Prosjektnummer
901763
Utvikling og testing av teknologi for rensing av prosessvann i laks og ørretslakterier
Utviklet og testet ny teknologi for rensing og gjenbruk av prosessvann ved norske lakseslakterier
• Teknologien bør ha kapasitet til å rense størst mulig andel av vannvolumet i utblødningstanken, og
eventuelt ved tømming av tank etter produksjonsslutt.
• Energiforbruket bør ikke overstige den samlede reduksjonen i energiforbruk per kubikkmeter sjøvann i eksisterende prosesser.
• Teknologien bør ha et plasseffektivt design og plasseres nærmest mulig bruksområdet.
• Renseteknologien har vist en gjennomsnittlig økning i UV-transmisjon i vannfasen på 56 prosentpoeng, med en UV-transmisjon over 60 % i renset prosessvann.
• Nitrogen og fosfor ble redusert med henholdsvis 49 % og 47 % i blodvannet.
• Samlet sett ser det ut til at tidsstyrt kjøring gir best renseeffekt, men det vil være hensiktsmessig å drifte sentrifugen med en kombinasjon av sensorstyring og tidsstyring.
• Under gjenbruk stabiliserte belastningen i blodvannet seg på lavere nivå enn det som tidligere er målt i samme system. Tilbakeføringen av renset vann var plassert slik at det er noe usikkert om effekten kun kan tilskrives innføring av renseteknologien.
• Med tilpasninger har løsningen potensiale til å gi en betydelig reduksjon i vannforbruk, og redusere behovet for sluttrensing
• Energiforbruket bør ikke overstige den samlede reduksjonen i energiforbruk per kubikkmeter sjøvann i eksisterende prosesser.
• Teknologien bør ha et plasseffektivt design og plasseres nærmest mulig bruksområdet.
• Renseteknologien har vist en gjennomsnittlig økning i UV-transmisjon i vannfasen på 56 prosentpoeng, med en UV-transmisjon over 60 % i renset prosessvann.
• Nitrogen og fosfor ble redusert med henholdsvis 49 % og 47 % i blodvannet.
• Samlet sett ser det ut til at tidsstyrt kjøring gir best renseeffekt, men det vil være hensiktsmessig å drifte sentrifugen med en kombinasjon av sensorstyring og tidsstyring.
• Under gjenbruk stabiliserte belastningen i blodvannet seg på lavere nivå enn det som tidligere er målt i samme system. Tilbakeføringen av renset vann var plassert slik at det er noe usikkert om effekten kun kan tilskrives innføring av renseteknologien.
• Med tilpasninger har løsningen potensiale til å gi en betydelig reduksjon i vannforbruk, og redusere behovet for sluttrensing
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Målsetningen fra prosjektets utlysningstekst var minst 50 % forbedring av UV-transmisjon. Renseteknologien har vist en gjennomsnittlig økning i UV-transmisjon i vannfasen på 56 prosentpoeng, med en UV-transmisjon over 60 % i lettfasen. Nitrogen og fosfor ble redusert med henholdsvis 49 % og 47 % fra blodvann til lettfase. Pilotanlegget hadde begrenset effekt på reduksjon av indikatororganismer, men oppnådd transmisjon kan legge til rette for UV-desinfeksjon.
Ved gjenbruk av blodvannet økte den organiske belastningen i blodvannet gradvis. Dette tyder på at valgt sentrifuge ikke har tilstrekkelig kapasitet til å rense blodvannet i takt med forurensningen fra fisk under slakting. Likevel stabiliserte belastningen i blodvannet seg på lavere nivå enn det som tidligere er målt i samme system. Tilbakeføring av lettfase nært uttakspunkt for blodvann til sentrifugen kan ha påvirket resultatet, og det er derfor usikkert om effekten kun kan tilskrives innføring av renseteknologien.
Bruk av renseanlegget slik det er utformet under testen vil forbedre vannkvalitet under produksjon, men uten ytterligere rensetiltak vil det trolig ikke være hensiktsmessig å basere seg på gjenbruk av blodvann over flere produksjonsdager. Med tilpasninger har løsningen potensiale til å gi en betydelig reduksjon i vannforbruk og behov for sluttrensing, i tråd med BAT (beste tilgjengelige teknologi)-krav.
Målsetningen fra prosjektets utlysningstekst var minst 50 % forbedring av UV-transmisjon. Renseteknologien har vist en gjennomsnittlig økning i UV-transmisjon i vannfasen på 56 prosentpoeng, med en UV-transmisjon over 60 % i lettfasen. Nitrogen og fosfor ble redusert med henholdsvis 49 % og 47 % fra blodvann til lettfase. Pilotanlegget hadde begrenset effekt på reduksjon av indikatororganismer, men oppnådd transmisjon kan legge til rette for UV-desinfeksjon.
Ved gjenbruk av blodvannet økte den organiske belastningen i blodvannet gradvis. Dette tyder på at valgt sentrifuge ikke har tilstrekkelig kapasitet til å rense blodvannet i takt med forurensningen fra fisk under slakting. Likevel stabiliserte belastningen i blodvannet seg på lavere nivå enn det som tidligere er målt i samme system. Tilbakeføring av lettfase nært uttakspunkt for blodvann til sentrifugen kan ha påvirket resultatet, og det er derfor usikkert om effekten kun kan tilskrives innføring av renseteknologien.
Bruk av renseanlegget slik det er utformet under testen vil forbedre vannkvalitet under produksjon, men uten ytterligere rensetiltak vil det trolig ikke være hensiktsmessig å basere seg på gjenbruk av blodvann over flere produksjonsdager. Med tilpasninger har løsningen potensiale til å gi en betydelig reduksjon i vannforbruk og behov for sluttrensing, i tråd med BAT (beste tilgjengelige teknologi)-krav.
Prosjektet har vist at sentrifugering kan være en nyttig teknologi for rensing av prosessvann dersom sentrifugen er riktig dimensjonert til oppgaven. Sentrifugen som ble benyttet i prosjektet var sannsynligvis litt liten, men ga likevel et tydelig bilde av hvilket potensiale som ligger i slike løsninger for rensing av prosessvann i lakseslakteri spesielt, og fiskeindustrien generelt.
-
Faktaark: Rensing av blodvann i laks- og ørretslakterier
HL. Skjong. 12. mars 2024. Av Geir Slettvoll (HL. Skjong) og Robert Wolff (SINTEF Ålesund).
-
Populærformidling: Blodig alvor – kan vi utnytte mer av råstoffet?
HL. Skjong AS. 2024. Av Geir Slettvoll (HL. Skjong), Hans-Ludvig Skjong (HL. Skjong) og Robert Wolff (SINTEF Ålesund).
-
HL. Skjong AS. 30. april 2024. Av Erlend Rørvik Blindheimsvik (HL. Skjong AS), Natalia Rønneberg Dahl (HL. Skjong AS), Andreas Erling Støbakkvik Austnes (SINTEF Ålesund) og Robert Wolff (SINTEF Ålesund).
Havbruksnæringen benytter i dag store mengder fersk- og sjøvann under produksjon. HL.Skjong AS mener å ha forslag til løsning på en teknologi som kan bidra til å redusere vann- og energiforbruk, gjenvinning av verdifull biomasse, samt redusere kjemikalieforbruk ved rensing av prosessvann. Løsningen kan også bli et viktig bidrag til bedret hygienisk produksjon av laks, og dermed økt holdbarhet og redusert matsvinn. Løsningen er en del av tankegangen i sirkulær bioøkonomi og har et overordnet bærekraftig perspektiv.
Under slakting blør laksefisk normalt ut i store utblødningstanker med vann, og blodvann vil være en mulig kilde til kontaminering av fisken. Vanligvis tappes og renses tanker med blodvann hver dag når produksjonen er ferdig. Dersom man reduserer mengden organisk materiale og mikroorganismer i blodvannet, kan dette vannet potensielt benyttes over en lengre periode uten tilsetting av nytt temperert vann.
Det store vannforbruket skaper utfordringer på grunn av kapasitets-begrensninger på eksisterende renseanlegg, og en eventuell utvidelse av kapasitet er svært kostbar. Rensing og resirkulering av prosessvann under produksjon vil bidra til redusert behov for kjemikalier og frigir kapasitet ved sluttrensing av prosessvannet.
Det finnes flere studier som omhandler tekniske løsninger for rensing av prosessvann fra fiskeindustri og annen næringsmiddelindustri. Disse rettes i all hovedsak mot fjerning av organisk og uorganisk materiale før utslipp til resipient, men tar ikke høyde for gjenbruk av prosessvannet i produksjonen.
Det er sannsynlig at kvalitetsforringende bakterier og mulig patogene mikroorganismer, som Listeria monocytogenes, naturlig til stede i sjøvann, kan komme inn i slakteriet sammen med fisken, og videre akkumuleres i blodvannet. Rensing av blodvann kan bidra til forbedret vannkvalitet under utblødning, noe som kan redusere risiko for kontaminering av patogene bakterier som listeria, gi økt kvalitet og forlenge holdbarhet på fisken.
Kjerneteknologien som skal testes er bruk av sentrifuge. Effekten er avhenger blant annet av sentrifugalkraft, partikkeltetthet og -størrelse, samt sammensetningen i mediet som skal separeres. Fødehastigheten er også avgjørende, og en overskridelse av kapasiteten kan gi en betydelig reduksjon i effektiviteten.
Valg av rensestrategi må ta hensyn til vannvolumet som skal renses, slaktevolum og ønsket kvalitet på det rensede blodvannet. Hvor mye renset vann som kan tilsettes utblødningstanken begrenses av temperaturøkningen på blodvannet under rensing, og volum renset vann relativt til det totale tankvolumet. Alle disse forholdene vil påvirke effekten og massebalansen for sentrifugen, herunder hvor mye slam som dannes under vannrensingen.
På grunn av strenge hygienekrav har næringsmiddelindustri på generelt grunnlag begrenset mulighet for resirkulering av prosessvann. Det er likevel indikert at prosessvann kan renses tilstrekkelig til å kunne brukes i prosesser der det ikke kommer i kontakt med næringsmidler. Blant annet indikeres det at tinevann fra lukkede sirkuleringssystem i sjømatindustrien kan gjenvinnes uten at det går på bekostning av produktkvaliteten.
Innledende tester som er gjort, har vist at teknologien var effektiv med tanke på fjerning av partikulært materiale fra blodvannet, og reduserte innholdet av organisk materiale med ca. 60 %. Resultat fra prosjektene har videre vist en gjennomsnittlig reduksjon på 60–70 % for ulike indikatororganismer.
Hovedmål
Å utvikle og teste ut ny teknologi i fullskala for rensing og gjenbruk av prosessvann fra utblødningstanker ved norske lakseslakterier.
Å utvikle og teste ut ny teknologi i fullskala for rensing og gjenbruk av prosessvann fra utblødningstanker ved norske lakseslakterier.
Delmål
1. Å utarbeide kravspesifikasjon og beskrivelse av nødvendig produksjonsunderlag for teknologien.
2. Å utarbeide forsøksdesign og modeller for gjennomføring av fullskalaforsøk.
3. Å sammenstilling av prototype – bygging og funksjonstesting.
4. Å gjennomføre fullskala modellforsøk og uttesting – teknologivurdering.
5. Å foreta re-design og feilretting.
Innovasjonen kan bidra til å redusere energikostnader, vannforbruk og kjemikalieforbruk knyttet til håndtering av prosessvann. Rensing av blodvann har et stort potensial utover implementering i landbaserte lakseslakterier, blant annet om bord i bløggebåter.
Tiltaket kan bidra til å redusere eksisterende kapasitetsutfordringer for sluttrensing av prosessvann, som er en kjent problemstilling hos mange lakseslakteri, og dermed øke produksjonskapasitet.
I dag skapes det ca. 35 000 tonn restråstoff fra oppdrettsnæringen som ikke benyttes, og det aller meste av dette er blod. Dersom det er mulig å ta ut biomasse fra blodvannet kan dette bidra til økt verdiskaping dersom man finner anvendelse for dette. I dag blir mesteparten av denne biomassen sluppet ut via slakterienes renseanlegg.
Reduksjon i smittepresset under utblødning kan være et viktig tiltak for bedret kvalitet, forlenget holdbarhet og tryggere produkt. På sikt kan dette gi oppdrettsnæringen større tillit i markedet, bedre mattrygghet og redusere matsvinn.
Tiltaket kan bidra til å redusere eksisterende kapasitetsutfordringer for sluttrensing av prosessvann, som er en kjent problemstilling hos mange lakseslakteri, og dermed øke produksjonskapasitet.
I dag skapes det ca. 35 000 tonn restråstoff fra oppdrettsnæringen som ikke benyttes, og det aller meste av dette er blod. Dersom det er mulig å ta ut biomasse fra blodvannet kan dette bidra til økt verdiskaping dersom man finner anvendelse for dette. I dag blir mesteparten av denne biomassen sluppet ut via slakterienes renseanlegg.
Reduksjon i smittepresset under utblødning kan være et viktig tiltak for bedret kvalitet, forlenget holdbarhet og tryggere produkt. På sikt kan dette gi oppdrettsnæringen større tillit i markedet, bedre mattrygghet og redusere matsvinn.
Prosjektet gjennomføres i fire faser fordelt på fem arbeidspakker (AP-er). Arbeidet er lagt opp for å svare på hovedmålet og tilhørende delmål.
Fase 1: Kravspesifikasjon og forsøksdesign
AP1: Kravspesifikasjon og produksjonsunderlag
Utarbeiding av kravspesifikasjon for teknologien hvor det legges vekt på å imøtekomme blant annet kapasitetskrav, mulighet for å redusere vann- og energibruk, arealeffektiv installering, fullautomatisert drift, effektiv rengjøring, og ikke minst trygg og sikker drift.
AP2: Forsøksdesign
Planlegge gjennomføring av testing i fullskala. Plassering og tilpasning av renseteknologi til eksisterende utstyr og produksjonslinje skal vurderes. Utarbeide forsøksdesign og modeller for gjennomføring av fullskalaforsøk.
Fase 2: Sammenstilling
AP3: Sammenstilling av prototype
Sammenstilling av nødvendig utstyr for uttesting i fullskala.
Fase 3: Testing i fullskala
AP4: Fullskala testing
Nødvendige tester gjennomføres for å dokumentere effekt og kapasitet.
Fase 4: Re-design og feilretting
AP5: Feilretting og re-design
Samtidig med fullskalatesting vurderes egnethet, og eventuelle endringer og tilpasninger gjennomføres før eventuell videre uttesting.
Prosjektorganisering
Følgende aktører er med i prosjektet:
Følgende aktører er med i prosjektet:
HL.Skjong AS leverer teknologien, sammen med Xylem. Mowi stiller til disposisjon slakteri på Eggesbønes for uttesting. SINTEF Ocean vil bidra med støtte i prosjektledelse og dokumentasjon. NCE Aquatech Cluster vil bidra med formidling og nettverk.
Resultatene fra prosjektet foreslås spredd så vidt som mulig i tråd med FHFs ønsker, og med respekt for ervervede kommersielle rettigheter og interesser hos partnere.
Generiske resultat vil distribueres gjennom presentasjoner i arbeidsmøter og arbeidsmøter. Resultatene vil også presenteres i fagtidsskrift og populærvitenskapelige fora (Fiskeribladet, Gemini etc). Det vil bli utarbeidet faktaark fra prosjektet som distribueres gjennom FHF sine kanaler.
Prosjektgruppen har knyttet til seg representanter fra havbruksklyngen NCE Aquatech Cluster som vil arrangere arbeidsmøte/seminar for formidling av prosjektfunn og resultater for et slakterinettverk som fasiliteres av NCE Aquatech Cluster. I tillegg vil NCE Aquatech Cluster også bidra til spredning av prosjektresultater i næringen. Resultater og relevant informasjon fra prosjektet vil bli publisert gjennom NCE Aquatech Cluster sine nettsider, i tillegg vil det bli laget én nyhetssak som deles i sosiale medier og på relevante bransjenettsider (Intrafish, Kyst.no).
Film vil ble produsert for å presentere prosjektet.
Generiske resultat vil distribueres gjennom presentasjoner i arbeidsmøter og arbeidsmøter. Resultatene vil også presenteres i fagtidsskrift og populærvitenskapelige fora (Fiskeribladet, Gemini etc). Det vil bli utarbeidet faktaark fra prosjektet som distribueres gjennom FHF sine kanaler.
Prosjektgruppen har knyttet til seg representanter fra havbruksklyngen NCE Aquatech Cluster som vil arrangere arbeidsmøte/seminar for formidling av prosjektfunn og resultater for et slakterinettverk som fasiliteres av NCE Aquatech Cluster. I tillegg vil NCE Aquatech Cluster også bidra til spredning av prosjektresultater i næringen. Resultater og relevant informasjon fra prosjektet vil bli publisert gjennom NCE Aquatech Cluster sine nettsider, i tillegg vil det bli laget én nyhetssak som deles i sosiale medier og på relevante bransjenettsider (Intrafish, Kyst.no).
Film vil ble produsert for å presentere prosjektet.
-
HL. Skjong AS. 30. april 2024. Av Erlend Rørvik Blindheimsvik (HL. Skjong AS), Natalia Rønneberg Dahl (HL. Skjong AS), Andreas Erling Støbakkvik Austnes (SINTEF Ålesund) og Robert Wolff (SINTEF Ålesund).