling og kan ha egne systemer for å blande og tilsette legemidler, samt rense vannet for aktive legemidler etter bruk. Utformingen må tilpasses det enkelte legemiddels egenskaper. Dette krever ofte egne tanker for blanding, samt rørsystemer og ventiler som gjør at innblandingen av legemiddelet foregår kontrollert og fullstendig, og på en slik måte at konsentrasjonen av legemiddel blir så jevn som mulig i hele brønnvolumet.

For å overvåke vannkvaliteten og operasjonelle parametere er ulike sensorer og måleinstrumenter absolutt nødvendig. Sensorene er koblet til et overvåkingssystem og et styresystem som fremstiller målingene grafisk og lagrer dem kontinuerlig. Bærbare måleinstrumenter benyttes til punktmålinger eller for å verifisere målinger fra de fastmonterte sensorene. Mest sentralt for fisken er vannkvalitetsparametere som oksygen, pH, salinitet og temperatur. Disse sensorene er ofte plassert flere steder langs vannets vei, typisk ved innløp og utløp av brønn, men gjerne også i midten, samt tilknyttet utstyr som påvirker vannet. Noen fartøy har vannkvalitetssensorer plassert på ett sted, hvor det tilføres vann fra de ulike punktene kontinuerlig.

Brønnbåtene har fått flere bruksområder, blitt større og fått mer avansert utstyr. Dette har bl.a. medført økende behov for overvåking og flere sensorer for å sikre god fiskevelferd, men også for å sikre god effekt av vannbehandling og forhindre uønsket påvirkning fra utstyr ombord. Mange brønnbåter har derfor installert sensorer som bl.a. måler CO₂, totalt gasstrykk (TGP) og hydrogensulfid (H₂S) i vannet.

De fleste fartøy har et laboratorium, enten i samme rom hvor sensorene er samlet eller i et annet sentralt plassert rom. Her blir vannprøver fra de ulike prøvepunktene analysert ved hjelp av spesielle instrumenter. Dette er ofte enkle kolorimeter eller spektrofotometer som ved hjelp av parameter-spesifikke reagenser kan måle innholdet av en rekke ulike forbindelser som det ikke finnes gode sensorer for. Spesielt avfallsprodukter fra fisken som kan akkumulere til toksiske konsentrasjoner under lukkede forhold er aktuelle, bl. a. totalt ammonium nitrogen (TAN) og ammoniakk.