Prosjektnummer
901397
Standardisert metodikk for kvalifisering av mekaniske avlusingssystemer (KVALISYS)
Prosjektet har utviklet en metode og instrument som kan bidra til mer skånsom håndtering av laksen
• Sensorfisken er et instrument som kan kvantifisere fysiske forhold i ulike typer enheter for håndtering og behandling av fisk.
• Trykkmålinger og akselerasjon (støt) samles inn når sensorfisken føres gjennom systemet med vannstrømmen og gir mulighet for å måle trykk og identifisere støt på ulike punkter i enheten.
• Trykkmålingene og støtmålingene fra sensorfisken er repeterbare.
• Prosjektet har fokusert på ulike systemer for avlusing, men sensorfisken kan tilpasses målinger i alle former for rørtransport av levende fisk.
• Trykkmålinger og akselerasjon (støt) samles inn når sensorfisken føres gjennom systemet med vannstrømmen og gir mulighet for å måle trykk og identifisere støt på ulike punkter i enheten.
• Trykkmålingene og støtmålingene fra sensorfisken er repeterbare.
• Prosjektet har fokusert på ulike systemer for avlusing, men sensorfisken kan tilpasses målinger i alle former for rørtransport av levende fisk.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Hovedmålet med dette prosjektet har vært å utvikle en standardisert metode og et instrument (“sensorfisk”) som kan kvantifisere fysiske forhold i ulike typer enheter for føring, håndtering og behandling av fisk. Prosjektet har i den praktiske gjennomføringen tatt utgangspunkt i ulike systemer for avlusing, men metodikken kan benyttes for alle former for fiskeføring gjennom rørsystemer. I prosjektet er det utviklet andregenerasjons utstyr for å kartlegge trykk‐ og temperaturforhold, samt registrere støt gjennom rørsystemer/behandlingsenheter. Utstyret består av instrumenter pakket i en “sensorfisk” som samler inn data for trykk, temperatur og akselerasjon på ulike punkter i systemet/enheten som testes.
Målingene har vist seg å være repeterbare. Som forventet viser målingene at alle avlusingssystemene skaper en viss grad av undertrykk for å få fisken gjennom behandlingsenhetene, og at systemene gir varierende grad av støt i gjennomføringen. Endringer i oppsettet av enhetene er målbare med sensorfisken og ved utvikling av nye enheter eller optimalisering av eksisterende systemer kan en ved bruk av sensorfisken identifisere endringer i trykk og støt på spesifikke steder i systemet uten bruk av levende fisk. Ved å benytte sensorfisken, kan en begrense antall fisk som benyttes både ved utvikling og optimalisering av utstyr, og det er raskt og forholdsvis enkelt å få testet mange gjennomkjøringer der parameterne til utstyret justeres.
Hovedmålet med dette prosjektet har vært å utvikle en standardisert metode og et instrument (“sensorfisk”) som kan kvantifisere fysiske forhold i ulike typer enheter for føring, håndtering og behandling av fisk. Prosjektet har i den praktiske gjennomføringen tatt utgangspunkt i ulike systemer for avlusing, men metodikken kan benyttes for alle former for fiskeføring gjennom rørsystemer. I prosjektet er det utviklet andregenerasjons utstyr for å kartlegge trykk‐ og temperaturforhold, samt registrere støt gjennom rørsystemer/behandlingsenheter. Utstyret består av instrumenter pakket i en “sensorfisk” som samler inn data for trykk, temperatur og akselerasjon på ulike punkter i systemet/enheten som testes.
Målingene har vist seg å være repeterbare. Som forventet viser målingene at alle avlusingssystemene skaper en viss grad av undertrykk for å få fisken gjennom behandlingsenhetene, og at systemene gir varierende grad av støt i gjennomføringen. Endringer i oppsettet av enhetene er målbare med sensorfisken og ved utvikling av nye enheter eller optimalisering av eksisterende systemer kan en ved bruk av sensorfisken identifisere endringer i trykk og støt på spesifikke steder i systemet uten bruk av levende fisk. Ved å benytte sensorfisken, kan en begrense antall fisk som benyttes både ved utvikling og optimalisering av utstyr, og det er raskt og forholdsvis enkelt å få testet mange gjennomkjøringer der parameterne til utstyret justeres.
Prosjektet kan ikke si noe om at noen avlusningsenheter er mer skånsomme enn andre med tanke på fiskevelferd eller avlusingseffekt siden biologiaspekter som trengs for å etablere de nødvendige koblinger mellom sensorfiskmålingene og den biologiske responsen fra levende fisk ikke er undersøkt. Det finnes muligheter for å identifisere flere parametere i enheter for føring, håndtering og behandling av fisk, men dette vil kreve ytterligere utvikling av sensorpakken. Videre vil det også være interessant å koble registreringer gjort med sensorfisken mer direkte til velferdsmessige utfordringer som en observerer ved bruk av ulike enheter og systemer.
Sensorfisken har allerede vist seg som et nyttig verktøy for de som utvikler og bruker utstyr der fisk håndteres gjennom pumping og rør m.m. Selv om den så langt ikke kan sies å representere direkte hva en levende fisk utsettes for av støt og annen mekanisk belastning, er det sannsynlig at bruk av sensorfisken kan bidra til mer skånsom behandling av fisk for eksempel ved avlusingsoperasjoner, noe som er svært nyttig og viktig.
-
Presentation: Quantification of mechanical loads inflicted by de-lousing equipment in salmon farming
SINTEF. Presentation at the Aquaculture Europe 2017 Conference in Dubrovnik. October 2017. By E. Svendsen, K. Frank, M. Føre, T. Solvang, W. Caharija, and L. M. Sunde.
-
SINTEF Ocean. Rapport nr. OC2021 A-056. 14. juni 2021. Av Walter Caharija, Birger Venås, Eirik Svendsen, Merete Bjørgan Schrøder, Magnus O. Pedersen, Ole-Kristian Lie, Leif Magne Sunde, Maria N. Kristensen og Sveinung J. Ohrem.
Økt resistens mot avlusingsmedikamenter har drevet fram en rekke ikke-medikamentelle behandlingssystemer som ferskvannsbehandling i brønnbåt, Thermolicer og Optilicer til varmtvannsbehandling, lusespylere som eksempelvis Skamik, Flatsetsund og Hydrolicer, samt lukkede behandlingslektere som Helixir.
Normalt henviser oppdrettere til sine plattformer for mekanisk avlusing med navnet til de respektive behandlingsenhetene. Selve behandlingsenheten er imidlertid kun én av komponentene i en mekanisk avluser, som i tillegg kan bestå av fiskepumpe, avsiler, fiskevender og vidt forskjellige rørføringer. Totalsystemene er gjerne satt sammen på bakgrunn av oppdretternes spesifikasjoner, og det er per i dag ukjent hvilke deler av en mekanisk avlusingsplattform som påfører fisken størst belastning. Det er fra før kjent at håndtering og rørtransport, i kombinasjon med selve behandlingen, fører til redusert velferd og økt behandlingsdødelighet, ved at laksen utsettes for fysiske påkjenninger og mekanisk belastning som kan medføre økt stress og fysiske skader i form av blant annet skjelltap og åpne sår, noe den nyere tids brukserfaring med mekaniske avlusingssystemer indikerer. Dette fører blant annet til at mange mekaniske avlusere modifiseres kort tid etter at de har blitt tatt i bruk.
Normalt henviser oppdrettere til sine plattformer for mekanisk avlusing med navnet til de respektive behandlingsenhetene. Selve behandlingsenheten er imidlertid kun én av komponentene i en mekanisk avluser, som i tillegg kan bestå av fiskepumpe, avsiler, fiskevender og vidt forskjellige rørføringer. Totalsystemene er gjerne satt sammen på bakgrunn av oppdretternes spesifikasjoner, og det er per i dag ukjent hvilke deler av en mekanisk avlusingsplattform som påfører fisken størst belastning. Det er fra før kjent at håndtering og rørtransport, i kombinasjon med selve behandlingen, fører til redusert velferd og økt behandlingsdødelighet, ved at laksen utsettes for fysiske påkjenninger og mekanisk belastning som kan medføre økt stress og fysiske skader i form av blant annet skjelltap og åpne sår, noe den nyere tids brukserfaring med mekaniske avlusingssystemer indikerer. Dette fører blant annet til at mange mekaniske avlusere modifiseres kort tid etter at de har blitt tatt i bruk.
SINTEF Ocean AS har utviklet en metode for måling av fiskens forhold under transport, håndtering og behandling (sensorfisk) finansiert av, blant andre, FHF (se f.eks. prosjektet “Lukket ventemerd ved lakseslakterier” (FHF-901162)).
Innsamling av bevegelsesrelaterte data gjør det mulig å estimere posisjonen til sensorfisken gjennom rørsystemene i en begrenset tidsperiode. Når posisjonen er kjent, kan data som krefter, hastighet, trykk, temperatur og bildemateriale knyttes til estimert posisjon. Gjennom anvendelse av denne teknologien kan behovet for ny kunnskap om de rådende fysiske forhold i mekaniske avlusingssystemer adresseres. Slik kunnskap vil utgjøre en basis for standardiserte metoder som kan kvantifisere de fysiske forholdene i ulike typer maskineri så representativt og objektivt som mulig, og bidra til at man på forhånd kan si noe om hvordan et mekanisk avlusingssystem bør utformes på best mulig måte for minimal belastning på fisken.
Innsamling av bevegelsesrelaterte data gjør det mulig å estimere posisjonen til sensorfisken gjennom rørsystemene i en begrenset tidsperiode. Når posisjonen er kjent, kan data som krefter, hastighet, trykk, temperatur og bildemateriale knyttes til estimert posisjon. Gjennom anvendelse av denne teknologien kan behovet for ny kunnskap om de rådende fysiske forhold i mekaniske avlusingssystemer adresseres. Slik kunnskap vil utgjøre en basis for standardiserte metoder som kan kvantifisere de fysiske forholdene i ulike typer maskineri så representativt og objektivt som mulig, og bidra til at man på forhånd kan si noe om hvordan et mekanisk avlusingssystem bør utformes på best mulig måte for minimal belastning på fisken.
Å klarlegge forholdene for laks i mekaniske avlusingssystemer gjennom utvikling og anvendelse av objektiv målemetodikk, -utstyr og informasjonspresentasjon.
Delmål
DM 1: Løsning for innpakking av sensorikk i mekaniske avlusingsplattformer.
DM 2: Sorterte datasett fra minst 5 ulike mekaniske avlusingsplattformer.
DM 3: Generelle anbefalinger for design av fremtidige mekaniske avlusingssystem.
DM 1: Løsning for innpakking av sensorikk i mekaniske avlusingsplattformer.
DM 2: Sorterte datasett fra minst 5 ulike mekaniske avlusingsplattformer.
DM 3: Generelle anbefalinger for design av fremtidige mekaniske avlusingssystem.
Det ventes at analyse av datasettene som samles inn vil kunne resultere i generelle føringer som kan anvendes i design av fremtidige system, noe som også vil være til nytte for oppdrettsnæringen for øvrig.
Industrideltakerne som stiller sine system for mekanisk avlusing til disposisjon, vil få unik kunnskap om hvilke forhold fisken utsettes for gjennom deres systemer. Dette kunnskapsgrunnlaget vil kunne anvendes som dokumentasjon overfor myndigheter, og som basis for eventuelle modifikasjoner. Kunnskapen vil også gi operatørene mulighet til å beslutte hvordan systemene skal opereres for minst mulig belastning for fisken, noe som allerede på kort sikt kan bidra til å redusere stress, skader og behandlingsdødelighet.
Resultatene fra prosjektet vil også være viktige for å svare på Mattilsynets krav om dokumentasjon når det gjelder bruk av metoder, utstyr, teknologi osv. i akvakultur (veileder om fiskevelferd ved bruk av metoder, utstyr, teknologi m.m. i akvakultur).
Gjennomføringsplanen er inndelt i 3 faglige delaktiviteter (DA-er):
Delaktivitet 1: Metodeutvikling
DA 1.1: Innpakning av sensorikk
Erfaring fra tidligere arbeid tilsier at ulik innpakning bør anvendes i ulike typer systemer. Arbeidet i delaktiviteten skal avdekke hvilke metoder som bør anvendes i hvilke sammenhenger. Arbeidet skal bestå av en litteraturstudie og et produktsøk i tillegg til et arbeidsmøte (workshop) med deltakere fra industrien som oppdrettere, fiskehelsepersonell, og eventuelt potensielle teknologi/tjenesteleverandører. Alternativer som skal utredes og diskuteres er blant annet oppdriftsnøytrale sensorpakker og instrumenterte døde fisk.
Erfaring fra tidligere arbeid tilsier at ulik innpakning bør anvendes i ulike typer systemer. Arbeidet i delaktiviteten skal avdekke hvilke metoder som bør anvendes i hvilke sammenhenger. Arbeidet skal bestå av en litteraturstudie og et produktsøk i tillegg til et arbeidsmøte (workshop) med deltakere fra industrien som oppdrettere, fiskehelsepersonell, og eventuelt potensielle teknologi/tjenesteleverandører. Alternativer som skal utredes og diskuteres er blant annet oppdriftsnøytrale sensorpakker og instrumenterte døde fisk.
DA 1.2: Metoder for systemdokumentasjon og posisjonsreferering
For å bedre nøyaktigheten til beregningen av sensorpakkenes posisjon i avlusingssystemene er det behov for å benytte á priori kunnskap om systemene. Det skal utarbeides en metode for effektiv GPS-basert oppmåling av avlusingssystemene, hvor absolutt GPS-posisjon omregnes til relativ posisjon ut fra et valgt referansepunkt.
For å bedre nøyaktigheten til beregningen av sensorpakkenes posisjon i avlusingssystemene er det behov for å benytte á priori kunnskap om systemene. Det skal utarbeides en metode for effektiv GPS-basert oppmåling av avlusingssystemene, hvor absolutt GPS-posisjon omregnes til relativ posisjon ut fra et valgt referansepunkt.
DA 1.3: Metodikk og alternativer for belastningsmålinger
De tradisjonelle målemetodene samler inn bevegelsesrelaterte data. Det er imidlertid et ønske fra næringen om å måle ytterligere verdier. Av særlig interesse er måling/kvantifisering av temperatur, statisk trykk, oppløst oksygen i vann, samt overflatefriksjon. Muligheter for måling/kvantifisering av disse parameterne skal utredes, og videreføres til implementering i arbeidspakken for datainnsamling.
DA 1.4: Realisering av sensorpakker
Basert på de øvrige delaktivitetene i DA 1, skal to sensorpakker bygges, sensorikk installeres og nødvendig programvare utvikles. De resulterende sensorpakkene skal anvendes til datainnsamling i:
De tradisjonelle målemetodene samler inn bevegelsesrelaterte data. Det er imidlertid et ønske fra næringen om å måle ytterligere verdier. Av særlig interesse er måling/kvantifisering av temperatur, statisk trykk, oppløst oksygen i vann, samt overflatefriksjon. Muligheter for måling/kvantifisering av disse parameterne skal utredes, og videreføres til implementering i arbeidspakken for datainnsamling.
DA 1.4: Realisering av sensorpakker
Basert på de øvrige delaktivitetene i DA 1, skal to sensorpakker bygges, sensorikk installeres og nødvendig programvare utvikles. De resulterende sensorpakkene skal anvendes til datainnsamling i:
Delaktivitet 2: Datainnsamling og -behandling
DA 2.1: Datainnsamling
Metodene utarbeidet i DA 1 skal anvendes til innsamling av data i de nyeste versjonene av ulike mekaniske avlusingssystemer i henhold til systemenes brukerhåndbok, eksempelvis: Hydrolicer, Skamik, Optilicer, Thermolicer, Flatsetsund lusespyler og fossefall til avlusing som er under uttesting. Det skal samles inn 10 datasett per enhet.
Metodene utarbeidet i DA 1 skal anvendes til innsamling av data i de nyeste versjonene av ulike mekaniske avlusingssystemer i henhold til systemenes brukerhåndbok, eksempelvis: Hydrolicer, Skamik, Optilicer, Thermolicer, Flatsetsund lusespyler og fossefall til avlusing som er under uttesting. Det skal samles inn 10 datasett per enhet.
DA 2.2: Databehandling
Store mengder usorterte data vil resultere fra DA 2.1. Datasettene fra alle målingene skal systematiseres og sorteres så de effektivt kan analyseres i det videre arbeidet.
Store mengder usorterte data vil resultere fra DA 2.1. Datasettene fra alle målingene skal systematiseres og sorteres så de effektivt kan analyseres i det videre arbeidet.
Delaktivitet 3: Dataanalyse og anbefalinger for design av avlusingssystem
DA 3.1: Dataanalyse og informasjonsfremstilling
Datasettene fra DA 2 skal analyseres gjennom postprosessering. Analysen vil bestå av tilstandsestimering for hastighet, posisjon og orientering basert på datasett korrigert med hensyn på á priori kunnskap som kjent rørføring, kjent vannhastighet i systemet, systemenes orientering (kompassretning), samt posisjonen til eksterne magneter på oppmålte, kjente rørposisjoner. Det vil være sentralt at det er mulig å identifisere utstyrets “problemområder” med tilstrekkelig nøyaktighet. Ulike metoder for visualisering av måledataene skal vurderes med tanke på fremstilling av informasjon som er nyttig for brukerne. Systemene som anvendes i arbeidet skal dokumenteres gjennom bruk av den resulterende informasjonsfremstillingen.
Datasettene fra DA 2 skal analyseres gjennom postprosessering. Analysen vil bestå av tilstandsestimering for hastighet, posisjon og orientering basert på datasett korrigert med hensyn på á priori kunnskap som kjent rørføring, kjent vannhastighet i systemet, systemenes orientering (kompassretning), samt posisjonen til eksterne magneter på oppmålte, kjente rørposisjoner. Det vil være sentralt at det er mulig å identifisere utstyrets “problemområder” med tilstrekkelig nøyaktighet. Ulike metoder for visualisering av måledataene skal vurderes med tanke på fremstilling av informasjon som er nyttig for brukerne. Systemene som anvendes i arbeidet skal dokumenteres gjennom bruk av den resulterende informasjonsfremstillingen.
DA 3.2: Generelle anbefalinger for design av avlusingssystem
Analyserte data fra DA 3.1 skal gjennomgås med fokus på å identifisere de deler av avlusingssystemene der laksen utsettes for de høyeste belastningene. Systemene skal deretter sammenliknes og eventuelle fellesnevnere identifiseres. Med dette som bakgrunn skal det fremmes føringer og råd for standardisert utforming av mekaniske avlusere for å minimere belastning på fisken. Dette vil også være viktig kunnskap som oppdretter kan legge til grunn ved innkjøp av framtidige mekaniske avlusingssystemer.
Analyserte data fra DA 3.1 skal gjennomgås med fokus på å identifisere de deler av avlusingssystemene der laksen utsettes for de høyeste belastningene. Systemene skal deretter sammenliknes og eventuelle fellesnevnere identifiseres. Med dette som bakgrunn skal det fremmes føringer og råd for standardisert utforming av mekaniske avlusere for å minimere belastning på fisken. Dette vil også være viktig kunnskap som oppdretter kan legge til grunn ved innkjøp av framtidige mekaniske avlusingssystemer.
Det legges opp til både populærvitenskapelig og vitenskapelig formidling fra prosjektet. Vitenskapelig formidling vil primært gjøres gjennom publisering av prosjektets resultater i et tidsskrift med fagfellevurdering, f.eks. Aquaculture eller Aquacultural Engineering.
Prosjektet har en egen nettside her.
Populærvitenskapelig formidling vil utføres i form av populærvitenskapelig artikler (f.eks. i Norsk Fiskeoppdrett) som sammenfatter prosjektets hovedresultater, samt omtale av prosjektet på nettsteder som intrafish.no, kyst.no og ilaks.no. Prosjektresultater vil også formidles gjennom presentasjoner f.eks. på seminar eller konferanser i regi av FHF, TEKMAR og European Aquaculture Society (EAS).
Populærvitenskapelig formidling vil utføres i form av populærvitenskapelig artikler (f.eks. i Norsk Fiskeoppdrett) som sammenfatter prosjektets hovedresultater, samt omtale av prosjektet på nettsteder som intrafish.no, kyst.no og ilaks.no. Prosjektresultater vil også formidles gjennom presentasjoner f.eks. på seminar eller konferanser i regi av FHF, TEKMAR og European Aquaculture Society (EAS).
-
SINTEF Ocean. Rapport nr. OC2021 A-056. 14. juni 2021. Av Walter Caharija, Birger Venås, Eirik Svendsen, Merete Bjørgan Schrøder, Magnus O. Pedersen, Ole-Kristian Lie, Leif Magne Sunde, Maria N. Kristensen og Sveinung J. Ohrem.