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Die Lösung der neuesten alten Probleme in der RAS-Technologie

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Die RAS-Branche erlebt derzeit einen beispiellosen Boom.

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Wir beobachten, dass die Zahl der großen RAS-Installationen jedes Jahr wächst, einige in Größenordnungen, die vor einem Jahrzehnt noch nicht für möglich gehalten wurden. Mit zunehmender Größe sind auch die Risiken und technischen Herausforderungen gewachsen.

Das Jevon-Paradoxon kann auf RAS angewendet werden. Das Paradoxon postuliert, dass die Steigerung der Effizienz bei der Nutzung einer Ressource zu einem Anstieg der Nachfrage nach dieser Ressource führt. Am Ende wächst die Nettonutzung der Ressource. Mit RAS haben erhebliche Einsparungen beim Wasserverbrauch die Karte für geeignete Standorte für die Fischzucht geöffnet.

Periurbane Gebiete, raue Küsten und Regionen mit begrenzten Wasserquellen sind zunehmend attraktiv für den Bau von Fischfarmen. Andere Gebiete mit viel Wasser zur Verfügung? Die sind gut für den Bau noch größerer Fischfarmen! Mit anderen Worten, die Möglichkeit, mehr Wasser wiederzuverwenden, ermöglicht uns den Bau noch größerer Farmen, die aufgrund ihrer schieren Größe immer noch große Mengen Wasser verbrauchen.

Eine gute Wasserquelle mit ausgezeichneter Qualität zu haben ist so wichtig wie eh und je. In der Vergangenheit hat die Wasserverfügbarkeit unsere Fähigkeit eingeschränkt, Zuchtfische mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen und sie vor der Ansammlung von Abfällen zu schützen. Rob van de Ven erklärt: "Heutzutage, mit RAS, behindert die Wasserverfügbarkeit unsere Fähigkeit, das Wasser frei von weniger gefährlichen, aber dennoch erschwerenden Stoffen zu halten. Nitrat, feine Feststoffe (die meist bakterielle Flocken sind) und Schlamm (der zur H2S-Bildung führen kann) stehen als nächstes auf unserer Wäscheliste der zu lösenden RAS-Probleme'

Die Kosten, die Komplexität und die Neuartigkeit der Technologien zur Kontrolle von Nitrat, feinen Feststoffen und Mikroben sind oft Hindernisse für ihre kommerzielle Einführung", fügt Carlos Espinal hinzu. Zum Beispiel ist die Verwendung von Ozonierung in Norwegen fast nicht existent, aber in Nordamerika und Deutschland, wo Ozonierungsforschung historisch gesehen stattfindet, ist sie stärker verbreitet.

Auch der Einsatz von Denitrifikationsreaktoren ist in Norwegen selten, da in der Vergangenheit genug Wasser zur Verfügung stand, um Nitrat durch Verdünnung zu kontrollieren, und eine Kontrolle der Wassertemperatur nicht erforderlich war. Allerdings ist die Denitrifizierungstechnologie in Ländern mit Wasserknappheit, strengen Wasserabflussvorschriften oder Heizungsbedarf stärker verbreitet. Israel, Deutschland, Dänemark und die Niederlande sind gute Beispiele.

Um das Jevon-Paradoxon zumindest für eine Weile zu verdrängen, entwickelt Landing Aquaculture einige Produkte, die hoffentlich die Akzeptanz von Technologien zur Feinfiltration und Denitrifikation von Feststoffen in RAS erhöhen werden.

Verbesserte Eiweißabschöpfung

Eiweißabschäumer sind eine gängige Technik zur Behandlung feiner Feststoffe im RAS. Die Leistung des Abschäumers kann jedoch bei jeder Anwendung stark variieren. Der Salzgehalt, das Verhältnis von Gas zu Flüssigkeit, die Anwesenheit (oder Abwesenheit) von Ölen, die Größe der Blasen und die Zugabe von Ozon beeinflussen die Effizienz.

Die Größenbestimmung und Anwendung von Eiweißabschäumern ist halb Wissenschaft und halb Kunst, wobei unter den Experten keine klare Übereinstimmung darüber besteht, wie viel Wasser eines RAS aufbereitet werden sollte oder welche Ozondosen je nach Anwendung sicher sind. Der Einsatz von Eiweißabschäumern im Süßwasser ist begrenzt und die Angst vor schädlichen Ozonisierungsrückständen macht die Betreiber von Meerwasser-RAS müde.

Landing Aquaculture entwickelt daher eine Variante des klassischen Eiweißabschäumers, die sie "DAFSkim" genannt haben. Anstelle eines klassischen Eiweißabschäumers verwendet DAFSkim eine speziell konstruierte Flotationskammer mit gelöster Luft.

Die Kammer erzeugt kleinere Blasen und hält das Prozesswasser länger fest, was zu einer erhöhten Filtrationseffizienz führt. Anstelle von Ozon verwendet DAFSkim eine Mischung aus Peressigsäure und Wasserstoffperoxid, die eine ähnliche Oxidationswirkung erzielt, ohne dass teure Ozonierungsgeräte oder die Risiken der Verwendung von Ozongas erforderlich sind.

Die flüssige Verbindung ist nicht mit Wasser mischbar, so dass nur minimale Mischvorrichtungen erforderlich sind und keine Gas-zu-Flüssigkeits-Transfergeräte benötigt werden. Für RAS-Betriebe, die bereits über eine Ozonisierungsanlage verfügen, kann der DAFSkim wie ein herkömmlicher Abschäumer mit Ozon betrieben werden.

DAFSkim stammt aus der Entwicklung von Desline, einem Blutwasseraufbereitungssystem, das von Landing Aquaculture in Zusammenarbeit mit Sandtorv Maskin (einem norwegischen Anbieter von Offshore- und Aquakulturlösungen), Napier (einer norwegischen Reederei), Innovation Norway und NOFIMA entwickelt wurde. Die Technologie reduziert nachweislich Farbe, Öle und Schwebstoffe im Blutwasser. Es inaktiviert auch erfolgreich Bakterien wie Aeromonas salmonicida.

Um DAFSkim an RAS zu bringen, sucht Landing Aquaculture derzeit nach Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Mit der richtigen Entwicklung und Erprobung erwartet das Unternehmen, dem Markt nicht nur eine effizientere, sondern auch eine vorhersehbarere Art der Kontrolle von feinen Feststoffen und Mikroben sowohl im Süß- als auch im Meerwasser-RAS anbieten zu können.

Vereinfachte Denitrifikationstechnik

Denitrifikationsreaktoren können sehr effizient und kompakt sein. Sie können auch etwas kompliziert sein und erfordern Überwachungs- und Steuerungssysteme. Denitrifikationsreaktoren mit Fischschlamm als Kohlenstoffquelle bieten einen vereinfachten Betrieb und relativ geringere Kosten - obwohl sie tendenziell größer und weniger effizient sind. Ihre Hauptschwierigkeit besteht darin, den Schlamm für die erforderliche Zeit über einen Bereich von Wasserströmen im Reaktorbehälter zu halten.

Carlos Espinal erklärt die Herausforderung: "Wir glauben, dass Kosten und Komplexität die Akzeptanz von Denitrierungssystemen am Markt teilweise einschränken. Um dieses Problem zu lösen, entwickelt Landing Aquaculture ein Schlammreaktor-Konzept, das keine beweglichen Teile und keine komplexen Steuerungssysteme hat und dennoch eine gute Leistung bietet".

Der Reaktor, geprägter DeSludge, ist mit internen Komponenten ausgestattet, die den Schlamm effizient auffangen und unter schonender Durchmischung halten. Der Schlamm gärt unter anaeroben Bedingungen und liefert den denitrifizierenden Bakterien die Energie, die sie zur Umwandlung von Nitrat in Stickstoffgas benötigen. Ein RAS mit einer Desludge-Einheit ist nicht nur in der Lage, seinen täglichen Wasserbedarf zu senken. Aber auch die Kosten für den Schlammtransport und die Entsorgung werden durch die Eindickung der anfallenden Schlämme gesenkt.

Rob van de Ven schließt: "Wir sind genauso gerne kreativ wie bei der Tontechnik. Wir hoffen, dass uns dies zu technischen Lösungen führt, die der Markt kurzfristig akzeptieren kann

LandIng Aquaculture ist ein Ingenieur- und Beratungsunternehmen, das sich auf die intensive Fischzucht an Land spezialisiert hat und sich auf kreative, F&E-getriebene Problemlösungen konzentriert. Seit 2014 hat LandIng Aquaculture mehr als 40 Projekte in 19 Ländern abgeschlossen und entwickelt sich weiter mit einem vertieften Fokus auf Forschung und Entwicklung und maßgeschneiderten Lösungen.