Key information

Title
System for å minimere energiforbruk og maksimere sedimentering i et lukket oppdrettsanlegg
Application number
20181637
Case type
National
Status
01.12.2020 P.g.a. manglende svar. Søker har ikke begjært gjenopptakelse
Filed
19.12.2018
Effective date
19.12.2018
Publicly available
22.06.2020
Applicant
GIGANTE HAVBRUK AS (NO)
Inventor
Kjell Lorentsen (NO)
Agent
ZACCO NORWAY AS (NO)

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Oppfinnelsen beskriver et system for å minimere energiforbruk og maksimere sedimentering og tilføre tilstrekkelig oksygen ved hjelp av naturlig sjøvann. Oppdrettsanlegget omfatter et lukket basseng (1) med adskilte vanntette parallelle oppdrettskanaler (4), hvor hver oppdrettskanal omfatter ett vanninntaksrør (2) med minst én rømningshindring (16) tilsluttet en inntaksende (5) av oppdrettskanalen og som har minst én strømsetter (17). Hver oppdrettskanal omfatter videre ett vannutløp med minst én rømningshindring tilsluttet en motstående utløpsende (6) av oppdrettskanalen, hvor utløpet har et likt tverrsnittareal som inntaksrøret og har minst én strømsetter. Oppdrettsanlegget omfatter videre slamoppsamlingsmidler for slam fra oppdrettskanalen. Oppdrettsanlegget er fundamentert på fast grunn. Inntaksrør og utløpsrør til oppdrettskanalene har henholdsvis en inntaksåpning og en utløpsåpning plassert på et nivå under laveste lavvann, og en øvre kant av bassenget er posisjonert over høyeste høyvann. Ved å dimensjonere rør og oppdrettskanal riktig økes sedimentering mens energiforbruket reduseres.

Publications

A1
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (25)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 14.04.2021 12-01 Saksbehandling 20181637 UT Endelig Henleggelse TANDBERG INNOVATION AS
 11.12.2020 11-01 Saksbehandling 20181637 UT PT Henlagt manglede svar TANDBERG INNOVATION AS
 03.11.2020 10-01 Saksbehandling 20181637 UT PT Varsel om betaling av første årsavgift (3317) (PT20181637)
01.10.2020 09-01 Saksbehandling 20181637 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) TANDBERG INNOVATION AS
 20.07.2020 08-01 Saksbehandling 20181637 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) TANDBERG INNOVATION AS
 01.04.2020 07-03 Saksbehandling 20181637 UT PT report 10:37:46
01.04.2020 07-02 Saksbehandling 20181637 UT Dokument D7
01.04.2020 07-01 Saksbehandling 20181637 UT Realitet patent TANDBERG INNOVATION AS
 17.01.2020 06-04 Saksbehandling 20181637 INN Krav ren TANDBERG INNOVATION AS
 17.01.2020 06-03 Saksbehandling 20181637 INN Krav merket TANDBERG INNOVATION AS
 17.01.2020 06-02 Saksbehandling 20181637 INN Hovedbrev TANDBERG INNOVATION AS
 17.01.2020 06-01 Saksbehandling 20181637 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) TANDBERG INNOVATION AS
 12.12.2019 05-01 Saksbehandling 20181637 UT Realitet patent TANDBERG INNOVATION AS
 23.10.2019 04-04 Saksbehandling 20181637 INN Krav ren TANDBERG INNOVATION AS
 23.10.2019 04-03 Saksbehandling 20181637 INN Hovedbrev TANDBERG INNOVATION AS
 23.10.2019 04-02 Saksbehandling 20181637 INN Krav merket TANDBERG INNOVATION AS
 23.10.2019 04-01 Saksbehandling 20181637 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) TANDBERG INNOVATION AS
 02.07.2019 03-02 Saksbehandling 20181637 UT PT_report 08:54:58
02.07.2019 03-01 Saksbehandling 20181637 UT Realitet patent TANDBERG INNOVATION AS
 21.12.2018 02-01 Saksbehandling 20181637 UT Infobrev til oppfinner TANDBERG INNOVATION AS
 19.12.2018 01-05 Saksbehandling 20181637 INN Erklæring Søkers rett til oppfinnelse TANDBERG INNOVATION AS
 19.12.2018 01-04 Saksbehandling 20181637 INN Fullmakt TANDBERG INNOVATION AS
 19.12.2018 01-03 Saksbehandling 20181637 INN Fig TANDBERG INNOVATION AS
 19.12.2018 01-02 Saksbehandling 20181637 INN Beskrivelse TANDBERG INNOVATION AS
 19.12.2018 01-01 Saksbehandling 20181637 INN Søknadsskjema Patent TANDBERG INNOVATION AS

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
Oppfinnelsens fagområdeOppfinnelsen angår fiskeoppdrettsanlegg. Nærmere bestemt et system for å minimere pumpeenergi og maksimere sedimentering i et lukket oppdrettsanlegg hvor vannet strømmer i én retning gjennom anlegget.Bakgrunn for oppfinnelsenDet er tre hovedproblemer som påfører oppdrettsnæringen store tap i form av tapt fisk, tapt omdømme eller begge deler. Det er:● lakselus,● rømming og● forurensning.Disse tre problemene kan løses ved hjelp av et landbasert anlegg hvor alt som kommer inn og ut av oppdrettsvolumet kan kontrolleres. Dette skaper imidlertid et nytt problem: høye kostnader.LakselusLakselus er en art i gruppen hoppekreps. Den lever som marin parasitt på laksefisker. Den lever av slimet, huden og blodet til fisken. Hodebryststykket er bredt og skjoldformet, og brukes som sugekopp. Bakkroppen er smalere, og hos hunnen fylt med egg. Hunnens bakkropp har også to lange eggsekker eller rognstenger. I det frittsvømmende nauplius-stadiet har den en lengde på 0,54 til 0,85 mm. I copepoditstadiet er den ca. 0,7 mm lang og angriper fisken. I chalimus-stadiet er den 1,2 til 2,8 mm lang. Lakselus er en naturlig forekommende ektoparasitt som har direkte overføring mellom verter (laks) ved hjelp av planktoniske larvestadier. De er lyssensitive og oppholder seg hovedsakelig i de 10 øverste meterne i vannmassene, hvor vi også produserer laksen. Ved den økende lakseproduksjonen har også problemet med lakselusen eksplodert og er det største fiskehelseproblemet næringen har. Næringen har slitt med lakselus i mange år og vært avhengig av kjemoterapeutiske behandlinger, men hyppig og kontinuerlig bruk av disse har ført til utvikling av redusert følsomhet og resistens for disse hos lakselusen. Biologisk bekjempelse ved bruk av leppefisk som spiser lus har økt de siste årene for å holde infeksjonene av lakselus nede, men leppefisken er følsom for temperatur og er dermed uegnet å bruke hvor man har temperaturer under 6 °C, som vi har i perioder i de nordligste fylkene. Lakselusa beiter på huden og slimhinnevevet til fisken slik at det oppstår sår, og gjør dermed at den er utsatt for sekundære infeksjoner og osmotisk stress. Lakselusa har hatt en stor påvirkning på økonomien til oppdrettsnæringen da den fører til at man får redusert tilvekst, økt fôrspill, nedklassifisering av produkter og kostbare behandlinger. Det er beregnet at problemet med lakselus alene er i størrelsesorden 150 m€ årlig. Per 2017 er det vanlig å bruke 2 kroner per kilo fisk på lusebekjempelse.RømmingDet finnes en rekke måter oppdrettsfisk kan rømme fra et oppdrettsanlegg. Fiskeutstyr, båter og rovfisk kan skade nøtene og lage åpning slik at fisken kan svømme ut. Noen ganger havarer oppdrettsanlegg i storm og uvær. Det skjer uhell når fisken fraktes mellom anleggene. Når smolt settes ut i havet hender det også at nøtene har for store åpning, slik at den minste fisken svømmer rett ut av anlegget. En del av den rømte fisken vil finne tilbake til en elv for å prøve å gyte. Der konkurrerer den med den ville fisken om mat, ødelegger gytegroper og gyter sammen med vill fisk. Oppdrettsfisk er avlet fram for å vokse fortest mulig i fangenskap. Det gjør at når avlsgenene blandes sammen med genene til den ville fisken, får man en fisk som er dårligere tilpasset livet i elv. Hele to av tre ville laksebestander har innslag av oppdrettsgener. I flere elver er den ville laksestammen utryddet. Dette er irreversibel skade som svekker mangfoldet og levedyktigheten til laksen.ForurensningUtslipp av næringssalter fra havbruk påvirker miljøforholdene i fjorder og kystfarvann. Utslippene kommer fra fôring og fiskens ekskrementer. Tilføringer av næringssalter kan føre til hyppigere algeoppblomstringer. I tillegg har dette effekter for hele økosystemer, da næringstilgang øker produksjonen av noen organismer, og kan forandre den biologiske sammensetningen. En mer akutt effekt er når nedbrytning av biologisk materiale fører til lavere oksygennivå i enkelte sjøområder, og organismene på bunnen dør.Systemet for å minimere pumpeenergi og maksimere sedimentering og tilføre tilstrekkelig oksygen ved hjelp av naturlig sjøvann uten lakselus til et lukket, rømningssikkert oppdrettsanlegg fundamentert på fast grunn, ifølge krav 1 løser oppdrettsnæringens 3 største problem uten at kostnadene eksploderer slik som ved tradisjonelle landbaserte anlegg.● Lakselus - løses ved at alt vann hentes fra under lakselusens leveområde.● Rømning - løses ved at det er to barrierer: først en barriere i form av et basseng i fjell eller betong med gitter foran inntak/utløp, og så en barriere i form av et gitter ved de ytre ender av inntak/utløp.● Forurensning – løses ved at det i oppdrettskanalene er en jevn strøm i én retning som muliggjør optimal sedimentering i oppdrettskanalen og etterfølgende oppsamling av sedimenter som fraktes til sedimenteringstank og slamdepot.● Det resulterende problem med store kostnader løses ved å lage en vanngjennomstrømning gjennom det landbaserte oppdrettsanlegget hvor nivåene på vannflatene i henholdsvis bassenget og oppdrettskanalene følger tidevannet med en maksimal forskjell på tilnærmet 0.Oppsummering av oppfinnelsenOppfinnelsen beskriver et system for å minimere energiforbruk og maksimere sedimentering og tilføre tilstrekkelig oksygen ved hjelp av naturlig sjøvann uten lakselus til et lukket oppdrettsanlegg. Oppdrettsanlegget omfatter et lukket basseng med adskilte vanntette parallelle oppdrettskanaler, hvor hver oppdrettskanal omfatter ett vanninntaksrør med minst én rømningshindring tilsluttet en inntaksende av oppdrettskanalen og som har minst én strømsetter og som henter sjøvann fra under lakselusnivå. Hver oppdrettskanal omfatter videre ett vannutløp med minst én rømningshindring tilsluttet en motstående utløpsende (6) av oppdrettskanalen, hvor utløpet har et likt tverrsnittareal som inntaksrøret og har minst én strømsetter. Oppdrettsanlegget omfatter videre slamoppsamlingsmidler for slam fra oppdrettskanalen. Oppdrettsanlegget er fundamentert på fast grunn. Inntaksrør og utløpsrør til oppdrettskanalene har henholdsvis en inntaksåpning og en utløpsåpning plassert på et nivå under laveste lavvann, og en øvre kant av bassenget er posisjonert over høyeste høyvann. Vannhastigheten, VOK, i oppdrettskanalen og vannhastigheten, Vrør, i inntak og utløpsrør, tverrsnittarealet i rørene Arør (2, 3) og tverrsnittarealet i oppdrettskanalen, AOK følger likningen: Arør x Vrør = AOK x VOK. (1), Følgende begrensninger gjelder:1. Vrør < 0.1 m/s slik at motstanden i rørene er liten,2. VOK < 0,01 m/s slik at sedimentering kan forgå i oppdrettskanalen, og3. Arør > √(0,016 x tonnfisk) slik at oppdrettsfisken får tilstrekkelig oksygen til tross for begrenset hastighet i rørene,hvor tonnfisk er maksimalt antall tonn fisk i oppdrettskanalen,.Kort beskrivelse av figureneFor en bedre forståelse av oppfinnelsen, og for å vise konkrete utførelser av oppfinnelsen vil det nå henvises, som eksempler, til de vedlagte figurene hvor:Fig. 1 Viser et landbasert oppdrettsanlegg med basseng inneholdende oppdrettskanal sett ovenfra.Fig. 2 Viser et basseng med inntak og utløp sett fra siden.Fig. 3 Viser en gunstig plassering i et landskap.Fig. 4 viser et horisontalt fiskehinder og et vertikalt skillenett i en oppdrettskanal.Fig. 5 viser sammenhengen mellom pumpeeffekt og diameter i røretDetaljert beskrivelse I det følgende vil vi beskrive et system for å minimere pumpeenergi og maksimere sedimentering i et lukket oppdrettsanlegg, hvor tilstrekkelig oksygen for fisken tilveiebringes ved hjelp av naturlig sjøvann. Vi bruker begrepene ‘flytting av vann’ og strømsettere for å understreke at vannet ikke ‘pumpes’ i høyderetningen.Figur 1 viser et landbasert fiskeoppdrettsanlegg ifølge oppfinnelsen. Oppdrettsanlegget omfatter et lukket oppdrettsbasseng 1 hvor vannstanden holdes i samme høyde som tidevannet. På én side av oppdrettsbassenget ligger det en flerhet vanninntaksrør 2 som henter sjøvann fra under lakselusnivå som vist i fig. 2, det vil si fra under 10 - 15 meter, og på den andre siden ligger det en flerhet vannutløpsrør 3. I bassenget mellom inntakene og utløpene ligger det en flerhet oppdrettskanaler 4 med en bredde på 5 til 20 meter. Inntaksrør og utløpsrør 2, 3 til oppdrettskanalene har henholdsvis en inntaksåpning 8 og en utløpsåpning 9 som begge er plassert på et nivå under laveste lavvann. Inntaksrør og utløpsrør er begge utstyrt med minst én rømningshindring 16 hver som vist i fig. 2. Dybden av bassenget er av samme størrelsesorden som bredden av oppdrettskanalene 4. Mellom hver oppdrettskanal er det en vanntett skillevegg. I en annen utførelsesform kan oppdrettskanalene være rørformede strukturer som hviler på bunnen av bassenget.Følgende parametere skal balanseres:● Lavest mulig vannhastighet i oppdrettskanalen slik at sedimentering maksimeres.● Stort nok gjennomstrømningsareal i rørene 2, 3 slik at pumpeenergien minimeres.● Høy nok vanngjennomstrømning i inntaksrørene 2 og utløpsrørene 3 til å besørge oksygenbehovet.● Lite nok gjennomstrømningsareal i rørene slik at rør og pumper ikke blir for dyre.For å maksimere sedimentering i oppdrettsanlegget må det være rolige bevegelser i vannet. Det må være laminær flyt og lite turbulens. Dette inntreffer hvis flythastigheten er lav. Videre må oppdrettsanlegget ligge i ro, upåvirket av vær, vind og bølger. Det sistnevnte er vanskelig å oppnå med flytende oppdrettsanlegg.For å minimere energiforbruk må høyden som vannet skal flyttes reduseres til nær 0. Videre må friksjonen i rørene som frakter vann til og fra anlegget reduseres. Større diameter på rørene gir mindre friksjon pr. volumenhet vann. Forskjellige pumpemetoder gir forskjellig mengde turbulens. Saktegående store propeller gir mindre turbulens sammenlignet med små og raske propeller eller turbiner.Ved å fundamentere et lukket basseng 1, omfattet av oppdrettsanlegget, på fast grunn, fortrinnsvis i umiddelbar nærhet til sjøen, vil det ligge i ro uansett vær, vind og bølger.Ved å posisjonere bassenget i en høyde hvor en øvre kant av bassenget ligger over høyeste høyvann og inntaksrør 2 og utløpsrør 3 til og fra bassenget ligger under laveste lavvann brukes det kun energi på å forflytte vannet, ikke på å løfte vannet. For at dette skal fungere effektivt må inntaksrør og utløpsrør i tillegg ha en stor diameter i forhold til vannet som behøves i det aktuelle bassenget. Vannstanden i bassenget vil da følge tidevannet.I det beskrevne anlegget er det kun millimetere som skiller vannstanden i sjøen, bassenget og det anvendes rør med store dimensjoner og lav vannhastighet for å minimere turbulens og mottrykk som oppstår på grunn av nivåforskjeller og friksjon. Jo større diameter det er på inntaks og utløpsrørene 2, 3 jo mindre nivåforskjell blir det mellom sjø og basseng (hvis strømsetterne bare er i gang på én side av bassenget). Jo større diameter på vanninntaksrørene jo langsommere og mindre turbulent blir strømmen, noe som gir mindre motstand. Det finnes en terskeldiameter, som vi kan kalle DΔh=0, hvor forskjellen mellom vannstanden i sjøen og oppdrettskanalen er tilnærmet lik null når den maksimale vannmengden fisken trenger kan mates inn i oppdrettskanalen 4 gjennom inntaksrøret 2. Denne grensen er ikke absolutt, men følger grafen i figur 5 i den forstand at høydeforskjell er tilnærmet proporsjonal med effektforbruk. For vannhastigheter i oppdrettskanal og inntaksrør og utløpsrør gjelder følgende relasjon: Arør x Vrør = AOK x VOK. (1),Det vil si at vannvolumet som passerer gjennom de to flatene må være det samme. Arør er tverrsnittet til inntaksrøret og utløpsrøret, Vrør er vannhastigheten i inntaksrøret og utløpsrøret, AOK er tverrsnittet i oppdrettskanalen og VOK, er vannhastigheten i oppdrettskanalen. Hastigheten i røret Vrør skal være tilstrekkelig langsom slik at friksjon og turbulens ikke blir stor. Hastigheten i oppdrettskanalen VOK skal være tilstrekkelig langsom slik at sedimentering kan forgå over tilstrekkelig lang tid. Simuleringer viser at etter en halv time i vann uten vesentlig turbulens vil partikler av forrester og avfall som er større enn 1 mm synke til bunnen og sedimenteres i oppdrettsrøret ved en vannhastighet på 0.07 m/s (I følge en analyse utført av SINTEF).Det er viktig å konstruere oppdrettskanalene slik at vannet strømmer jevnt i én retning. Videre er det bedre for oksygenfordelingen både i lengderetningen og bredderetningen at det er en langsom homogen strøm av vann i én retning. Beregninger (se fig. 5) viser at ved vannhastigheter Vrør over 0,7 m/s eller 1 m/s i rørene 2, 3 begynner motstand og dermed energiforbruk å øke mere pr. enhet vann som flyttes og ved hastigheter VOK over 0,1 m/s i oppdrettskanalene reduseres sedimenteringen vesentlig. I henhold til relasjonen (1) ovenfor bør dermed tverrsnittet av en oppdrettskanal 4 minst være 5-10 ganger tverrsnittet av inntaksrørene 2. På denne bakgrunn kan vi si at tverrsnittarealet i rørene 2, 3, Arør, og oppdrettskanalen, AOK må følge likningen: Arør x Vrør = AOK x VOK. Begrensningene vi har på hastighetene er som følger: 1. Vrør < 1 m/s slik at det ikke oppstår mottrykk i rørene og 2. VOK < 0,1 m/s slik at det kan foregå sedimentering i oppdrettskanalen. Videre har vi en tredje begrensning hvor tverrsnittarealet til rørene må være over en terskelverdi når hastigheten i rørene er begrenset slik at oppdrettsfisken allikevel får nok oksygen til tross for begrenset vannhastighet.Det er billigst å dekke oksygenbehovet til fisken ved å bruke oksygenet som naturlig finnes i sjøvannet. Det som derfor styrer hvor mye vann som trengs i en oppdrettskanal er oksygenbehovet til fisken og oksygeninnholdet i sjøvannet. Oksygenbehovet til fisken øker med temperaturen samtidig som oksygeninnholdet i sjøvannet synker med økende temperatur. Det vil si at alt må dimensjoneres for maksimal temperatur. Sjøvannet inneholder typisk mellom 7 og 12 mg/l i Nord Norge og er svært avhengig av temperaturen i sjøen (15 grader gir typisk 8 mg/l og 0 grader gir 12 mg/l ved 80-100 % metning). Vanligvis i bransjen regner man at stor laks (som forbruker mest energi) trenger 0,66 tonn sjøvann pr minutt pr tonn fisk (eller 660 liter sjøvann pr. minutt pr.1000 kg fisk). betyr at det for hvert tonn oppdrettsfisk i oppdrettskanalen må pumpes 0,66 tonn vann gjennom røret hvert minutt. Hvis vi i det følgende ser bort fra en del parametere som friksjon etc. kan vi med utgangspunkt i relasjon 1 sette opp likningen: Arør x Vrør x 60s = 0,66 (pr. tonn fisk). Hvis Vrør samtidig må være under 0,7 m/s og Arør = π/4 x D2Δh=0 gir det en terskeldiameter, målt i meter:D Δh=0 = √(0,020 x tonnfisk), (2),hvor tonnfisk er antall tonn fisk i oppdrettskanalen.Siden utløpet ikke nødvendigvis trenger å være et rør kan det være smart å utrykke dette som et tverrsnittareal målt i m2:A Δh=0=0,016 x tonnfisk (3)Det vil si at for hvert tonn fisk en oppdrettskanal maksimalt er beregnet for, må det være 0,016 m2 i tverrsnitt på inntaksrøret og utløprøret. Dette er ikke noen absolutt grense i den forstand at ytterligere økning av arealet vil gi en ytterligere besparing i energiforbruk, men et veldig stort areal vil gi en svært høy kostnad med å få inntaksrøret ned til 15 meter. Vi mener at (3) gir en optimal balanse mellom kostnad på bygging og strøm ved drift. Hvis vi ser på figur 5 er det klart at samlede kostnader for bygging og drift av inntaksrør vil ha en V-form med spissen av V’en posisjonert mellom 3 og 6 meter et sted (for en oppdrettskanal på 800 tonn fisk). I Figur 5 er flere parametere slik som friksjon og lengde av rør tatt med i beregningene. Vi kan se at etter hvert som tverrsnittareal på inntaksrør og utløpsrør reduseres så øker energibruken stadig raskere. Det er uttrykk for at turbulensen øker og at det begynner å bli en høydeforskjell mellom vannstand i oppdrettsanlegget og havet utenfor.Hvis en oppdrettskanal ifølge oppfinnelsen for eksempel har 800 tonn fisk bør den ha tilgang til minst 8 tonn oksygen i døgnet (forbruk på 3-8 kg. oksygen pr. tonn fisk i døgnet eller 2,1 - 5,5 g oksygen pr. tonn fisk i minuttet). Med det oksygeninnholdet som er i sjøvannet i Nord Norge ved 15 grader gir det en ønsket gjennomstrømning av vann på lagom 500 tonn sjøvann i minuttet iberegnet sikkerhetsmarginer. For å opprettholde en slik strøm og samtidig unngå nivåforskjeller ved de forskjellige vannflater er det ønskelig med et vanninntaksrør med minst 4 meter i diameter (med referanse til likning 1 og en maksimal strømningshastighet i inntaksrørene på 0,7 m/s). Ved denne hastigheten er vannet lite turbulent og friksjonen med veggene i rørene (2, 3) er neglisjerbar.Ved oppdrettsanlegg i andre farvann med andre oksygennivåer og ved oppdrett av andre fiskeslag enn laks med forskjellig oksygenforbruk blir den ønskede minste diameter annerledes.Hvis oksygenbehovet skulle bli kritisk i en kortere periode på grunn av strømstans, svikt i pumpesystemet eller alvorlig forurensning ved vanninntakene kan dette imøtegås ved å skru opp hastigheten på propellene 17 eller ved hjelp av oksygeneringsenheter 26 som er vanlig i bransjen.Skilleveggene 7 i oppdrettskanalene 1 er dimensjonert til å kunne bli stående når bassenget og oppdrettskanalen er tørt, men behøver ikke å dimensjoneres for å tåle trykket som oppstår hvis to hosliggende oppdrettskanaler er henholdsvis full og tom. I en utførelsesform er store deler av skilleveggene i oppdrettskanalene en vanntett duk som er festet på et skjelett.Plasseringen av bassenget er viktig. Ideell plassering er på en relativt liten langstrakt øy med relativt god strøm på begge sider og med dybder over 20 meter i umiddelbar nærhet. Med en slik plassering som vist på fig. 3 kan anlegget få tilgang til to uavhengige strømsystemer, indikert med pilene A og B, som forhindrer at utløpsvannet kommer i kontakt med innløpet og rørlengdene kan være forholdsvis korte for å redusere kostnad og motstand. Ved mindre anlegg eller ved oppgradert rensning av utløpsvannet vil nærhet til hav med dybder over 20 meter være tilstrekkelig. Videre må bassenget plasseres slik at sjøen ikke skvalper inn ved uvær og det må være muligheter for logistiske løsninger i form av tilgang for båt eller lastebil, aller helst begge deler.Utformingen av inntak 2 og utløp 3, basseng 3 og oppdrettskanal 4 er også påvirket av tidevannsforskjellen i området. Ved store tidevannsforskjeller blir det problematisk med store variasjoner i oppdrettsvolumet. Oppdrettsanlegget i følge oppfinnelsen burde fungere bra for inntil 6 meter maksimal tidevannsforskjell. Med begrepene laveste lavvann menes et nivå som er en del lavere enn Laveste Astronomiske Lavvann (LAT) og ikke går under det øverste punkt av inntaks og utløpsrørene mer enn høyst én gang i året. Med høyeste høyvann menes et nivå som er over Høyeste Astronomiske Høyvann (HAT) og ikke går over den øvre kant av bassenget mer enn høyst én gang i året.Faren for rømning av laks elimineres praktisk talt fullstendig ved hjelp av to effektive barrierer. Først en barriere i form av bassenget 1 som er sprengt ut i fjell eller støpt i betong. Den eneste tilgangen av sjøvann skjer gjennom inntaks- og utløpsrør 2, 3. Dernest en barriere i form av minst ett, helst to gittere på inntaks og utløpsrør 2, 3.Fortrinnsvis er strømsetterne 17 propellere 17 med en stor diameter og som går langsomt rundt slik at strømmen blir mest mulig fri for turbulens,I én utførelse vist i fig. 4 omfatter de tidligere omtalte slamoppsamlingsmidlene en horisontalt fiskesperre 20 i bunnen av oppdrettskanalen i hele dens lengde hvor fisken befinner seg og som hindrer fisken fra å virvle opp sedimenterte fôr-rester og avføring. og minst én slamsuger 21 under fiskesperren som suger opp det sedimenterte slammet og bringer det til en sedimenteringstank 23 via et slamrør 27 hvor tørrstoffinnholdet økes ytterligere, som antydet i figur 1 og 3. Det er mange slamsugere på markedet som vil fungere.Tørrstoffinnholdet i slammet som hentes av den minst ene slamsugeren blir ca. 1%. Slampumpemidler 29 pumper slammet til sedimenteringstanken 23. I en utførelsesform er sedimenteringstanken 23 en sirkulær sedimenteringstank hvor slammet mates i bunn og renset vann renner av fra toppen. Et typisk tørrstoffinnhold etter behandling i sedimenteringstanken vil være ca. 10 %. Etter behandling i tanken 23 pumpes slammet via et depotrør 28 til et slamdepot 24 hvor det lagres for videre transport eller ytterligere behandling, som vist i figur 1.I en alternativ utførelsesform avsperres en del av en nedstrøms ende av oppdrettskanalen for fisk med et skillenett 25 som vist i fig. 4. Det vil medføre mindre turbulens fordi fisken ikke svømmer rundt i dette området som heller ikke blir belastet med avføring og foring. Dermed vil sedimenteringen forbedres. I tillegg kan det foretas behandling av vannet uten å måtte ta hensyn til fisken. For eksempel kan koagulanter eller flokkulanter tilsettes.I en annen alternativ utførelsesform ledes vannet som pumpes ut fra oppdrettskanalene over i et rensebasseng før det renner ut i havet. For eksempel kan koagulanter eller flokkulanter tilsettes og rensebassenget kan forsynes med slamoppsamlingsmidler av samme type som i oppdrettskanalene.Det er tenkt at anlegget skal tømmes, vaskes og desinfiseres ved jevnlige intervaller, f.eks. én gang i året. For å gjøre dette enklest mulig kan vanninntaksrør og vannutløpsrør stenges med oppblåsbare tetningsballonger og vannet kan deretter pumpes ut med mobile pumper.En av de store fordelene med et oppdrettsanlegg av denne typen er muligheten til rense vannet som går gjennom anlegget. Fordi vannet går i én retning gjennom anlegget i en jevn laminær strøm, er mulighetene for sedimentering i oppdrettskanalen optimale. Dette er det vanskelig å få til på sjøen på grunn av bølger og strøm som påvirker flytende anlegg. Best resultat av sedimenteringen får man ved å anvende en fremgangsmåte omfattende trinnene beskrevet i det etterfølgende.Første trinn er å fore fisken med fôr tilsatt koagulant og/eller flokkulant. Det er en rekke slike på markedet som er testet på laks. Blant de vanligste er guar gum og alginat. Dette er naturlige produkter hvor guar gum er et lineært polysakkarid som er utvunnet fra Indiske klasebønner, mens alginat utvinnes fra brunalger (Brinker et al 2005).Andre trinn er å besørge en jevn gjennomstrømning av vann i oppdrettskanalen 4, hvor gjennomstrømningen er stor nok til å gi tilstrekkelig oksygen og liten nok til å muliggjøre sedimentering av fòrrester og avføring på bunnen av oppdrettskanalen. En typisk hastighet i et 100 meter langt rør med diameter 14 meter vil være lagom 0,07 m/s. Da vil vannet gjennomsnittlig være i oppdrettskanalen ca. en halv time og dette gir nok tid til at en god del bunnfall kan hentes ut.Tredje trinn er kontinuerlig å fjerne sedimentert slam fra bunnen av oppdrettskanalen ved hjelp av slamfjerningsmidler 14 som beskrevet tidligere.Fjerde trinn er å pumpe slam som er utskilt fra bunnen av oppdrettskanalen over til sedimenteringstanken, mens det femte trinnet er å pumpe slam som er ferdig behandlet i sedimenteringstanken til slamdepotet. Til disse pumpeoperasjonene kan det være en fordel å bruke vakuumpumper fordi disse gir minst turbulens ved inntaket.Alternativt er det mulig å stenge av en del av oppdrettskanalen som er nærmest utløpet for fisk ved hjelp av en skilleenhet 25 eller alternativt anbringe et rense basseng etter utløpene fra oppdrettskanalene. Skilleenheten kan være en skillerist eller et skille nett som hindrer fisken i å svømme nedstrøms for skilleenheten. Der kan det foretas behandling av vannet uten å måtte ta hensyn til fisken. For eksempel kan koagulanter eller flokkulanter tilsettes og i rensebassenget kan det anbringes slamoppsamlingsmidler av liknende type som i oppdrettskanalene.En ekstra bonus ved oppdrettsanlegget ifølge oppfinnelsen er at den økte grad av kontroll med vannet fisken svømmer i åpner for en langt større grad av nøyaktighet ved målinger av parametere som er interessante for fiskehelse og oppdrett. Dette blir også i en mye større skala enn ved tradisjonelle landbaserte anlegg. Videre blir medisinering og behandling av fisk lettere sammenliknet med merd-drift. Det er også forholdsvis enkelt å oppskalere rensingen av vannet fra vannutløpsrørene nettopp fordi de kommer ut av rør og ikke er blandet med sjøvann i utgangspunktet.Utførelsesformene vist i tegningene og beskrevet ovenfor er kun eksempler. Oppfinnelsen er definert av de vedlagte kravene.Inventar1 Basseng2 Vanninntaksrør3 Vannutløpsrør4 Oppdrettskanal5 Inntaksende6 Utløpsende7 Skillevegg8 Inntaksåpning9 Utløpsåpning12 slambehandlingsmidler16 Gitter17 Strømsettere18 Skillenett20 fiskesperre21 Slamsugerenhet / Slamoppsamlingsmidler23 Sedimenteringstank24 Slamdepot26 Oksygeneringsenheter27 Slamrør28 Depotrør29 Slampumpemidler
Claims
Patentkrav1. System for å minimere energiforbruk og maksimere sedimentering og tilføre tilstrekkelig oksygen ved hjelp av naturlig sjøvann uten lakselus til et lukket, oppdrettsanlegg, karakterisert ved å omfatte:et lukket basseng (1) med adskilte vanntette parallelle oppdrettskanaler, hvor hver oppdrettskanal (4) omfatter:ett vanninntaksrør (2) med minst én rømningshindring (16) tilsluttet en inntaksende (5) av oppdrettskanalen og som har minst én strømsetter (17) som henter sjøvann fra under lakselusnivå,ett vannutløp (3) med minst én rømningshindring (16) tilsluttet en motstående utløpsende (6) av oppdrettskanalen, hvor utløpet har et likt tverrsnittareal som inntaksrøret (2) og har minst én strømsetter (17),slamoppsamlingsmidler for slam fra oppdrettskanalen,hvor oppdrettsanlegget er fundamentert på fast grunn,hvor inntaksrør og utløpsrør (2, 3) til oppdrettskanalene har henholdsvis en inntaksåpning (8) og en utløpsåpning (9) plassert på et nivå under laveste lavvann,hvor en øvre kant av bassenget er posisjonert over høyeste høyvann,hvor vannhastigheten, VOK, i oppdrettskanalen og vannhastigheten, Vrør, i inntak og utløpsrør, tverrsnittarealet i rørene Arør (2, 3) og oppdrettskanalen, AOK følger likningen:Arør x Vrør = AOK x VOK. (1),hvor følgende begrensninger gjelder:1. Vrør < 0.1 m/s slik at motstanden i rørene er liten,2. VOK < 0,01 m/s slik at sedimentering kan forgå i oppdrettskanalen, og3. Arør > 0,016 x tonnfisk, slik at oppdrettsfisken får tilstrekkelig oksygen til tross for begrenset hastighet i rørene,hvor tonnfisk er maksimalt antall tonn fisk i oppdrettskanalen.2. System ifølge krav 1, hvor inntaks og utløpsrørene har en volumgjennomstrømning (660 liter sjøvann pr. 1000 kg fisk i merden pr. min.) som er stor nok til at tilstrekkelig oksygen når frem til fisken.3. System ifølge krav 1, hvor det lukkede basseng har en avrettet flat bunn og sedimentoppsamlingsmidlene er én eller flere slamsugerenheter 21.4. System ifølge krav 1, hvor en fiskesperre 20 er horisontalt posisjonert i en avstand fra bunnen slik at fiskens bevegelser ikke virvler opp det sedimenterte slammet.5. System ifølge krav 1, hvor slampumpemidler (29) pumper slammet fra sedimentoppsamlingsmidlene til en sedimenteringstank (23) for å skille ut vann fra slammet som fjernes fra oppdrettskanalene (4) og ytterligere slampumpemidler (29) pumper slam fra sedimenteringstanken (23) til et slamdepot (24) hvor slammet fra sedimenteringstanken ytterligere tørkes og/eller oppbevares.6. System ifølge krav 1 hvor en strømsetter (17) er en langsomt gående propeller (17).7. Oppdrettsanlegg ifølge krav 1 hvor en del av oppdrettskanalen som er nærmest utløpet er avsperret for fisk ved hjelp av et skillenett (18) for å forbedre sedimenteringen.8. Oppdrettsanlegg ifølge krav 1 hvor bassenget er plassert på en lokasjon slik at vanninntak og vannutløp har tilgang til to forskjellige vannstrømmer.9. Oppdrettsanlegg ifølge krav 1 hvor bassenget er støpt i betong i løsmasse eller sprengt ut i fjell.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesA01K 61/10A01K 61/00A01K 63/04C02F 11/00CPC classesA01K 61/10A01K 61/00A01K 63/04C02F 11/00Y02A 40/812

Citations

NO 332589 B1 (B1)Artikkel Bodønytt, «Vil bygge landbasert oppdrettsanlegg til 200 millioner på Fleinvær», Jensen, A. Marius, 2017.05.11 ()NO 911075 L (L)NO 20120105 A (A)KR 20080014917 A (A)NO 333490 B1 (B1)Gigante Salmon- Landanlegg på Lille Indre Rosøya, Rodøy kommune, Nordland. Konsekvensutredning for sjøfugl og strandsoner, Akvaplan-niva AS Rapport: 60066, 2018.08.17. ()

Applicants, owners and inventors

Applicants
GIGANTE HAVBRUK AS
Postboks 401 8001 BODØ NO (BODØ Municipality, Nordland county)Org. number: 960513002Inventors
Kjell Lorentsen
Lauvåstoppen 5 8072 BODØ NO (BODØ Municipality, Nordland county)

Agent

ZACCO NORWAY AS
ZACCO NORWAY AS

Org. number: 982702887

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Postboks 488 0213 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)
Org. number: 982702887
Reference: P33017NO00

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.