Settefiskanlegg

---

Innhold

• Oppbygging av settefiskanlegg
• Lokalisering
• Vanninntak og overføring av vann fra kilde til anlegg
• Vannbehandling
• Masse og energibalanser
• Vannsystem
• Produksjonsavdelinger og produksjonsenheter
• Utstyr for håndtering av fisk på anlegget
• Utstyr for transport av fisk ut fra anlegget
• Instrumentering og overvåking
• Utstyr for behandling av avløpsvann og dødfisk
• Overbygning

---

Oppbygging av settefiskanlegg

De fleste settefiskanlegg, uavhengig av størrelse, er bygget opp på samme måte og med de samme avdelingene. De tar inn nytt ferskvann og sender ut ferskvann som er brukt av fisken og som inneholder avfallsprodukter fra fisken. Settefiskanleggene tar normalt inn øyerogn og leverer ut smolt, men det er enkelte anlegg som tar inn rogn og leverer yngel, mens noen anlegg tar inn yngel og leverer ut smolt.  

Settefiskanleggene drives enten med fri vanngjennomstrømning eller med gjenbruk av vannet (RAS). Drives anlegget med driftsopplegget fri vanngjennomstrømning, kommer vannet inn i anlegget, behandles for å få riktig kvalitet, sendes gjennom produksjonsavdelingene (oppbevaringsenheter for rogn eller fisk), behandles i avløpsrenseanlegg (i alle fall nyere anlegg) før det havner i havet. Drives anlegget med RAS, vil vannet etter at det har gått gjennom produksjonsenhetene, gå gjennom en vannbehandlingsavdeling før en andel av det brukes på nytt igjen. Hovedforskjellen på et anlegg med fri vanngjennomstrømining og et med gjenbruk av vann (RAS), er størrelsen på avdelingen der vannet behandles og hvilke komponenter som inngår i behandlingen av vannet. 

Lokalisering

Et settefiskanlegg vil tradisjonelt være lokalisert i nærheten av store ferskvannskilder, enten det er vann/innsjøer eller elver. Inntaksvannet bør kunne renne inn i anlegget basert på gravitasjon, det vil si at vannkilden ligger på et høyere nivå enn anlegget. Det skal ikke være nødvendig å pumpe ferskvann inn i anlegget, det skal renne inn i anlegget. Ved utstrakt gjenbruk av vann (RAS), vil vannbehovet være vesentlig redusert og lokalisering i forhold til store vannkilder vil ikke være så viktig. Uansett vil det alltid være en fordel å ha god tilgang til mye ferskvann av god kvalitet. 

En innsjø vil ofte være å foretrekke i forhold til en elv som vannkilde fordi det vil ha en mer stabil vannkvalitet. Dessuten vil det være få elver hvor det vil være mulig å ta ut tilstrekkelig mengde vann. Ofte vil imidlertid et settefiskanlegg ha flere vannkilder i forhold til forsyningssikkerhet, men også for å kunne ta ut nok vann.

For å kunne ta ut vann fra en ferskvannskilde er det nødvendig med en tillatelse (konsesjon) i forhold til vassdragsloven. En slik tillatelse gis mulighet til å ta ut en gitt mengde vann og gjerne fordelt over ulike måneder. Årsaken til at det er konsesjonsbelagt å ta ut ferskvann fra en vannkilde er at dette vil påvirke vassdragssystemet nedstrøms fra det punktet hvor oppdrettsanlegget tar ut vann. Eksempelvis vil vannmengden i elver gå ned etter uttak av vann til et settefiskanlegg, dersom ikke vannet ledes tilbake etter bruk. I tillatelsene for å ta ut vann ligger det derfor gjerne et krav om å opprettholde en minstevannføring i vassdraget nedstrøms, som særlig er viktig i perioder hvor det renner lite vann naturlig i vassdraget.

Dersom #anadrom fisk/laksefisk går opp i elven vil det være et krav om desinfisering av inntaksvannet for å hindre at eventuell smitte kommer inn i anlegget. Dersom vannkilden er et vann, vil det i forhold til fiskeproduksjon være et ønske om at vannet kan brukes som magasin og at det i tider med lite vann skal være mulighet til å tappe ned vannet. Dette er mulig, men vanligvis i et begrenset omfang. Gjøres dette vil det kreves egen tiltalelse, og dersom en slik er gitt, vil det vises i konsesjonspapirene. Det samme vil være tilfelle ved oppdemning for å senere ha mulighet for nedtapping. Dette krever imidlertid omfattende arbeid på forhånd for å sikre at tiltaket ikke vil ha negativ effekt på forholdene i naturen.

Settefiskanleggene vil gjerne være lokalisert i umiddelbar nærhet til sjøen. Årsaken til dette er for at det skal være muligheten for enkelt å sende smolt ut med brønnbåt og for eventuelt å kunne ta inn sjøvann for å tilpasse settefisken til sjøvann før den sendes ut til matfiskanleggene i sjøen. Anlegget bør derfor ikke ligge høyt over havnivået for å få lavest mulig pumpehøyde på sjøvannet som skal pumpes inn, for her vil det uansett være behov for pumping, men lavere pumpehøyde vil redusere pumpekostnadene. Dersom det velges en løsning med å ta inn sjøvann på et settefiskanlegg, vil det være krav om desinfeksjon av inntaksvannet før det tas i bruk. Kravet til desinfeksjon er for å sikre at sykdomssmitte fra villfisk i sjøen ikke kommer inn i anlegget og smitter fisken Smitten kan da spres videre når smolten skal sendes til sjøanleggene. Ofte er det er ulike sykdommer i ferskvann og sjøvann, men dersom sjøvann brukes på settefiskanlegget og smitte kommer inn med sjøvannet og smitter smolten, kan dette resultere i overføring av smitte til sjøanlegget. Også under transporten av smolt i brønnbåt kan sykdom spres langs transportruten. Å ta inn sjøvann på settefiskanleggene er derfor blitt mindre vanlig.

Likeledes som settefiskanleggene må ha tillatelse til å ta ut ferskvann, må de ha en tillatelse til å slippe ut avløpsvann, en utslippstillatelse. Denne sier gjerne noe om hvor avløpsvannet kan slippes ut og på hvilket dyp, hvilken tilstand det skal ha og hvilke krav som settes til rensing av vannet. Kravene til rensing avhenger av næringstilstanden/forurensningstilstanden på vannet på utslippsstedet. Dersom avløpsvannet er næringsfattig og det er god vannstrøm, vil kravene settes deretter (mindre strenge).

Det vil alltid være krav om at avløpet skal føres bort fra land gjennom et lukket rør som leder ut på et visst dyp. På utslippsstedet bør det være vannstrøm slik at utslippsvannet fortynnes i vannmassene. På alle nye anlegg, eller utvidelser av eksisterende anlegg, vil det være et krav om partikkelrensning (typisk maskevidde ca. 100 mikrometer = 100 µm = 0, 1 mm). Det kan også være begrensinger i mengde av næringsstoffene nitrogen og fosfor som kan slippes ut, ofte gitt gjennom en begrensing i forhold til hvor mye fôr som kan brukes eller hvor mye fisk som kan være i anlegget. Større produksjoner resultere gjerne i strenge rensekrav fordi punktutslippene blir større.

Vanninntak og overføring av vann fra kilde til anlegg

Et eller annet grovfilter vil alltid sitte ved selve vanninntaket. Dette kan enten være en sil i enden på inntaksrøret hvis det er dypvannsinntak i en innsjø, eller dersom det er overflateinntak en sil i forbindelse med dette. Inntaksfilteret skal ta bort stor ting som kvister, løv eller andre større ting.

Til overføring av vannet fra vannkilden til oppdrettsanlegg brukes i nesten alle tilfeller rør. I rørene kan vannet være trykksatt, det vil si at vannet inni rørene har overtrykk. Rør har også den fordel at de enkelt kan graves ned hvis det er behov for det. Ofte blir det store dimensjoner på rørene og høye investeringskostnader og det er derfor en fordel at vannkildene ligger nær settefiskanlegget.

Rør og vanntransport i rør

Materialvalg i rør

I rør kan det velges ulike materialer, men det som vil være mest aktuelt å bruke som inntaksledninger på oppdrettsanlegg er plastrør. Plastrørene som brukes er stort sett laget av polyetylen plast, PE plast. Dette er en plasttype som er relativ rimelig, samtidig som den tåler mye fysisk belasting og den blir ikke sprø når det er kaldt. Rør laget av polyetylen kan ligge oppå bakken eller de kan graves ned.

PE plast inngår i en gruppe plast som kalles termoplast. Dette er plasttyper som kan smelte ved høy temperatur (>100 grader), i motsetning til herdeplast, glassfiber som ikke har denne egenskapen. For å skjøte to rør av PE må de derfor smeltes sammen. Dette gjøres ved at rørendene varmes opp før de presses sammen, slik at plasten i de to rørene smelter sammen. Til dette brukes et spesielt utstyr omtalt som speilsveising. For mindre dimensjoner kan en bruke spesielle elektromuffer. Disse er spesielle sammenkoblingsstykker som inneholder varmetråder og som gjør at materialet i rør og muffe smelter sammen ved påføring av elektriske strøm.

Hvor store rør?

Hvor store inntaksrørene må være avhenger av hvor mye vann som skal føres gjennom. Det er en gitt sammenheng mellom vannmengden som renner gjennom et rør, hastigheten på vannet og hvor stort rørtverrsnittet er, også omtalt sin som kontinuitetsligningen.

Vannhastigheten i inntaksledninger pleier å ligge i område mellom 1 og 3 m/s, men for å få en slik hastighet er en avhengig av å ha nok trykk tilgjengelig. Går hastigheten er over dette vil friksjonstapet bli betydelig og ved lavere hastigheter blir rørdiameter stor og derved blir rørprisen høy.

Alltid friksjontap i rør

Ved overføring av vann gjennom rør vil det alltid være et energitap, såkalt friksjonstap. Det vil si at noe av energien vannet inneholder i form av hastighet og trykk, vil overføres til varme. Imidlertid er oppvarming av vann svært energikrevende, så dette vil ikke være merkbart på vanntemperaturen. Lettest kan dette vises gjennom at en må ha et visst overtrykk/overhøyde tilgjengelig for at vannet skal renne gjennom en ledning. Jo tynnere røret er, desto mindre vann ved samme overhøyde.

Årsaken til friksjonen er at vannet som strømmer helt inntil røroverflatene vil bli hindret. Dersom røroverflaten studeres i et mikroskop, er den ikke helt glatt og vannlaget inntil røroverflate vil på en måte feste seg til overflaten. Friksjonstapet avhenger derfor av rørmaterialet som er brukt. Et plastrør vil være glatt og vil derfor ha mindre strømningstap enn et betongrør. Et nytt plastrør vil også ha en mer glatt overflate enn et rør som har vært brukt en periode, og friksjonen vil derfor være mindre.

Høydeforskjell gir mulighet for selvfall på vannet

At det er friksjonstap når vann strømmer gjennom rør viser også hvorfor det er ønskelig at et oppdrettsanlegg ligger på et lavere nivå enn vannkilden. Da kan høydeforskjellen benyttes til å drive overføringen av vann fra vannkilde til anlegget. På denne måten trengs ikke ekstra tilførsel av energi for denne vannoverføringen. Det vil si at det ikke trengs bruk av pumpe.

Bernoullis ligning kan brukes for å vurdere om det er nok naturlig trykk påa grunn av høydeforskjellen mellom inntak og anlegg til å oppnå ønsket vannmengde gjennom den valgte ledningsdimensjonen og ledningstraseen på vanninntaksledningen. Utgangspunktet for ligningen er at det energibalanse, og energi kan ikke oppstå eller bli borte bare skifte form. I starten ved vannkilden vil energien foreligge som #stillingsenergi, #potensiell energi (dvs. lagret energi), mens den nedover i røret vil gå over til #bevegelsesenergi og #trykkenergi. Friksjonen i røret når vannet strømmer gjennom vil gi energitap, for da gjøres noe av energien om til varme og denne energien vil være tapt. Energitapet i en gitt situasjon vil bare være avhengig av rørtverrsnitt, der mindre rørtverrsnitt fører til økt vannhastighet og derved større friksjonstap. Dersom for lite rør brukes vil vannmengden som kommer frem til anlegget bli mindre.

Vannbehandling

Når vannet kommer inn til anlegget fra vannkilden, vil det først bli behandlet slik at det skal være best mulig for produksjon av fisk. Hvor mye vannbehandling som kreves avhenger av kvaliteten på innkommende vann i forhold fiskens krav til best mulig vekst og trivsel, men også for å sikre en god fiskevelferd.

Noe vannbehandling kan med fordel gjøres nær vannkilden slik at overføringstiden fra vannet forlater vannkilden til det når anlegget kan brukes til å få effekt av vannbehandlingen (for eksempel pH justering eller desinfeksjon (med #ozon). Vannbehandlingen vil være avhengig av produksjonssystemet. For eksempel om det brukes enkel gjennomstrømning (vannet brukes en gang) eller RAS (gjenbruk av vannet). I RAS anlegg vil det være vesentlig mere vannbehandling, noe som er beskrevet nærmere senere i teksten.   

Gassutveksling

Vannet kan inneholde en viss mengde oppløste gasser. De gassene som er av interesse i fiskeoppdrett er oksygen, nitrogen, karbondioksid og i noen tilfelle hydrogensulfid. Blir konsentrasjonen av nitrogen eller hydrogensulfid for høye vil fiskedød inntre. Laks  tåler veldig lite overmetning av nitrogen i vannet. For høye konsentrasjoner av karbondioksid fører først til dårligere fiskevelferd og tilvekst og ved veldig høye konsentrasjoner vil fisken bli bedøvet før den dør. For oksygen derimot er det ønskelig å ha mest mulig i vannet av det som kan oppnås ved #naturlig gasslikevekt (mer beskrevet senere). 

Over tid vil det alltid være en likevekt mellom gassinnholdet i vannet og gassinnholdet i gassen over, som normalt vil være luft. Dersom gassen over vannoverflaten byttes ut med ren oksygengass, vil oksygen presses inn i vannet og de andre gassene i vannet vil presses ut og over i oksygenatmosfæren inntil det oppnås likevekt.

På alle vannoverflater vil det være utveksling av gasser mellom vannet og atmosfæren over slik at dette forholdet oppnås. Ved gasslikevekt vil det være like mye gass som går inn i vannet som det som går ut av vannet. Hvis det derimot ikke er gasslikevekt i vannet i forhold til gassatmosfæren over vil det enten gå mer gass inn eller ut vannet enn motsatt vei. Dette omtales som gass diffusjon og gassen vil diffundere enten inn eller ut av vannet. Vannet vil da enten være det som kalles undermettet på en gass dersom det er plass til mer gass i vannet, eller overmettet på gass dersom det er mer gass enn det som er mulig å løse i vannet ved gasslikevekt. Ved gassovermetning i vannet vil gassen foreligge som små gassbobler.  Noen gasser reagere med vann og gjør gassberegning vanskeligere, som for eksempel CO₂, med dette er ikke tilfelle med oksygen og nitrogen.

Det totale gasstrykket (TGP) utgjøres av summen av deltrykket eller andelstrykket av den enkelte gass. Dersom det totale gasstrykket i vann blir over 100% vil det være muligheter for skader på fisken (nitrogentrykket blir for høyt og fisken får dykkersyke). 

Gassovermetning

Hvor mye gass vann kan inneholde avhenger av vanntemperaturen. Ved høyere temperatur vil vannet inneholde mindre mengde gass. Gasser utvider seg når temperaturen stiger og derved vil det ikke være plass for like mye oppløst gass i vannet. Hvor mye gass vannet kan inneholde ved gasslikevekt er gitt gjennom #Henrys lov og denne er også utgangspunktet for tabeller som er laget og som sier noe om gassinnholdet i vann ved ulike temperaturer.

Dersom vann som i utgangspunktet var i gasslikevekt varmes opp, vil det følgelig bli gassovermetning i vannet og dette vil kunne sees som små bobler, gjerne inntil overflater. Dersom dette vannet står lenge med en stor overflate til luft, vil imidlertid gassen diffundere (slippe ut) gjennom overflaten for å skape gasslikevekt som viser at gassovermetting eller gassundermetning er et midlertidig problem. I oppdrett vil dette normalt ikke tilfelle. Det er ikke nok tid, og det må gjøres tiltak for at hastigheten på gassutveksling skal gå raskere.

Gass inn og ut av vann

Dersom det er ønskelig å overmette vann med en gass, for eksempel oksygengass, kan dette gjøres på to måter, eventuelt kombinere de to måtene. Gassen over vannet kan skiftes ut fra ren luft til ren oksygengass. Dette gjør at oksygeninnholdet økes fra 20 % oksygen i luft til 100 % oksygen i ren oksygengass. På denne måten kan teoretisk innholdet av oksygengass i vannet 5 dobles. Den andre måten er å trykksette gassen. Da settes det trykk på gassen som er over vannoverflaten. Vannet kan ikke presses sammen, men det kan gassen. Gassen vil derved presses inn i vannet og vannet kan følgelig inneholde mer gass (gitt gjennom #Daltons lov). Men når dette vannet slippes ut i vanlig atmosfære vil gassen slippe ut, og gassbobler vil diffundere til overflaten. Det er det samme som skjer når en vannflaske med kullsyre åpnes. Denne er satt under trykk og når korken tas av synker trykket og gassbobler kommer ut av vannet.

For å få mest mulig oksygengass inn i vann kan følgelig både atmosfæren byttes til ren oksygenatmosfære og vann oksygenblanding kan trykksettes. Dersom vann oksygenblanding trykksettes er det viktig at trykket opprettholdes helt til vannet kommer frem til fiskekaret. Det må ikke være frie vannoverflater hvor gassen kan slippe ut av vannet før vannet når fiskekaret.

Dersom en gass skal fjernes mer effektivt fra vannet, kan det brukes en gass over vannet som har en annen atmosfærisk sammensetning enn den gassen en ønsker å fjerne fra vannet. Dette vil gjøre at hastigheten denne gassen forlater vannet vil øke, diffusjonshastigheten, og derved vil det trenges mindre tid for å bli kvitt gassen. Eksempelvis vil ren oksygensatmosfære være bedre en luft, fordi luften i utgangspunktet inneholder ca. 60 % nitrogen. Videre kan det være et undertrykk på atmosfæren over vannflaten som vil gjøre at mengde gass i luften senkes. Følgelig vil dette gasstrykket bli lavere og det vil bli lettere for en gass å slippe ut fra vannet. Det er dette prinsippet som brukes i det som omtales som vakuumluftere.

Overflate kreves

For å få gass inn eller ut av vannet kreves en overflate, og jo større overflate det er mellom vannet og gassen/luften over, jo mer effektiv vil gassutvekslingen være. Måten dette løses på i praksis er enten å boble en gass ned i vannet eller at tynne vannsjikt sildrer over overflater. Begge deler vil skape stor overflate mellom gassen og væsken. Det er også viktig at grensesjiktet mellom gass og vann er i konstant bevegelse. Dette sikrer at at når gassen slipper ut eller inn av væsken, må den transporters rask bort slik at ny gass/væske kan komme til. Figur # viser et bilde av en gassutveksler på et settefiskanlegg.

Ved lang nok tid alltid vil det alltid være gassbalanse

Dersom tiden er lang nok og det er overflate mellom vannet og gassen over, vil det alltid bli en balanse mellom gassen i vannet og gassen i luften. Gassovermetning eller gassundermetning i vannet vil derfor være et temporært problem. Hvor lang tid det tar før det oppnås balanse vil avhenge av konsentrasjonsforskjeller og tilgjengelig overflateareal for gassutveksling.  Når det er store forskjeller i forhold til likevektskonsentrasjonen vil gassutvekslingen gå fort, mens når konsentrasjonen blir mindre vil gassutvekslingen ta lengere tid. Å få fullstendig utjevning av gassen vil derfor ta uendelig lang tid. At det blir gassbalanse kan sees på brus som ikke har bobler i seg når den står lenge med åpen kork.

Gasser kan reagere i vann

Noen gasser, slik som oksygen og nitrogen, vil ikke reagere kjemisk i vannet og vil foreligge som oppløst oksygen eller nitrogen. Andre gasser kan derimot reagere kjemisk hvis de tilføres i vannet. Eksempler på dette er karbondioksid, ammoniakk og hydrogensulfid.

Tilføres karbondioksid gass til vannet vil det skje en kjemisk reaksjon og noe av gassen vil danne en syre i vannet og senke pH slik at det oppstår en likevekt mellom oppløst gass som reagerer kjemisk. Dette kan vises ved å puste ut gjennom et sugerør ned i vann, pH synker som følge av at det tilføres CO₂. Mengde fri gass i vannet vil etter hvert reduseres på grunn av kjemiske reaksjoner og det vil bli mindre, men samtidig vil pH bli lavere. Det er dette som skjer i et fiskekar fordi fisken skiller ut CO₂ i vannet og om det ikke fjernes, vil pH synke.

Det samme vil være tilfelle ved tilførsel av ammonium (ioneform) eller ammoniakk (gassform) til vannet da forholdet mellom de to stoffene vil være avhengig av pH i vannet. Øker pH vil mer gå over til ammoniakk som er en gass, og økes pH opp mot 14 vil alt gå over til gassform og den kan følgelig luftes ut av vannet. Dersom pH synker under 7, vil mer og mer gå over på ioneformen ammonium NH₄⁺. Summen av nitrogenandelen fra ammonium og ammoniakk kalles total ammonium nitrogen, TAN. Det er ammoniakkformen som er mest giftig for fisken. Fisken skiller ut ammonium over gjellene.

Eksempel gassutveksling

Over et vannbasseng er det luft, og i vannet er det en undermetning på gass, både oksygen og nitrogen. Det vil si at gasskonsentrasjonen er under likevektskonsentrasjonen for de to gassene. Hva vil skje? Det vil bli gassutveksling mellom vannet og gassen og det vil være en netto gasstransport fra luften over gjennom vannoverflaten og ned i vannet. Gasskonsentrasjonen i vannet vil stille seg inn på likevektskonsentrasjon, dvs. at en vil få 60% i nitrogen og 40% oksygen i vannet og mengden som går ned vil avhenge av vanntemperaturen. Men dersom atmosfæren over vannet endres fra luft til ren oksygengass, vil det bli en annen likevekt, og mer oksygen vil gå ned i vannet, men nitrogen vil diffundere ut av vannet, på grunn av at gasslikevekt alltid vil tilstrebes. 

Stolleken, en analogi

For å prøve å forenkle og visualisere en forklaring på gassutveksling, kan stolleken analogien brukes. I et rom er det et gitt antall stoler og disse kan symbolisere gassene og hvor mye gass en kan få inn i vann med likevekt. Stolene er for ulike gasser og det vil være et gitt antall stoler for oksygen og et gitt antall stoler for nitrogen. I vann som er undermettet på gass, vil det følgelig være ledige stoler, og det kan enten være oksygenstoler eller nitrogenstoler avhengig av hvilken gass det er undermetning på. Dersom det er gassovermetning i vannet, vil det følgelig være mer gass enn det er stoler, og gassene vil gå løst rundt i rommet og har ingen stol og sette seg på.

For å få gasser inn og ut av rommet trengs det en dør, som tilsvarer overflaten mellom gassen og væsken hvor gassutveksling kan foregå. Jo større dør, desto mer gass kommer følgelig inn eller ut per tidsenhet, tilsvarer større overflate. Men dersom gassene ikke går bort fra døråpningen, men blir stående, vil det ikke hjelpe med stor åpning da den vil være blokkert. Det er derfor det må være bevegelse på væsken/gassen i grensesjiktet. Jo mer bevegelse, jo mer effektiv vil utskiftingen være, for da vil hele tiden døren være fri så gasser kan komme inn eller ut.

Hva så med å trykksette atmosfæren over vannet. Dette kan sammenlignes med å trykke flere stoler inn i rommet, og følgelig vil det være mer plass til gass i rommet. Men så fort trykket tas bort, vil stolene som ble presset inn bli borte og det vil igjen være færre stoler, og det vil bli for mye gass i rommet. Gass må ut. Å senke trykket i rommet, som tilsvarer å lage et undertrykk eller vakuum i rommet, vil resultere i at det vil være færre stoler tilgjengelig i rommet og all gassen vil ikke ha plass og må ut. Det tilsvarer å fjerne stoler fra rommet. Likevekten til gassmetningen i rommet vil senkes, og for å komme tilbake til likevekt, må gass ut av rommet. Men all transport av gass over en overflate vil bare være et spørsmål om tid, for gassmetningen i vannet vil alltid innstille seg i likevekt i forhold til gass-sammensetning i gassen over. Det vil ikke være gass som ikke har stol-plass eller ledige stoler i rommet hvis bare tiden til utveksling er lang nok.              

Oksygenering

Nesten alle settefiskanlegg tilsetter i dag ekstra oksygengass til vannet som skal inn i fiskekaret. Dette gjøres for at vannmengden som tilføres skal kunne reduseres.

Oksygentilførsel gir to fordeler. For det første reduseres den nødvendige vannmengden som må tilføres fiskekaret, fordi hver liter vann som tilføres vil inneholde mer oksygen. Dette fører til at det kreves mindre tilførsel av vann for å dekke fiskens oksygenforbruk. For det andre reduserer det risikoen for at vannhastigheten i karet blir for høy, at vannet i karet spinner. Dette er spesielt viktig  ved høye fisketettheter og høye vanntemperaturer, for det trengs mindre tilførsel av vann (se for øvrig karkapitel).

Når oksygengassen skal tilføres vannstrømmen brukes det trykk, som vil si at gassen har et overtrykk som gjør at den presses inn i vannstrøm. Dette kan gjøres på flere steder på vanntilførselen frem til selve vanninntaket i oppdrettskaret. Ofte tas det ut en sidestrøm fra hovedvannledningen inn til fiskekaret, hvor vanntrykket økes ekstra mye før oksygen tilsettes (brukes en #trykkforsterkingspumpe).

Bruk av det som kalles oksygeneringskon eller oksygenering i kjegle er en mye brukt løsning som benytter dette prinsippet. Etter at oksygengassen er trykket inn i vannet, trykkes dette vannet gjennom en trykkreduksjonsventil hvor vanntrykket senkes før det tilbakeføres til hovedvannledningen inn til fiskekaret. Hvis vann som er oksygenert under trykk (overmettet på oksygengass) slippes ut i et åpnet kar, vil det føre til dannelse av oksygengassbobler som stiger til overflaten. Dette er  fordi likevektsforholdene for gassene i vannet endres, går fra overtrykk til vanlig atmosfæretrykk. Følgelig kan ikke vannet holde på like mye gass .

Ved bruk av inntaksvann som er overmettet med oksygengass, er det viktig at vannet ledes ned i fiskekarene der fisk som skal bruke oksygen er, og ikke over vannoverflaten. En annen måte  å tilføre oksygengassen til inntaksvannet er å bruke en spesiell utforming av innløpet til fiskekaret. Dette krever imidlertid en viss dybde på fiskekaret (> 3m), hvor trykket lages ved at vannet presses ned i bunnen av innløpet der det oppnås et trykk slik at oksygengassen som tilføres kan blandes inn i vannet under trykk.

Oksygengassen kan enten tilføres på hovedvannstrømmen, hovedvannledningen, inn til en avdeling med mange fiskekar eller det kan være en individuell tilførsel av oksygengass direkte på inntaksledningene til hvert enkelt fiskekar. Den siste løsningen vil gi mulighet til å regulere oksygentilsettingen individuelt til hver tank, noe som gjør det mulig å tilsette oksygen i forhold til behovet i det aktuelle fiskekaret. Eksempelvis økt tilsats av oksygen ved økt fiskemengde i det enkelte kar.       

Ofte legges det ned oksygendiffusorer på bunnen av hvert oppdrettskar. En diffusor er en perforert slange eller keramisk stein med små åpninger hvor oksygengassen kan slippe ut i vannet som gassbobler. Diffusorene spres ut på karbunnen og ofte brukes flere perforerte rør. Diffusorer kan brukes i nødstilfeller hvis oksygenkonsentrasjonen i oppdrettskaret blir for lav, et nødsystem.

For å få noe særlig effekt av en oksygendiffusorer er det viktig at det slippes ut små oksygengassbobler i vannet gjennom diffusoren. Små bobler har større overflate enn store, og det er på bobleoverflaten at oksygengassen overføres til vannet. Det er også en fordel å ha en viss dybde i karet, for da vil det ta litt tid for oksygengassboblene å stige til overflaten slik at det blir tid til utveksling av oksygengassen mellom boblen og vannet rundt.

Å kun belage seg på bruk av diffusorer i karet for tilførsel av oksygen kan innebære noen utfordringer, som påvirkning av strømningsbilde i karet (se kapitel om kar) og mulig dårligere innblandingseffekt. Sett i forhold til fiskevelferd, er det også utfordringer med løsningen fordi bobler med ren oksygengass vil skade fiskens gjeller. Fisken vil også endre adferd fordi den føler ubehag ved å stå rett over diffusorene. Det er viktig at systemet «testkjøres» jevnlig for å sikre funksjonalitet når det trengs, eksempelvis i forbindelse med flytting av fisken.   

Når oksygengass tilsettes til vannet, før eller i karet, er det viktig at gassen blandes inn i vannet på en måte slik at fisken får utnyttet den, et en ikke «fyrer for kråka».  Det kan imidlertid være litt vanskelig å måle oksygenkonsentrasjonen i trykksatt vann. Det er heller ikke rett etter innblanding av oksygengassen at målingene skal utføres, men i fiskekaret der fisken har tilgang på det.

Måling av innblandingseffekten skjer ved å måle oksygenkonsentrasjonen i vannet før tilsetning av oksygengassen, og deretter i fiskekaret etter tilsats. Dersom vannmengden som strømmer inn i karene er kjent, og man vet hvor mye oksygengass som er tilsatt, er det mulig å regne ut hvor stor andel av den tilsatte oksygengassen som fisken kan utnytte.

Ut fra et fiskevelferdsperspektiv er det ikke anbefalt å ha en oksygenkonsentrasjon i innkommende vann på over 130% oksygengassmetning. Ren oksygengass er veldig reaktivt og vil oksidere og ødelegge overflater, eksempelvis fiskens gjeller. Noe oksygenovermetning av inntaksvann vil imidlertid ikke være farlig, for når det går fisk i karet vil det normalt være noe undermetning ettersom fisken i karet bruker noe hele tiden og oksygengassen vil raskt diffundere ut i vannet, slik at overmetning på oksygengass ikke kan måles. 

Figur 5. Tilsetning av ren oksygengass til vannet som ledes inn til fisken reduserer behovet for vanntilførsel fordi hver liter som tilføres inneholder mer oksygen som fisken kan forbruke. Trykksatte kjegler er en mye brukt metode for å tilsette oksygengassen til vannet.  Bildet til venstre viser kjegler, mens bilde til høyre viser trykkøkningspumper som brukes for å øke trykket på vannet før det føres inn i kjeglen.

Produsere eget eller kjøpe oksygen fra leverandør

Oksygengassen kan kjøpes fra leverandører eller den kan produseres på anlegget. Ved produksjon på anlegget er prinsippet at nitrogenet fjernes fra luften og oksygenet oppkonsentreres i gassen som går videre. Luften trykksettes og presses gjennom et spesielt filter hvor nitrogenet holdes tilbake, mens oksygenet slippes videre. Etter hvert vil filteret fylles opp med nitrogengass og da må filteret tilbakespyles. For å sikre kontinuerlig produksjon vil derfor alltid være to filterenheter i drift, en produserer og en blir tilbakespylt. Ofte vil utstyret ikke gi samme renhet som oksygengass kjøpt fra produsenter, fordi mindre mengder andre gasser vil følge med. Det er også viktig med kontrollert vedlikehold av utstyret for egenprodusert oksygen, for vanligvis vil renheten avta etter hvert. Hvis ikke dette gjøres kan det over tid bli for mye nitrogengass som slipper gjennom og dette vil være skadelig for fisken, nitrogengassovermetning. Med forsvarlig oppfølging skal ikke egenproduksjon av oksygen være problematisk å bruke.

Oksygengass kan kjøpes fra produsenter i gassflasker, men i en gassflaske er det svært begrenset med oksygen i forhold til behovet på et oppdrettsanlegg, selv om de settes sammen i batterier på 12 flasker. En standard gassflaske rommer 50 liter gass og trykket kan være inntil 200 bar. Å kjøpe gass på flaske er derfor bare aktuelt å ha i et krisetilfelle, nødoksygen.

Når settefiskanleggene kjøper oksygengass, skjer det vanligvis i flytende form, som gjøres om til gass på anlegget. Oksygenet koker og går fra flytende til gassform ved en temperatur på i området – 183 grader med vanlig atmosfæretrykk, men dersom oksygenet trykksettes økes koketemperaturen. Flytende oksygen kan derfor oppbevares på godt trykksatte og godt isolerte tanker på anlegget, men dersom det ikke er noe forbruk av oksygen, vil det fordampede oksygenet øke trykket i tanken og det vil slippes over tankens trykkreduksjonsventil. Alle tanker for flytende oksygen er utstyrt med en slik ventil så ikke tanken skal eksplodere ved trykkøkning.

Før oksygenet tilføres anlegget gjøres det om til gass i en fordamper som er plassert ved siden av oksygentanken. I denne faseovergangen økes volumet i størrelsesorden 800 ganger, og dette viser fordelen med å bruke flytende oksygen.

Det er selvfølgelig faremomenter knyttet til denne prosessen, da ukontrollert frigjøring av oksygen kan føre til eksplosjoner. Dersom det oppstår en brann, er det begrensing i oksygentilgang som forhindrer en eksplosjonsartet brann. Sikkerhet er derfor veldig viktig ved lagring og håndtering av oksygen, noe som også sees på anleggene hvor tankene med flytende oksygen er isolert og inngjerdet. I tillegg til tanken hvor flytende oksygen oppbevares, er det også plassert fordampere som på en kontrollert måte gjør om det flytene oksygenet til oksygengass som ledes inn til fiskeavdelingene. Denne ser en ofte at er tilfrosset med is der flytende oksygen strømmer inn.  

Figur 6. Den rene oksygengassen som tilføres fiskekarene kan kjøpes inn på gassflasker eller den kan produseres på stedet ved å sile luften (ta bort nitrogenet). Behovet for oksygen er stort og det er mest vanlig å kjøpe oksygen i flytende form og gjøre det om til oksygengass på anlegget.    A) Flaskebatterier med trykksatt oksygengass B) Tank med flytende oksygen som må gjøres om til oksygengass før den brukes til fisken C) generator for egenproduksjon av oksygengass. Av Odd Ivar Lekang.

Oppvarming/nedkjøling

På settefiskanlegg er det vanlig å varme opp vannet på den kalde årstiden for å få en bedre tilvekst på fisken, mens på enkelte resirkuleringsanlegg og klekkerier kan det være behov for å kjøle ned vannet i den varme årstiden. Oppvarming eller nedkjøling av vann krever mye energi og normalt er dette i form av strøm. Hvor mye effekt (tilført energi per tidsenhet) som kreves avhenger av vannmengden som renner, #massestrømmen (#), temperaturdifferansen som er hvor mye vannet skal varmes eller kjøles (T_ut – T_inn) og det som kalles den spesifikke varmekapasiteten (C_p) som er et begrep som sier noe om hvor mye energi som må tilføres for å øke temperaturen på i dette tilfelle vannet en grad. Følgende sammenheng brukes for å beregne.

Sees dette tallet i forhold til en panelovn som brukes i hjemmet til oppvarming, er en vanlig størrelse her opp til 2 kW. Det viser at det er snakk om høye energibehov for å regulere temperaturen i et settefiskanlegg, og 1000 l/min er en veldig liten vannstrøm sammenlignet med hva som brukes på større settefiskanlegg. Å ha på denne effekten (P) et døgn (t) vil med en strømpris på 2 kr/kWt gi følgende verdier:

Å varme opp denne vannmengden kontinuerlig gjennom et døgn vil følgelig koste ca. 30 096 kr, noe som selvfølgelig er årsaken til interessen for gjenvinning av energi.

Metoder for oppvarming av vann

Det er flere måter som kan brukes for å varme opp vannet på et settefiskanlegg. Den enkleste metoden er å bruke en elektrisk varmekolbe, et varmeelement. Enkel forklart er dette en motstandstråd som legges inn i et metallrør, og når strøm kjøres gjennom motstandstråden vil den bli varm og denne varmen overføres til vannet som strømmer rundt. Prinsippet her er det samme som brukes på varmtvannsberedere i bolighus, men forskjellen er at varmeelementet i disse tankene lagrer det varme vannet som ikke brukes kontinuerlig, mens oppdrettsanlegget strømmer vannet hele tiden gjennom, og varmeelementet må stå på hele tiden. Vannmengdene er selvfølgelig også i en helt annen skala i fiskeoppdrett enn det som trengs av varmtvann i et bolighus.  All elektrisk strøm som tilføres varmeelementet går til oppvarming av vann. Systemet er imidlertid dyrt i drift, for kun bruk av varmekolbe betyr ikke noen form for gjenvinning av energi. Derfor er dette systemet kun egnet for veldig små anlegg eller deler av anlegg.

Bioolje eller biogass kan også forbrennes og brukes til å varme opp vann. Da brukes en varmekjel. Her er det ett brennkammer hvor oljen/gassen brenner, og vannet strømmer rundt og derved blir det varmet opp. Men for å få forbrenning av olje eller gass, må det tilføres luft, og dette vil resultere i utslipp av en røykgass. På brennkammeret er det derfor koblet på en pipe hvor det slippes ut røykgassen fra forbrenningen.  Røykgassen inneholder tillegg til vanndamp klimagasser som CO_2. Det er også vanskelig å få 100% effektiv forbrenning og det vil dessuten slippes ut varm røyk. Derfor vil ikke hele brennverdien på oljen eller gassen overføres til vannet, i størrelsesorden 60-80%. Det er lite bruk av denne metoden, noe som også er bra sett i et bærekraftperspektiv og i forhold til global oppvarming.  

For å varme opp vann på settefiskanlegg brukes i dag nesten bare varmepumper. Prinsippet som utnyttes i varmepumper er spesielt godt egnet til bruk i fiskeoppdrett, hvor det skal varmes opp store vannmengder og vanntemperatur skal løftes relativt lite. Oppbyggingen av en varmepumpe som er aktuell i fiskeoppdrett er ganske komplisert, og den har en høy investeringskostnad sammenlignet med elektrisk varmekolbe, men grunnet fordelaktige driftskostnader vil den være veldig mye mer lønnsomt enn ved bruk av elektriske varmekolber.

Uten å gå dypt inni oppbygging og funksjon kan vi forenklet si at en varmepumpe gir en andel «gratis oppvarming». Dette vises i det som kalles effektfaktoren, eller på engelsk «coeffisient of performance, COP» for varmepumpen. Dersom denne ligger på 4, betyder det at dersom 4 kW energi skal overføres til vannet, trengs bare tilførsel av 1 kW elektrisk energi. Dette er mulig fordi varmepumpen utnytter energi fra lavtemperaturkilder, eksempelvis sjøvann, og overfører den til en mindre mengde høytemperaturenergi. Et enkelt eksempel som viser dette er ved å se på varmepumper som brukes i bolighus på vinterstid. Her hentes energi fra uteluften som eksempelvis er 5 kuldegrader og denne overføres til varme på 20 grader som det er inne i huset, kun med tilførsel av noe elektriske energi til kompressoren.

Varmepumpen har fire hovedkomponenter som er satt sammen i en lukket krets, en fordamper, en kompressor, en kondensator og en ekspansjonsventil, i tillegg til et medium som sirkulerer i varmepumpekretsen, arbeidsmediet. I fordamperen tar arbeidsmediet opp energi ved at det går fra væske til gass. Når så går gassen inn i kompressoren der trykket i gassen øker, og derved økes kokepunktet før mediet trykkes inn i kondensatoren hvor gassen kondenserer og frigir energien som den har tatt opp gjennom fordamper og kompressor. Gjennom ekspansjonsventilen senkes trykket, og arbeidsmediet går tilbake til væskeform. Denne væsken strømmer tilbake inn i fordamperen for å ta opp varme på nytt, før den forsetter og gå nye runder gjennom kretsen. Det eneste stedet hvor det tilføres energi er til kompressoren, og energien tatt opp i fordamper kan ansees som «gratis energi». Varmepumpeprinsippet er for øvrig det samme som brukes i et kjøleskap, men her sitter fordamper inni i skapet og tar opp energi slik at temperaturen holdes kald. Kompressoren sitter typisk under i bakkant og kondensatoren, hvor energien avgis, dekker hele baksiden av kjøleskapet. Dersom vann til oppdrettsanlegg må kjøles er det tilsvarende system som brukes og det omtales da som et kjøleanlegg.  

Varmeveksler

Varmevekslere er enheter som overfører varme fra en kald vannstrøm til en varmere vannstrøm og som følgelig ikke trenger tilførsel av elektrisk energi. Energien bare flyttes mellom to vannstrømmer. Forenklet kan en varmeveksler illustreres ved en metallplate hvor det strømmer varmt vann på den ene siden og kaldt vann på den andre siden. På grunn av temperaturforskjellen mellom de to vannstrømmene, og at metallplaten leder varme godt, vil varme overføres fra det varme vannet over til det kalde vannet. Et godt eksempel på bruk av varmevekslere er dersom settefiskanlegget ligger ved siden av en industribedrift som slipper ut varmt prosessvann, men av en kvalitet som ikke er tilfredsstillende for oppdrettsfisken, slik at dette vannet kan ikke brukes direkte. Brukes derimot en varmeveksler kan varmen overføres fra det varme prosessvannet til råvannet som skal inn til oppdrettsanlegget. Et annet eksempel er dersom ferskvannet som ledes inn til et settefiskanlegg er kaldt på vinteren, for eksempel 3 grader, mens sjøvannet utenfor holder 7 grader. Da kan det benyttes en varmeveksler hvor sjøvannet brukes til å varme opp ferskvann, for eksempel til 6 grader, før det går inn i settefiskanlegget. Følgelig vil dette være en oppvarming hvor det ikke trengs tilførsel av ny elektrisk energi.

Avløpsvannet fra settefiskanlegget som er blitt varmet opp kan også ledes gjennom en varmeveksler, hvor varmen som ligger i avløpsvannet kan overføres til inntaksvannet, som i utgangspunktet er kaldere. Ved bruk av varmevekslere i avløpet kan følgelig behovet for tilførsel av ny elektrisk energi for oppvarming reduseres betydelig. Dersom energien i avløpet skal gjenvinnes i en varmeveksler, er det viktig at vannet renses for partikler, for ellers kan disse tette de smale passasjene i en varmeveksler. Ofte må det også settes en trykkøkningspumpe foran en varmeveksler, da det er ofte oppstår et betydelig trykkfall gjennom en varmeveksler grunnet friksjon når vannet strømmer langs varmeoverføringsplaten.

Varmeveksler settes med fordel opp i et motstrømsmønster for å få best mulig energioverføring. Det  vil si at varmt vann kommer inn på den ene siden og det kalde vannet kommer inn fra den andre. Vannstrømmenene renner så i motgående retninger, men på hver sin side av platen (varmeoverføringsplatene) som skiller vannstrømmene. Figur # viser varmevekslere av platetypen på settefiskanlegg.

Fordamperen og kondensatoren i en varmepumpe er bare en type varmeveksler, men her brukes vanligvis en spesiell type varmeveksler (rør i skall varmeveksler). For å sikre at arbeidsmediet i en varmepumpe ikke kommer over i fiskevannet, brukes vanligvis en ekstra varmeoverføringssløyfe, en glykolkrets.

En utfordring med varmevekslere er at de tetter seg. Dersom en skal ta vare på energien i avløpsvannet fra et fiskeanlegg, ved at det ledes gjennom en varmeveksler, er det viktig at mest mulig partikler fjernes før vannet ledes inn i varmeveksleren, siden passasjene gjennom en varmeveksler ofte er trange. Den vanligstee typen varmevekslere kalles platevarmevekslere og fordelen med disse er at de kan åpnes for letter rengjøring.  

Figur 8. Varmepumper (A) brukes for å effektivt varme opp vannet og varmepumpene inngår sammen med flere varmevekslere i et større oppvarmingsanlegg, energianlegg (B).  Av Odd-Ivar Lekang.

Avanserte oppvarmingsanlegg

Anleggene som brukes for å varme opp vannet på settefiskanlegg i dag er avanserte og inkludere gjerne en eller flere varmepumper samt flere varmevekslere. Slike anleggene omtales gjerne som energianlegg. Ved bruk av slik teknologi gjenvinnes varme der det er mulig og lønnsomt, samtidig som varme også hentes ut fra tilgjengelige laveenergikilder. Dette betyr at den elektriske energien som må tilføres er vesentlig mindre enn det regnestykkene viser dersom alt vann ble varmet opp direkte med strøm. Systemvirkningsgrader på komplette energianlegg på 30 er ikke uvanlig, som vil si at når det tilføres 1 kW elektrisk energi, vil det gi oppvarmet vann tilsvarende 30 kW.

Det er viktig å huske at dersom vannet gjenbrukes (RAS), vil også energien som er i vannet i form av vanntemperatur gjenbrukes. Behovet for tilførsel av energi vil derfor bli langt mindre og det vil bare være nødvendig å varme opp det nye vannet som tilføres, kalt spedevannet. I et RAS-anlegg vil det også være komponenter i vannet som avgir energi til vannet, eksempelvis neddykkede pumper. Fisken vil også være ørlite grann varmere enn vannet rundt. Denne oppvarming vil vanligvis ikke merkes, men ved høy gjenbruksgrad vil det kunne ha innvirkning på vanntemperaturen i systemet. På sommeren kan faktisk dette resultere i at det er behov for å kjøle ned vannet, særlig dersom det er høye lufttemperaturer utendørs.

Renseanlegg – partikkelfilter

Både i vann som kommer inn i anlegget, vann som skal gjenbrukes, RAS, og i vann som forlater anlegget kan det være aktuelt å fjerne partikler fra vannet med det som kalles et partikkelfilter. Partiklene som er i vannet har ulik størrelse, og det bare partikler over en viss størrelse som det vil være aktuelt å fjerne. Dette er relatert til kostnader og teknologivalg. Skal veldig små partikler fjernes trengs store filterarealer og det må bruke mer kostbar renseteknologi (membran). Ulike typer filter er vist i Figur 9.

Kjennetegn for vann som renses for partikler i oppdrett, er at det er store vannmengder som skal filtreres og mengden partikler i vannet er lav. Det vil med andre ord si at det er relativt få partikler per liter vann sammenlignet med for eksempel et kommunalt renseanlegg. Dette gjør også at filtrene må ha stor hydraulisk kapasitet. Filtertypen som brukes mest i oppdrett er en type dukfilter fordi disse har stor hydraulisk kapasitet, kan rense mye vann på et lite overareal og det er lite trykktap.

Duken i et dukfilter er bygget opp av masker med en gitt maskevidde, ofte i området 50 -100 mikrometer (10^-6 m) eller 0,05-0,1 mm. Partikler som er større enn dette vil bli stoppet, mens vann og partikler mindre enn dette vil gå gjennom duken. Etter hvert vil imidlertid duken tettes igjen, og jo mer vann som strømmer gjennom per arealenhet duk, desto raskere vil duken tettes igjen. Likeledes vil mer partikkelrikt vann resultere i raskere gjentetting av duken.

Hvis partiklene ikke fjernes vil det bygges opp et lag med partikler på dukoverflaten, omtalt som en filterkake. Dette er i utgangspunktet partikler som er for store til å gå gjennom filterduken, men etter hvert som filterkaken bygges opp, vil mindre og mindre partikler holdes igjen. Dette gjør at mengde vann som kan strømme gjennom duken avtar drastisk og partikkelstørrelsen som holdes tilbake i filterkaken vil som sagt bli mindre. Selv om noen benytter seg av noe oppbygging av filterkake for å få økt renseeffekt, er ikke dette vanlig i oppdrettssituasjoner hvor det trengs stor hydraulisk kapasitet. Det som skjer når filterkaken bygger seg opp er at mengden vann som renner gjennom filteret avtar og vannstanden inn i filteret vil stige, og dersom ikke noe gjøres vil vannet renne over i filteret. Når vannstanden stiger har filteret en eller annen anordning for å tilbakespyle duken, og dette vannet med partiklene samles opp, omtalt som slamvann, og ledes bort.

En mye brukt filterløsning er at det ubehandlede vannet renner inn i en trommel bygget opp av duk som normalt er ca ½ fylt med vann (se Figur 10). Vannet renner gjennom duken i trommelen, mens partiklene stoppes av duken. Etter hver hvert som duken tettes av partikler, vil vannstanden inne i trommelen stige, og da vil trommelen begynne å rotere. Når duken er over vannoverflaten vil dyser med høyt vanntrykk tilbakespyle duken slik at partiklene spyles tilbake og samles opp. Tilbakespylingsvannet med partiklene, slamvannet, vil ledes ut av filteret for videre behandling.

Figur 9. For fjerning av mindre partikler er det flere aktuelle muligheter som dukfilter (C), virvelseparator (D), proteinskimmer (E), sandfilter (B) eller membranfilter (A). Av Odd-Ivar Lekang.

Figur 10. Det mest vanlige filtret for å fjerne partikler i avløpsvannet på settefiskanlegg er et trommelfilter. Her må vannet renne gjennom en finmasket duk, f.eks. 90 my (0,09 mm). Partiklene holdes da igjen, mens rent vann og partikler mindre enn denne størrelsen renner gjennom.  Av Odd-Ivar Lekang.

For fjerning av mindre partikler enn det som vanligvis tas ut i et dukfilter er det aktuelt å benytte det som kalles en proteinskimmer. I en proteinskimmer tilføres gassbobler, vanligvis luft, til vannet og når disse stiger opp gjennom vannmassene vil mindre partikler feste seg til overflaten på boblene og løftes opp. Dette gjør at gassboblene ikke kollapser når de når overflaten, men danner et skum som kan fjernes og derved fjernes også de små partiklene fra vannstrømmen.  

Oppkonsentrering av partikler gjøres altså i partikkelrenseanlegget. Ut fra partikkelrenseanlegget vil det være to vannstrømmer, en med renset vann hvor partiklene er fjernet og en hvor partiklene som er tatt ut følger en liten vannstrøm, tilbakespylingsvannet. Partikler som ikke går gjennom filterduken vil følgelig oppkonsentreres i vannstrømmen som tas ut fra filteret, slamvannet. Med de tradisjonelle filtrene som brukes i oppdrett i dag, vil ikke dette være tilstrekkelig oppkonsentrering av partiklene fordi vannmengdene som følger partiklene ut er for store. Normalt vil det derfor være behov for ytterligere oppkonsentrering av slamvannet, eller avvanning, som det også kalles. Her er det litt forskjellig hvor mye vann som må fjernes fra partikkelen i forhold til hvilke metode som velges for avvanning, hvordan slammet senere skal bearbeides og hva slammet skal brukes til.

Avvanning av slammet for å redusere mengden vann i slammet, øke % tørrstoff, kan gjøres ved tilsats av kjemikalier, kjemisk felling. Siden hovedmengde av avløpspartikklene er minus ladet, kan en tilsette pluss ioner til vannet (for eksempel jern eller aluminium). Dette vil gjør at de små negative partiklene vil slå seg sammen slik at de blir større og kan bunnfeller og derved fjernes fra vannet.

Ytterligere et rensetrinn utføres for å øke bunnfellingen ved at det tilsettes det som kalles #polymerer, som gjør at partiklene slår seg enda mer sammen. Begge disse prosessene er vanlig å bruke i tradisjonelle renseanlegg for rensing av avløpsvann fra kommuner.  Men det er også vært å merke seg at ved å anlegge  slike anlegg vil behovet for drift og vedlikehold øke.

Slammet kan også inneholde skadelige mikrorgansimer som kan begrense senere bruk, for eksempel sykdomsbakterier. Luktproblemer ved lagring er et annet problem som oppstår dersom det ikke gjøres noe med slammet. Uten at en gjør noe vil også mye av næringsstoffene som er i slammet bli degradert.

Det er flere aktuelle måter å behandle ferskvannsslam på. Ved tilsats av kalk vil pH endres, justeres opp. Dette vil gjøre at slammet kan lagres og mikrorgansimer i slammet inaktiveres grunnet forhøyet pH. Slammet kan da spres på jord eller skogbruksareal i nærområdet. Utfordringen er at det er begrenset med slikt areal nær oppdrettsanleggene og det kan bare brukes på tint mark. Det vil si at slammet ikke kan spres om vinteren, og det trengs derfor store lager. Alternativ er at slammet leveres til anlegg som produsere biogass av det. Slam fra oppdrett er imidlertid ikke spesielt godt egnet for produksjon av biogass alene og bør blandes med slam fra andre sektorer eller husdyrgjødsel fra landbruket. Anlegg for biogassproduksjon er normalt større anlegg som ligger mer sentralisert og krever transport av slammet. I et biogassanlegg vil det produseres biogass pluss at det blir en biorest som kan spres på jord- eller skogareal, men mengden vil være vesentlig mindre enn om det spres som slam.

Tørking av slammet er også en mulighet. Da fjernes vannet slik at tørrstoffinnholdet blir over 90% og slammet vil da være tørt og lagringsstabilt. Måten dette gjøres på er først å fjerne mest mulig vann med mekanisk utstyr, for eksempel med sentrifugering eller sammenpressing av slammet, slik at en del av vannet forsvinner. Deretter blir det resterende vannet tørket bort til det ønskede tørrstoffinnholdet i slammet er oppnådd. Dette vil forenkle transporten vesentlig, fordi mengden slam reduseres betraktelig.

Tørket slamm kan blandes med andre materialer og brukes til jordforbedringsmiddel/gjødsel. Teoretisk sett kan også vått slam forbrennes direkte. Slammet fra lakseoppdrett er så energirikt at når forbrenningen først kommer i gang vil slammet brenne uten tilførsel av ekstra energi. Energien som avgis når slammet brenner vil tørke bort vannet i det våte slammet slik at dette også vil begynne å brenne. Det organiske stoffet vil brenne opp. Ved forbrenning vil mengde slam ytterligere reduseres i forhold til tørking, og det kan typisk oppnås en tørrstoffprosent på rundt 99%, dvs. kun 1% vann.

Etter forbrenning er det kun aske igjen og alt det organiske stoffet har brent opp. Det vil si at det kun er de uorganiske stoffene som er igjen i asken, mineralene. Ulempen med denne løsningen er at nitrogenfraksjonen brenner bort, den havner i gassfasen, og derved ut i luften. Fosfor og andre mineraler blir igjen i asken, men her kan bli for høye konsentrasjoner av noen mineraler, eksempelvis zink og kadmium. Dette kan medføre at innholdet blir for høyt til at det vil være tillatt og spre slamresten, eller forbrenningsresten/asken som den også kan kalles, på land eller skogbruksareal, og at det må legges på deponi.     

Når det gjelder håndtering av slam fra fiskeoppdrett, er det viktig å anerkjenne dette som en ressurs som må utnyttes og innlemmes kretsløpet, i stedet for å betraktes som problemavfall. Innholdet i slammet er jo bare avføring fra fisken og fôrrester. Slammet inneholder jo også de viktige næringsstoffene fosfor og nitrogen.

Desinfeksjon

I et hvilket som helst vann vil det alltid være et samfunn av ulike mikroorganismer som bakterier, virus og sopp. Noen av disse kan være patogene, det vi si at de kan utløse sykdom når de kommer opp i en viss konsentrasjon. I slike tilfeller vil det være aktuelt å desinfisere vannet. Dette vil stort sett være på innløpsvann eller vann i RAS. Avløpsvann fra gjennomstrømningsanlegg kan også desinfiseres, men dette er vesentlig vanskeligere for dette vannet inneholder typisk mer partikler og det må gjennom partikkelrensing på et finmasket filter først tilsvarende som i et RAS-anlegg. Normalt vil der være snakk om store vannmengder og derved vil det være behov for store filtre og desinfeksjonsanlegg. Når vannet desinfiseres inaktiveres en andel av mikroorganismene som er i vannet, normalt i størrelsesorden 99 % til 99,99%, også omtalt som log 2 til log 4. Men, det er viktig å være klar over at vannet ikke blir sterilisert, som betyr at alle mikroorganismer inaktiveres 100%. Å sterilisere de vannmengder det er snakk om i oppdrett, vil være ekstremt kostbart og derfor uaktuelt.

Selv om noen bakterietyper er uønsket (patogene), kan andre bakterier ha liten påvirkning, mens andre igjen kan være ønskede bakterier, eksempelvis bakteriene som er effektive i et biologisk filter. Godartede bakterier kan også utkonkurrere dårlige bakterie, slik at disse bakteriekulturene ikke får utvikle seg. Det vil si at hvis det er en robust kultur av mikrorgansimer i vannet, vil disse kunne ta hånd om eventuelle patogene mikroorganismer som kommer inn i et system. Derfor er det per i dag noen desinfiserer vannet i sine RAS anlegg, mens andre ikke gjør det.  

Det er flere aktuelle metoder å desinfisere vann i oppdrett på, men de mest brukte er å bestråle vannet med UV-lys eller dosere inn ozongass i vannet.

Ultrafiolett lys, UV – lys, er lys med bølgelengder under det synlige område, der en bølgelengde på 254 nanometer (10^-9m) har vist seg å være godt egnet. Synlig lys går for øvrig ned til 390 nanometer, så dette er ikke synlige lysstråler. UV-lys er vanligvis lysstoffrør, men med en annen gass inni og annet glass rundt. UV lysrørene plassers enten inni et kammer (vannet kan ha trykk) eller de kan plasseres i en åpen kanal. Vanligvis plasseres de ned i vannstrømmen, men de kan også plasseres over vannstrømmen og bestråle gjennom overflaten. Det siste gjør vedlikehold og problemer med begroing på rørene mindre, men det vil tapes strålingseffekt når UV strålene skal gjennom vannoverflaten slik at sterkere lamper må brukes.

Prinsippet som benyttes ved UV bestråling er at UV inaktiverer DNA i mikroorganismene slik at de ikke reproduserer. Som ved all desinfeksjon, er effekten avhengig av dose (konsentrasjon/intensitet) og tid (hvor lenge dosen opprettholdes). For UV vil dette si hvor stor effekt det bestråles med, hvor sterk lampe og hvor lenge bestrålingen pågår, oppholdstid i UV kammeret. Produktet av tid og effekt omtales som UV dose.

Det er viktig at partikler fjernes før bestråling med UV lys for partikler kan stoppe/redusere bestrålingen og mikroorganismer kan ligge i skyggen bak partikler og derved ikke bli bestrålt. Strålingseffekten fra UV røret avtar med avstand fra UV kildeni 2 potens, fordi det bestrålte arealet øker. Derfor bør ikke avstanden mellom UV rørene, eller mellom UV rør og kammeroverflate bli for stor

Vannkvaliteten vil ha mye å si for gjennomtrengningen av UV lys, omtalt som UV transmisjon. For, eksempelel vil RAS vann være mye vanskeligere å trenge gjennom for UV stålene enn hva tilfellet vil være for rent vann. Følgelig må avstand mellom rørene være mindre, den utstrålte effekt må være større eller oppholdstid for vannet i UV-bestrålingskammeret lengere for å oppnå den samme UV-dosen. UV-dosen som trenges for å inaktivere vil variere i forhold til type mikroorganismer, der særlig soppsporer har vist seg veldig vanskelige å inaktivere med UV.

Figur 12. UV lys kan brukes til å desinfisere vann, ved at UV stråler sendes gjennom vannet og inaktiverer mikroorganismene, Figur A Vannet strømmer gjennom en lukket UV enhet, Figur B UV enheten er åpen og lyset kan sees til overflaten. Av Odd-Ivar Lekang.

Ozon, O₃, er det andre alternativet som er vanlig å bruke for desinfeksjon av vann. Når det tilsettes ozongass i vannet, vil gassen oksidere organisk stoff («brenne opp»). Dette innbefatter også mikroorganismer som er organisk stoff og på denne måten fjernes de fra vannet. Ozongassen ødelegger cellemebranen. På samme måte som for UV, snakkes det også om en ozondose, som betyr hvor mye ozon som må tilsettes og hvor lenge den må virke. Ofte måles også konsentrasjonen av restozon etter en periode for å se at det virkelig har vært ozon som har virket. Det som kalles redoks potensial kan også gi en indikasjon, da dette begrepet sier noe om hvor reaktivt vannet er med tanke på å oksidere organisk materiale. Høyt redoks potensial vil si at vannet er veldig reaktivt og angriper organisk materiale som er i vannet.

Ozon er en ustabil gass som må produseres på stedet, enten fra luft eller fra ren oksygengass før den som ozongass blandes inn i vannet. Ozon er en veldig reaktiv gass som oksiderer alt den kommer i kontakt med, både rør og tanker, og det er derfor viktig at materialet i disse komponentene tåler ozon. Fisk vil også oksideres av ozon så det er viktig at vann med restozon i skadelige doser ikke kommer inn i fiskekaret. Fra det tilsette ozon til vannet er hos fisken må det derfor ta en viss tid – en oppholdstid slik at alt ozonet rekker å reagere, som et reaksjonskammer. Eventuelt kan det brukes et filter som absorberer restozon før vannet ledes inn til fisken.

Før vann skal desinfiseres med ozon, vil det også være fordelaktig å fjerne mest mulig partikler for dette er også organisk materiale som vil brytes ned av ozon, oksyderes. Er det mye partikler i vannet må det følgelig tilføres mer ozon for å sikre at ozondosene er tilstrekkelige for å inaktivere mikroorganismene i vannet. Ozon kan imidlertid også brukes til rensing av vann, nettopp fordi det vil oksidere partikler og humusstoffer. Ved bruk av ozon vil vannet bli klarere. Ozondosene som trengs til dette, er imidlertid vesentlig lavere enn det som trengs for å sikre inaktivering av mikroorganismer (oksideres).

Ozongass oksidere som sagt alt organisk materiale og dette inkluderer følgelig også mennesker. Dersom gassen kommer ut i luften vil den oksidere overflater og på mennesker er særlig lungene utsatt. Det er derfor svært viktig at ozongassen ikke ukontrollert kommer ut i rommet der mennesker oppholder seg. Sensorer som måler ozonkonsentrasjon i rommet og automatisk stenger ned ozonanlegget dersom det blir for høye konsentrasjoner vil være et krav i forhold til arbeidernes sikkerhet.

Ozongassen har en klorlignende lukt, og dersom det oppfattes lukt i rommet er det viktig å raskt forlate rommet. Et menneskes luktesans svekkes raskt dersom det blir utsatt for høye konsentrasjoner av ozon og er det mistanke om ozonforgifting må personen raskt til lege. Ozongass er tyngre enn luft og vil samle seg i fordypinger, men den er ustabil og vil relativt raskt løse seg opp.

Tilsats av kjemiske stoffer til vannet kan også brukes for å desinfisere vannet. På drikkevann til mennesker er klor et alternativ, men dette kan ikke brukes på fisk på grunn av at fisken har en veldig dårlig toleranse for dette stoffet. Et stoff som har vær brukt er hydrogenperoksid. Utfordringen ved bruk av alle kjemikalier for desinfeksjon av vann til fisk er at det er ønskelig å drepe biologiske organismer (sopp, virus, bakterier og parasitter), men ikke fisken som jo også er en biologisk organisme. Avstanden i konsentrasjonen for når mikroorganismer dør i forhold til når det blir negativt for fiskevelferd må derfor være stor, og det må utvises stor grad av nøyaktighet når kjemikalier skal tilsettes.    

Biologisk filter

Et biologisk filter reflekter navnet med at det har med biologi å gjøre. Iet biologisk filter utnyttes biologiske organismer til å rense vannet, og vanligvis snakkes det om mikrogranismer som bakterier, men prinsipielt kan alle typer organismer brukes.  I et biologisk filter utnyttes altså en biologisk organisme til å fjerne et ønsket stoff eller gjøre det om til et stoff som er mindre giftig for fisken. Det mest vanlige biologiske filteret å bruke i fiskeoppdrett i dag er såkalte nitrifikasjonsfiltere. I et nitrifikasjonsfilter gjøres ammonium om til nitrat, som er mindre giftig for fisken. 

Nitrifikasjon

Nitrifikasjonsfilter er den mest vanlige metoden å bruke for fjerning av ammonium i et resirkuleringsanlegg. Ammoniumet omdannes her til nitrat, en for fisken mindre giftig kjemisk forbindelse. Prosessen omtales altså som nitrifikasjon og det er spesielle bakterier som tar opp ammonium i vannet, konsumere det.

I og med at det er en likevekt mellom ammoniakk og ammonium i vann, vil fjerning av ammonium gjøre at mengden av den mer giftige formen ammoniakk også reduseres. Prosessen er en to stegs prosess hvor en type bakterier konsumerer ammonium og skiller ut nitritt (nitrobakter), mens en annen bakteriekultur tar opp nitritt og skiller ut nitrat (nitrosomonas). Den første typen omtales gjerne AOB (ammonium oksyderende bakterier), mens den andre omtales NOB (nitritt oksyderende bakterier). Derfor er en avhengig av å ha begge kulturene, og for å få i gang den siste kulturen er en avhengig av at den første virker.

Nitritt er svært giftig for fisken og derfor er det viktig at det ikke er for mye fisk i et RAS system ved oppstart av et nitrifikasjonsfilter. Fortrinnsvis kjøres filteret i gang uten fisk, kun med tilsats av nødvendige kjemikalier. Bakteriene som omdanner ammonium i vanlige biofiltere er det som kalles aerobe, dvs. at de trenger oksygen. I et nitrifikasjonsfilter tilføres derfor luft (for å få inn oksygen) og det funger som en oksidasjonsprosess. Oksygen kobles «kjemisk» på produktene som produseres, nitritt og nitrat, men hydrogenet frigjøres som H⁺. Bakteriekulturen som er ønskes bruker nitrogen, men dersom det kommer for mye karbon (organisk stoff) inn i filteret vil bakteriestammen utkonkurreres av bakteriestammer som foretrekker karbon, og disse vil i mye mindre grad omdanne ammonium. Resultatet kan bli skadelig høye konsentrasjoner av ammonium/ammoniakk i et resirkuleringsanlegg.

Forholdet mellom karbon og nitrogen i innkommende vann i et biologisk filter er av stor betydning, omtalt som C-N forholdet. Dette forholdet bør ligge i området 1-1, og kommer det opp mot 10 -1 vil bakterier som utnytter karbon ta over. For å unngå dette må det fjernes mest mulig karbon, organisk stoff, før vannet går inn i filteret. Dette kan gjøres ved å sette et partikkelfilter før det biologiske filteret, siden partiklene i avløpet fra et oppdrettsanlegg inneholder organisk karbon.

Nitrifikasjonsbakteriene trenger en overflate for å vokse og derfor er det store overflater i et nitrifikasjonsfilter.  Dette kan enten lages i form av store flater satt sammen i blokker eller mindre elementer som ligger løst. Elementer som skal brukes i et biofliter, enten det er i form av blokker eller mindre enheter som pakkes oppå hverandre, skal ha et stort overflateareal per volum, m²/m³, normalt ligger det i området 400-800 m²/m³.

Det er to typer konstruksjon av biologiske filtre som brukes, med stillestående overflate (fixed film) eller med bevegelig overfalte (MBBR). Når bakterien vokser på overflaten vil de danne en biofilm, fylle overflaten. Det er samme type biofilm som dannes på båter og notposer, men sammensetningen av bakteriekulturen kan være forskjellig.          

En av utfordringene med biologiske filtere er at de trenger en oppstartstid for å bygge opp biofilmen. Dette kan ta fra 1-3 måneder avhengig av oppstartsrutiner (poding og temperatur). Biofilteret må også vedlikeholdes når det ikke er fisk i anlegget, og her må det også etableres rutiner. For å ikke overføre eventuell sykdom mellom ulike innsett av fisk, må materialet i biofiltere desinfiseres og dette er en utfordring.   

Figur 14. I et biologisk filter lages i forhold som er gunstige for at en spesiell type bakterier skal vokse, nitrifikasjonsbakterier som konsumerer ammonium og skiller ut nitrat. Dette gjøres med å lage store overflate som eventuelt er i bevegelse (MBBR) hvor bakteriene kan vokse, tilførsel av avløpsvannet som inneholder ammonium og tilførsel av oksygen i form av luft som bakteriene trenger.  A og B viser ulik utforming av biolegemene som danner overflaten hvor bakteriene vokser, mens bilde C viser et helt anlegg i drift.

Denitrifikasjonsfilter

Ved for mye gjenbruk av vann, høy resirkuleringsgrad, høy fisketetthet og rask vekst, vil også nitrat verdiene kunne bli så høye at det går ut over fiskens vekst og helse. For å fjerne eller omdanne nitrat kan også en type biologisk filter brukes, men her er det en annen type bakterier som gjør jobben. Dette er bakterier som vil ha karbon, men ikke oksygen, så for at et slikt filter skal virke må derfor oksygenet i vannet fjernes og det må tilføres en karbonkilde, for eksempel etanol. Denitrifikasjonsbakteriene konsumer nitrat og skiller ut nitrogengass. Nitrogengass kan senere effektiv fjernes fra vannet gjennom en avgasser/lufter. På denne måten fjernes nitrogenet totalt fra vannet og havner i luften. Her vil det ikke ha innvirkning fordi mesteparten av luften utgjøres av nitrogen.

Denitrifikasjonsbakteriene trenger også en overflate å vokse på og den vil være tilsvarende som for nitrifikasjonsbakteriene. God omrøring for å få sikre kontakt mellom vannet og bakteriene kan ikke gjøres med luft siden bakteriene ikke vil ha luft. Derfor brukes pumper/propeller som sørger for bevegelse i vannet.   

I fremtiden kan det være mulig å finne mer effektive bakterier eller mikroorganismer som kan brukes til å effektivt fjerne både nitrogen og andre forbindelser fra vannet.     

pH justering

At vannets pH eller surhetsgrad er optimal for fisken er viktig, og gjerne så nær nøytralverdier som mulig, dvs. pH 7. Flere ferskvannskilder i Norge er påvirket av det som omtales som sur nedbør fra kontinentet og har en lav pH, selv om dette er blitt bedre i de siste årene. Noen steder er det områder i nedslagsfeltet hvor det er sure bergarter eller myrområder, slik at pH blir lav. I slike områder kan det være nødvendig å å løfte pH på inntaksvannet til et oppdrettsanlegg.

Selv om pH er innenfor akseptabelt område for fisken kan det være problemer med metallforbindelser. Dette gjelder særlig hvis en blander vann fra ulike kilder, varmer vann eller endrer vannkvaliteten. Det kan da oppstå ustabile temporære metallforbindelser som er skadelige for fisken, legger seg på fiskens gjeller. Dette gjelder særlig aluminium, men kan også omfatte jern og andre metallforbindelser. Det er derfor viktig å vite noe om metallinnholdet i vannet og metallforbindelse i vannet før en begynner å tenke på hvilken metode som eventuelt skal brukes for å justere pH.

Når fisken skiller ut stoffskifteproduktet CO₂ vil det påvirke pH i vannet, ettersom det vil dannes en syre som gjør at pH vil falle. Normalt vil ikke dette skje i fiskekaret, for vannet har tilstrekkelig med det som kalles alkalitet eller bufferevne. Alkaliteten sier noe om hvor enkelt det er å endre pH hvis en tilsetter syre eller base. I et vann som har lav alkalitet vil derfor pH raskt endres hvis det tilføres CO₂ eller sur nedbør. Norsk ferskvann har generelt en god alkalitet.

Når vannet gjenbrukes, resirkuleres, og det brukes nitrifikasjonsfilter, skilles det ut er H⁺ ioner i vannet og om dette ikke fører til direkte pH fall, fører det til at det forbrukes alkalitet. For å opprettholde pH og alkalitet er det derfor nødvendig å tilsette kjemiske midler for å oppjustere pH/alkalitet i resirkuleringsanlegg.

pH – alkalinitet justering

Justering av pH gjøres med tilsats av kjemikalier som setter i gang kjemiske prosesser som løfter pH i vannet. pH justering kan gjøres alene eller det kan gjøres sammen med alkalitetsoppbygging. Dette vil også avgjøre valg av kjemikalie. Men også mulig fare for metall-problemer ha betydning for valg av kjemikalie. 

Ved oppjustering av pH som vil være det som er tilfelle i Norge, er det opptak av de frie H⁺ ionene som er ønsket. Et vanlig kjemisk stoff som kan brukes til dette er tilsats av lut, også kalt kaustisk soda (NaOH), #OH^– gruppen vil da fange opp H⁺ ionet. Mengden tilsatt lut bestemmes derfor av ønsket pH i sluttproduktet. Det er viktig med god blanding av lut i vannet og en viss oppholdstid, slik at den kjemiske reaksjonen kan skje og pH kan endres før vannet går til fisken.

Kalkforbindelser kan også brukes til å justere opp pH i vannet. Det som skjer da er at det tilsettes kalkforbindelser til vannet og disse vil/må løses opp og det dannes negative ioner som vil ta opp H⁺ ionene.  Dette vil også innebære en økning i alkaliteten fordi det dannes forbindelser som øker alkaliteten. Dermed blir det et lager i vannet som kan ta opp H⁺ ioner og hindre #forsuring av vannet. Dersom det er mye CO₂ i vannet fra før, vil det ikke være fornuftig å bruke kalkforbindelser til pH justering, for ved tilsetting av kalkforbindelser vil det være vanskeligere å få ned CO₂ mengden i vannet.

Vannglass er også et middel som kan brukes til å juster pH på settefiskanlegg. I tillegg til at det øker pH vil det også binde opp for fisken skadelige metaller.

Oppbygging av vannbehandlingsavdelingen

Hvor stor avdelingen for behandling av vann vil være avhenger av hvor mye vann som skal behandles og hvor mye vannet trenger å behandles for å oppnå en for fisken tilfredsstillende vannkvalitet. Dette er også årsaken til at vannbehandlingsavdelingen vil være vesentlig større for et RAS-anlegg i forhold til på et tradisjonelt gjennomstrømningsanlegg.

Vannbehandlingsavdelingen kan være delt inn i flere rom, typisk avdelinger med fri vannoverflater hvor det vi være høy luftfuktighet som avdelinger hvor lufting foregår og avdelinger hvor vannet bare går i lukkede rør eksempelvis der oppvarming av vannet foregår. En del teknisk utstyr kan med fordel plasseres i rom med lav luftfuktighet og en del av utstyret bråker, eksempelvis varmepumper og blåsemaskiner og bør derfor settes i eget rom. Ellers vil oppbyggingen avhenge av om det brukes RAS eller ikke, og hvor mange RAS avdelinger det er på anlegget. Det er vanlig med et RAS anlegg per produksjonsavdeling, men det kan også være et RAS anlegg per oppdrettskar som er særlig aktuelt ved større oppdrettskar. Siden oppdrettsanleggene har flere oppdrettskar vil det med siste tilfelle være flere RAS anlegg som må driftes, men det gir også mer fleksibilitet siden alle da kan driftes forskjellig.

Masse og energibalanser

For å forstå mere av prosessene som skjer på et oppdrettsanlegg, og kanskje særlig når det gjelder de ulike tekniske installasjonene som brukes for behandling av vann, vil bruk og forståelse av masse- og energibalanser være et godt hjelpemiddel.

Massebalanser

I et system vil det alltid være en masselikevekt. En masse kan ikke tilføres uten at en tilsvarende mengde tas ut eller at det blir en akkumulering i systemet. Systemet vil i dette tilfelle være hele oppdrettsanlegget eller deler av oppdrettsanlegget, avhengig av hva det er ønskelig å se på. Et fiskekar er et eksempel på et system hvor massebalanse kan brukes. Til fisken i fiskekaret tilføres det fôr, en masse, denne massen brukes til å få fisken til å vokse, altså får vi en akkumulering i fisken. Dersom det er fôrspill, går det med avløpsvannet ut av fiskekaret. Men fisken fordøyer ikke all maten og noe skilles også ut med avløpsvannet. Når fisken fordøyer maten, skiller den ut stoffskifteproduktene ammonium og CO₂ og dette vil også følge avløpsvannet ut. Da blir massebalansen vanskeligere, for det forgår kjemisk omgjøring så en må ned på atomnivå for å få balanse. Men det vil fortsatt være en massebalanse og det kan eksempelvis gjøres massebalanse på nitrogenfraksjon. Nitrogen kommer inn i karet som protein i fôret, tas opp av fisken og brukes til oppbygging av fiskemuskel, men ikke alt nitrogen fordøyes og noe følger feces ut. Av det som tas opp akkumuleres noe i fisken i form av muskelvekst, mens noe skilles ut som ammonium over gjellene, men totalt sett vil det være en balanse.

En enklere massebalanse er å se på et partikkelfilter som typisk brukes for å fjerne partikler i avløpsvannet på et settefiskanlegg. Der kommer det en partikkelmengde med avløpsvannet inn og noe fjernes i filteret. Det som ikke fjernes i filteret vil følgelig følge avløpsvannet videre og det vil være en balanse mellom det som kommer inn og summen av det som går ut i avløpsvannet og det som blir fjernet i partikkelfilteret. 

Massebalanser kan beregnes over en gitt tidsperiode eller vi kan ta per tidsenhet, eks. kg eller kg/min. I stedet for massebalanser kan det regnes på volumbalanser, men dette er mer usikkert, særlig når vi kommer til gasser som påvirkes av både temperatur og trykk. Molekylbalanser er derimot en nøyaktig metode, men kan være vanskeligere og mer arbeidskrevende å regne ut og krever også mer kjemisk grunnkunnskap. Prinsipper her er at atomer/molekyler som kommer inn må være likt med det som går ut, pluss det som akkumuleres.

Energibalanser

Som for masser vil det alltid være energibalanser. De fysiske lovene tilsier at energi ikke kan oppstå eller bli borte, men bare endre form. Det beste eksemplet her er når en bruker elektrisk energi for å varme opp vannet. Her gjøres da den tilførte elektriske energien om til oppvarmet vann. En annen fysisk lov sier at det alltid vil være energitap når energi overføres fra en form til en annen. Dette ses enkelt på pumper som pumper vann. All den elektriske energien som tilføres pumpen går ikke til å løfte vann, men det et energitap. Her bruker derfor begrepet virkningsgrad og virkningsgraden sier noe om hvor mye av den energien som tilføres som utnyttes til det den er ment til. Tas en pumpe som eksempel, og denne har en virkningsgrad på 70%, eller 0,7, vil følgelig 70 % av den elektriske energien som tilføres gå til å pumpe vann, resten er tap, eller mer riktig det gjøres om til varme. Brukes en pumpe som er neddykket vil følgelig varmen overføres vannet og dette følgelig varmes opp.   

                                      

Vannsystem     

Fri gjennomstrømning

I et anlegg som driver med fri gjennomstrømning kommer vannet inn til anlegget og kan eventuelt sendes gjennom et trykkfilter, eksempelvis et #Bernoulli filter, for å rense ut partiklene som følger inntaksvannet. Etter dette er oppvarming av vannet første trinn og vannet går da gjennom varmevekslere/varmepumpe for å få den ønskede temperaturen. Deretter går vannet til lufting, gassutveksling, for å sikre at det ikke er overmetning på nitrogengass i vannet. Det siste trinnet er tilsats av ekstra oksygen for at vannet som kommer inn i karet skal ha overmetning på oksygengass slik at tilførselen av vann kan reduseres. 

Det kan være aktuelt å desinfisere inntaksvannet og avhengig av metode gjøres dette enten ved inntaket eller det første som skjer etter at vannet ankommer vannbehandlingsavdelingen på anlegget. Det første vil være aktuelt dersom ozon brukes, for denne gassen trenger en viss reaksjonstid i vannet for å virke. Ved å tilsette ved inntaket vil en oppnå en slik tid mens vannet transporteres til anlegget og før det når fisken.

Brukes UV vil denne kunne stå i vannbehandling, men etter partikkelfilteret. Ozonanlegg kan også tilsettes her, men da kreves en oppholdstank som sikrer lang nok reaksjonstid før vannet når fisk, alternativt et filter som fjerner restozon. Ved desinfeksjon av inntaksvannet reduseres risikoen med å få inn sykdommer, og det er også et krav dersom det går opp anadrom fisk i vannkilden.

RAS

Velges RAS vil oppbyggingen av vannbehandlingsavdelingen bli helt forskjellig. Her er det et alternativ å ha egen vannbehandlingsavdeling for inntaksvann og egen vannbehandlingsavdeling for RAS vann. Eventuelt kan en kombinere, og ta nytt vann inn i RAS avdelingen og at all vannbehandling foregår her. Typisk vil da nytt vann kunne tas inn før partikkelfilteret i RAS avdelingen. Brukes tradisjonell RAS vil det nye vannet kunne være en liten andel av det totale vannet som strømmer inn i fiskekaret (2-5 %), for mesteparten av vannet som brukes i fiskekaret er vann som er renset og gjenbrukes.  Ved større anlegg vil det gjerne være flere RAS avdelinger.   

Oppbygging av RAS avdeling

Oppbygging og nødvendige komponenter i en RAS-avdeling avhenger av hvor mye vann som skal gå gjennom og hvor mye vann som gjenbrukes i forhold til det nye vannet, omtalt som RAS grad.

RAS graden er altså også et uttrykk som sier noen om hvor mye vann gjenbrukes sett i forhold til nytt vann, også omtalt som spedevann. Noen skiller også mellom delvis RAS eller lav grad RAS og ordinær RAS. Det kan skilles her basert på hvor mye av det totale vannforbruket som er nytt.

Følgende sammenheng kan brukes for å beregne RAS grad:

RAS graden sier imidlertid ikke mye hvis det ikke i tillegg forutsettes at fisken vokser best mulig. Et eksempel som illustrerer dette er at det brukes et RASanlegg på et oppdrettskar, også omtalt som karintern RAS, og det tilføres 1000 l vann per minutt til oppdrettskaret. RAS graden settes i første omgang til 95 % som betyr at 950 l/min er gjenbruk av vann og 5% av vannet er nytt vann (spedevann), dvs. 50 l/min. Hvis det ikke sies noe om tetthet på fisken i karet, eller hvor mange kg fisk det er totalt i systemet, sier begrepet lite. Det trengs for eksempel ikke rensing hvis det er en fisk på 1 kg i systemet. Det andre begrepet ikke tar hensyn til er fiskens vekst. Det kreves vesentlig mindre tilførsel av nytt vann bare for å holde fisken i live og uten at den vokser optimalt. Det kan endog være at det tilføres vann så fisken overlever, men den har ikke forhold som tilsier god fiskevelferd, eksempelvis lave oksygenverdier. Andre måter å angi vanntilførsel i et RAS anlegg er derfor mengde nytt vann tilført per kg fisk i systemet, eller mengde tilført nytt vann per kg fôr tilført. Det er imidlertid svært vanskelig å sammenligne ytelsen på et RAS-anlegg med et annet, for det er så mange faktorer som spiller inn.  

Den enkleste måten å spare vann på er som tidligere sagt bare å tilsette ren oksygengass til vannet, noe alle settefiskanlegg gjør i dag. Men dersom en tilfører mye oksygen til vannet og det er høy vanntemperatur og høy fisketetthet, vil fisken skille ut mye CO₂ og konsentrasjonen av CO₂ i avløpet fra fiskekaret vil derved kunne bli så høy at fiskevelferden reduseres. Det vil derfor være nødvendig å redusere CO₂ mengden i vannet.

CO₂ mengden i vannet kan reduseres ved at det tas ut en vannstrøm fra karet som pumpes gjennom en CO₂ lufter slik at mengden CO₂ i dette vannet reduseres før denne vannstrømmen så ledes tilbake i oppdrettskaret. På denne måten reduseres CO₂ mengden i karet. Et slikt system kalles også delvis resirkulering eller lav grad resirkulering. Typisk gjenbrukes 50-60% av vannet, slik at en bare trenger å tilføre 40-50% av det opprinnelige vannbehovet. Men dersom en fortsetter å kjøre dette system og redusere tilførselen av nytt vann og kjører mer gjennom CO₂ lufteren og tilfører ekstra oksygen, vil det bli nok oksygen til fisken og CO₂ vil ikke bli noe problem. Derimot vil konsentrasjonen av stoffskifteproduktet ammoniakk bli et problem for det tilføres for lite nytt vann til å tynne ut dette til konsentrasjoner som er så lave at de ikke er negative for fiskevelferden. For å fjerne dette må det settes inn et nytt filter som fjerner ammonium og selv om det er flere metoder som er aktuelle er det kun biologisk ammoniakkfjerning som brukes i fiskeoppdrett. Her brukes et biologisk filter, et såkalt nitrifikasjonsfilter, hvor ammoniakk gjøres om til nitrat som fisken tåler mye mer av.  Dette er systemet som kalles tradisjonell resirkulering eller RAS. Men her inkluderes også et filter for fjerning av partikler før det biologiske filter for å redusere mengden partikler inn i filteret. Videre produsere nitrifikasjonsfilteret H⁺ ioner som gjør at pH i anlegget faller og det må derfor inn et reguleringstrinn for å løfte pH. Noen velger også å legge et desinfeksjonstrinn i RAS sløyfen.            

Dersom tilførselen av nytt vann reduseres ytterligere vil i et nytt problem oppstå. Det kommer ikke inn tilstrekkelig nytt vann til å tynne ut nitratmengden i vannet i tilstrekkelig grad og nitratkonsentrasjonen vil nå nivåer som er negative for fiskevelferden. Nitrat må derfor fjernes og dette gjøres i et denitrifikasjonsfilter. I dette filteret omdannes nitrat til nitrogen gass biologisk, det vil si med hjelp av bakterier. Nitrogengassen fjernes fra vannet gjennom lufteren som allerede er plassert i kretsen. Dette kan omtales som høygrads resirkulering og er ikke så vanlig å bruke i Norge enda, men vil sannsynligvis komme i nær fremtid. I et denitrifikasjonsfilter brukes en spesiell type bakterier til å omdanne nitrat til nitrogengass som kan fjernes helt ved at vannet luftes.      

 

Produksjonsavdelinger og produksjonsenheter

Produksjonsavdelingene på et settefiskanlegg inkluderer klekkeri, startfôringsavdeling og vekstforingsavdelinger (gjerne 2 til 3 med ulike fiskestørrelser). Større anlegg har gjerne flere like avdelinger, eksempelvis to startfôringsavdelinger. Egg på øyerognstadiet legges inn i klekkeriet og ferdig smolt tas ut fra vekstfôringsavdelingen. I klekkeriet er det enheter som egner seg for oppbevaring av rogn og hvor rognen kan klekke, og det er startfôringsklar yngel som flyttes til neste avdeling, startforingsavdelingen. Startforingsyngelen vokser i kar med sirkulasjonsstrøm og samme produksjonssystem brukes videre frem til fisken blir smolt, men størrelsen på oppdrettskarene øker i størrelse etter hvert som fisken vokser.   

Klekkeri

Når øyerognen kommer til anlegget legges den inn klekkeriet. Klekkeutstyret er utformet slik at øyerogna som kommer til anlegget kan oppbevares der fram til klekking er gjennomført. Lakserogn legges i enheter med perforert bunn og hvor nytt vann tilføres kontinuerlig fra bunnen og rundt rognkornet.  Vanligvis plasseres rognekornene i sjikt, typisk to lag, og vannet strømmer opp gjennom sjiktet med rognkorn. Det er hovedsakelig to prinsipper som har vært brukt. Enten plasseres kasser med rogn etter hverandre i renner eller de plasseres oppå hverandre i kabinett. Felles for begge er at vannet strømmer opp gjennom rognkornsiktet.

Inkubasjon av rogn

Fra Klekkerihåndboken for Atlantisk laks av Benchmark Genetics.

Når rogna ligger i kasser etter hverandre i renner omtales gjerne kassene som klekkebakker mens rennene kalles klekkerenner. Systemet omtales også som Californiasystemet. Prinsippet er at vannet kommer inn i enden av rennen og går opp gjennom bunnen på klekkekassene gjennom laget med rognkorn, ut gjennom en utløpsrist i sidekanten av bakken, ned i rennen igjen og så opp gjennom neste bakke osv. Det er vanlig med 4 eller 7 bakker i hver renne. Vannmengden som sendes gjennom må være tilstrekkelig så rognkornene får nok oksygen, men ikke så stor at rognkorene løftes fra bunnen av vannstrømmen. Vanligvis legges det to rognlag i høyden og vanligvis er det 2 eller 3 klekkerenner i høyden slik at gulvarealet utnyttes noe bedre, samtidig som det er mulig å passe på rogna.

Alternativ settes kassene oppå hverandre i høyden, i såkalte klekkeskap eller klekkekabinett. Kassene kan da trekkes ut som skuffer. Fordelen med dette systemet er at det trengs vesentlig mindre gulvplass til oppbevaring av en gitt mengde rogn enn om det skulle brukes et California system. Alle nye klekkerier som bygges i dag velger da også dette systemet.

Figur 20. Det er ulike metoder å lagre rogn fram til klekking. Vanligst i dag er bruk av klekkeskap hvor rogna ligger i skuffer som kan dras ut (A og B), men klekkerenner med klekkekasser er også brukt (C). Noen få bruker også kombinerte løsninger hvor klekking og startfôring gjøres i samme enhet (D).  

Klekking

Fra Klekkerihåndboken for Atlantisk laks av Benchmark Genetics.

Det nyklekte embryoet er sårbart for flere miljøfaktorer. Det er derfor viktig at rogn som klekker blir oppbevart i stabil temperatur, lys og vannkvalitet for å minimalisere stress og gi høy overlevelse.

I bunnen av klekkekassene brukes klekkesubstrat. Når laksyngelen klekker og blir plommesekkyngel vil den trekke ned i klekkesubstratet og bli liggende der. Dette gjør at energien lagret i plommesekken ikke brukes til å svømme rundt og hold seg oppreist. I substratet får yngelen støtte og den vil ikke svømme rundt, men bruke plommesekken til å vokse og utvikle seg. Ved bruk av klekkesubstrat vil det oppnås en bedre overlevelse og utvikling av yngelen.

Figur 22. Øyerogn som komme til settefiskanlegget fra stamfiskeanlegget, rognleverdøren, og legges ut i klekkesystemet. A. Rognkasser som tømmes oppi klekkekasse, B åpnet kasse med rogn som er ankommet med ytterkassen i bakgrunnen.

Klekkeriet kan enten driftes på engangs bruk av vannet (gjennomstrømning), eller på delvis gjenbruk av vannet (resirkulering). Fordelen med et gjenbruksanlegg for vann i klekkeriet er at det er relativet lite vann og at det ikke er feaces partikler i vannet, så vannet er enklere å rense. Ved anlegg som gjenbruker 50-80 % vil renseanlegget være relativ enkelt og bestå av et lite partikkelfilter, en CO₂ lufter og en enkel proteinskimmer. Det blir også enklere å holde en konstant vanntemperatur ved bruk av RAS og det er mulig med mer synkronisert klekking fordi rogn som klekker slipper ut stoffer i vann som stimulerer annen rogn til å klekke. 

Fra plommesekkyngel frem til smolt

Etter at yngelen har klekket og mesteparten av plommesekken er brukt opp, flyttes yngel over til en annen type produksjonsenheter. I intensivt oppdrett av laks brukes i dag utelukkende kar eller tanker med sirkulasjonsstrøm fra fisken er yngel og frem til den blir smolt og sendes ut til matfiskanleggene i sjøen.  Normalt er tankene relativt små i starten og øker i størrelse når fisken vokser. I de siste årene har det imidlertid blitt vanlig å bruke større tanker helt fra yngelstørrelse, og karstørrelser med volum på over 50 m³ er ikke uvanlig, selv for liten fisk. For større fiske frem til rett før smolten settes ut, er karvolum på 500-1000 m³ mer vanlig. Større tanker gir en mer effektiv produksjon samtidig som investering og driftskostnadene per m³ oppdrettsvolum reduseres.

Figur 24. Tankene som brukes til oppdrett av fisk kan lages i ulike materialer. Mye brukt er glassfiber (A), polyetylen (B) og betong. De er runde eller mangekantet og størrelsen, volumet, per kar kan variere fra noen m3 til flere hundre m³. Av Odd-Ivar Lekang.

Formen på oppdrettskaret er viktig for det er ønskelig at fisken skal utnytte hele karvolumet best mulig, jevn fordeling fiske i hele karvolumet. Oppdrettskaret kan ikke behandles separat, men vanninnløp og vannutløp på karet må tas med. Det er både karutforming, vanninnløp- og vannavløp fra karet som sikrer tilstrekkelig vanngjennomstrømning, slik at fisken får tilført oksygen og at stoffskifteproduktene blir fjernet. Vanlige former på oppdrettskar er mangekantede eller runde, hvor mangekantede kar har en fordel ved at en kan få større oppdrettsvolum på et mindre areal, mens et rundt kar vil trenger tynnere vegger (jevnt fordelte krefter). Firkantede kar skal ikke brukes for de vil ha dårlig strømmingsforhold. 

Riktig design på vanninnløp og vannutløp sammen med riktig design av karet sørger for at vannet fordeler seg godt i hele karet samt at avfallsstoffer transporteres effektivt ut av karet. Dersom fisken i karet klumper seg sammen på noen steder, eller at avfallsstoffene (feces og fôrspill) blir liggende på bunnen av karet, er noe feil ved design av karet, vanninnløpet eller vannavløpet, eller mengden vann som tilføres karet.

Hvordan vann strømmer i karet omtales gjerne som karets hydraulikk. Riktig karhydraulikk er derfor viktig, men det er et unntak her. For at karet skal holdes rent, omtalt som hydraulisk selvrensing, og at vannet skal fordeles effektivt, må det være en viss vannstrøm (typisk 1 fiskelengde per sekund). Liten fisk, yngel, greier ikke å motstå slik strøm, vil lett tvinges bakover og klumpe seg sammen ved avløpet. For slike fiskestørrelser kan det ikke være gunstig karhydraulikk i forhold til selvrensing og det vil da være behov for manuell vasking.

Oppholdstid

Et begrep som brukes når det snakkes om oppdrettskar og karhydraulikk, er vannets oppholdstid i fiskekaret, eller hvor lang tid det tar for nytt vann og strømme gjennom karet. Oppholdstiden er den tiden det tar å fylle opp et karvolum ved en gitt vannstrøm inn i karet, eksempelvis hvor lang tid det tar å fylle opp et kar på 100 m³, som vil si at, dersom det strømmer inn 2 m²/min. Svaret er her 50 minutter og det vil si at vannets oppholdstid i karet er 50 minutter. Egentlig er dette den teoretiske oppholdstid, og ved å fylle opp et karvolum får en byttet ut i størrelsesorden 66 % av vannet. Årsaken til at en ikke får bytte ut alt vannet, er at når en tilfører nytt vann vil dette bli blandet med vannet som er i karet fra før, og vannet som renner ut vil følgelig være en blanding av gammelt og nytt vann. Typisk oppholdstid for å oppnå en tilfredsstillende vannutskifting og selvrensing ligger i området 30 minutter til 100 minutter under forutsetning av at karet, innløp og utløp er riktig utformet. Dette tilsvarer en vanntilførsel på i størrelsesorden 10-30 l/min og m³ oppdrettsvolum.   

Tetthet på fisk i karet vil også ha innvirkning på selvrensingen av karet, for fisken bidrar positivt på at feaces og fôrspill transporteres til avløpet. Større fisketetthet gjør derfor at det blir lettere å holde et kar rent.

Innløp og avløp

Den viktigste funksjonen til vanninnløpet til et fiskekar er å skape vannstrøm i karet. Kraften som er i innløpsvannet på grunn av at det har et vanntrykk og en vannhastighet, skal derfor effektiv overføres til vannet i oppdrettskaret. Videre skal hele vannmassen i karet settes i drift, hastighet, ikke bare deler av vannsøylen. Mest effektivt er da å dele innløpet i mange mindre innløp på ulike dyp, fordelt over hele karets vannets dybde. Vanligvis løses dette med at det er flere hull/dyser i et vertikalt innløpsrør.Gjennom disse hullene «strømmer» vann ut med høy hastighet i forhold til vannet i karet. Dette gjør at vannet i karet dras med og settes i fart, rotasjon. Avløpet i oppdrettskaret har litt av samme funksjon. Det skal suge til seg vannet, slik at vann som strøm rundt avløpet suges ut.

Ofte snakkes det om en primærstrøm og en sekunderstrøm når strømningsbilde i et oppdrettskar skal beskrives. Primærstrømmen settes i gang av innløpsvannet og sekundærstrømmen av avløpet ut av kartet. I tillegg til at disse strømmene sørger for at vannet fordeles i karet, vil de også besørge vasking av karene, eller det som omtales som selvrensing av karene, hydraulisk selvrensing. Her brukes da karhydraulikkene til å holde karene rene og det skal ikke bli liggende faeces på bunnen av karet som transporteres ut gjennom avløpet med vannstrømmen.            

Det som kalles delt avløp, betyr at det er to separate avløpssystem fra fiskekaret og et system som er en del brukt. Et avløp i senter og bunnen av karet tar da ut partikkelholdig vann, mens et avløp høyere opp i vannmassene tar ut renere vann. Dette kan enten sitte i senter eller i en av sidene (karveggen). Fordelen med et delt avløp er at partiklene (feaces og spillfôr) går ut med en liten vannstrøm, mens mesteparten av vannet, og som ikke inneholder partikler, går ut gjennom et annet avløp. Dette betyr at partikkelrensing blir mye enklere, siden størrelsen på partikkelfilteret vil være mindre på grunn av at partiklene fordeles på mindre vann (mindre hydraulisk kapasitet). Selve karet brukes da som et første rensetrinn, hvor 2-20% av vannet tas ut med mesteparten av partiklene.

Karene kan også utrustes med et tredje avløp, et fiskeavløp. Dette er da beregnet til å transportere fisk ut av karet i forbindelse med flytting av fisk, størrelses-sortering, eller andre nødvendige fiskehåndteringsoperasjoner. Vannnivået i kar senkes i slike tilfelle så fisken kan tappes/suges ut sammen med vannet i det spesielle tappeavløpet. Slike avløp vil forenkle fiskelogistikken i anlegget.

For å holde vannnivået inne i karet er de utstyrt med en nivåkontroll, også kalt en munk. Denne kan enten være fast, justerbar i steg eller helt variable (mindre kar). Den kan enten ligge inne i karet i tilknytning til avløpssystemet, eller den kan ligge på yttersiden. Hvordan denne er utformet har også betydning for avløpristen i karet, som enten er horisontal, vertikal eller skråstilt.

Figur 26. Design av avløpet i karet er viktig for vannfordelingen i karet. Det er flere ulike design som brukes for karavløpet hvor vannet renner ut av karet, som at vannet tas ut av et vertikalt senteravløp (B) eller et skrårør kan lede ut i karsiden (A) hvor det kan være en sil hvor dødfisk holdes tilbake (C og D).  

Avløpsristen har som oppgave å sørge for at fisken holder seg i karet og ikke går ut avløpet. Hullene i avløpsristen bør være så store som mulig for å gi minst mulig strømningstap, friksjon, men samtidig så små at fisken ikke kommer seg ut. Særlig når fisken er liten er det derfor vanlig å bytte hullstørrelse i avløpsristen når fisken vokser for å sørge for at det er enkelt å få ut feaces/fôrpartikler, men holde igjen fisken (størst mulig åpningsareal). På laksefisk vil det rent teoretisk kunne brukes kar uten avløpsrist, forutsatt at det er tilstrekkelig med strøm i karet. Laksen vil i utgangspunktet ikke følge med strømmen, med unntak når den smoltifiserer. Men på grunn av at det kan oppstå situasjoner hvor fisken blir stresset og ikke følger normal adferd, skal det alltid brukes avløpsrist. Syk og død fisk vil imidlertid kunne følge med vannet ut. Det er derfor mulig å lage et eget dødfisksystem hvor en kan lede død fisk inn i avløpssystemet, og ha en oppsamlingsplass før en setter inn avløpsristen. På denne måten trenger en ikke å løfte den døde fisken, som kan være syk, gjennom vannmassene i oppdrettskaret. Avløpsvannet kan også løftes opp fra bunnen til en utvendig silkasse, hvor dødfisk/svak fisk holdes igjen, mens avløpsvannet ledes ut.

Selv om et oppdrettskar teoretisk kunne vært driftet uten avløpsrist, er ikke dette tillatt. Årsaken er risikoen for rømning. Her er det også innført en ny forskrift, som omtales som landtek. Dette er en forskrift som setter krav til teknisk standard for landbaserte oppdrettsanlegg for fisk, NS 9416. Målet med denne standarden er å hindre at fisk rømmer og det er blant annet krav om to rister i avløpssystemet og oppsamling av fisk dersom en fisketank sprekker.  

Tabell 1. Veiledende parametere for vannkvalitet for rogn, plommesekkyngel og yngel av atlantisk laks. Basert på Mattilsynet, RSPCA og Benchmarks tekniske team.

Fôringsutstyr

På alle settefiskanlegg brukes utstyr for automatisk tildeling av fôr. I starten trenger fisken fôr ofte, men med økende størrelse på settefiskanleggene, er det på ingen måte aktuelt å fôre for hånd. Det brukes derfor fôrautomater for tildeling av fôr.

Det som ofte skiller de ulike automat-typene, er utformingen av utfôringsmekanismen og de fleste utmatingsmekanismer som brukes i dag mater ut fôr basert på volum. Det vil si at automaten i løpet av en gitt tid gir ut et visst volum med fôr, eksempelvis 0,1 l fôr per minutt. Mengden som mates ut per tidsenhet vil variere i forhold til pelletstørrelsen av fôret og normalt vil en utmatingsmekanisme være tilpasset et gitt spenn i pelletstørrelser. Dersom fôret består av større eller mindre pelleter enn dette, må enten automaten byttes ut, eller utmatingsmekanismen byttes ut dersom dette er mulig.

For å styre mengdene av fôr som automatene gir ut per tidsenhet, bør de kalibreres. Det vil si at automaten kjøres en viss tid med den aktuelle fôrstørrelsen for å se hvor mye som mates ut i kg. Da bestemmes utmatningskapasiteten i kg fôr per tidsenhet for den gjeldene fôrstørrelsen. Mengden fôr som skal tildeles et oppdrettskar i løpet av neste døgn kan regnes ut basert på fôringstabeller. Når mengde fôr som skal tildeles i karet i løpet av et døgn er funnet, er det mulig å beregne hvor mange minutter automaten må gå i løpet av et døgn, basert på kalibreringsdataene.

Til å styre automatene brukes et styringssystem som angir hvor ofte og hvor lenge automatene skal gå hver gang. For eksempel skal gå hvert 15 minutt, og når den aktiveres skal den gå i 20 sekunder. Men dette avhenger av hvor ofte det er ønskelig å la fôrautomaten gå og hvor mye fôr som skal tildeles i løpet av et døgn.

Som utmatningsmekanisme i forautomater brukes ulike prinsipper, hvor skrue og cellehjul er to mekanismer som er mye brukt. Utmatingsmekanismen kan eventuelt være kombinert med spredemekanisme, eksempelvis en lang skrue. For å drive utmatningsmekanismene, og eventuell spredemekanisme, brukes elektriske motorer, og disse er enten 12,24 eller 220 V, ofte avhengig av størrelsen på utmatningsmekanismen som øker med fôrmengde og fiskestørrelse/pelletstørrelse. Vanligvis er det vekselstrøm som driver utmatingsmekanismen, men det kan også være likestrømsmotor som står for driften av utmatingsmekanismen og eventuell spredemekanisme.

Fôringsautomatene på hvert enkelt oppdrettskar kan fylles manuelt, men det blir mer og mer vanlig at de fylles opp automatisk ved at det går rør fra sentralt fôrlager og til automatene. Fôret dras gjennom rørene med wirer med medbringere.

Det er også mulig å bruke sentralfôringsanlegg, som er systemer som distribuerer fôr fra en sentralt plassert fôringsstasjon (avansert fôringsautomat) til hvert individuelle kar via rør. For å flytte fôrpartikkelen bruke enten vann eller luft, dvs. at fôret slippes ned i en luft- eller vannstrøm som transporterer partiklene ut til det enkelte fiskekar.

Figur 27. På settefiskanlegg tildeles fôret automatisk ved bruk av automater (A og B). Automatene fylles enten manuelt, men det blir mer og mer vanlig å fylle de opp automatisk med rør som går fra store fôrsiloer.

Utstyr for håndtering av fisk på anlegget

På settefiskanleggene blir fisken flyttet flere ganger i løpet av oppveksten. Årsaker til dette er blant annet at fisketettheten i karet ikke må bli for stor, ulike karstørrelser brukes til ulike fiskestørrelser, fiskegruppen sorteres i ulike vektklasser og fisken skal vaksineres. Når fisken skal ut av anlegget må den også flyttes.

Det er ulike måter og forflytte fisken på internt på anlegget, omtalt som håndteringsløsninger. Når det gjelder valg av metode, er det viktig å velge metoder som er mest mulig skånsomme for fisken, og at fisken påføres minst mulig stress og skader. Metodene som velges må også ha stor kapasitet, slik at flytteprosessene ikke tar for lang tid. Det er en stor fordel om håndteringsløsningene som skal brukes er gjennomtenkt ved bygging av anleggene, slik at løsningene kan innlemmes i anleggsstrukturen. Skal løsninger finnes etter at anlegget er bygget, vil det være vanskelig å finne bra løsninger. Dette kan visualiseres gjennom at tankene utstyres med avløp hvor fisken kan tappes/suges ut når de bygges.

Den meste brukte måten å forflytte fiske internt i anleggene er ved bruk av fiskepumper. Fiskepumpene som er på markedet i dag baseres på ulike prinsipper (sentrifugal, vakuumtrykk, ejektor), og nye kommer stadig til. Pumpene kan trykke vann og fisk, men flere har også en oppbygging eller egne mekaniser som gjør at de kan suge opp fisken. De kan derved suge fiske og trykke den videre.

Ut fra et fiskevelferdsperspektiv er det begrensinger i både sugehøyde og trykkhøyde for en fiskepumpe, og mulig trykkhøyde er større enn anbefalt sugehøyde. Fysikken setter også en begrensning for maksimal sugehøyde, men denne er mye høyere enn hva som er bra ut fra et fiskevelferdsperspektiv (10 m teoretisk). En mulig løsning er at det er rør fra hver fisketank til en felles transportsentral hvor pumper kan settes og løfte fisken opp til et høyere nivå. Det vil også være mulig å suge fisk opp fra hver tank, ved at sugeledningen til pumpen settes ned, men dette blir et mye mindre strømlinjeformet system.

Før fisken kan pumpes må den trenges sammen på et avgrenset område. Dette kan typisk gjøres ved at vannstanden senkes, men her er det viktig at det ikke blir for stor fisketetthet og for dårlig vannkvalitet (husk at vannet må skiftes ut under nedtapping). Ved håndtering påføres fisken stress som gjør at oksygenforbruket går opp.

Størrelsessortering av fisk er viktig for å skape et optimalt miljø og for å kunne gi riktig pellettørrelse på fôret til all fisken i en fiskegruppe i et kar. I en fiskegruppe vil det på grunn av genetiske forskjeller være en ulikveksthastighet mellom enkeltfisk. Noen fisk vokser fort mens noen fisk vokser sakte, og det vil derved utvikle seg til å bli en variasjon  i fiskestørrelsen i fiskekaret. Noen få fisk har også et veldig dårlig vekstpotensial og kan med fordel sorteres ut. Disse kan også ha et dårligere immunforsvar og resulterer i sykdomsutbrudd i fiskegruppen. 

Størrelsessortering gjøres med maskiner, der fisken tas ut av karet og pumpes opp til sorteringsmaskinen for størrelses-sortering. Deretter ledes fisken tilbake til ledige tanker i rør. Grundig planlegging av operasjoner rundt størrelsessortering er viktig, og det er viktig å sørge for at det er tilstrekkelig ledig plass i karene for å motta fisken som er sortert i ulike størrelsesgrupper. Det finnes flere typer design av sorteringsmaskiner, og prinsippene de bruker er litt forskjellige. En mye brukt type sorteringsmaskin er et bord med spiller/roterende valser som er skråstilt. Avstanden mellom spillene/valsene øker etter hvert. Fisken pumpes opp i den ene enden og vil følgelig skli nedover bordet som har helling. Den lille fisken vil falle mellom spillene først og større fisk vil falle ned lengere bort på bordet når avstanden mellom spilene har økt. Åå denne måten får en skilt fisk i de ulike størrelsesklassene. Når de ulike størrelsesgruppene sendes ut fra sorteringsmaskinen ved selvfall (gravitasjon), er det vanlig å koble på en telle-enhet slik at antallet fisk i de ulike størrelsesgrupper telles opp.

Figur 31. På alle settefiskanlegg blir fisken sortert i ulike størrelsesgrupper etter hvert som den vokser. Dette gjøres maskinelt og vanligvis ved at fisken pumpes ut av tanken og opp på en sorteringsmaskin. Sortering kombineres gjerne med at fisken i de ulike størrelsesgruppene telles og eventuelt vaksineres.    Bilde A og B viser en type sorteringsmaskin, mens bilde C viser telle-enheter montert på de ulike fiskestørrelsene som kommer ut fra sorteringsmaskinen

All settefisk som settes i sjøen stikkvaksineres individuelt for at den skal bli mer motstandsdyktig for sykdom. Vaksinering  kan gjøres i sammenheng med størrelsessortering. Fisken må opp i en viss størrelse før den kan stikkvaksineres, > 35 gram og det må gå en viss tid fra vaksinering til fisken settes i sjøen (4 -6 uker) for at vaksinen skal ha gitt tilstrekkelig beskyttelse. Tidligere ble all fisk stikkvaksinert manuelt, men i dag tar større avanserte vaksineringsmaskiner mer og mer over. Maskiner som brukes for individuell stikkvaksinering er avanserte med en høy investeringskostnad. Det er imidlertid mulig å leie slike maskiner, noe som også sikrer at tilfredsstillende vedlikehold overholdes. Maskinen kan også stikke flere vaksiner samtidig, noe kan gis i buken på fisken og noe kan gis direkte i fiskemuskelen.    

Utstyr for transport av fisk ut fra anlegget

Til transport av fisk ut fra anlegget brukes brønnbåt eller bil med tanker. Brønnbåt er mest vanlig og når større mengder smolt skal transporters vil dette være det eneste realistiske alternativet. Fisken sultes før transportering, så utslipp av stoffskifteprodukter, feces, reduseres og forurensing av transportvannet unngås., samtidig som den ser ut til å tåle stress bedre dersom den er sultet.

Brønnbåt

Brønnbåtene som brukes til transport av settefisk kan være de samme som brukes til transport av slaktefisk fra merdanleggene og til slakteriet. Samme type brønnbåt kan også brukes til arbeidsoperasjoner på matfiskanlegget, så som sortering og lusbehandling, men størrelsen på brønnene kan være mindre ved transport av settefisk.

En brønnbåt er utstyrt med det som omtales som brønner, men som egentlig er det samme som kar. Ofte er det lengdestrømsprinsippet som brukes. Det vil si at vannet strømmer inn i den ene enden og ut av den andre, og overflaten er rektangulær. Sirkulære tanker som virker på sammen måte som en oppdrettstank med sammen strømningsbilde brukes også. Brønnbåtene har normalt flere brønner/tanker hvor fisken som skal transporteres oppbevares. Vann-nivået i brønnene er likt det som er i vannet rundt båten. Inn til brønnene går det rør fra fronten på båten og rør leder vann fra brønnen ut bak på båten, slik at vannstanden blir lik. Når båten beveger seg fremover vil vannet presses gjennom dette røret, inn i brønnen og ut i bakkant. På denne måten får fisken tilgang på nytt oksygenrikt vann når båten går fremover.

Når båten ligger stille, sørger pumper for å sirkulere vann gjennom brønnen, der det strømmer inn foran og ut bak, slik at fisken hele tide får tilgang på nytt vann. Brønnen kan også være utstyrt med system for gjenbruk av vannet, tilsvarende RAS. I slike tilfeller er det ikke nødvendig med tilførsel av nytt vann til brønnen. Sammenlignet med et tradisjonelt RAS anlegg på et settefiskanlegg, vil dette være noe enklere for fisk som skal transporteres med brønnbåt.

Ved bruk av RAS blir rørene som frakter vannet inn i brønnen stengt med spesielle ventiler. I områder hvor det er fare for sykdom i sjøen, kan derfor brønnbåter gå med stengte ventiler. Et slikt system med gjenbruk av vannet i brønnen gjør det mulig å behandle fisken i brønnen, for eksempel lusebehandling av fisk på sjøanlegg.

Biltransport   

Fisken kan også transporteres ut fra settefiskanlegg i lukkede tanker på bil. Bilen kan enten ha flere individuelle tanker som settes på et plan på bilen, eller de kan ha større tanker som er integrert i fiskens ramme, tilsvarende biler som transporterer andre flytende materialer som melk eller bensin. Vanligvis foregår biltransporten uten vannbytte og fisken går da i det samme vannet som den ble lastet opp i på settefiskanlegget, til det når matfiskanlegget. Vannet tilsettes da bare oksygen, men selvfølgelig har en slik transportmetode en begrensning i antall timer transporten kan foregå. For å transportere fisk over lengre avstander kan det være behov for vannbytte eller det kan brukes avanserte rensesystemer på bilen som renser vannet kontinuerlig. Avansert, kontinuerlig rensing er bare aktuell på spesielle fisketransporter og brukes ikke på transport av settefisk til matfiskanlegg. I den grad biltransport brukes til transport av settefisk i dag, er det eventuelt for å flytte fisken fra settefiskanlegget til et egnet sted hvor brønnbåten kan ta over.  

Figur 34. Smolten kan transporters levende ut fra anlegget i lastebiler med store tanker, men det er begrenset hvor mye fisk som kan transporteres på bilen. Derfor er båttransport mest vanlig.  

  Instrumentering og overvåking

For å få best mulig vekst på fisken må det være en best mulig vannkvalitet både på vannet som strømmer inn i fisketanken og vannet som strømmer ut av fisketanken. For å holde kontroll på vannkvaliteten brukes ulikt måleutstyr /instrumenter. Videre er det kort beskrevet oppbygging og funksjon av en del aktuelle instrumenter for måling av vannkvalitet på et settefiskanlegg.

Temperatur

Måling av vanntemperatur er viktig for å sikre at temperaturen er innfor fiskenes preferanseområder, men også for kunne estimere fiskens vekst og for å etter-kalkulere hvordan tilveksten på et anlegg har vært i forhold det som kunne forventes. Det er mange ulike prinsipper som kan brukes for måling av vanntemperatur, fra gammeldagse termometere hvor det måles utvidelse av et stoff som følge av endring i temperatur til måleprinsippet som er vanligst i dag at den elektriske motstanden i et materiale endres ved temperatur. Ved at dette materiale legges inn i sensoren kan vanntemperaturen bestemmes. Slike målere er rimelige og legges ofte inn i andre instrumenter som måler andre vannkvalitetsparametere og vanntemperaturen kommer som en tilleggsparameter.

Oksygen

Oksygenmålere bør være tilgjengelig på alle settefiskanlegg. Dette er stort sett elektroniske apparater som benytter ulike måleprinsipper, selv om det også kan måles kjemisk (Winklermetoden). En type oksygenmålere er basert på en målesensor med en membran som slipper gjennom oksygenmolekyler i vannet og basert på mengden oksygen endres ledningsevnen. På slike målere er det nødvendig å bytte membranen med faste intervall, gitt av instrumentets bruksanvisning. Andre målere, som er noe dyrere, bruker lysgjennomtrenging som signal og litt forenklet endres denne med innholdet ved mengden oksygen i vannet (optisk oksygenmåling). Ved å måle oksygennivået inn og ut av fiskekaret finnes oksygenforbruket til fisken i karet.

Totalt gasstrykk

Det totale gasstrykket (TGP, total gass presure) i vannet bør måles jevnlig på et settefiskanlegg. Særlig hvis det er bekymring for vannkvaliteten. Årsaker til bekymring kan være observasjon av gassbobler på fisken eller usikkerhet knyttet til effektiviteten til lufterne som fjerner overskuddsgass.

Det finnes elektronisk utstyr for måling av totalt gasstrykk i vannet. Målingene gjøres ved å senke en membranslange ned i vannet, som tillater gjennomgang av gasser i vannet, men ikke vann. Deretter sammenlignes dette med lufttrykket rundt for å bestemme gassmetningen i vannet.  Ved å måle det totale gasstrykket og oksygennivået i vannet, kan man beregne nitrogentrykket, som er det potensielt farlige. Dersom nitrogentrykket blir for høyt, >102-103 %, kan det føre til dødelighet hos fisken, noe som omtales som dykkersyke hos fisken.

pH

Det er hensiktsmessig å måle pH i områder der surt vann brukes som vannkilde, og der det er behov for å justere pH i vannet som tilføres fisken. pH måling er også relevant  i anlegg som gjenbruker vann, RAS, og særlig dersom det er brukes biofilter som  skiller ut H⁺ ioner som senker pH i vannet.

pH-verdien måles med en sensor som måler mengde H⁺ ioner i vannet (eller egentlig H₃O⁺), og denne sensoren er koblet til et instrument som gjør om signalet slik at pH i vannet kan leses av. Det er viktig å være oppmerksom på at pH sensorene har begrenset levetid før de må byttes (avhengig av kvalitet). Sensorene kalibreres mot standardløsninger (pH 4 og 7) og hvis det blir mye avvik, eller resultatene er ustabile, skal sensoren byttes. 

Alkalitet er også en miljøparameter som er viktig å måle når det er behov for å justere pH verdien i vannet, særlig i RAS systemer. Alkaliteten sier noe om vannets evne til å motstå pH forandring, og dersom det har lav alkalinitet, vil pH i vannet avta nedover i vannsøylen i fiskekaret på grunn av CO₂ produksjon fra fisken. Lav alkalitet kan føre til ytterligere pH fall videre gjennom biofilteret, hvor det produseres H⁺ ioner. Måling av alkalitet kan gjøres kjemiske på laboratorium med manuell titrering, men mer vanlig er å bruke autotitrering.

CO₂

Det kan være nyttig å måle konsentrasjonen av CO₂ gass i vannet ved utløpet fra fiskekaret dersom det brukes mye oksygen, fisketettheten er høy, veksthastigheten er høy og når fisken vokser raskt; spesielt i RAS systemer med gjenbruk av vann. Ved slike situasjoner vil fisken skille ut økte mengder CO₂ fra stoffskifte i en begrenset vannstrøm, og dette kan føre til en ugunstig økning av CO₂ konsentrasjonen slik at fiskevelferden påvirkes negativt. Det finnes elektroniske utstyr for måling av konsentrasjon av CO₂ i vannet, men det kan være viktig å bemerke at dette er prøver som tar noe tid før de stabiliserer seg slik at resultatene kan leses av. Det har også være varierende erfaringer med ulike CO₂ målere.

Andre          

Ved drift av RAS systemer vil det være nødvendig å måle flere miljøparametere i vannet, blant annet nitrogenforbindelsene ammonium/ammoniakk (måles som TAN, total ammonium nitrogen), nitritt og nitrat, så disse ikke kommer opp i nivåer som er skadelige for fisken eller reduserer velferden til fisken. Dette kan gjøres med elektroniske målere, men mest vanlig er å ta ut vannprøver som sendes til analyse.

Mange anlegg har i dag spektrofotometer som gjør at vannprøver enkelt kan analyseres på anleggene. Noe forenklet er prinsippet som benyttes at vannprøven tilsettes kjemikalier som reagerer kjemisk med stoffet i vannet som ønskes analysert, eksempelvis nitritt. Vanligvis fører den kjemiske reaksjonen til en endring i fargen på vannprøven innen det synlige område. Det vil også si at jo høyere konsentrasjonen av stoffet i vannprøvene som det ønskes analyse av, eksempelvis nitritt, desto sterkere blir fargeomslaget. I stedet for visuelt å si noe om fargeomslaget, brukes et spektrofotometer som sender lysstråle med en gitt bølgelengde gjennom vannprøven. Hvor mye av lysstrålen som trenger gjennom vannprøven avhenger av hvor markert fargeomslaget i vannprøven er. Hvis fargeomslag er kraftig, vil går mindre lys passere gjennom. Ved å bruke en sensor som måler hvor mye lys trenger gjennom vannet ved den spesifikke bølgelengden, kan man indirekte måle konsentrasjon av ønsket stoff i vannprøven. 

Turbiditet er et mål på uklarhet i vann, eller mer spesifikt et mål på hvordan lys reflekteres fra suspenderte partikler i vann. Dette kan være partikler som proteiner, mineraler, bakterier og alge. Jo mer grumsete vannet er, desto høyere vil turbiditeten være.

Turbiditet måles med en turbiditetsmåler, hvor måleprinsippet er at en sender lys gjennom vannprøven og deretter ser på spredningen av lyset. Treffer lysstrålen en partikkel vil den bli brutt/reflektert. Dette er en enkel metode for å si noe om partikkelkonsentrasjonen i vannet.

Styringssystem  

Alle settefiskanlegg har i dag installert en eller annen form for overordnet system for datainnsamling, styring og kontroll (ofte en SCADA plattform). Her hentes data inn fra de ulike sensorer på anlegget, som deretter benyttes til prosesseres og brukes til styring og regulering. Et eksempel på dette er for overvåking av oksygen i karene og øke tilførselen dersom det er for lavt. Det settes også grenseverdier og dersom verdien er for lav, utløses alarmer.

Figur 35. På et settefiskanlegg er det flere instrumenter som brukes for å overvåke vannkvalitet. Dette kan enten være instrumenter som kan flyttes rundt (portable), det kan være utstyr som står fast og hvor vannprøver må tas ut og fraktes til instrumentet, eller det kan være elektroniske instrumenter som sender signaler til sentralt plassert avlesningsutstyr, typisk datamaskin. A: sensor for måling av oksygen, B: pH måler,  C: Enkelt testkitt for måling av CO2, D: Instrument for måling av CO2.  

Utstyr for behandling av avløpsvann og dødfisk

Alle nyere settefiskanlegg har krav om behandling av avløpsvannet. Stort sett vil dette være i form av fjerning av partikler, men dersom det er produksjon av mye fisk kan det bli satt strengere rensekrav. Dette kan inkludere fjerning av oppløst nitrogen og oppløst fosfor som krever vesentlig mer avanserte og kostnadsintensive prosesser for å få fjernet. Dersom det bare settes krav om partikkelrensing kan et enkelt partikkelfilter installeres med en maskevidde på i størrelsesorden 100 mikrometer (0,1 mm). Det vil også være krav om at avløpsledningen fra anlegget legges i et område med gode strømningsforhold slik at det kan oppnås tilstrekkelig og rask fortynningseffekt. Dette tilsier også at avløpet ikke skal legges ut i overflaten, men på et vist dyp. Det er også krav om montering av siler i avløpet som hindrer rømming av fisk gjennom avløpet.

Til behandling av dødfisk er det vanlig å bruke syrekonservering. Det vil si at dødfisken kvernes opp og legges i tanker som inneholder maursyre. Syren senker pH slik at bakterieutvikling og råtning med tilhørende luktproblemer stopper. Den syrekonserverte dødfisken hentes regelmessig av bedrifter som utvinner næringsstoffer av råstoffet.       

Overbygning

Alle nye settefiskanlegg vil i dag være overbygget på en eller annen måte. Tidligere var en del av tankene utendørs, men da var en avhengig av å følge naturlige variasjoner i lysforhold. I dag brukes lysstyring på settefiskanleggene, noe gjør det nødvendig med tiltak som hindrer fisken i å oppfatte naturlige lysvariasjoner. Større kar kan ha individuelle overbygg, men nybygde  anlegg har ofte felles overbygning over mange kar, noe som gir preg av store industribygg.

Figur 36. Alle settefiskanlegg har i dag anlegg for å styre lyset, og dette inkluderer både lys over oppdrettskarene (A) og lys nedsenket i karene (B). På bilde C ser en nedsenket lyskaster i tom oppdrettskar (grønne objekter).

Figur 37. I dag er det overbygg over alle oppdrettskar blant annet for å kunne drive lys-styring. Det kan lages overbygg over hvert kar individuelt (A), men det vanlige er å ha et overbygg over hele anlegget (B), et industribygg. C viser innvendig i et felles overbygg for flere tanker.