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Risolvere i vecchi problemi più recenti della tecnologia RAS

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Il settore RAS sta vivendo un boom senza precedenti.

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Stiamo osservando il numero di grandi installazioni RAS che crescono ogni anno, alcune in scala che dieci anni fa non si pensava possibile. Con l'aumento della scala, è cresciuta anche la dimensione dei rischi e delle sfide tecniche.

Il paradosso di Jevon può essere applicato a RAS. Il paradosso postula che l'aumento dell'efficienza nell'uso di una risorsa porta ad un aumento della domanda di tale risorsa. Alla fine, l'utilizzo netto della risorsa cresce. Con RAS, un significativo risparmio nell'uso dell'acqua ha aperto la mappa per i luoghi adatti alla piscicoltura.

Le aree periurbane, le coste accidentate e le regioni con fonti d'acqua limitate sono sempre più attraenti per la costruzione di allevamenti ittici. Altre aree con molta acqua a disposizione? Questi sono buoni per costruire allevamenti di pesci ancora più grandi! In altre parole, poter riutilizzare più acqua ci permette di costruire fattorie ancora più grandi che, a causa delle loro dimensioni, utilizzeranno ancora grandi quantità d'acqua.

Avere una buona fonte d'acqua con una qualità eccellente è importante come sempre. In passato, la disponibilità di acqua era usata per limitare la nostra capacità di fornire ai pesci d'allevamento ossigeno a sufficienza e per tenerli al sicuro dall'accumulo di rifiuti. Rob van de Ven spiega: "Al giorno d'oggi, con RAS, la disponibilità di acqua ostacola la nostra capacità di mantenere l'acqua libera da agenti meno pericolosi, ma comunque aggravanti. Nitrato, solidi fini (che sono per lo più fiocchi batterici) e fanghi (che possono portare alla formazione di H2S) sono i prossimi problemi di RAS da risolvere nella nostra lista di lavanderia"

Il costo, la complessità e la novità delle tecnologie per il controllo dei nitrati, dei solidi fini e dei microbi sono spesso ostacoli alla loro adozione commerciale", aggiunge Carlos Espinal. Ad esempio, l'uso dell'ozonizzazione è quasi inesistente in Norvegia, ma più diffuso in Nord America e in Germania, dove la ricerca sull'ozonizzazione è stata storicamente intrapresa.

L'uso di reattori di denitrificazione è raro anche in Norvegia poiché, storicamente, l'acqua è stata disponibile a sufficienza per controllare i nitrati mediante diluizione e il controllo della temperatura dell'acqua non era un requisito. Tuttavia, la tecnologia di denitrificazione è più diffusa nei paesi con scarsità d'acqua, rigide norme di scarico dell'acqua o necessità di riscaldamento del sistema. Israele, Germania, Danimarca e Paesi Bassi sono buoni esempi.

Per allontanare il paradosso di Jevon, almeno per un po', Landing Aquaculture sta sviluppando alcuni prodotti che, si spera, aumenteranno l'adozione delle tecnologie di filtrazione e denitrificazione dei solidi fini in RAS.

Schiumatura delle proteine migliorata

Gli schiumatoi di proteine sono una tecnica comune per il trattamento dei solidi fini in RAS. Tuttavia, le prestazioni dello skimmer possono variare notevolmente in ogni applicazione. La salinità, i rapporti gas/liquido, la presenza (o l'assenza) di oli, la dimensione delle bolle e l'aggiunta di ozono influenzeranno l'efficienza.

Il dimensionamento e l'applicazione dello schiumatoio delle proteine sono metà scienza e metà arte, senza un chiaro accordo tra gli esperti su quanta acqua di un RAS deve essere trattata o quali dosi di ozono sono sicure a seconda dell'applicazione. L'uso di schiumatoi di proteine in acqua dolce è limitato e il timore di residui di ozonizzazione dannosi rende gli operatori RAS di acqua di mare stanchi.

Landing Aquaculture sta quindi sviluppando una variante del classico skimmer proteico che hanno chiamato 'DAFSkim'. Invece di un classico recipiente per lo schiumatoio delle proteine, DAFSkim utilizza una camera di galleggiamento ad aria disciolta appositamente progettata.

La camera produce bolle più piccole e trattiene l'acqua di processo più a lungo, con conseguente aumento dell'efficienza di filtrazione. Al posto dell'ozono, DAFSkim utilizza una miscela di acido peracetico e perossido di idrogeno che raggiunge un effetto di ossidazione simile senza la necessità di costose apparecchiature di ozonizzazione o i rischi dell'utilizzo di gas ozono.

Il composto liquido è immiscibile in acqua, richiedendo un'attrezzatura di miscelazione minima ed eliminando qualsiasi necessità di dispositivi di trasferimento da gas a liquido. Per le aziende agricole RAS che dispongono già di apparecchiature per l'ozonizzazione, DAFSkim può funzionare con l'ozono, proprio come uno skimmer convenzionale.

DAFSkim nasce dallo sviluppo di Desline, un sistema di trattamento delle acque sanguigne sviluppato da Landing Aquaculture in collaborazione con Sandtorv Maskin (un fornitore norvegese di soluzioni per l'offshore e l'acquacoltura), Napier (una compagnia di navigazione norvegese), Innovation Norway e NOFIMA. La tecnologia ha dimostrato di ridurre il colore, gli oli e i solidi sospesi nell'acqua di sangue. Inoltre, inattiva con successo batteri come Aeromonas salmonicida.

Per portare DAFSkim a RAS, Landing Aquaculture è attualmente alla ricerca di partner accademici e industriali. Con un adeguato sviluppo e test, l'azienda si aspetta di offrire al mercato non solo un modo più efficiente, ma anche un modo più prevedibile di controllare i solidi fini e i microbi sia in acqua dolce che in acqua di mare RAS.

Tecnologia di denitrificazione semplificata

I reattori di denitrificazione possono essere altamente efficienti e compatti. Possono anche essere un po' complicati, richiedendo sistemi di monitoraggio e controllo. I reattori di denitrificazione che utilizzano i fanghi di pesce come fonte di carbonio offrono un funzionamento semplificato e costi relativamente più bassi - anche se tendono ad essere più grandi e meno efficienti. La loro difficoltà principale: mantenere il fango all'interno del recipiente del reattore per il tempo necessario attraverso una serie di flussi d'acqua.

Carlos Espinal spiega la sfida: "Crediamo che il costo e la complessità stiano in parte limitando l'accettazione dei sistemi di denitrificazione sul mercato. Per affrontare questo problema, Landing Aquaculture sta sviluppando un progetto di reattore a fanghi che non ha parti mobili, non ha sistemi di controllo complessi e offre comunque buone prestazioni".

Il reattore, coniato DeSludge, è dotato di componenti interni che trattengono efficacemente i fanghi e li mantengono sotto una delicata miscelazione. I fanghi fermentano in condizioni anaerobiche, fornendo ai batteri denitrificanti l'energia necessaria per convertire il nitrato in azoto gassoso. Un RAS dotato di unità Desludge non solo è in grado di ridurre il suo fabbisogno giornaliero di acqua. Ma diminuirà anche il costo del trasporto e dello smaltimento dei fanghi a causa dell'ispessimento dei fanghi prodotti.

Rob van de Ven chiude: "Ci piace essere creativi tanto quanto fare lavori di ingegneria del suono. Speriamo che questo ci porti a soluzioni tecniche che il mercato possa accettare a breve termine"

LandIng Aquaculture è una società di ingegneria e consulenza specializzata nell'allevamento intensivo di pesci a terra e focalizzata sulla risoluzione di problemi creativi e orientati alla ricerca e sviluppo. Dal 2014, LandIng Aquaculture ha completato più di 40 progetti in 19 paesi e continua a svilupparsi con una maggiore attenzione alla ricerca e sviluppo e a soluzioni su misura.