Nyt teknologikoncept skal producere miljøvenligt sterilt havvand til saltvandsdambrug

Efterspørgslen efter laks stiger eksplosivt på verdensplan. I den forbindelse bliver der anlagt stadig flere landbaserede recirkulerede saltvandsdambrug. De kræver dog tilførsel af helt rent havvand, hvor kvaliteten er vigtig for at undgå sygdom og smitte blandt fiskene. Et nyt teknologikoncept skal nu sikre miljøvenligt sterilt havvand. Det baner vej for, at havvand kan afløse ferskvand flere steder i fødevarebranchen. Projektet er støttet af Miljøstyrelsen.

Fiskeopdræt på land i kraftig vækst

På verdensplan forventes den samlede madproduktion at skulle stige med 60% inden 2050 på grund af befolkningstilvækst og stigende velstand. Det mærkes i fiskeindustrien, der i stigende grad opdrætter fisk i lukkede systemer på land for at kunne følge med efterspørgslen.

Særligt landbaseret opdræt i form af recirkulerede saltvandsdambrug er en industri i kraftig vækst. Her bliver laksen dyrket i tanke på land, hvor fisken lever i saltvand, der pumpes ind fra havet. Selvom vandet så vidt muligt recirkuleres, er der behov for løbende at tilføre frisk havvand, såkaldt indtagsvand. Den største trussel mod fisken er urent indtagsvand, der kan føre til sygdom og dødelighed i bestanden.

- Der er et stort behov for robuste vandbehandlingssystemer, som minimerer denne trussel og samtidig gør det på en miljøvenlig måde. En ikke-fuldstændig eliminering af bakterier og virus kan få katastrofale konsekvenser, fortæller Christian Holst Fischer, der er faglig leder ved Bio- og Miljøteknologi på Teknologisk Institut.

SafeInWater

I projektet SafeInWater skal der udvikles et koncept, der både kan producere hygiejnisk indtagsvand og samtidig overvåge kvaliteten af vandet i realtid. Det skal ske ved at udvide den måde, man i dag producerer indtagsvand på, med flere nyskabende tilføjelser. Blandt andet med sensorer, der løbende tjekker vandet for uønskede bakterier, en ny type membraner, der filtrerer havvandet, og en miljøvenlig renseteknologi til de samme membraner.

Projektet udføres i samarbejde mellem Teknologisk Institut og teknologileverandører med ekspertise inden for sensorteknologi, UV-rensning, klorgenerering og membranfiltrering. Teknologien afprøves i en pilotopstilling hos lakseproducenten Atlantic Sapphire i Hvide Sande.

Udfasning af skadelig rensekemi

Membranerne, der renser indtagsvandet, udsættes for store mængder partikler og bakterier og skal derfor løbende renses. Det foregår i dag med såkaldt CIP-kemi, der står for Cleaning-In-Place.

- CIP-kemi er ofte skrappe sager, som bestemt ikke er godt for hverken fisk eller vandmiljø. Derfor udvikler vi en miljørigtig renseteknologi baseret på klor og ozon. Klor forekommer naturligt i vandet, og ozon nedbrydes naturligt i vandet, hvor det problemfrit kan udledes i vandmiljøet. Dertil kommer, at det kan produceres lokalt. Det betyder væsentlig mindre transport og mindre afhængighed af leverancer udefra, fortæller Christian Holst Fischer.

Koaguleret havvand forbedrer vandflow

Som led i at gøre vandbehandlingen mere bæredygtig vil pilotprojektet afprøve en metode til at skåne membranerne, der renser vandet for partikler. Partiklerne sætter sig ofte dybt i membranerne, hvilket gør det både tids- og kemikrævende at rense dem. Ved at koagulere havvandet inden membranbehandling, bindes partiklerne i større klumper. Det betyder, at de opfanges i membranens ydre lag, hvilket vil betyde både en højere gennemstrømning og reducere behovet for kemi til at rense dem med.

- Alle filtersystemer har udfordringer med opbygning af materiale på overfladen, hvilket nedsætter flowet. Men ved at påvirke partiklernes egenskaber er det muligt at reducere både opbygningen af materiale på filteret og samtidig gøre det lettere at rense dem. Højere flow er lig med billigere anlæg og billigere drift, fortæller Tore C. Svendsen, COO i Aquarden Technologies.

UV-lys og sensorovervågning

Inden havvandet får lov til at slippe ind til fiskene, bliver det renset for virus ved hjælp af UV-lys. Denne teknologi anvendes også i dag, men for at sikre at vandet er 100% sterilt, skal fintfølende sensorer overvåge vandets kvalitet. Målet er samtidig at sænke energiforbruget til UV-belysning ved at optimere dosis af UV-belysningen. Ikke mindst vil det gøre det muligt at reagere rettidigt, hvis vandet viser sig at indeholde bakterier eller vira. Et smitteudbrud i en laksebestand kan få store økonomiske konsekvenser i form af tabt produktion og lang nedetid.

Mindre forbrug af ferskvand

Afsætningsmarkedet ventes at være stort, idet antallet af recirkulerede saltvandsdambrug i ind- og udland ifølge alle prognoser vil blive kraftigt forøget over de kommende år. Samtidig forventer Christian Holst Fischer, at man i andre sammenhænge vil se, at havvand kommer til at afløse ferskvand:

- Fødevareindustrien er kendt for sit meget store forbrug af ferskvand til forskellige dele af produktionen. Fiskerisektoren ligger ofte i nærheden af havet, og derfor er det oplagt at anvende denne ressource til for eksempel rensning og transport af fisk og til saltlager til sild og rejer. En saltlage laves i dag ved at blande ferskvand og salt. Det vil der ikke være grund til, hvis vi kan producere 100% sterilt havvand. Samlet set kan konceptet derfor spare fødevarebranchen for store mængder ferskvand, som jo globalt set bliver en stadig mere knap ressource.

FAKTA OM PROJEKTET

Projektnavn

Miljøvenlig produktion af sikkert indtagsvand – Safe InWater

Deltagere

Aquarden Technologies (projektleder), Teknologisk Institut, UltraAqua, Danish Clean Water, C.K. Environment A/S, Atlantic Sapphire Denmark A/S

Projekttype

Miljøstyrelsens Udviklings- Demonstrationsprogram (MUDP)

Tidsramme

Januar 2020 – juni 2021

Budget

3,5 mio. kr. Støttet af Miljøstyrelsen.

Vigtigste fokusområder

Miljøeffektivt teknologikoncept, der kan levere vand af høj hygiejnisk kvalitet til opdræts- og fiskeindustrien:

- Afprøvning af innovativ sensorteknologi til overvågning af vandkvalitet

- Udvikling af miljøvenlig rensemetode til CIP-procedure

- Koagulering af havvand for at undgå tilstoppede membraner

- Energioptimering af UV-behandling

Miljøgevinster

- Reduktion af CIP-kemi, erstattes af ozon og klor der nedbrydes hurtigt

- Reduceret transport af CIP-kemi, da ozon og klor kan produceres lokalt

- Mindre brug af antibiotika, da vandkvaliteten løbende overvåges

- Lavere energiforbrug til UV-behandling

- Potentiale for at erstatte ferskvand med havvand i fødevarebranchen

Understøttede FN-verdensmål