NO343017B1 - Oppdrettsanlegg med fast tilknytning mot bunn og framføringssystemer for tett duk og not - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en innhegning for oppdrett av akvatiske organismer, omfattende en flyteanordning i overflaten, og som er utstyrt med en tett duk og/eller minst en not. Innhegningen er fast forankret mot bunn samt tilknyttet en landinstallasjon. Innhegningen omfatter et bunnfast fremføringssystem som er plassert på bunn og er fast forankret mot bunnen.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en innhegning for oppdrett av akvatiske organismer, omfattende en flyteanordning i overflaten, og som er utstyrt med en tett duk og/eller minst en not.

BAKGRUNN, KJENT TEKNIKK

Siden starten av lakseoppdrett i sjøvann, har ulike varianter av flytebur i sjø vært det totalt dominerende oppdrettskonseptet. Fra de første enkle merder med trerammer på 2 x 2 meter med en 2 meter dyp not, til dagens flytebur på opptil 40 x 40 x 40 meter. Volumet har økt med en faktor på 8000 ganger. Tegningen for disse to merdstørrelsene blir derimot identisk dersom målestokken ikke er definert. Det har vært en stadig oppskalering de siste 40 år, men det er i prinsippet det samme flyteburkonseptet for de fleste av dagens oppdrettsanlegg.

Dagens oppdrettsmerder har oppdriftssystemer for å kunne flyte i overflaten og kan deles i to hovedgrupper;

- Stålanlegg med oftest firkanta nøter og oppdriftssystemer basert på flyteelement eller store rørkonstruksjoner. Stålanlegg gir en god arbeidsplattform for ulike operasjoner på anlegget.

- Ringanlegg med oftest frittliggende plastringer bygd av flere parallelle PE-rør. Disse har omkrets opp til 200 meter og dybde rundt 50 meter. De har dominert bruken de siste årene. Ringanlegg krever mer bruk av båter og utstyr enn stålanleggene. Flyteringer beveger seg mer fleksibelt og tåler dermed større belastninger fra vind og bølger enn stålanlegg. Dette gjør at ringanlegg kan plasseres på mer værharde lokaliteter.

Behovet for sjølokaliteter til lakseoppdrett har ført til planer om offshore oppdrett, med input fra offshore-relatert teknologi fra leverandører innen servicenæringer til olje og gass. Dette vil kreve svært høye investeringer for å kunne lage rømningssikre anlegg samt at driftskostnader til personell og transport vil bli høye. Hvor godt laksen tåler en orkan i slike anlegg er også vanskelig å forutsi. Mange mener det er viktig å flytte oppdrettsanleggene ut i åpent hav, for å få tilgang på nye områder og unngå kamp med andre interesser om arealer i kystsonen. Dette vil føre med seg store driftsmessige og sikkerhetsmessige utfordringer.

Utslippsregnskapet pr. kg produsert laks vil bli mye høyere når mannskap og utstyr må transporteres med helikopter eller skip.

Den mer naturlige måten å utnytte Norges unike naturgitte fortrinn i våre skjermede fjorder er å satse mer på videreutvikling av bærekraftig oppdrettsproduksjon inne i fjordene. Da må utslipp fra produksjonen håndteres slik at en får gjort nytte av ressursene til gjødsel eller andre formål i stedet for å slippe næringsstoffene ut i sjøen. Lukkede flytende anlegg har potensial til å gjøre slik oppsamling av partikulært organisk stoff (avføring fra fisken og evt. fôrspill).

Flytende glassfibermerder og flere dukbaserte lukkede flytebur er eksempler på typer av lukkede anlegg i utprøvningsfase. Det er stor innsats på dette feltet og et omfattende forskningsprogram, Ctrl-AQUA, samkjører mange prosjekter innen denne utviklingen av lukkede systemer for perioden 2015 – 2022. Ctrl-AQUA dekker både lukkede flytende systemer i sjø og landbaserte lukkede anlegg.

Landbaserte anlegg vil kreve store areal på land, og må ha resirkulering av vann, noe som krever svært pålitelige og omfattende vannbehandlingssystemer for å sikre fisken et stabilt og godt vannmiljø.

Noen nye varianter av oppdrettssystemer har blitt beskrevet, og også patentert i senere år:

Ecomerden, norsk patent nr. NO332341 meddelt 03.09.2012, beskriver en lukket merd, festet til en flytekrage som er delvis nedsenket i vannet og har minst en inntaksledning for friskt vann.

Patent WO2011133045 A1 beskriver et flytende dobbeltvegget oppdrettssystem basert på en kombinert bruk av not og presenning. Patent NO 834603 A og patent EP 0215755 A1 er også flytende oppdrettssystemer med kombinasjon av tette og vanngjennomslippelige vegger.

Preline (nå Lerøy) sin patent NO 333490 meddelt 24.06.2013, beskriver et oppdrettssystem som er et flytende lengdestrømsanlegg, med inntak av vann fra dypere vannlag gjennom et vertikalt innløpsrør og pumping videre gjennom et horisontalt rør av polyetylen som flyter i overflaten, og der fisken vil stå i vannstrømmen.

Av nyere dato er patentsøknad nr.20170067 (allment tilgjengelig 25.01.2017), som beskriver en dobbel flytende posekonstruksjon, med to separate flyteanordninger for innerpose med fisk og ytterpose.

En rekke andre varianter av ulike flytebur eller oppdrettsbur som senkes ned under overflaten, er lansert i sammenheng med søknader til Fiskeridirektoratet om utviklingskonsesjoner.

Det er også lansert løsninger basert på solide betongbur på bunnen, patent nr. NO 20033626 fra Tide Tec AS, og en søknad om utviklingskonsesjon.

US 3653358 A beskriver en konvensjonell flytende oppdrettsmerd der det benyttes både tett duk og not i merden. Oppdrettsmerden er tilsvarende forankret på vanlig kjent måte.

NO 316102 B1 beskriver et flytende merdanlegg med skinnesystem for utskifting av noten der gammel og ny not blir sydd sammen under notskifte-operasjonen, før den gamle noten tas opp. Dokumentet viser en tradisjonell flytende merdkonstruksjon som kun er fortøyd til bunnen med tradisjonelle fortøyninger. Notskifte-løsningen som er beskrevet bruker to spor rundt flytekragen med dobbelt-opphengt not i en prosess der ny og gammel not blir sydd sammen og hvor fisken svømmer over i den nye noten.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelsen er definert i det selvstendige krav 1.

Aspekter ved oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige kravene samt i den detaljerte beskrivelsen.

Mer spesifikt er oppfinnelsen en innhegning for oppdrett av akvatiske organismer, karakterisert ved at:

- innhegningen er fast forankret mot bunn samt tilknyttet en landinstallasjon, og at innhegningen omfatter et bunnfast fremføringssystem som er plassert på bunn og er fast forankret mot bunnen, der fremføringssystemet omfatter et eller flere parallelle skinnesystemer som løper fra landinstallasjonen og til et bunnområde av innhegningen, for uavhengig inn- eller utføring av nevnte duk og/eller not.

Innhegningen kan omfatte et rør som strekker seg fra innhegningen og ned til ønsket dyp i vannet, samt pumpesystemer, f. eks. propellpumper, for tilførsel av ønsket vannmengde og dannelse av strøm inne i innhegningen.

Nevnte duk kan være en innerste tett duk som omfatter utløpssiler i en øvre del, idet innhegningen utgjør et lukket eller semi-lukket anlegg med en eller flere nøter på de ytterste skinnesystemene for optimal rømningssikkerhet.

Innhegningen kan videre omfatte flyteelementer festet til not eller duk på ulike dybder, og omfatte fortøyninger mot bunn som sammen med oppdrift i flyteelementene er innrettet til at innhegningen spennes ut.

Hele eller nederste del av innhegningen kan omfatte tett duk, og på bunn langs den dypeste delen av innhegningen kan det være et oppsamlingssystem for dødfisk, samt for fôrspill og partikulær avføring fra fisken, for kontinuerlig fjerning av organiske avfallsstoffer.

En øverste del av en innerste del av innhegningen kan være åpen not som går over i tett duk på en nederste del.

Øverste 10-15 meter av en innerste del av innhegningen kan være en tett duk innrettet til å stenge ute potensielle luselarver eller andre organismer, og hvor innhegningen kan gå over i åpen not på en nederste del.

Videre kan en innerste del av innhegningen utgjøres av den tette duken, og der utløp fra duken er plassert i de øverste 5-10 meter, og at en sikkerhetsnot plassert utenfor den innerste duken også har tett duk i de 10-15 øverste meter innrettet til å frembringe en dobbeltsikring som stenger ute potensielle luselarver eller andre organismer.

Innhegningen kan være helt lukket, og der alt avløp fra innhegningen er innrettet til å bli utført gjennom et utløp i bunn av innhegningen.

Videre kan innhegningen være et åpent anlegg med flere nøter som rømningssikring.

Nevnte duk eller not kan under utskiftning være innrettet til å bli kjørt uavhengig ut på et nytt spor i skinnesystemet.

Framføringssystemet kan være bygget i moduler som er festet mot bunnen, og som sammen utgjør en fast bunn med et eller flere spor for framføring av den tette duken eller noten langs ytterkantene av modulene, og der en nederste moduldel er utformet som en halvsirkel som bl.a. inneholder et utløp for dødfisk og organisk stoff.

Innhegningen kan omfatte en indre tett duk, samt et antall utenpåliggende nøter.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet med henvisning til de vedlagte figurer, hvor:

Figur 1 viser et skjematisk tverrsnitt av en utførelsesform av oppdrettsanlegget.

Figur 2 viser en plantegning sett ovenfra av en utførelsesform av oppdrettsanlegget.

Figur 3 viser et gjennomskåret perspektivriss av en utførelsesform av oppdrettsanlegget.

Figur 4 viser en detalj av en modulbasert oppbygging av bunnsystemet.

Nummererte forklaringer til figurene:

1. Framføringssystem langs bunn, med en eller flere parallelle spor

2. Indre innhegning av tett dukmateriale

3. Oppsugningspunkt/bunnutløp for dødfisk, avføring fra fisk og evt. fôrspill 4. Sedimenteringstank for oppsugd partikulært organisk stoff

5. Avsilingskasse for dødfisk i innløpsdel av sedimenteringstank

6. Ytre innhegning(er) av not som ekstra sikring mot rømning

7. Utløpssil på øvre del av indre innhegning

8. Øvre avgrensning av innhegningen, med gangvei og gjerde

9. Tett duk som henger ned fra gangvei

10. Perforert del over vannflaten som sikkerhetsutløp

11. Rør/tunnel med pumping av vann fra dypere vannlag

12. Perforert del av indre innhegning og felt i ytre sikkerhetsnot som filtrering av vann inn.

13. Modul for oppbygging av framføringssystem på bunn

14. Festeanordning for modul på bunn

15. Nederste modul med oppsamlingssystem for dødfisk og partikulært organisk stoff.

Den omsøkte oppfinnelsen i denne patentsøknaden, skiller seg fra alle de ovenstående kommersielle og nye omsøkte varianter av flytebur og faste betongbur på bunnen, ved at dette oppdrettsanlegget har utgangspunkt i en fast tilknytning til bunn, der not 2 og tett duk 6 kan føres ut og inn langs framføringssystemer 1 på bunn 14. Oppdrettsanlegget vil da være fast forankret mot bunn, slik at behov for oppdrift vil være redusert til det som trengs for å holde selve dukene eller nøtene flytende.

Øvre avgrensning 8 av innhegningen er en flyteanordning der not eller duk blir festet. Denne kan være en enkel flyteanordning eller en flytende gangvei med gjerde, som kan gå ut fra land og være solid oppankret mot forankringssystemene for innhegningen.

Skifte av nøter kan skje uten håndtering eller trenging av fisken, siden tett duk eller not kjøres uavhengig ut på nytt spor når f. eks. begrodd not skal skiftes, en skal foreta en ferskvannsbehandling i en lukket variant av systemet, når det skal endres fra tett lukka anlegg til åpen not, eller andre operasjoner. Det skal alltid være full fokus på minimering av stress for fisken og sikring av optimal dyrevelferd i alle faser av produksjonssyklusen.

Den innerste innhegningen av tett dukmateriale 2, gjør at en har et kontrollert lukket anlegg, med tilhørende pumpesystem 11 og filteranordning 12 der vann kan tas inn fra et valgt dyp. Vannet pumpes inn i innhegningen i ønsket vinkel for å skape optimal vannbevegelse og strømforhold for fiskens trivsel og for god selvrensingseffekt ned mot bunnutløpet 3. Vannet pumpes gjennom de ytre sikkerhetsnøtene 6, der det er plassert filter i valgt størrelse som vannet må passere for å komme inn i innhegningen. Her er det kontinuerlig kameraovervåking, og filter kan forskyves og det kan installeres tilbakespylingsanordninger for filtrene etter behov.

Valg av en eller to ekstra sikkerhetsnøter 6 utenfor den tette duken 2, vil kunne tilpasses slik at en kjører dobbel sikring på høst og vinter når vær og bølgeforhold er mest utfordrende. På vår og sommer kan sikkerhetsnøtene vekselvis kjøres på land og tørkes for å fjerne begroing, men det skal alltid være minst en sikkerhetsnot og i lengst mulig perioder dobbel, som sikring mot rømming.

Utløp fra enheten skjer primært i bunnutløpet 3 og gjennom utløpssiler 7 i øvre halvdel av innhegningen. Ved bunnutløpet 3 på anleggets dypeste punkt, vil vann og medfølgende partikulært bunnfalt organisk stoff fra fiskeavføring og evt. fôrspill samles. Fra dette punktet går det et framføringsrør opp til en sedimenteringstank 4 på land, som ligger så lavt at overflaten i driftssituasjon blir under havflaten. Med å pumpe vann ut fra denne tanken, vil tilsvarende mengde vann og organisk stoff suges opp fra bunninntaket til sedimenteringstanken. Uttak og prosessering av tilsvarende organisk stoff til for eksempel 90 % tørrstoff er gjort med gode resultater, og gir et godt utgangspunkt for videre utnyttelse av disse ressursene. De oppløste næringsstoffene i vannfraksjonen som pumpes ut, kan potensielt gi næring til nærliggende algedyrkingsanlegg.

Med periodevis sterkere pumping, vil også dødfisk kunne tas opp, og denne tas ut på en avsilingskasse 5 for dødfisk i innløpsdel av sedimenteringstanken 4.

Kamera over bunnutløpet 3 gir oversikt over fisk som er svekket og har problemer, og utpumping av disse kan så gjøres allerede før den dør. Dødfisk kan i en alternativ utførelse tas opp gjennom et eget transportsystem.

Utløpene 7 i øvre halvdel av innhegningen, utformes med totalareal slik at en har en stabil utstrømming i alle felt, og dermed hindrer innstrømning av vann i den semilukkede innhegningen. Som tilleggssikring mot lus, kan det lages en tett øverste del på en av sikkerhetsnøtene eller monteres en egen tett duk 9 utenfor. I tillegg til utløpssilene under overflaten, er det også store perforerte felt 10 over havoverflaten, slik at vannet fritt kan strømme ut og en kan unngå risiko for nedsynking av flyteanordningen ved øvre avgrensning av innhegningen. I tillegg til utløpssiler i øvre halvdel, kan det også være aktuelt å montere utløpssiler på større dybder, avhengig av total vanngjennomstrømning i systemet.

I et aspekt kan framføringssystemene være parallelle skinnesystemer 1, der tett duk og not kan føres inn og ut uavhengig av hverandre.

I et aspekt kan innhegningen som beskrevet i pkt.1. få utvidet volumet, karakterisert ved at det er festet flyteelementer til not eller duk på en eller flere dybder, og med fortøyninger mot bunn som sammen med oppdrift i flyteelementene muliggjør at innhegningen spennes ut under vannoverflaten og får et stort oppdrettsvolum over et relativt lite bunnareal og også med et redusert overflateareal.

I et aspekt kan øverste del være åpen not og nederste del er av tett dukmateriale, slik at pumping av vann fra dypere lag om vinteren vil fylle den nederste tette delen av innhegningen med et varmere og saltere vann, pga. tetthetsforskjellene på de ulike vannkvalitetene, og der fisken kan gå i det varmere vannet og dermed oppnå bedre tilvekst, samtidig som øverste del av innhegningen har gjennomstrømning av vann som i en vanlig not, som da gir ekstra sikkerhet for oksygentilførsel. De aller øverste 10 meter kan ha tett duk for å hindre inntak av luselarver.

I et aspekt kan den øverste del være tett duk som da vil stenge ute potensielle luselarver eller andre organismer i for eksempel de øverste 10-15 meter, samtidig som den nederste del av not gir god gjennomstrømning og kan med forankringssystemene strekkes ut til et stort oppdrettsvolum som åpent anlegg, og fremdeles ha dobbel not utenfor som ekstra rømningssikkerhet.

I et aspekt kan anlegget være helt lukket uten utløpssiler i øvre del, og alt avløp fra enheten tas ut gjennom utløpet i bunn av innhegningen. Dette vil være særlig aktuelt med relativt liten fisk og liten total biomasse, og dermed redusert vannbehov og vanngjennomstrømning i innhegningen.

I et aspekt er det ikke noen tette duker i anlegget, og det vil da kunne fungere som et åpent anlegg med flere nøter som rømningssikring.

I et aspekt kan framføringssystemet bygges i moduler 13, som festes mot bunn 14, og som da til sammen vil utgjøre en fast bunn med et eller flere spor for framføring av tett duk eller not langs ytterkantene av modulene 13. Nederste del 15 vil da utformes som en halvsirkel som bl.a. inneholder oppsamlingssystemet 3 for dødfisk og organisk stoff.

Claims (13)

PATENTKRAV

1. Innhegning for oppdrett av akvatiske organismer, omfattende en flyteanordning (8) i overflaten, og som er utstyrt med en tett duk (2) og/eller minst en not (6), karakterisert ved

at innhegningen er fast forankret mot bunn samt tilknyttet en landinstallasjon, og

at innhegningen omfatter et bunnfast fremføringssystem (1) som er plassert på bunn og er fast forankret mot bunnen, der fremføringssystemet (1) omfatter et eller flere parallelle skinnesystemer som løper fra landinstallasjonen og til et bunnområde av innhegningen, for uavhengig inn- eller utføring av nevnte duk (2) og/eller not (6).

2. Innhegning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at innhegningen omfatter et rør (11) som strekker seg fra innhegningen og ned til ønsket dyp i vannet, samt pumpesystemer, f. eks. propellpumper, for tilførsel av ønsket vannmengde og dannelse av strøm inne i innhegningen.

3. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at duken (2) er en innerste tett duk som omfatter utløpssiler i en øvre del (7), idet innhegningen utgjør et lukket eller semi-lukket anlegg med en eller flere nøter (6) på de ytterste skinnesystemene for optimal rømningssikkerhet.

4. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at innhegningen omfatter flyteelementer festet til not (6) eller duk (2) på ulike dybder, og omfatter fortøyninger mot bunn (14) som sammen med oppdrift i flyteelementene er innrettet til at innhegningen spennes ut.

5. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at hele eller nederste del av innhegningen omfatter tett duk (2), og at det på bunn langs den dypeste delen av innhegningen er et oppsamlingssystem (3) for dødfisk, samt for fôrspill og partikulær avføring fra fisken, for kontinuerlig fjerning av organiske avfallsstoffer.

6. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at en øverste del av en innerste del av innhegningen er åpen not (6) som går over i tett duk på en nederste del.

7. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at øverste 10-15 meter av en innerste del av innhegningen er en tett duk innrettet til å stenge ute potensielle luselarver eller andre organismer, og hvor innhegningen går over i åpen not (6) på en nederste del.

8. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at en innerste del av innhegningen utgjøres av den tette duken (2), og der utløp fra duken (2) er plassert i de øverste 5-10 meter, og at en sikkerhetsnot plassert utenfor den innerste duken også har tett duk i de 10-15 øverste meter innrettet til å frembringe en dobbeltsikring som stenger ute potensielle luselarver eller andre organismer.

9. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at innhegningen er helt lukket, og der alt avløp fra innhegningen er innrettet til å bli utført gjennom et utløp (3) i bunn av innhegningen.

10. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at innhegningen er et åpent anlegg med flere nøter (6) som rømningssikring.

11. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at nevnte duk (2) eller not (6) under utskiftning er innrettet til å bli kjørt uavhengig ut på et nytt spor i skinnesystemet.

12. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at framføringssystemet (1) er bygget i moduler (13) som er festet mot bunnen, og som sammen utgjør en fast bunn med et eller flere spor for framføring av den tette duken (2) eller noten (6) langs ytterkantene av modulene, og der en nederste moduldel (15) er utformet som en halvsirkel som bl.a. inneholder et utløp (3) for dødfisk og organisk stoff.

13. Innhegning i samsvar krav 1, karakterisert ved at innhegningen omfatter en indre tett duk (2), samt et antall utenpåliggende nøter (6).