KUBE®start - Alvestad Marin

1
SIDEINNHOLD
KUBE®start ................................................4
KUBE®hatch .............................................10
Process Control System ..........16
CompHatch® ..........................................18
EasyHatch® ...............................................22
Securing your next generation
2
3
KUBE®start
- Et moderne resirkuleringsanlegg basert på velkjent teknologi
Resirkuleringsteknologi
”Moving bed” bioreaktor (MBBR)
Driftssikkert
Energieffektivt
Nøkkelferdig system
Kompakt og integrert
Hygienisk og med enkel rengjøring
ved bruk av ozon kombinert med mekanisk siling. Ozon får
svevepartikler i vannet til å slå seg sammen til større partikler
(flokkulering), slik at de blir store nok til at de kan fjernes i
MBBR er en fellesnevner for en type biofilter som benytter små,
bevegelige plastbiter som holdes i konstant omrøring i vannet ved
at det blåses luft inn i bunnen av biofiltertanken. På overflaten
av plastbitene vokser det bakterier som danner en biofilm – et
bakteriebelegg. Bakteriene i biofilmen bruker ammonium og
organiske forbindelser oppløst i vannet som næring til vekst,
og dette kan utnyttes til å rense vannet i oppdrettsanlegget.
filteret. Ozonet vil i tillegg få vannet til å klarne ved å fjerne
farge, og resultatet er et klart vann med lite partikler og god
sikt, noe som sikrer godt tilsyn med fisken.
UV behandling
Et særtrekk ved en MBBR er at det alltid er god kontakt
mellom vannet som skal renses og biofilmen som vokser på
de bevegelige plastbitene. Dette er viktig for at bakteriene skal
klare å utnytte de oppløste stoffene i vannet mer effektivt og
slik opprettholde et stabilt og rent oppdrettsvann.
UV-lys kan brukes til å inaktivere mikroorganismer og patogene
bakterier i oppdrettsvann. UV-lys angriper mikroorganismenes
arvestoff (DNA og RNA) og gjør dem ute av stand til å formere
seg.
UV-lamper finnes som lav- og mellomtrykkslamper. Mellomtrykkslamper gir et bredere lysspekter enn lavtrykkslamper
og er derfor mer effektiv i fjerning av patogener. Ved bruk av
mellomtrykkslamper vil ikke mikroorganismene være i stand til
å reparere de skadene de får ved UV-behandling, og fjerningen
av mikroorganismer fra systemet blir permanent.
Effektivt luftetrinn før resirkulasjonspumper
Lufteren i systemet er plassert etter biofilteret og skal sørge for
at det oppnås likevekt av gasser i vannet før det returneres til
fiskekarene. Den viktigste funksjonen i lufteren er å fjerne CO2.
Dette gjør den effektivt ved at vann og luft kommer i kontakt
med hverandre i et luftemedium. Vann risler ned gjennom
luftemediet, mens luft blåses inn nedenfra og strømmer
oppover i mediet. Dette kalles motstrøms lufting, og her kan
forholdet mellom luft og vann styres. Volumet av luft som
tilføres, er 5 – 10 ganger volumet av vann som passerer i
samme tidsrom. Dette sørger for meget god effekt av luftingen.
I KUBE®start tilbys et mellomtrykks UV-system som kan
benyttes på hele eller deler av vannstrømmen. Denne enheten
kan variere styrken av UV-behandlingen avhengig av variasjoner
i vannkvaliteten og har et innebygget rensesystem som sikrer at
lampene holdes rene.
Det er gunstig at mest mulig luft blåses inn i lufteren i forhold til
vannmengde. For å få dette til er det viktig at lufteren til enhver
tid er ren og fri for avleiring og begroing.
Ozontilsetting
I KUBE®start kan man velge å benytte ozon for å oppnå et klarere
vann - såkalt ”bleking” av vannet - og til partikkelfjerning. For
å bruke ozon til desinfeksjon kreves det tilsetting av større
mengder ozon enn om det bare skal benyttes for ”bleking” og
partikkelhåndtering. Moderat ozonering gir høyere transmisjon,
og dersom man benytter UV-lys blir dette mer effektivt ved at
lyset når gjennom hele det bestrålte vannvolumet.
Partikkelfjerning
KUBE®start er et komplett resirkuleringsanlegg for startfôring basert på bruk av en
”moving bed” bioreaktor (MBBR) som biofiltertrinn sammen med andre velkjente
vannbehandlingsmetoder som UV, ozonering, partikkelfjerning og oksygenering.
Sammen med KUBE®hatch og Comphatch utgjør dette et energieffektivt og biosikkert
system fra klekking til startfôring.
4
Partikler i form av ekskrementer og fôrrester må fjernes så raskt
som mulig fra et resirkuleringsanlegg. I KUBE®start gjøres dette
ved å sikre god hydraulikk, selvrensing i oppdrettskarene og
bruk av delt avløp. Ekskrementer og fôrspill sedimenteres mot
karbunnen, og går deretter ut gjennom en bunnsil sammen
med 15 % av karvannet. Resterende vann, som er forholdsvis
partikkelfritt, passerer ut gjennom et sideavløp. Vannet fra
bunnsilen inneholder forholdsvis mye partikler, og ledes til
en partikkelseparator hvor partiklene sedimenteres til et lag
av organisk slam. Overløpsvannet fra partikkelseparatoren og
sideavløpet går videre til en avløpsledning som leder vannet
til mekanisk rensing i en mikrosil med maskevidde på 40 µm.
Ozon kan tilsettes i en sidestrøm som også brukes til oksygenering
(f.eks. via oksygenkjegler), eller det kan tilsettes før vannet
går tilbake til mekanisk siling og biofiltrering. Tilsettingen av
oksygengass reguleres i forhold til fôrforbruket i fiskekarene, slik
at oksygenmengden som benyttes og dermed også ozonmengde
som produseres, tilpasses direkte til produksjonen.
Plug & Play
KUBE® systemene er bygd opp av prefabrikkerte moduler
bestående av reaktorer, tanker og rør utført i polypropylen;
et materiale som har lang levetid. Materialet er i tillegg
kjemisk og korrosjonsresistent, samt enkelt å rengjøre og
desinfisere. CompHatch® og KUBE® systemene er vanntestet og
kvalitetssikret ved fabrikk før utsendelse.
I et resirkuleringssystem vil det etter en tid bli en konsentrasjon
av svevepartikler med størrelse under 40 µm. Disse partiklene
er for små til at de kan sedimenteres i separatoren eller fjernes
i mikrosilen, men de kan fjernes
5
KUBE®start
1. Dobbelt avløp
Sideavløp , senteravløp og partikkelseperator
2. Pumper før biofilter
Produsent: Grundfos
Type: NB100-160/165 (x 2)
Kapasitet: 130 m3/time ved 0,5 bar
1.
7. Mekanisk sil (40 µm)
Produsent: Hydrotech
Type: 1203-3H, AISI 304
Kapasitet: 259 m3/time ved
25 mg SS/l
12.
13.
Produsent: Grundfos
Type: CR3-17
Kapasitet; 0,8 L/s ved 7,5 bar
Beregnet biofiltervolum: 25 m3
Kapasitet: opp mot 300 kg fôr/dag og
300m3/time
Effektiv CO2 fjerning
Normalt energiforbruk ca. 26 kW
9.
3.
6.
14.
8. Tilbakespyling
3. MBBR bioreaktor:
8.
10.
4.
7.
5.
11.
9. Blåsemaskin
2.
KUBE®hatch
KUBE®start 25
r
Produsent: Busch
Type: Bush Rootsblower, Tyr WT0100AP
Kapasitet: 326 m3/time ved 0,3 bar
ne
10. Blåsemaskin
4. Proteinskimmer (Opsjon)
Produsent: Sander
Type: Sander Fresh Skim
(injector) 1800 x 3500
Kapasitet: 84 - 170 m3/time
jo
Produsent: Sodeca
Type: CAS-645-2T-3
Kapasitet: 1500 m3/time
ved 0,03 bar
13. Varmeveksler
11. Pumper før oksygenkjegle
Type: Platevarmevekslere
Kapasitet: 0,5 kW
Egenskaper: Varming og kjøling, inkludert
pumpe (Grundfos)
6. UV- system (Opsjon)
Produsent: SIEMENS
Type: Barrier UV M525
Kapasitet; 132 m3/time ved T10 85 % transmisjon,
40mJ/cm2, 2 x WTL 2200 lamper
Maks. Strømforbruk: 4,5 kW
O
Produsent:Grundfos
Type: CR 64-1
Kapasitet: 60 m3/time ved 2,0 Bar
ps
CompHatch®
12. Reversibel varmepumpe
14. Pumper før fiskekar
Produsent: Thermogamma
Type: Thermogamma Vulcania 25
Kjølekapasitet: 20 KW
Varmekapasitet 26,5 kW (∆10 oC i 48 timer)
Produsent: Grundfos
Type: TP 150-70/60
Kapasitet: 130 m3/time ved 0,55 bar
6
5. Ozoneringssystem (Opsjon)
Produsent:Priomozon
Type: Primozon ozone system, GM6
Kapasitet: 300 gram O3/time
Strømforbruk: 3,6 kW
Egenskaper: Automatisk dosering av O2 for å
redusere gassforbruk
7
KUBE®start
Fordeler ved KUBE®start
• «Plug and play» - rask etablering
• Ulike driftskapasiteter - fleksibelt
• Integrert varmepumpe - lavt energiforbruk
• MBBR - selvrensende og sikrer god vannkvalitet
• Bruk av kjente leverandører - høy kvalitet på maskindeler
• Riktig materialvalg og design - hygienisk drift og enkelt renhold
• Delt avløp og partikkelfelle - effektive rensemetoder tidlig i systemet
Illustrasjon av vannstrøm i bioreaktoren. Vannet (blå
piler) pumpes fra silen (til høyre på figuren) inn i toppen
av første kammer i bioreaktoren. Vannet forlater dette
kammeret gjennom en rist i bunnen og ledes i en
sidekanal til toppen av kammer nr to i bioreaktoren.
Vannveien i kammer nr to er tilsvarende som i det
første og vannet føres inn i toppen av lufteren som er
plassert etter bioreaktoren. Omrøring i hvert kammer
besørges av innblåst luft i bunnen. En slik vannvei vil
sikre maksimal oppholdstid for vannet i bioreaktoren,
og dermed også maksimal utnyttelse av den biologiske
vannbehandlingen. Tilleggslufting under bunnristen i
hvert kammer (intervalldrift) motvirker sedimentering i
bunnen av kamrene.
Kjøle- /varmesystem
Ko n t r o l l o g S i k ke r h e t
KUBE®start 25 leveres med en integrert varmepumpe som er plassert
like ved vannbehandlingssystemet. Varmepumpen er reversibel,
og kan kjøle/varme vannet avhengig av ønsket temperatur i
oppdrettskarene.
Integrert system for optimal
kvalitetssikring
Styring og overvåking er integrert i PLS styresystemet. Varmepumpen
er dimensjonert for en vanntemperatur mellom 1 – 21 °C, med 10
°C senking og heving av vanntemperatur innen 48 timer. Vannets
teoretiske utskiftingstid er ca. 3 døgn, det vil si en tilførsel av 40 - 50
liter vann per minutt.
Energisparing
Alle elektromotorer i KUBE®start frekvensstyres, noe som gjør det
mulig å redusere energiforbruket med 30 - 50 %. I tillegg unngås
unødig belastning og mekanisk slitasje ved oppstart, da PLS-en gir
mulighet for soft-start av maskiner. I tillegg ligger det betydelig
energisparing ved bruk av den integrerte varmepumpen, som ved
normal drift kun bruker 4-5 kW for å holde vanntemperaturen på et
visst nivå.
Dersom man budsjetterer årlig energiforbruk for ca 240 operative
dager og en gjennomsnittlig temperaturheving på 7 °C fra råvann, vil
energiforbruket i KUBE®start 25 bli 50 - 55 % lavere sammenlignet
med et gjennomstrømmingsanlegg med varmepumpe.
Investeringskostnadene inklusive installeringskostnader vil være i
samme størrelsesorden for KUBEstart®25 og et gjennomstrømsanlegg
påmontert en moderne varmepumpe.
Programmerbar Logisk Styring (PLS)
All informasjon fra pumper, blåsere, UV, varmepumpe,
sensorer og lignende sendes til et integrert
styringssystem (PLS) for optimal prosesskontroll.
Via en 15” berøringsskjerm på PLS-skapet kan man
overvåke og kontrollere frekvensen til pumper,
blåsemaskiner, varmepumpe, status for UVanlegg, vannivåer i vannbehandlingssystemet og
lignende. Det samme gjelder vannkvalitetsdata
eksempelvis for oksygennivå i de ulike karene og
hvor mye vann som passerer gjennom de ulike
vannbehandlingsprosessene.
PLS’en har elektronisk logging av:
• Oksygen, pH, og temperatur før og etter
oppdrettsenheter (flere parametere kan legges inn)
• Vannstrøm til bioreaktor og før oppdrettsenheter
• Vannivå i pumpesumper
• Total gassmetning (TGS)
All informasjon som logges fra de ulike maskinene
og instrumentene videreføres og lagres i en PC,
slik at det er enkelt for operatører å overvåke
produksjonen.
Back-up system
E t s t a b i l t , d r i f t s s i k ke r t o g e n e r g i e f fe k t i v t s ys t e m
Graf 1. Sammenligning av driftskostnader for KUBE®start 25 og gjennomstrømsanlegg med moderne varmepumpe, når annleggene har 240 operative dager i året
med et vannforbruk på 4200 liter/min og et gjennomsnittlig temperaturheving på
7 °C.
Hovedårsaken til det lave energiforbruket i KUBE®start 25 er at det
tilføres svært lite nytt vann som må varmes opp. Dessuten vil mye av
energien som brukes til pumping av vann for sirkulasjon bli omdannet
til varme. Totalt sett blir energien i KUBE®start 25 svært godt utnyttet.
Mellomtrykks UV-lampe som kan variere
styrken av UV-behandlingen avhengig av
variasjoner i vannkvaliteten. Enheten har
også et innebygget rensesystem som sikrer at
lampene holdes rene.
Partikkelseparator og kar med todelt avløp hvor
85 % av vannet passerer ut gjennom et sideavløp
og føres ut i avløpsledning. Resterende
vannmengde går ut gjennom senteravløp i
bunn, og må passere partikkelseparator, før
det føres videre til avløpsledning og rensing i
mekanisk sil.
8
Oksygeneringskjegler og ringsløyfe med høyoksygenert vann. Oksygensystemet på bildet
er dimensjonert med dobbel kapasitet, i tilfelle
en av de tilhørende pumpene skulle falle ut.
Det lave energiforbruket i KUBE®start 25 vil medføre betydelig
lavere driftskostnader sammenlignet med et anlegg som er bygget
for gjennomstrømming og varmepumpe (graf 1). På 5-6 år vil denne
differansen være ca 1 million NOK forutsatt strømpris på 1,25 NOK
pr kWh.
9
Ved et eventuelt strømbrudd vil PLS, sensorer
og alarmer motta elektrisitet fra en UPS med
en batteribank slik at overvåking og kontroll av
systemet kan opprettholdes. Hvert pumpetrinn har
to pumper som jobber parallelt, og hastighet kan
reguleres avhengig av hvor mye vann som trengs til
oppdrettsproduksjonen. Dersom en pumpe slutter
å virke vil den andre pumpen automatisk gå over i
en høyere pumpefrekvens. Dersom en feil i anlegget
ikke lar seg løse, og vannføringen til karene stopper
opp, åpnes en nødvannsventil som leder vann
gjennom en oksygenkolonne og hovedvannsledning
slik at fisken sikres tilstrekkelig mengder friskt vann.
Ved driftsfeil utløses en alarm og informasjon blir
gitt ved oppringing eller via SMS. Kube kan opereres
fra mobiltelefon eller hjemme-PC, eventuelt kan
også Siemens kontaktes for fjernassistanse 24 timer
i døgnet.
KUBE®hatch
Resirkuleringsteknologi
Driftssikkert
Energieffektivt
Nøkkelferdig system
Kompakt og integrert
Hygienisk og med enkel rengjøring
Det første kjente nøkkelferdige resirkuleringssystemet utviklet for klekkerifasen ved
produksjon av laksefisk, fra øyerogn til startfôring
Perioden fra klekking til startfôring er en sårbar tid for fisken, hvor både biologiske og fysiske/kjemiske miljøfaktorer har stor
innflytelse. Å sørge for stabile og gode miljøforhold i denne tidlige fasen kan være avgjørende for god helse og utvikling av fisken
ved videre påvekst etter klekkeriet. Energi til oppvarming av vann i et resirkulert anlegg er kraftig redusert sammenlignet med
gjennomstrømssystemer på grunn av et mye lavere vannforbruk. Reduksjonen er 95-99 % avhengig av hvordan man velger å
kjøre systemet. KUBE®hatch har derfor både økonomiske og miljømessige fordeler,og tillater en årstidsuavhengig produksjon av
startfôringsklar yngel under optimale akvatiske forhold.
10
plastenheter (BF Chip 1200) hvor bakteriekolonier etableres
ved å vokse på overflaten til disse plastbitene. Biofilteret er
inndelt i 3 kamre som står i serie og som er adskilt med en
rist mellom hvert kammer slik at mediet ikke kan flyte fritt.
Intensiv resirkulering av vann i et produksjonssystem for
fisk innebærer at vannet blir behandlet i et omfattende
vannbehandlingssystem. Denne behandlingen involverer
partikkelfjerning ved siling (mikrosil), fjerning av oppløst
forurensing i en bioreaktor (biofilter), desinfisering, fjerning av
overskuddsgass (CO2 og nitrogen) samt oksygentilførsel.
Sirkulasjon av vannet gjennom vannbehandlingen tilfører
vannet fysisk energi som omgjøres til varme, og det kan i
enkelte sammenhenger være nødvendig å kjøle vannet for å
oppnå riktig temperatur.
MBBR teknologien har mange fordeler sammenlignet med
stasjonære biofiltermedier. Dette gjelder blant annet utnyttelse
av biofilterkapasitet og fleksibilitet med henhold til driftsrutiner
for et system i drift. Eksempelvis vil vask og desinfeksjon av et
MBBR-system være vesentlig mye enklere enn for et stasjonært
system.
Reaktoren i KUBE®hatch er designet for optimalisering av
hydraulisk dynamikk og for unngåelse av dødsoner. En diffusor
plassert i bunnen av reaktoren tilfører oksygen til vannet, og
fjerner samtidig CO2. Denne sørger også for at biomediet er i
konstant bevegelse slik at man får tilstrekkelig omrøring av
vannet, god kontaktflate mellom bakteriefilm og vann, og
mindre akkumulering av faste stoffer.
Fjerning av store partikler
I løpet av klekkeperioden er det en forhøyet produksjon av
partikler (spesielt i klekkefasen) som må fjernes. KUBE®hatch
er utstyrt med en mikrosil for effektiv fjerning av partikler
større enn 30µm som føres ut sammen med spylevann fra silen.
Desinfisering
I KUBE®hatch er desinfeksjonssystemet basert på
UV-bestråling av resirkulert vann, som er effektivt uten å danne giftige
biprodukter. UV-intensiteten måles med en
UV-sensor. Desinfeksjonsenheten bruker mellomtrykks UV-lamper, som
avgir lys med et bredere
spekter av bølgelengder enn lavtrykkslamper.
Mens lavtrykkslampen
bare påvirker DNA, virker mellomtrykkslampen
ved å ødelegge DNA, cellevegger, proteiner og enzymer, slik at mikroorganismene ikke er i stand til å
reprodusere.
Gassutveksling og regulering av totalgassnivå
I KUBE®hatch benyttes også en vakuumavgasser for å holde
optimale TGS-nivåer (total gassmetning) gjennom hele
klekkeprosessen. I vakuumavgasseren fjernes noe av oppløst
nitrogen (N2) i vannet slik at metningen av nitrogen hele tiden
er under 100 %. Dette gjør at man ikke får dannet gassbobler
under rister i klekkeskapene tilknyttet vannbehandlingen.
Spektraleffekt av mellomtrykkslampe
(rosa) og DNA sensitivitetskurve (rød)
Totalgassmetning av vann til CompHatch fra prøvedrift av KUBE® hatch 8000
prototype.
Fjerning av små partikler og oppløst organisk stoff
Det silte og UV-behandlede vannet strømmer inn i en såkalt
skimmer som i prinsippet fjerner ørsmå partikler og delvis
oppløst stoff ved at dette fester seg til små luftbobler og
danner et skum som inneholder avfallsstoffene. I denne
skimmeren er det plassert diffusorer som lager små luftbobler i
gjennomstrømmende vann. Skummet som dannes – og det kan
være store mengder av dette i klekkefasen – fjernes på toppen
av skimmeren med et vakuumavsug.
Kjøle- /varmesystem
I kontrast til gjennomstrømssystemer må vannet i et
resirkuleringssystem kjøles. I KUBE®hatch øker temperaturen
med 0,2oC for hver syklus som følge av overskuddsvarme fra
vannbehandlingsprosesser. Kjøle- /varmesystemet kontrolleres
av sensorer og er integrert med et PLS system (programmerbar
logisk styring). Kompressoren er frekvensstyrt for å regulere
hastigheten etter temperaturforskjellen i systemet, og er
således energibesparende. Kjøle- /varmesystemet kan behandle
”make-up” vann mellom 0- 16oC og er designet for å holde en
vanntemperatur på 6-10oC.
Bioreaktor
I KUBE®hatch benyttes et biofilter som er bygd som en ”moving
bed” bioreaktor. Biofiltermediet består av spesialkonstruerte
11
1. Biomedia
Ko n t r o l l o g S i k ke r h e t
Bakterier
“Moving Bed” Bioreaktor
Produsent: Kaldnes
Type: BF Chip 1200
Lengde: 2.2 mm
Diameter: 48 mm
Beskyttet overflate: 1200 m2/m3
”Kjernen” i et resirkuleringssystem er ofte et biofilter, der bakterier omdanner oppløste avfallsstoffer (ammonium og organisk stoff) fra fisken til ufarlige forbindelser. I tillegg til den biologiske vannbehandlingen, tror man også
at egenskapene til mikroorganismene i et velfungerende biofilter bidrar til å
skape et stabilt vannmiljø for fisk i resirkulerte anlegg. I intensive produksjonssystemer kan lett såkalte opportunistiske og ikke ønskede bakterier og sopp
etablere seg, noe som kan føre til alvorlige skader på egg og yngel. Klarer man
å kontrollere disse og heller tilføre systemet mer ”snille” mikroorganismer slik
man har det i et biofilter, vil dette være en fordel. Spesielt kan dette være
gunstig i de aller tidligste fasene av fiskens liv der den har et begrenset immunforsvar. En god start er viktig for resultatene senere i produksjonssyklusen.
2-4. Bioreaktor
Totalt volum: 3.7 m3
Volum til vannivå: 2.3 m3
Kapasitet: 800 l/min
Retensjonstid: 4 min
Integrert system for optimal
kvalitetssikring
Programmerbar Logisk Styring (PLS)
For å sikre at alle prosesser og vannkvalitetsparametre er
stabile, er det behov for et pålitelig overvåkings- og kontrollsystem. KUBE®hatch har et integrert system for optimal kvalitetssikring hvor all systeminformasjon overføres
til et PLS system. PLS er forbundet til en berøringsskjerm
plassert i nærheten av klekkeriet for daglig betjening.
All informasjon overføres også til en PC hvor data kan
logges, og operatør kan herifra overvåke produksjonen,
kontrollere vannstrøm, temperatur og vannkvalitet.
5. Twin-Wall Sheets
Type: PP-HKP (2 gen.)
Materiale: PP- DWU Alpha plus som er en
homopolymer, alpha- kjernet, permanent
varmeresistent polypropylen.
Attributter: brudd- og slitasjesterkt,
høy kjemisk og termal isolasjon, samt
motstandsdyktig mot mikroorganismer.
5.
6. Skumfraksjonator
4.
3.
2.
Type: Ferskvannsskimmer
kapasitet: 800 l/min
Produsent: Hydrotech
Type: HT 801
Str.: 0.25 kW
Partikkelstr.: 30 µm
Kapasitet (max): 20 l/s.
Egenskaper: Selvrensende, trykkuavhengig,
ingen bevegelige deler for lengre liv og lave
vedlikeholdskostnader. Drift er kontinuerlig
eller automatisk kontrollert.
PLS styrer frekvensomformere og regulerer pumpehastighet etter behov. I tillegg har PLS elektronisk logging av:
1.
6.
7. Mekanisk filter
Polypropylen
I KUBE®hatch er biofilter, tanker og rør lagd
av polypropylen, et materiale som har lengre
levetid, er sterkere og krever mindre vedlikehold enn tradisjonelle materialer. Polypropylen er i tillegg kjemisk og korrosjonsresistent, enkelt å rengjøre og desinfisere.
7.
• Oksygen, pH, og temperatur før og etter klekkeenhetene.
• Vannstrøm til bioreaktor og før klekkeenhetene.
• Total gassmetning (TGS) før og etter klekkeenhetene.
• Vannivå i det mekaniske filteret og i buffertank.
14.
12.
Når PLS’en oppdager feil i systemet, utløses en alarm og
informasjon blir gitt ved oppringing eller via SMS. KUBE
hatch kan opereres fra mobiltelefon. Det er også mulighet for 24 timers fjernssistanse.
Back-up system
8. Oksygentilsetting.
lavtrykks oksygeninnløser for lav totalgassmetning
(ca TGS 98 %).
9. Strømningsmåler
Produsent: KROHNE
Modell: OPTIFLUX 2000
Type: Elektromagnetisk
Egenskaper: elektromagnetisk strømmåler
som sender elektriske signaler til PLS-systemet som deretter justerer pumpehastighet.
Fordeler i forhold til mekaniske motparter
er blant annet langtidsstabilitet, maksimal
prosesspålitelighet, høyere nøyaktighet og
krever ikke vedlikehold.
10. UV
9.
• Ved et eventuelt strømbrudd vil PLS, automatiske sensorer og alarmer motta elektrisitet fra en UPS med en
batteribank slik at overvåking og kontroll av systemet er
mulig til strømmen kobles til igjen.
• Hvert pumpetrinn har to pumper som jobber parallelt
men ved halvert hastighet. Dersom èn pumpe slutter å
virke vil den andre pumpen automatisk stilles inn til en
høyere pumpefrekvens.
• Et vannreservoar (buffertank) vil automatisk kobles
til klekkeenhetene dersom vannføring stopper. Slik
sikres egg/yngel vann i en begrenset periode, mens
systemsvikten løses.
8.
10.
Vann til
klekkeenheter
13.
PLS Process Control System
15.
11.
Produsent: SIEMENS
Type: Barrier® M35 (WTL1000)
UV-spektrum: 200-300 nm
UV-dose: min. 40 mJ/cm2
Gjennomsnittlig energiforbruk: 1 kW
Egenskaper: desinfiseringskontroll,
alarmsystem (UV, temperatur, vasking,
lampesvikt, vannstrøm etc.). UV-lampen
kan vaskes manuelt uten å stanse
systemet.
12. Buffertank
Str.: 1.55 m3
Kapasitet: 200 l/min
Hovedfunksjon: Opprettholde et stabilt nivå
i nivåtankene og danner en loop med kjøle/varmesystemet for temperaturkontroll.
11. Bioreaktorpumper
Produsent: Grundfos
Type: NB50-125/ 129 A-F-B BAQe
Str.: 0.55 kW
Kapasitet: 34 m3/h
Løftehøyde: 3.99 m
13. Kjøle- /varmesystem
Kapasitet: 800 l/min
Make up strøm: 10 l/min
Kjøle- /varme kapasitet: min. 20 kW
Kompressor kapasitet: min. 10 HP
12
14. Vakuumkammer
Tilknyttet blåsemaskin som lager
vakuum
Kapasitet: 833 l/min
Vakuum: 53 cm
15. Sirkulasjonspumper
Produsent: Grundfos
Type: NB 50-125/ 129 A-F-B BAQe
Str.: 0.55 kW
Kapasitet: 34 m3/h
Løftehøyde: 3.99 m
Når miljøet rundt fisken er stabilt uten sterke svingninger i
temperatur, pH, og andre stressfaktorer som eksempelvis
daglige arbeidsoperasjoner, kan yngelen utnytte mer av
plommenæringen til vekst og utvikling.
13
Energieffektivt system – Optimal vannkvalitet – Høyere overlevelsesrate
Sirkulasjon av vann i KUBE®hatch
Klekkeenhet
1
Klekkeenhet
2
Klekkeenhet
3
Klekkeenhet
4
Vannbehandling
Biofiltrering
Avgassing
Vannreservoar
Klekkeenhet
5
Klekkeenhet
6
Klekkeenhet
7
KUBE®hatch
Vannbehandling
Filtrering
Desinfeksjon
Stabil
mikroflora
Spedevann
Pumpe
Varmeveksler
Driftskontroll
Frekvens
omformer
Kondensator
Kjølesystem
KUBE®hatch 8000 kan forsyne 7 CompHatch enheter tilsvarende en produksjon på
2,5 mill egg/yngel. Vannstrøm i systemet er på 800 l/min hvor 5-10 l/min “nytt” vann
tilføres pr resirkuleringssyklus. Det vil si at i dette systemet er 98,5 % av det totale vannvolumet resirkulert vann.
Ø ko n o m i
KUBE®hatch vil være en lønnsom investering ettersom energikostnadene er kraftig redusert både ved
kjøling og varming av inntaksvann. Antall år før investeringen lønner seg vil være avhengig av vannets
oppvarmings- /kjølingsgrad og antall driftsdager.
Månedlig energikostnader ved ulike ΔT°C
KUBE®hatch
FT
Fig1. Grafen viser månedlige energikostnader (EUR) ved drift av resirkuleringssystemet KUBE ®hatch og et gjennomstrømssystem (FT) ved ulike oppvarmings-/
kjølegrader (ΔT °C).
Energi- og kostnadsberegninger basert på en
produksjon av 2 millioner yngel og en vanngjennomstrømming på 800 l/min. hvor gjennomstrømssystemets energianlegg består av varmepumpe og
varmeveksler viser følgende:
KUBE®hatch viser tilnærmet like energikostnader
ved økt ΔT°C, mens et gjennomstrømssystem derimot har en bratt lineær økning ved økt ΔT°C.
Dersom inntaksvannet varmes/kjøles med 8 °C vil
månedlige kostnader for KUBE®hatch være opptil
6 ganger lavere enn for et gjennomstrømssystem
(Fig1).
Med en ΔT på 8 °C vil det ta kun 31/2 år før investerings- og energikostnader av et gjennomstrømssystem overstiger investerings- og energikostnader tilknyttet KUBE®hatch. Fra dette tidspunkt
vil man med KUBE®hatch ha en årlig innsparing på ca. 300 000 NOK (ved 6 mnd drift) sammenlignet med et gjennomstrømssystem (Fig2).
Fig2. Grafen viser investeringskostnader og energiforbruk ved drift av KUBE®hatch og
et gjennomstrømssystem (GS) over 6 år ved ulike oppvarmings-/ kjølegrader (ΔT °C).
14
Optimal
vannkvalitet
Energi
effektivitet
God kvalitet
på yngel
Energi
besparing
Høyere
overlevelse
Økonomiske fordeler
Diagrammet viser fordelene
med KUBE®hatch som har god
driftskontroll, en stabil mikroflora og
energibesparende anordninger.
I tillegg forventes det at dødelighetsratene reduseres som følge av bedre vannkvalitet og mer stabile miljøbetingelser. Dersom
dødelighetsratene reduseres, vil det også her være tilknyttede kostnadsfordeler.
I KUBE®hatch er det lagt vekt på at alt av materialer og utstyr skal være robust, slitesterkt og ha lang levetid. Det integrerte systemet er utformet slik at vask og desinfisering skal være enkelt samtidig som man oppnår tilfredsstillende resultat. Det kan dermed medregnes reduserte kostnader til vask- og vedlikeholdsarbeid ved overgang til KUBE ®hatch.
15
Prosess Kontroll System
Support:
Skjermsystem basert på plattformen Simatic PCS7.
Siemens service tilbyr assistanse med kvalifisert
personell i løpet av kort tid. Service er en del av Siemens’
globale nettverk. Dette betyr tilgang på kompetanse og
muligheter til å yte assistanse over hele verden, døgnet
rundt.
SMS-Alarm:
Ved alarm eller driftsfeil vil kontrollsystemet sende SMS
og ringe opp til f.eks vakthavende operatør. Det kan legges inn flere mobilnummer og det er også mulig å betjene
anlegget fra mobiltelefon.
UPS:
Ved et eventuelt strømbrudd får PLS’en strøm fra en UPS
m/ batteribank slik at man sikrer overvåking og kontroll
over målinger og settpunkt til strømmen er tilbake.
Programmerbar Logisk Styring
(PLS)
All informasjon fra pumper, blåsere,
UV, varmepumpe, sensorer og
lignende sendes til et integrert
styringssystem (PLS) for optimal
prosesskontroll.
Alvestad har i samarbeid med Siemens og SINTEF utviklet et komplett prosess
kontrollsystem for KUBE®. Systemet kan skreddersys til kundens behov og består
av en PC med skjermsystemet PCS7 for overvåkning/styring fra kontrollrom, et
Touch-panel for lokal betjening inne i anlegget og en PLS hvor selve logikken
for prosesstyringen av anlegget ligger. Systemet er såkalt selvovervåkende og
kan kjøres uten kontinuerlig oppsyn. Dersom en alarm eller driftsfeil skulle
inntreffe, varsler anlegget selv ved f.eks. å sende en SMS-melding til en eller flere
mobiltelefoner.
16
Berøringsskjerm:
Lokal betjening av anlegget utføres fra et touch-panel
plassert I nærheten av KUBE®. Flest mulig av elektrokomponentene er samlet inne i elektroskapet. Dette letter
vedlikeholdet og ikke minst rengjøring.
Via en 15” berøringsskjerm på PLSskapet kan man overvåke og kontrollere
frekvensen til pumper, blåsemaskiner,
varmepumpe, status for UV-anlegg,
vannivåer i vannbehandlingssystemet
og lignende. Det samme gjelder
vannkvalitetsdata eksempelvis for
oksygennivå i de ulike karene og hvor
mye vann som passerer gjennom de
ulike
vannbehandlingsprosessene.
All informasjon som logges fra de
ulike maskinene og instrumentene
videreføres og lagres i en PC, slik at det
er enkelt for operatører å overvåke
produksjonen.
Trending
Kontrollsystemet logger og lagrer alle systemdata
fra KUBE®. Man kan zoome inn på hver enkelt graf/
trendkurve fra oversiktsbildet for trendene.
17
CompHatch®
Det mest effektive klekkeriet
50 % lavere energibruk
Større kapasitet og lettere håndtering
CompHatch® klekkesystem er et kompakt klekkeri med større kapasitet, bedre kontroll og lettere håndtering under klekke- prosessen.
Klekkesystemet har åtte etasjer, bestående av to klekkeseksjoner
i hver etasje og har en kapasitet på 360 000 lakserogn og yngel.
60 % mindre rengjøring
85 % mindre plass
Arealeffektivt
Dagens tradisjonelle systemer har begrenset kapasitet, tar opp mye
plass og er ofte tunge å jobbe med. Ved bruk av CompHatch® er
plassbesparelsen formidabel. Systemet muliggjør en produksjon
av 3 mill. yngel på 30 m2 mens plassbehovet for tradisjonelle systemer vil være 210 m2.
For å bedre ergonomi og lette håndtering ytterligere er det utviklet en arbedslift tilpasset CompHatch®. Klekkeenhetene kan
settes på en sokkel, 30 eller 60 cm over gulvnivå, slik at det blir
enklere å betjene de nederste hyllene fra gulv samtidig som
man lett kommer til i de øverste hyllene ved å bruke liften.
Opsjon: Lystett trekk
Utførelse: Aluminium/plastmateriale
Ytre mål; høyde/lengde/dybde:
1750 mm/1600 mm/800 mm
Energieffektivt
CompHatch® har en vannutskifting på 7-12 ganger pr. time hvor
vannet distribueres jevnt og sikrer tilstrekkelig oksygentilførsel
til alle deler av substratet. Kombikar og klekkerenner har i motsetning bare 4-8 utskiftninger pr. time og en laminær vannstrøm
(uten virvler) noe som medfører dårlig miksing, utilstrekkelig
oksygentilførsel og akkumulering av avfallsstoffer.
I tillegg er vannbehovet for CompHatch® lavere. Med 0,8 l/min
per liter egg, mot 1,5 l/min per liter egg for klekkerenner og kombikar er reduksjon av vannforbruk på hele 50 %. Energiforbruket
til oppvarming av vann og tilknyttede kostnader reduseres derfor
betraktelig.
Flow
(l/min)
Vannutskifting/
time
Total Flow
(l/min)
Ved klekking
3
7,2
48
0,67
Etter klekking
(ved 50 %
absorbert
plommesekk)
4
9,6
64
0,88
Før startforing
(ved 80 %
absorbert
plommesekk)
5
12
80
1,1
Parameter
Stadie
Flow/l egg
(l/min)
En kostnadskalkyle for CompHatch® og kombikar (med bruk av
moderne varmepumpe og varmeveksler) viser at CompHatch® er
en meget lønnsom investering.
En lønnsom investering
CompHatch® vs. kombikar
År
1
2
3
Årlig
kostnadsfordel
Kr. 338 873
Kr. 314 873
Kr. 314 873
Total
kostnadsfordel
Kr. 968 618
Med i beregningen er utstyr og byggekostnader, dødelighet,
energi og rengjøringskostnader. Kalkylen gjelder for tre
produksjonssykluser i året med innlegg på 3 mill. rognkorn per
produksjon.
18
19
CompHatch®
Optimale forhold for rogn og yngel
Suksess med CompHatch®
I utviklingen av CompHatch® er det lagt vekt på å utforme
systemet slik at rogn og klekket yngel får optimale forhold
med hensyn til strømforhold og god vannkvalitet. Systemet
har separat vanntilførsel med rotameter for regulering av
ønsket oksygenrik vannmengde til hver seksjon. Systemet
leveres standard med EasyHatch® klekkesubstrat for god
støtte og forhindring av plommesekkavsnøring. Samtidig
som de store og små tappene begrenser svømmeaktivitet
effektivt har klekkesubstratet en kapasitet på opptil 90
000 lakseyngel pr. m2 tilsvarerende 18 liter rogn pr. m2.
Klekkesubstratet er utformet slik at det daglige renholdet er
lettere med redusert fare for soppdannelse. Lettere å holde
rent – bedre hygiene.
Over 130 CompHatch® enheter er nå i drift i
Chile, blant annet 36 enheter i Marine Harvests
resirkuleringsanlegg i Rio Blanco. Det rapporteres om
gode resultater og fornøyde kunder.
“I de siste årene har vi erfart at CompHatch® er
et meget pålitelig system som er hygienisk og har
enkel håndtering og rengjøring ved klekking. Med
CompHatch® får vi utnyttet arealene i anlegget
på en mye bedre måte enn med klekkerenner.
Vannfordelingssystemet er veldig praktisk; kontrollert
og enkel i bruk”.
Erfaringer med CompHatch
”Vi har fått frigjort mye areal ved å skifte ut gamle systemer med CompHatch®. Den individuelle vannforsyningen
med vannmåler i hver inkuberingsenhet gir den nødvendige
kontrollen på flow etter hvert som vannbehovet øker på slutten av plommesekkfasen, og har også vært svært praktisk
for inkubering av rogngrupper som må holdes separat inntil
resultat av screening foreligger”.
Pablo Albornoz
Australis S.A.
Chile
(35 system)
Frode Mathisen
Group freshwater manager
Grieg Seafood ASA
Spesifikasjoner for CompHatch®
”Høsten 2007 bestemte vi oss for å investere i et CompHatch®
klekkerisystem. Vi ble så fornøyd at vi året etter kjøpte tre
nye skap. Systemene gjør det lett å holde oversikten, er raske
å plukke i samt lett å holde ren. Sammenlignet med de konvensjonelle klekkeriene gir CompHatch® i tillegg en mye bedre arbeidsstilling”.
Line Karlsen
Silver Seed AS
”Det fine med CompHatch® er at det er konsentrert og tar
liten plass. Utformingen av klekkeriet gjør at du har full kontroll på vannmengden til hver klekkebakk og den er lett å
rengjøre. For våre ansatte er det viktig at å jobbe med CompHatch® er klart mindre slitsomt sammenlignet med kombikar”.
Kapasitet
360 000 rogn pr. enhet
Liter vann/min
0,8 liter pr. liter egg
Utskiftninger/time
7-12
Ytre mål
Høyde 1750 mm, lengde
1600 mm, dybde 800 mm
Utførelse
Aluminium /
plastmateriale
Opsjon
Lystett trekk
Dokumentasjon
CompHatch® med EasyHatch®
Havbruksinstituttet AS har dokumentert effekten av
CompHatch® klekkeskap og EasyHatch® klekkesubstrat
ved to av Marine Harvests avdelinger. Disse ble da testet
opp mot et tradisjonelt klekkesubstrat i 1 m kar samt EasyHatch® i 1 m kar. Resultatene viser at kombinasjonen CompHatch® med EasyHatch® har:
- Optimal kombinasjon
Fra en nylig utført undersøkelse ved norske klekkerier ble
kombinasjoner av ulike typer klekkesystem og substrater
sammenlignet med henhold til arbeidstimer på vask og
desinfisering mellom rogninnlegg. Resultatene viser at
CompHatch® med EasyHatch® i gjennomsnitt hadde 56 %
færre arbeidstimer enn andre kombinasjoner i undersøkelsen.
• 21 % lavere dødelighet enn tradisjonelt substrat i 1 m kar.
• 6 % lavere dødelighet enn 1 m kar med EasyHatch®.
Harald Mundal
Fjon Bruk AS
Alsaker gruppen
• minst 33 % større kapasitet enn 1 m kar med tradisjonelt substrat uten at det går ut over overlevelse og vekst.
“CompHatch® er meget kompakt og har et lite “arealkrav” i
forhold til produksjonsmengde. Systemet har god vanngjennomstrømming og god tilgang til klekkebakkene. Hver bakke
har egen vanntilførsel med rotameter. Alt I alt, et veldig
bukervennlig system som gir bedre tilgang til eggene”.
Driftslederne ved de to avdelingene har oppgitt at arbeidstimer til vask/ renhold reduseres med 4-5 ganger ved bruk
av EasyHatch® kontra det tradisjonelle klekkesubstratet.
(Ref. Dokumentasjon av nytt klekkesubstrat EasyHatch® og klekkeskap
CompHatch® for lakserogn. Tilgjengelig fra Alvestads nettside: http://
www.alvestad.com)
Neil Manchester (Produksjonsdirektør)
Landcatch
Scotland
20
(Ref. Undersøkelse utført i regi av Alvestad i samarbeid med SINTEF og en
masterstudent ved NTNU (2009). Resultatene bygger på data fra 22 klekkerier hvorav 14 hadde kombinasjonen CompHatch® med EasyHatch®).
21
EasyHatch®
Et unikt og patentert klekkesubstrat
21 % lavere dødelighet
33 % større yngelkapasitet
60 % mindre rengjøring
Materiale: Polypropylen
Str.: 50x50 cm
Perforeringsdiameter: 1,7 mm
Enkel montering uten behov
for støtteplate
Stor yngelkapasitet og god støtte
Bunnen i EasyHatch® er avstivet og perforert med runde
hull som sørger for jevn og god vanngjennomstrømming.
Stavene på oversiden er av ulik høyde og plassert mellom
de perforerte hullene med en tetthet tilpasset slik at de
gir god støtte for yngelen, begrenser svømmeaktivitet og
forhindrer plommesekkavsnøring. Klekkesubstratets kapasitet er på opptil 90 000 lakseyngel pr. m2 tilsvarende 18
liter rogn pr. m2.
EasyHatch® er utstyrt med låsemekanismer langs sidene for
sammenkobling av flere sett. Avstivningsribber langs kantene stiver av substratenhetene slik at de lett kan monteres
direkte i klekkesystemet uten støtteplate. Med EasyHatch®
er rigging av klekkeriet enkelt og mindre arbeidskrevende.
Dokumentasjon av EasyHatch®
“Med substratet EasyHatch® får vi en god balanse
mellom behovet for enkel rengjøring og tilstrekkelig
støtte for yngelen til å unngå plommesekkavsnøringer”.
EasyHatch® ble sammenlignet med et av de tradisjonelle klekkesubstratene ved to av Marine Harvests avdelinger. I forbindelse med praktisk driftsarbeid kom EasyHatch® klekkesubstrat best ut med klare fordeler på følgende områder:
Frode Mathisen
Group freshwater manager
Grieg Seafood ASA
• Enkel montering
• Redusert fare for at yngel havner mellom matte og karbunn
Små tapper
Store tapper
• Renhold/plukking av død yngel under drift
• Renhold etter avsluttet sesong
Lettere renhold- bedre hygiene
”EasyHatch® er det mest pålitelige substratet og gir
derfor mulighet for bedre resultater”.
• Total hygiene under drift
EasyHatch® har hullrist og støttefunksjoner i en og samme
enhet, uten matter som legges oppå rist. Dette forhindrer
ansamling av dødt materie og reduserer faren for sopp. I
tillegg unngås dannelse av luftbobler og tilhørende problemer med klemming/ skvising av plommesekkyngel.
Pablo Albornoz
Australis S.A.
Chile
Driftslederne ved de to avdelingene har oppgitt at arbeidstimer til vask/renhold reduseres med 4-5 ganger ved bruk av
EasyHatch® kontra det tradisjonelle klekkesubstratet.
Med EasyHatch® er det lettere å tømme innleggene for
yngel før startfôring samtidig som rengjøring og desinfeksjon for nytt innlegg av rogn er betydelig enklere og tidsbesparende.
(Ref. Dokumentasjon av nytt klekkesubstrat EasyHatch® og klekkeskap
CompHatch® for lakserogn. Tilgjengelig fra Alvestads nettside: http://www.
alvestad.com)
Perforering
22
Snapplås system
23
Div. Nor way
Alvestad Marin AS
Tullins gate 4C
0166 Oslo
Tel: +47 24 20 00 30
Fax: +47 24 20 00 34
post@alvestad.com
Div. Chile
Alvestad Marin SA
Quillota 175, oficina 903
Edificio de la Construction
Puerto Montt
Tel: +56 65 258125
post@alvestad.com
w w w. a l ve s t a d. co m
24