Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Bevezetés az új, környezetbarát, magas produktivitású zárt haltermelő rendszerekbe
Jacob Bregnballe
Jacob Bregnballe
Jacob Bregnballe 2022.
An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems 2022 edition
An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems 2022 edition
Bevezetés az új, környezetbarát, magas produktivitású zárt haltermelő rendszerekbe
Kiadta az
Egyesült Nemzetek Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) és az Eurofish Nemzetközi Szervezet
Kötelező idézetr: Bregnballe, J. 2025. Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról – Bevezetés az új, környezetbarát, magas produktivitású zárt haltermelő rendszerekbe. Rome, FAO és az Eurofish Nemzetközi Szervezet..
Eredeti cím: Bregnballe, J. 2022. A guide to recirculation aquaculture – An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems. Rome. FAO and Eurofish International Organisation. https://doi.org/10.4060/cc2390en
The designations employed and the presentation of material in this information product do not imply the expression of any opinion whatsoever on the part of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) or Eurofish International Organisation concerning the legal or development status of any country, territory, city or area or of its authorities, or concerning the delimitation of its frontiers or boundaries. The mention of specific companies or products of manufacturers, whether or not these have been patented, does not imply that these have been endorsed or recommended by FAO or Eurofish International Organisation in preference to others of a similar nature that are not mentioned. For images where no references are mentioned, AKVA group is the source.
The views expressed in this information product are those of the author(s) and do not necessarily reflect the views or policies of FAO or Eurofish International Organisation.
ISBN 978-92-5-139532-5 [FAO]
ISBN 978-87-9-926013-3 [EUROFISH]
© FAO and Eurofish International Organisation, 2025
Some rights reserved. This work is made available under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 IGO licence (CC BY-NC-SA 3.0 IGO; https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/igo/legalcode).
Under the terms of this licence, this work may be copied, redistributed and adapted for non-commercial purposes, provided that the work is appropriately cited. In any use of this work, there should be no suggestion that FAO endorses any specific organization, products or services. The use of the FAO logo is not permitted. If the work is adapted, then it must be licensed under the same or equivalent Creative Commons license. If a translation of this work is created, it must include the following disclaimer along with the required citation: “This translation was not created by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). FAO is not responsible for the content or accuracy of this translation. The original English edition shall be the authoritative edition.”
Disputes arising under the licence that cannot be settled amicably will be resolved by mediation and arbitration as described in Article 8 of the licence except as otherwise provided herein. The applicable mediation rules will be the mediation rules of the World Intellectual Property Organization http://www.wipo.int/amc/en/mediation/rules and any arbitration will be in accordance with the Arbitration Rules of the United Nations Commission on International Trade Law (UNCITRAL)
Third-party materials. Users wishing to reuse material from this work that is attributed to a third party, such as tables, figures or images, are responsible for determining whether permission is needed for that reuse and for obtaining permission from the copyright holder. The risk of claims resulting from infringement of any third-party-owned component in the work rests solely with the user.
Sales, rights and licensing. FAO information products are available on the FAO website (www.fao. org/publications) and can be purchased through publications-sales@fao.org. Requests for commercial use should be submitted via: www.fao.org/contact-us/licence-request. Queries regarding rights and licensing should be submitted to: copyright@fao.org.
A kézikönyv magyar fordítása Lengyel Péter munkája
Előszó
1. fejezet: Bevezetés a recirkulációs akvakultúrába
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
3. fejezet: Halfajok a recirkulációs rendszerben
4. fejezet: A projekt tervezése és megvalósítása
5. fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
7 fejezet: Betegségek
8. fejezet: Esettanulmányok
A halkeltetőkből és szárazföldi akvakultúra-létesítményekből származó szennyezés minimalizálása érdekében az észak-európai országokban bevezetett szigorú környezetvédelmi korlátozások a világ számos részén eredményeztek gyors technológiai fejlődést, beruházásokat és innovációt a recirkulációs rendszerek fejlesztése terén. Emellett a recirkuláció magasabb, stabilabb, kevesebb betegséggel járó akvakultúra-termelést is biztosít, valamint jobb módszereket a halnövekedést befolyásoló keltetői paraméterek szabályozására az akvakultúra-termelési rendszerekben. Ez a fejlődés üdvözlendő, és teljes mértékben összhangban van a FAO felelősségteljes halászatra vonatkozó magatartási kódexével. A jelen, recirkulációs akvakultúráról szóló kézikönyv jól kiegészíti a FAO Európai és Közép-ázsiai Regionális Irodájának környezetileg fenntartható akvakultúrával kapcsolatban végzett munkáját. A vízvisszaforgatásos technika többek között avval is jár, hogy a keltetőket többé nem kell feltétlenül folyók közelében, érintetlen területeken elhelyezni. Most már szinte bárhol megépíthetők, ahol a korábbinál akár jóval kisebb mennyiségű, de tiszta és csíramentes vízforrás áll rendelkezésre. Emiatt a FAO örömmel támogatta e kézikönyv elkészítését, amely reményeink szerint inspirálhatja a haltermelőket, és hozzásegítheti őket ahhoz, hogy a jövőben egyre gyakrabban alkalmazzák a recirkulációs rendszereket.
Haydar Fersoy
Halászati és akvakultúra-főmunkatárs
FAO Európai és Közép-ázsiai Regionális Irodája
Az akvakultúra, amely már most a világ egyik leggyorsabban növekvő agrárélelmiszeripari ágazata, további növekedési potenciállal is rendelkezik, mivel a világ lakosságát kiváló minőségű és egészséges hal- és tengeri termékekkel látja el. Míg a globális halászat termelése az elmúlt évtizedben elég stabil volt, és 2019-ben 92 millió tonnát tett ki, az akvakultúra-termelés elérte a 85 millió tonnát, ami 2010 óta 48 százalékos növekedést jelent.
A fenntarthatóságra, a fogyasztói igényekre, az élelmiszerbiztonságra és a költséghatékonyságra irányuló fokozott figyelem új termelési technológiák folyamatos fejlesztését teszi szükségessé az akvakultúrában. Az akvakultúra általában hat a környezetre, de a legkorszerűbb recirkulációs módszerek jelentősen csökkentik ezt a hatást a hagyományos haltenyésztési módokhoz képest. Ezáltal a recirkulációs rendszerek két közvetlen előnyt kínálnak: a nagyobb költséghatékonyságot és a kisebb környezetterhelést. Ez a kézikönyv a hagyományos gazdálkodási módszerekről a recirkulációs akvakultúrára való áttérés technikáira összpontosít, és tanácsokat ad a gazdálkodóknak, hogy milyen buktatókat kell elkerülniük ennek során.
A kézikönyv a terület egyik legkiválóbb szakértője, az AKVA group munkatársa, Jacob Bregnballe tapasztalatain alapul. Bízom benne, hogy hasznos eszköz lesz azon haltermelők kezében, akik a recirkulációs rendszerekre való átállást fontolgatják.
Marco Frederiksen Igazgató Eurofish Nemzetközi Szervezet
A szerző, Jacob Bregnballe, és az AKVA group bemutatása
Jacob Bregnballe, aki az AKVA group munkatársa, több mint 40 éve foglalkozik recirkulációs akvakultúrával. 25 éve vezeti saját halgazdaságát Dániában, és számos technológiai innováció megvalósításában vett részt a recirkulációs rendszerek fejlesztése terén a legkülönbözőbb rendszerű akvakultúravállalkozások számára. A Koppenhágai Egyetemen szerzett mesterfokozatot, és nemzetközi akvakultúra-tanácsadóként is dolgozott. Ma az AKVA group szárazföldi divíziójának értékesítési igazgatója. Az AKVA group a világ egyik legnagyobb akvakultúra-technológiai vállalata, amely az akvakultúra-termelés minden aspektusát lefedi mind a szárazföldön, mind a tengeren. A cég több mint 40 éves tapasztalattal rendelkezik a tengeri hálóketrecek, etetőbárkák, etetőrendszerek, környezeti szenzorok és haltermelési szoftverek tervezésében és gyártásában. A szárazföldi divízióban a cég kulcsrakész megoldásokat kínál recirkulációs akvakultúra-projektekhez.
Jacob Bregnballe
AKVA group Land Based A/S Venusvej 24, 7000 Fredericia Denmark
jbregnballe@akvagroup.com wwwakvagroupcom
A recirkulációs akvakultúra lényegében olyan, halak vagy más vízi szervezetek nevelésére szolgáló technológia, amelynél a vizet újra felhasználják a termelésben. A technológia mechanikai és biológiai szűrők használatán alapul, és elvileg bármely akvakultúrában nevelt fajra (pl. halakra, garnélákra, kagylókra stb.) alkalmazható. Ennek ellenére a recirkulációs akvakultúrát elsősorban a haltermelésben használjuk, így ez a kézikönyv is az akvakultúra e területén dolgozó embereknek szól.
A recirkulációs akvakultúra-rendszerek (RAS) használata gyorsan terjed a haltenyésztési ágazat számos területén. E rendszereket sokféle termelési egységben alkalmazzák, a hatalmas, évente sok tonna étkezési halat termelő telepektől az állománypótlást vagy a veszélyeztetett fajok megmentését szolgáló kisméretű, kifinomult rendszerekig.
A recirkuláció különböző intenzitással mehet végbe, a visszaforgatott vagy újrafelhasznált víz mennyiségétől függően. Napjainkban sok RAS zárt, hőszigetelt épületben kialakított intenzív termelési rendszerként működik, amelynél az egy kilogramm megtermelt halra eső pótlóvíz mennyisége akár mindössze 300 liter is lehet. Azonban ha a recirkulációs kört denitrifikációval és foszforeltávolítással is kiegészítjük, a vízfogyasztás még tovább is csökkenthető, megtermelt halkilogrammonként akár 30-40 literig is. A rendszerek további típusát jelentik a hagyományos, szabad ég alatt elhelyezkedő gazdaságok, amelyeket gyakran recirkulációs rendszerré építenek át. Ezek mintegy 3 m3 pótlóvizet használnak fel egy kilogramm hal megtermelésére. Egy hagyományos átfolyóvizes
1.1. ábra. Egy beltéri recirkulációs rendszer
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
pisztrángtermelő rendszerben, ahol a víz csak egyszer halad át a gazdaságon, mielőtt a befogadóba engednék, jellemzően körülbelül 30 m3 vizet használnak fel 1 kg hal megtermeléséhez, ami körülbelül 100-szor több, mint egy tipikus RAS vízfelhasználása.
A recirkuláció mértékét a következő képlettel is kifejezhetjük:
(Recirkulációs rendszer belső átfolyása /[recirkulációs rendszer belső átfolyása + vízpótlás]) x 100
Az 1.1. táblázatban ezt a képletet használtuk a recirkuláció mértékének kiszámítására különböző intenzitású rendszerekben, összehasonlítva a recirkulációs arány egyéb mérési módszereivel.
1.1. táblázat. A recirkuláció mértékének összevetése különböző intenzitásoknál, összehasonlítva a recirkulációs arány más kifejezési módjaival
Rendszer típusa Vízpótlás 1 kg megtermelt halra számítva Vízpótlás óránként Napi vízpótlás a rendszer térfogatának százalékában Recirkuláció mértéke a képlet alapján számítva
A számítás egy 500 tonna/év kapacitású rendszer elméleti példáján alapszik, óránként egyszeri vízcserével, 1,0 takarmányértékesítési együttható mellett, 4 000 m3 teljes víztérfogattal, amelyből a hasznos térfogat 3 000 m3
Környezeti szempontból a recirkulációs rendszerek csekély vízfelhasználása természetesen előnyös, mivel a víz sok régióban korlátozott erőforrássá vált. Emellett a korlátozott vízfelhasználás könnyebbé és olcsóbbá is teszi a halak által kiválasztott tápanyagok eltávolítását, mivel az elfolyóvíz mennyisége jóval kisebb, mint a hagyományos halgazdaságok esetében. Emiatt a recirkulációs akvakultúra a gazdaságilag életképes haltermelés egyik legkörnyezetbarátabb módjának tekinthető. A haltermelésből származó tápanyagok a termőföldek trágyázására vagy biogáz előállítására használhatók fel.
Olykor a haltermeléssel kapcsolatban is használják a “zéró vízfelhasználású” vagy “zéró kibocsátású” kifejezéseket. Azonban annak ellenére, hogy a gazdaság összes iszap- és vízkibocsátásának teljes kiküszöbölése nem lehetetlen, az olyan mértékű szennyvíztisztítás, amely ezek legutolsó maradékait is képes eltávolítani, általában igen költséges. Emiatt olyan kibocsátási engedélyt érdemes kérvényezni, amelyben a megengedett tápanyagkibocsátás mértéke nem lehetetleníti el a projekt pénzügyi életképességét, ugyanakkor minimálisra csökkenti a környezetre gyakorolt hatást.
Emellett igen fontos, hogy a vízfelhasználás korlátozott volta a halgazdasági termelés számára is óriási előnyt jelent. A hagyományos haltermelés teljes mértékben az olyan külső körülményektől függ, mint például a folyó vízhőmérséklete, a víz tisztasága, az oxigén szintje, vagy a sodródó hínár és levelek, amelyek eltömhetik az árasztó műtárgyak szűrőrácsait. Egy recirkulációs rendszerben ezek a külső tényezők a recirkuláció mértékétől és az üzem felépítésétől függően részben vagy teljesen kiküszöbölhetők.
A recirkuláció lehetővé teszi, hogy a halgazdálkodó teljes mértékben ellenőrizze az összes termelési paramétert, így a termelő képessége a recirkulációs rendszer működtetésére ugyanolyan fontossá válik, mint az a képessége, hogy megfelelően gondját viselje a halaknak.
Az olyan paraméterek szabályozása, mint a vízhőmérséklet, az oxigénszint vagy a fényviszonyok, stabil és optimális feltételeket biztosít a halak számára,
1.3. ábra. A nevelt hal növekedését és jólétét befolyásoló néhány paraméter
Hőmérséklet
Fény
Vízáramlás
Oxigén
Sótartalom
Telepítési sűrűség
Takarmányozás intenzitása
pH
Szerves anyag
ami pedig kevesebb stresszt és jobb növekedést eredményez. Ezek a stabil körülmények egyenletes és előrelátható növekedést biztosítanak, ami lehetővé teszi a gazdálkodó számára, hogy pontosan előre jelezze, mikor ér el a hal egy bizonyos fejlődési szakaszt vagy méretet. E sajátosság nagy előnye, hogy pontos termelési terv készíthető, és előre jelezhető, mikor válik a hal piacéretté. Ez kedvez a gazdaság általános irányításának, és javítja a halak versenyképes értékesítésének lehetőségét.
A recirkulációs technológia haltermelésben való alkalmazásának számos további előnye is van. E kézikönyv a következő fejezetekben ezeket a szempontokat tekinti át. Az egyik fontos szempont azonban, amelyet már most indokolt megemlíteni, a betegségek kérdése. A recirkulációs rendszerben a kórokozók hatása jelentősen kisebb, mivel az alacsony vízfelhasználás minimálisra csökkenti a külső környezetből származó invazív megbetegedések előfordulási gyakoriságát. A hagyományos haltermeléshez a vizet folyóból, tóból vagy tengerből nyerik, ami természetesen növeli a betegségek behurcolásának kockázatát. A recirkuláció esetében a korlátozott vízfelhasználásnak köszönhetően a víz gyakran fúrt kútból, talajvízkútból vagy forrásból származik, amelyeknél a betegség behurcolásának kockázata minimális. Ezenkívül sok RAS ultraibolya fénnyel vagy ózonnal kezeli a tápvizet, hogy elpusztítson minden nem kívánt élőlényt. Sok recirkulációs rendszernek egyáltalán nincs problémája a betegségekkel, ezért jelentősen csökkenthető a gyógyszerfelhasználásuk, ami előnyös mind a termelés, mind a környezet számára. A termelési gyakorlat e szintjének eléréséhez természetesen rendkívül fontos, hogy a haltermelő nagyon odafigyeljen a gazdaságba bekerülő
1. fejezet: Bevezetés a recirkulációs akvakultúrába
ikrára vagy ivadékra. Egy rendszerbe számos betegség behurcolható, ha oda fertőzött ikrát vagy halakat hoznak be telepítési céllal. A legjobb módja annak, hogy elkerüljük a betegségek ilyen módon történő bejutását, ha kívülről nem hozunk be halat, csak ikrát, mivel ez utóbbi fertőtlenítésével a legtöbb betegség teljesen kiküszöbölhető.
Egy teljes vertikumú recirkulációs gazdaság tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a halaknak életszakasztól és mérettől függően eltérőek a követelményeik. Fontos, hogy a gazdaságot önálló modulokkal alakítsák ki, amelyek a különböző növekedési stádiumok speciális igényeinek megfelelő, egymástól elszigetelt egységekként működnek. A gazdaság modulokra történő felosztása biztosítja az adott méretű halak számára a megfelelő méretű tartályokat, a megfelelő takarmányozási kapacitást, a megfelelő fényviszonyokat stb. A különböző modulok megléte nemcsak a halak biológiai szükségleteit elégíti ki és a gazdaság irányításának hatékonyságát növeli, hanem a biológiai biztonságot is javítja a termelés során, illetve megakadályozza a betegségek terjedését.
Az akvakultúrához tudásra, megfelelő állattartási ismeretekre, kitartásra és olykor kötélidegekre van szükség. A hagyományos haltermelésről a recirkulációra való áttérés sok mindent könnyebbé tehet, ugyanakkor új készségeket is igényel. E korszerű rendszerek sikeres működtetéséhez képzésre és oktatásra van szükség. E kézikönyv ezt a célt szolgálja.
1.4. ábra. Korszerű RAS, amely különböző modulokra van osztva annak érdekében, hogy a rendszer kialakítása megfeleljen a különböző növekedési stádiumokban lévő halak speciális igényeinek
A recirkulációs rendszerben a halak által kiválasztott salakanyagok eltávolításához a víz folyamatos tisztítására, a halak életben tartásához pedig oxigén adagolására van szükség. A recirkulációs rendszer voltaképpen meglehetősen egyszerűen működik: a halnevelő medencék kifolyójából a víz egy mechanikai, majd egy biológiai szűrőbe jut, ezt követően a vizet gáztalanítják, kilevegőztetik belőle a szén-dioxidot, majd visszavezetik a medencékbe. Ez a recirkuláció alapelve.
A konkrét szükségletektől függően ezt számos egyéb lehetőséggel is ki lehet bővíteni, mint például tiszta oxigénnel történő oxigéndúsítással, ultraibolya (UV) fénnyel vagy ózonnal történő vízkezeléssel, automatikus pH-szabályozással, hőcseréléssel, denitrifikációval stb.
2.1. ábra. A recirkulációs rendszer elvi vázlata
Mechanikai szűrő Gáztalanító Medencék
Biofilter
A vízkezelő rendszer alapvetően mechanikai szűrő, biológiai tisztító és gáztalanító egységekből áll. A szükségletektől függően további, például oxigénbeoldó vagy UV-kezelő berendezésekkel is kiegészíthető.
A halgazdaságban a halakat napjában többször kell etetni. A takarmányt a halak elfogyasztják, megemésztik és saját anyagcseréjükhöz használják fel, ami energiát és tápanyagot biztosít nekik a növekedéshez és más élettani folyamatokhoz. Az oxigén (O2) a kopoltyúkon keresztül jut be és az energiatermelésben és fehérjebontásban használódik fel, miközben salakanyagként szén-dioxid (CO2) és ammónia (NH3) keletkezik. A takarmány emészthetetlen része ürülékként, azaz
2.2. ábra. A halak növekedésük során takarmányt és oxigént használnak fel, miközben salakanyagokat, például szén-dioxidot, ammóniát és ürüléket juttatnak a vízbe
lebegőanyagként (SS) és oldott szerves anyagként jut a vízbe. A szén-dioxid és az ammónia a kopoltyúkon keresztül ürül ki. Így a halak oxigént és takarmányt fogyasztanak, a rendszerben lévő víz pedig eközben ürülékkel, szén-dioxiddal és ammóniával szennyeződik.
A recirkulációs rendszerekben csak száraz tápok használata javasolt. A halak takarmányozásra való felhasználása minden formában kerülendő, mivel erősen szennyezi a rendszert, és igen valószínűvé teszi a betegségek behurcolását. A száraz tápok használata biztonságos, és megvan az az előnyük, hogy eleve úgy alakították ki őket, hogy pontosan megfeleljenek az egyes halfajok biológiai igényeinek. A száraz tápok különböző szemcseméretben állnak rendelkezésre, így bármilyen méretű hal számára megfelelőek lehetnek, az összetevők kombinációjával pedig speciális ivadék-, anyahal-, áruhalnevelő stb. tápok állíthatók elő.
A recirkulációs rendszerben előnyös, ha a takarmány minél nagyobb arányban hasznosul, mivel ez minimálisra redukálja a kiválasztott anyagcseretermékek mennyiségét, ezáltal csökkenti a víztisztító rendszer terhelését. Egy professzionálisan működtetett rendszerben az összes bevitt takarmány elfogy, így a megmaradó takarmány mennyisége minimális. A takarmányhasznosítási együttható (FCR) a megtermelt hal egy kilogrammjának előállításához szükséges takarmány tömegét fejezi ki. Ha ez az érték javul, a halgazdálkodó magasabb hozamot érhet el a szűrőrendszerre gyakorolt kisebb hatás mellett. Az el nem fogyasztott takarmány erőforrás- és pénzpazarló, és a szűrőrendszert is szükségtelenül terheli. Léteznek olyan tápok, amelyek különösen alkalmasak a recirkulációs rendszerekben való felhasználásra. Ezek összetétele a halak fehérjefelvételének maximalizálását célozza, ezáltal minimálisra csökkentve az ammónia vízbe történő kiválasztását. Előny az is, ha a keletkező ürülék nem vízoldékony, hanem szilárd állagú, mivel így a salakanyagok nagyobb része már a mechanikai szűrés szakaszában eltávolítható. Szilárd ürülék esetén a vízben
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
levő finom lebegőanyag mennyisége is csökken, ami a rendszer vizének nagyobb tisztaságát és átlátszóságát eredményezi.
2.1. táblázat. Egy recirkulációs rendszerben történő felhasználásra alkalmas pisztrángtáp összetevői és beltartalma
Forrás: BioMar.
A recirkulációs rendszer elemei
Halnevelő medencék
2.2. táblázat. A különböző típusú medencék eltérő sajátosságokkal és előnyökkel rendelkeznek Medence jellemzői
Értékelés: 1–5 közötti skálán, ahol az 5 a legjobb érték.
A halnevelő medence környezeti feltételeinek meg kell felelniük a halak igényeinek, mind a vízminőség, mind a medence kialakítása tekintetében. A medence megfelelő kialakítása (méret és forma, vízmélység, öntisztuló képesség stb.) jelentős hatással lehet a halak növekedési teljesítményére.
Fenéklakó halak (rombuszhal, nyelvhal, egyéb laposhalak) esetében a legfontosabb szempont a medence alapterülete, míg a vízmélység és a vízáramlás sebessége kisebb is lehet. A nyíltvízi fajok, például a lazacfélék számára előnyösebb a nagyobb víztérfogat, illetve nagyobb áramlási sebesség mellett jobb teljesítményt mutatnak.
A kör – vagy négyzet – alaprajzú medencében a víz körkörösen áramlik, így a teljes vízoszlop a tartály középpontja körül mozog. Ennek az öntisztító hatást biztosító áramlási mintának köszönhetően a szerves részecskék tartózkodási ideje a tartály méretétől függően viszonylag rövid, néhány perces. Horizontálisan állítható vertikális vízbevezetéssel az ilyen medencék vízáramlása hatékonyan szabályozható.
A futómedencében a vízáramlás nem segíti elő a részecskék eltávolítását. A medence hatékony népesítése esetén az öntisztuló képesség inkább a halak mozgásától függ, mint a medence kialakításától. A fenék lejtése kevés vagy semmilyen hatást nem gyakorol az öntisztuló képességre, de a medence leeresztésekor megkönnyíti annak teljes leürítését.
2.3. ábra. Példa egy recirkulációs rendszer nyolcszögletű medencekialakítására, amely jó helykihasználást eredményez, ugyanakkor ugyanolyan jó áramlási jellemzőkkel rendelkezik, mint a körmedence
Forrás: AKVA group.
A körmedencék helyigénye nagyobb, mint a futómedencéké, ami növeli az épület kialakítási költségeit. Ha azonban levágjuk egy négyzet alaprajzú medence sarkait, nyolcszögletű medencekialakítást kapunk, amely jobb helykihasználást biztosít, mint a körmedencék, ugyanakkor rendelkezik azok előnyös hidraulikai jellemzőivel (lásd a 2.3. ábrát). Fontos megjegyezni, hogy a nagyméretű medencék építése során mindig a körmedencéket részesítjük előnyben, mivel szerkezetileg ezek a legerősebbek, és a legolcsóbb lehetőséget jelentik a nagy medencék kialakítására.
A körmedence és a futómedence közötti hibrid medencetípus, az úgynevezett “D-végű futómedence” (lásd a 2.4. ábrát), a körmedence öntisztuló képességét ötvözi a futómedence hatékony helykihasználásával. A gyakorlatban azonban a medencék e típusát ritkán használják, feltehetően azért, mert a medence és a be- és kifolyók tervezése és kialakítása bonyolultabb.
A halak jóléte szempontjából fontos a megfelelő oxigénszint. A medencékben ezt általában a befolyó víz oxigénkoncentrációjának növelésével tartják magasan. A legtöbb gazdaság rendelkezik a tiszta oxigén beoldására szolgáló rendszerekkel, amelyekkel biztosítható a megfelelő oxigénszint. E rendszerek a magas
2.4. ábra. Körmedence, D-végű futómedence és futómedence
oxigéntelítettség elérése érdekében valamilyen kamrás rendszert használnak a víz és az oxigén nyomás alatt történő elegyítésére (pl. oxigénkúp). Lehetséges a tiszta oxigén közvetlen bejuttatása is a medencékbe diffúzorok segítségével, de ennek hatásfoka alacsonyabb, eszközei pedig költségesebbek. Az oxigén medencékbe történő közvetlen injektálása elsősorban vészhelyzetekben fordul elő. Ezt gyakran egy mágneses szelep szabályozza, amely áramkimaradás esetén juttatja az oxigént a medencébe.
A kör vagy hasonló alaprajzú medencékben az oxigénszint ellenőrzése és szabályozása viszonylag egyszerű, mivel a vízoszlop állandóan keveredik, így az oxigéntartalom a medencében mindenhol közel azonos. Ez azt jelenti, hogy a kívánt oxigénszintet igen könnyű fenntartani. A medence kifolyójánál elhelyezett oxigénmérő szenzor jól jelzi a rendelkezésre álló oxigén mennyiségét, és viszonylag rövid idő alatt észleli a körmedencébe adagolt oxigén hatását. A szenzort nem szabad közel elhelyezni ahhoz a helyhez, ahol a tiszta oxigén beinjektálása történik, vagy ahol az oxigénben gazdag víz beérkezik a medencébe.
Ezzel szemben a futómedencében az oxigéntartalom a befolyónál mindig magasabb, a kifolyónál pedig alacsonyabb, ami az egyes halak számára, úszóképességüktől függően, más-más környezetet eredményez. A víz oxigénszintjének mérésére szolgáló szenzort mindig a legalacsonyabb oxigénkoncentrációjú területen, azaz a kifolyó közelében kell elhelyezni. Ez a hosszanti grádiens megnehezíti az oxigénszint szabályozását, mivel az oxigénszint befolyónál történő növelése vagy csökkentése és ennek a kifolyónál történő érzékelése közötti időkülönbség akár egy óra is lehet. Ez oda vezethet, hogy az oxigén koncentrációja nem egy beállított szint körül ingadozik, hanem állandóan hol növekszik, hol csökken. Az algoritmusokkal és időállandókkal operáló korszerű oxigénszabályozó rendszerek telepítése azonban megakadályozza ezeket a nem kívánt fluktuációkat.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
A medencék kifolyóit úgy kell kialakítani, hogy optimálisan el tudják távolítani a salakanyagok részecskéit. Megfelelő lyukméretű ráccsal kell őket felszerelni, amely megakadályozza a halak szökését, de átengedi a szennyeződéseket. Ezenkívül a medencekifolyók kialakításának meg kell könnyítenie az elhullott halak összegyűjtését a napi munka során.
Általános szabályként minden medencét fel kell szerelni oxigénszenzorral, amely folyamatos tájékoztatást ad a rendelkezésre álló oxigén szintjéről, és riaszt, ha az veszélyes szintre csökken. Vészhelyzet esetére minden medencében lehetővé kell tenni az oxigén közvetlen bejuttatását a medencék fenekén elhelyezett diffúzorok segítségével.
A víz hőmérsékletének ellenőrzése leggyakrabban az oxigénmérő szenzor segítségével történik, mivel ez általában beépített hőmérséklet-érzékelőt is tartalmaz. A RAS-ban a víz intenzív keringetése miatt a vízhőmérséklet minden medencében többé-kevésbé azonos
A halnevelő medencék vízszintérzékelővel is felszerelhetők, amely jelzi, ha pl. a víz szintje túl alacsony. A vízszintérzékelőknek vannak fejlettebb változatai is, amelyek a vízszint alakulásának pontos követését is lehetővé teszik. Az ilyen eszközöket akkor használjuk, amikor a válogatás, vakcinázás vagy lehalászás a halak kézbevételét igényli, amihez a vízszint fokozatos csökkentésére van szükség. Ilyenkor beállítunk egy meghatározott értéket, a szivattyúrendszer pedig a kívánt szintre állítja be a vizet.
2.5. ábra. Dobszűrő
A vizet egy 20–100 μm lyukméretű szűrőfelülettel rendelkező mikroszűrővel ellátott forgó dobon szűrik át. Forrás: CM Aqua.
a recirkulációs akvakultúráról
Mechanikai szűrés
A szerves salakanyagok eltávolítására a halnevelő medencék elfolyóvizének mechanikai szűrése bizonyult a legpraktikusabb megoldásnak. Napjainkban a medencék elfolyóvizének szűrése szinte minden recirkulációs halgazdaságban úgynevezett mikroszűrővel történik, amely jellemzően 20-100 μm-es lyukméretű szűrőszövettel van ellátva. A leggyakrabban használt mikroszűrőtípus a dobszűrő, amelynek kialakítása biztosítja a részecskék kíméletes eltávolítását.
A dobszűrő működése:
1. A szűrendő víz belép a dobba.
2. A víz átjut a dobszűrő szűrőfelületén. A szűrés hajtóerejét a dobon belüli és kívüli vízszint különbsége adja.
3. A szilárd anyagok a szűrőfelületre tapadnak, majd a dob forgása a visszamosó részbe juttatja őket.
4. A mosófúvókák vizet permeteznek a szűrőszövet külső felületére, így a kiszűrt szerves anyagot a szűrőfelületről egy zagyelvezető vályúba mossák.
5. A vizes zagy gravitációsan távozik a szűrőből, majd további tisztítás céljából elhagyja a recirkulációs rendszert (lásd a 6. fejezetet).
A mikroszűrés az alábbi előnyökkel jár:
• A biológiai szűrő szerves terhelésének csökkentése
• A víz átlátszóságának növelése a szervesanyag-részecskék eltávolításával
• A nitrifikáció feltételeinek javítása a biofilterben, mivel az nem tömődik el
• A biológiai szűrési folyamatok stabilizálása
Biológiai tisztítás
A mechanikai szűrő nem távolít el minden szerves anyagot, a legfinomabb részecskék az oldott vegyületekkel, például a foszfáttal és a nitrogénnel együtt átjutnak rajta. A foszfát inert anyag, nincs toxikus hatása, azonban a szabad ammónia (NH3) formájában jelen lévő nitrogén mérgező, így azt a biológiai szűrőben kell ártalmatlan nitráttá alakítani. A szerves anyagok és az ammónia lebontása biológiai folyamat, amelyet a biológiai szűrőben lévő baktériumok végeznek. A heterotróf baktériumok oxigént fogyasztva oxidálják a szerves anyagokat, miközben szén-dioxid, ammónia és iszap keletkezik. A nitrifikáló baktériumok az ammóniát nitritté (NO2 -), majd nitráttá (NO3 -) alakítják. A biológiai szűrés hatékonysága elsősorban a következőktől függ:
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
• A rendszer vizének hőmérséklete
• A rendszer pH-ja
A megfelelő nitrifikációs ráta elérése érdekében a vízhőmérsékletet 10 °C és 35 °C között (optimálisan 30 °C körül), a pH-t pedig 7 és 8 között kell tartani. A vízhőmérséklet a recirkulációs rendszerben leginkább a nevelt fajtól függ, így azt nem a biológiai szűrő optimális nitrifikációs rátáját, hanem a halak optimális növekedését szem előtt tartva állítják be. Fontos azonban, hogy a pH a biológiai szűrő hatékonyságával összhangban legyen szabályozva, mivel az alacsonyabb pH csökkenti a biológiai szűrő hatékonyságát. Ezért a bakteriális nitrifikációs folyamat nagyobb sebessége érdekében a pH-t 7 felett kell tartani. Másrészről azonban a pH emelkedése növeli a szabad ammónia (NH3) mennyiségét, ami fokozza a toxikus hatást. A cél tehát, hogy megtaláljuk a megfelelő egyensúlyt a pH beállításának e két ellentétes iránya között. Az ajánlott beállítási pont pH 7,0 és pH 7,5 között van.
A vízvisszaforgatásos rendszerekben a pH-t két fő tényező befolyásolja:
• A halak és a biofilter biológiai aktivitása által termelt CO2
• A nitrifikációs folyamat során keletkező sav
A nitrifikáció eredménye:
NH 4 (ammónium) + 1,5 O2 → NO 2 (nitrit) + H2 O + 2H+ + 2e
NO 2 (nitrit) + 0,5 O2 → NO 3 (nitrát) + e
NH 4 + 2 O 2 ↔ NO 3 + H 2 O + 2H+
A CO2 a víz levegőztetésével távolítható el, aminek következtében a gázok távoznak. Ez, ahogy a fejezetben később részletezzük, többféle módon is történhet.
A nitrifikáció folyamata során sav (H+) keletkezik, ami a pH-t csökkenti. A pH stabilizálása érdekében lúg hozzáadására van szükség. Ebből a célból meszet, nátrium-hidroxidot (NaOH) vagy egyéb lúgos kémhatású anyagot kell a vízhez adagolni.
A halak ammónia és ammónium keverékét választják ki (összes ammónianitrogén (TAN) = ammónium (NH4+) + ammónia (NH3)), ahol a kiválasztott anyagok nagyobbik részét az ammónia adja. A vízben lévő ammónia mennyisége azonban a pH-tól függ, amint az a 2.6. ábrán is látható, amely az ammónia (NH3) és az ammónium (NH4+) közötti egyensúly alakulását mutatja.
2.6. ábra. Az ammónia (NH3) és az ammónium (NH4 +) közötti egyensúly 20 °C-on.
A toxikus ammónia 7-es pH alatt hiányzik, de a pH emelkedésével a mennyisége gyorsan növekszik.
2.7. ábra. A mért pH és a biológiai szűrőben lebontható TAN mennyisége közötti összefüggés 15 °C-on (az ammónia 0,02 mg/l toxikus koncentrációját alapul véve).
A görbe feletti TAN-szintek toxikusak a halak számára.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
Az ammónia 0,02 mg/l feletti szintje általában mérgező a halakra nézve. A 2.7. ábra a TAN maximális megengedett koncentrációját mutatja a pH függvényében, ha 0,02 mg/l alatti ammóniaszintet kell biztosítani. Az alacsonyabb pH csökkenti a 0,02 mg/l-es ammóniatoxicitási határ túllépésének kockázatát, másrészről azonban a haltermelőnek legalább 7-es pH-t ajánlott fenntartania a biológiai szűrő magasabb hatékonysága érdekében. Sajnos, ahogy a 2.7. ábrán látható, ez jelentősen csökkenti a TAN megengedhető összkoncentrációját. Így a pH szabályozása két ellentétes irányú vektor mentén történik, amit a haltermelőnek figyelembe kell vennie a biológiai szűrő beállítása során.
A nitrit (NO2 -) a nitrifikációs folyamat köztes lépésében keletkezik, és 2,0 mg/l feletti mennyiségben mérgező a halakra nézve. Ha a recirkulációs rendszerben az oxigén koncentrációja megfelelő, de a halak ennek ellenére pipálnak, akkor ennek a magas nitritkoncentráció lehet az oka. Magas koncentráció esetén a nitrit a kopoltyún keresztül bejut a hal vérébe, ahol akadályozza az oxigénfelvételt. Só hozzáadása, akár csak 0,3‰ (ppt) koncentrációban is, gátolja a nitrit felvételét.
A nitrát (NO3 -) a nitrifikáció folyamatának végterméke, és bár ártalmatlannak tekintik, úgy tűnik, hogy magas (100 mg/l feletti) koncentrációban negatív hatással van a növekedésre és a takarmányhasznosításra. Ha a friss víz pótlása a rendszerben túl alacsony mértékű, a nitrát elfogadhatatlan szintre halmozódik fel. A felhalmozódás elkerülésének egyik módja a friss víz pótlásának fokozása, aminek során a magas koncentráció alacsonyabb, problémát nem okozó szintre hígul.
Másrészről azonban a recirkuláció alapvetően a víztakarékosságról szól, bizonyos esetekben pedig ez az egyik fő cél. Ilyen esetben a nitrátkoncentráció denitrifikációval csökkenthető. Normál körülmények között a nitrát koncentrációjának hígításához több mint 300 liter friss vízre van szükség a recirkulációs rendszerben felhasznált takarmány minden egyes kilogrammjára számítva. Takarmánykilogrammonként 300 liternél kevesebb víz felhasználása esetén megfontolandó a denitrifikáció alkalmazása.
A legközönségesebb denitrifikáló baktérium a Pseudomonas. A nitrátot anaerob (oxigén jelenléte nélkül végbemenő) folyamat redukálja légköri nitrogénné. Ez a folyamat tulajdonképpen a vízből a légkörbe juttatja a nitrogént, ezáltal a vízi környezet nitrogénterhelése csökken. Az eljáráshoz szervesanyag- (szén-) forrásra van szükség, például metanolra (faszeszre), amelyet a denitrifikációs kamrába juttathatunk be. A gyakorlatban 1 kg nitrát denitrifikálásához 2,5 kg metanol szükséges.
A denitrifikációs kamrát leggyakrabban 2-4 órás tartózkodási időre tervezett biofilter-töltettel látják el. Az átfolyást úgy kell szabályozni, hogy az elfolyóvíz oxigénkoncentrációja kb. 1 mg/l maradjon. Ha az oxigén teljesen felhasználódik, a denitrifikációs folyamat hatékonysága csökken, és megnő a hidrogén-szulfid (H2S) nagyobb mértékű képződésének kockázata, ami záptojásszaggal jár. A hidrogén-szulfid rendkívül mérgező a halakra nézve, ezért jelenléte a recirkulációs rendszerben kerülendő. Az iszapképződés a denitrifikációs kamrában meglehetősen nagy mértékű lehet, ezért az egység gyakori visszaöblítést igényel.
2.8. ábra. Mozgó (baloldalt) és fix biofilter-töltet (jobboldalt)
A bemutatott mozgó biofilter-töltet fix ágyas kialakításokban is használható.
A biológiai szűrők jellemzően műanyag töltettel készülnek, amely nagy felülettel rendelkezik a biofilter egy köbméterére (m3) számítva. A baktériumok vékony bevonatot képeznek a médiumon, ezáltal rendkívül nagy felületet foglalnak el a biofilter-töltet méretéhez képest. Egy jól kialakított biológiai szűrőnél az a cél, hogy az 1 m3-re számított felület minél nagyobb legyen, de ugyanakkor a töltet ne tömörülhessen annyira össze, hogy működés közben a szerves anyag eltömhesse. Ezért a fix ágyas biológiai szűrőknél fontos, hogy nagy százalékban álljon rendelkezésre szabad tér a víz áthaladásához, és hogy a biofilter általánosságban is jó átfolyással és megfelelő visszamosási lehetőséggel rendelkezzen. A visszamosást megfelelő gyakorisággal kell elvégezni, a szűrő kialakításától és terhelésétől függően hetente vagy havonta. A szűrőben sűrített levegővel kisebb mértékű turbulenciát hoznak létre, amely leválasztja a szerves anyagokat. A visszamosási folyamat során a biológiai szűrőt le kell választani a rendszerről, majd az újbóli csatlakoztatást megelőzően le kell ereszteni és el kell távolítani a benne levő szennyezett vizet.
Napjainkban sok recirkulációs rendszerben használt biofilter szubmerz módon (állandóan víz alatt) üzemel. A fix ágyas szűrőben a műanyag töltet rögzített, nem mozog. A víz lamináris módon áramlik át a tölteten, érintkezve a baktériumhártyával. A mozgóágyas szűrőben a műanyag töltetet légbefúvással létrehozott áramlás tartja mozgásban a biofilter vizében. A szűrőfelület négyzetméterére (m2) számított hidraulikus terhelés mértékében nincs érdemi eltérés a fix ágyas és a kevertágyas szűrők között, mivel a baktériumhártya működésének hatékonysága a két típusú szűrőben többé-kevésbé azonos. A
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
fix ágyas szűrő azonban a finom szervesanyag-részecskéket is eltávolítja, mivel ezek a baktériumhártyához tapadnak. Ezért a fix ágyas szűrő finom mechanikai szűrőegységként, más néven mikroszűrőként is működik, amely eltávolítja a mikroszkopikus szervesanyag-részecskéket, és rendkívül tiszta vizet eredményez. A kevertágyas szűrőnek nincs ilyen hatása, mivel a víz állandó turbulenciája lehetetlenné teszi a részecskék megtapadását. Másrészről azonban a kevertágyas szűrők öntisztulóak, és nem igényelnek visszamosást.
2.9. ábra. Kevertágyas (fent) és fix ágyas (lent) biológiai szűrők
Kifolyó Levegő
Egy rendszerben egyidejűleg mindkét típusú biológiai szűrő használható. A kevertágyas szűrő használatával elkerülhető a visszamosás, a fix ágyas szűrő használata pedig a mikrorészecskék eltávolításának szempontjából előnyös. Így a biológiai szűrőrendszerek végső kialakítására számos megoldás létezik a gazdaság nagyságától, a termelt fajoktól, a halak méretétől stb. függően.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Gáztalanítás és levegőztetés
Mielőtt a vizet visszajuttatnánk a halnevelő medencékbe, el kell belőle távolítani a felgyülemlett gázokat, hogy a halak számára optimális feltételeket biztosítsunk. Ez a recirkulált víz kilevegőztetésével történik, amely folyamatot gáztalanításnak nevezik. A RAS vize magasabb koncentrációban tartalmaz szén-dioxidot (CO2), amely a halak légzéséből és a biológiai szűrőben lévő baktériumok tevékenységéből származik. A recirkulációs folyamat során jelentkező eltérő nyomásviszonyok a szabad nitrogén (N2) túltelített (több mint 100 százalékos) szintjét is eredményezhetik. A széndioxid és a nitrogéngáz kontrollálatlan felhalmozódása káros hatással van a halak jólétére és növekedésére.
A hidrogén-szulfid (H2S) is egy olyan gáz, amelyet el kell távolítani a vízből. Mint korábban említettük, a hidrogén-szulfid gáz anaerob körülmények között keletkezik. Ennek kockázata különösen a sósvizű rendszerekben magas, mivel a sós víz sokkal több szulfátot tartalmaz, mint az édesvíz. A rendszerben keletkező és keringő hidrogén-szulfid hatással van a halakra, sőt, nagy eséllyel a pusztulásukhoz is vezethet. Ezért a recirkulációs rendszert úgy kell megtervezni, hogy abban ne kerülhessen sor iszap felhalmozódására és hidrogén-szulfid képződésére.
A gáztalanítás történhet egyszerű légbefúvásos levegőztetéssel, amelynek során a légbuborékok és a víz turbulens érintkezése kihajtja a vízből a gázokat. Ez a felszín alatti levegőztetés egyidejűleg mozgatja is a vizet, például úgynevezett levegőztető akna használata esetén (lásd a 2.10. ábrát).
2.10. ábra. A mamutszivattyú elvén működő levegőztető akna
Az akna fenekén beinjektált levegő biztosítja a víz mozgatását a gazdaságon keresztül, egyidejűleg levegőztetve és gáztalanítva is a vizet.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
2.11. ábra. Egy csepegtetőtestes szűrő fényképe és rajza. A szűrőt kék műanyag fóliába csomagolták, hogy a víz ne jusson a padlóra.
A levegőztetés/gáztalanítás folyamatát CO2-kimosásnak is nevezik. Forrás: Billund Aquaculture, Dánia.
Az egyszerű vízlevegőztetés helyett csepegtetőtestes rendszer is használható. A csepegtetőtestes szűrőben a gázok eltávolítása a víz és a csepegtető toronyban található műanyag töltet fizikai érintkezése során történik. A víz egy lyukacsos elosztólemezen át jut a szűrő tetejére, majd lefelé csorog a műanyag tölteten keresztül. Ezáltal maximális lesz a turbulencia és az érintkezés, azaz az úgynevezett kimosási folyamat.
A fent említett gázeltávolítási módszereket kiegészítheti a vákuumos technológiával végzett gáztalanítás. Egyes halfajok kevésbé tűrik a magas CO2koncentrációt, a kis halak vagy hallárvák pedig különösen érzékenyek lehetnek a nitrogén 100 százalék feletti telítettségére (túltelítettségére). A vákuumos gáztalanítást arra használjuk, hogy a szén-dioxid és a nitrogén koncentrációját alacsonyabb szintre csökkentsük, mint ami egyszerű levegőztetéssel vagy csepegtetéssel megoldható lenne, ez utóbbiak ugyanis nem képesek 100 százalék alá csökkenteni a gázok telítettségét. A vákuum használata lehetővé teszi a 100 százaléknál kisebb gáztelítettség elérését. A vákuumos gáztalanítót általában úgy szereljük fel, hogy az a fő recirkulációs áram egy kisebb részét kezelje. Ezután a vákuummal gáztalanított vizet a főáramba vezetjük, ami így összességében alacsonyabb gáztelítettséget eredményez.
2.12. ábra. A vízben lévő gázok kivonására vákuumos gáztalanítót használnak, amellyel alacsonyabb gáztelítettség érhető el, mint hagyományos gázkihajtási technológiák használatával. A vákuumos gáztalanítást elsősorban a halak fiatal korcsoportjainál alkalmazzák, amelyek gyakran érzékenyebbek a gázok túltelítettségére.
A víz levegőztetése a gáztalanítással vagy gáz-kilevegőztetéssel azonos fizikai folyamat, amely a vízben és a levegőben lévő gázok közötti egyszerű kicserélődés révén juttat oxigént a vízbe. Egyensúlyi állapotban az oxigén telítettsége a vízben 100 százalék. Miután a víz áthaladt a halnevelő medencéken, a halak légzése miatt az oxigéntartalma alacsonyabb, jellemzően 70-80 százalékos lesz, ami a biológiai szűrőben még tovább csökken. E víz levegőztetése általában 90 százalék körüli értékre emeli az oxigéntelítettséget, egyes rendszerekben a 100 százalékot is el lehet így érni. Azonban ahhoz, hogy a halak gyors és stabil növekedéséhez elegendő oxigén álljon rendelkezésre, gyakran előnyös lehet, ha a medencék befolyó vizében az oxigéntelítettség 100 százalék fölött van. Ha 100 százalék feletti telítettségre van szükség, elengedhetetlen a tiszta oxigénnel működő rendszer használata.
2.13. ábra. A tiszta oxigén nagy nyomáson történő beoldására szolgáló oxigénkúp és egy, a víz oxigéntelítettségének mérésére szolgáló érzékelő (szenzor) közelképe Forrás: Oxyguard International.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
A tiszta oxigént gyakran teherautóval szállítják a helyszínre, ahol folyékony oxigén (LOX) formájában tartályban tárolják, de előállítható oxigéngenerátorban is a gazdaság területén. A túltelített, 200–300 százalékos oxigéntartalmú víz többféleképpen is előállítható. Általában nagy nyomású oxigénkúpos rendszereket vagy kis nyomású, például kamrás oxigénbeoldó rendszereket használnak. A rendszerek működési elve ugyanaz: a vizet és a tiszta oxigént nyomás alatt elegyítik, miáltal az oxigén beoldódik a vízbe. Az oxigénkúpban a túlnyomást vízszivattyú biztosítja, amellyel a kúpon belül általában 1,4 bar körüli nyomás érhető el. Azonban a víz nagy nyomáson történő beszivattyúzása az oxigénkúpba sok áramot fogyaszt. A kamrás oxigénbeoldóban a nyomás sokkal alacsonyabb, jellemzően 0,1 bar körüli, itt a vizet egyszerűen átszivattyúzzák a víz és az oxigén elegyedését biztosító kamrán. A nagy nyomású megoldások különálló vízkörben dúsítják oxigénnel a rendszerben keringő víz egy részét, míg a kis nyomású megoldások a recirkulációs rendszerben keringő összes víz dúsítását lehetővé teszik.
Bármely oxigénbeoldási módszert is alkalmazzuk, a folyamatot az oxigénkoncentráció mérésének segítségével szabályozni kell. Leggyakrabban oxigénmérő szenzort helyezünk el a halnevelő medencében, amely az oxigénellátást vezérlő rendszer felé történő visszacsatolással növeli vagy csökkenti a beinjektált oxigén mennyiségét.
2.14. ábra Oxigénkamra a tiszta oxigén kis nyomáson történő beoldásához a halgazdaságban keringő vízbe. A rendszer általában éppen csak 100 százalék fölé emeli az oldott oxigén koncentrációját, az áramlási sebességtől és a gazdaság kialakításától függően. Forrás: FREA Aquaculture Solutions.
Ultraibolya fény
Az ultraibolya (UV) fénnyel történő kezelés során olyan hullámhosszú fényt alkalmazunk, amely károsítja az élőlények DNS-ét. Az akvakultúrában az UVkezelés a patogén baktériumokat és egysejtűket célozza. E kezelési módot évtizedek óta használják gyógyászati célokra. A halakra nincs hatással, mivel a víz UV-kezelését a halnevelő medencéken kívül, UV-védett egységben végzik. A recirkulációs rendszerben magas UV-áteresztőképesség (UVT) mellett érhető el a legnagyobb UV-besugárzási hatékonyság. Minél átlátszóbb a víz, annál magasabb az UVT. A legjobb baktericid hatás eléréséhez 90 százalékos vagy nagyobb UV-áteresztőképesség ajánlott, bár az UV-kezelés alacsonyabb UVTértékeknél is hatásos. A dobszűrő segítségével végzett mechanikai szűrés, majd a mikrorészecskék eltávolítását is biztosító fix ágyas biológiai szűrés kellően átlátszó (alacsony zavarosságú) vizet eredményez a hatékony UV-kezeléshez.
a recirkulációs akvakultúráról
Az UV-besugárzás mértéke különböző mértékegységekben fejezhető ki. Egyik legáltalánosabban használt mértékegysége a millijoule per négyzetcentiméter (mJ/cm2).
A halbetegségeket okozó baktériumok többségénél 90 százalékos pusztulási arány eléréséhez 20 mJ/cm2 szükséges. A recirkulációs rendszerekben leggyakrabban előforduló Saprolegnia nevű gomba elpusztításához a vízben lebegő hifák vagy spórák esetében 40 mJ/cm2, telepes életszakasz esetében 230 mJ/cm2 kell. Az olyan paraziták, mint az Ichthyophthirius, Trichodina vagy Costia elpusztításához 300 mJ/cm2 vagy nagyobb erősségű besugárzásra van szükség.
Az akvakultúrában használt UV-lámpákat a nagyobb hatékonyság érdekében víz alatt kell üzemeltetni. A vízen kívül elhelyezett lámpáknak a vízfelület fényvisszaverése miatt alig vagy egyáltalán nem lesz hatása. Figyelni kell arra is, hogy embereket ne érjen közvetlen UV-besugárzás.
2.15. ábra. Zárt és nyitott UV-kezelő rendszerek
Zárt csőrendszerben, illetve nyílt felületű csatornarendszerben történő elhelyezésre. Forrás: ULTRAAQUA
Az ózon (O3) haltermelésben történő használatát többen bírálták, mivel túladagolása súlyos károsodásokat okozhat a halakban. A zárt térben elhelyezett gazdaságokban az ózon káros lehet az ott dolgozó emberekre is, akik túl sok ózont lélegezhetnek be. Emiatt a pozitív és biztonságos eredmény eléréséhez kulcsfontosságú a helyes adagolás és az ózonkoncentráció folyamatos ellenőrzése, valamint a helyes tervezés és a megfelelő szellőztetés.
Az ózonkezelés a szerves anyagok és a biológiai szervezetek erőteljes oxidációja révén hatékonyan pusztítja el a nemkívánatos szervezeteket. Az ózontechnológia alkalmazása során a mikrorészecskék molekuláris struktúrákká bomlanak, amelyek
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
azután egyfajta koaguláció révén újra nagyobb részecskékké állnak össze. Ezek a nagyobb részecskék, a mikroszkopikus részecskéktől eltérően, nem jutnak át a RAS szűrőrendszerein, hanem fennakadnak bennük. Ezt a technológiát finomtisztításnak is nevezik, mivel javítja a víz átlátszóságát, csökkentve a lebegőanyag és a rajta megtapadó baktériumok mennyiségét. Ez különösen előnyös a keltető- és ivadéknevelő rendszerekben, ahol a vízben lévő mikrorészecskékre és baktériumokra különösen érzékeny fiatal korcsoportok nevelése folyik. De ez a fajta vízkezelés az áruhalnevelő rendszerekben is egyre népszerűbbé válik. 2.16. ábra. Ózongenerátor.
Forrás: Wedeco/Xylem
A pH szabályozása
A biológiai szűrőben végbemenő nitrifikációs folyamat során sav képződik, ami a pH fokozatos csökkenését eredményezi. A RAS stabil pH-jának fenntartásához lúgot kell a vízhez adagolni. A legtöbb recirkulációs rendszerben a pH értéke 6,5 és 7,5 között mozog, gyakran 7,0-es pH körül ingadozva, mivel az ennél magasabb pH a biológiai szűrőben fokozza a nitrifikációt, az alacsonyabb pH pedig a gáztalanító egységben a CO2 eltávolítását segíti elő. A pH szabályozására leggyakrabban nátrium-hidroxidot (NaOH), más néven marólúgot vagy nátronlúgot használunk. Alternatív megoldásként kalcium-hidroxidot (Ca(OH)2), közkeletű nevén oltott meszet is használhatunk. Oltott mész alkalmazása esetén szükség van egy keverőegységre, amely mésztejet állít elő. Ezt egy automata adagolórendszeren keresztül lehet a rendszerbe juttatni, amelyet egy visszacsatoló impulzus révén adagolószivattyúval összekapcsolt pH-mérő szabályoz. Ugyanez az elv alkalmazható a nátrium-hidroxid adagolása során is, amelyet folyékony formában, raklapos tartályokban forgalmaznak. Ennek kezelése egyszerűbb, kevésbé nehézkes, mivel itt nincs szükség keverőegységre. A mész és a nátrium-hidroxid
2.17. ábra. Adagolószivattyú, amely a NaOH előre beállított adagolásával szabályozza a pHt. A pH teljesen automatikus szabályozásához a szivattyú pHérzékelővel is összekapcsolható.
lúgok, amelyek a szembe vagy a bőrre jutva súlyos égési sérüléseket okozhatnak. Emiatt a fenti vegyületek, valamint más savak és lúgok kezelésekor is óvintézkedéseket kell tenni, és védőszemüveget és védőkesztyűt kell viselni.
Lúgosság és vízkeménység
A lúgosságot és a vízkeménységet gyakran összetévesztik, mivel több szempontból is hasonlítanak. Így pl. mindkét paramétert a kalcium-karbonát koncentrációjával (mg/l CaCO3) fejezik ki, és egy vízminta lúgossága és keménysége néha közel azonos értékű is lehet. Azonban míg a vízkeménység a vízben lévő fémionok összes mennyiségét, a lúgosság a víz pufferkapacitását, azaz savsemlegesítési képességét fejezi ki.
Egyes területeken a recirkulációs rendszerekben használt pótlóvíz rendkívül kemény (> 300 mg/l), ami a mészsók szelepekben, csövekben és hőcserélőkben történő lerakódása révén okoz problémákat. Más területeken a víz nagyon lágy (0–75 mg/l), így a recirkulációs rendszerekben történő felhasználása előtt növelni kell a keménységét, mivel az alacsony lúgosság a pH stabilitását, a nitrifikáció sebességét és a CO2-eltávolítási hatékonyságot is befolyásolhatja. Ahhoz, hogy a haltermelő megfelelően és biztonságosan tudja szabályozni a RAS vizének minőségét, a víz lúgosságának lehetőleg 70-200 mg/l CaCO3 között kell lennie. A lúgosság növelése és szabályozása kalcium hozzáadásával történhet, pl. nátrium-hidrogén-karbonáttal (NaHCO3), köznapi nevén szódabikarbónával, vagy kalcium-hidroxiddal (Ca(OH)2), köznapi nevén oltott mésszel.
Érdemes megemlíteni, hogy a biofilterben végbemenő nitrifikáció csökkenti a lúgosságot. Minden gramm ammónia nitráttá alakításával a lúgosság 7 g CaCO3egyenértékkel csökken. Ezzel szemben a denitrifikációs folyamat során minden gramm nitrogéngázzá (N2) alakított nitráttal mintegy 3,5 g CaCO3 képződik. A lúgosságot a CO2 gáztalanítóban történő eltávolítása is csökkenti, mivel ezzel a folyamattal folyamatosan szén távozik a rendszerből.
fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
2.18. ábra. A pH és a lúgosság beállítására szolgáló vegyszerek hatékony és biztonságos kezelése kulcsfontosságú a gazdaság hatékony működése szempontjából. Javasolt a lúgos reagenseket, például oltott meszet, szódabikarbónát vagy nátriumhidroxidot tartalmazó bigbagzsákok pormentes ürítését lehetővé tevő megoldások alkalmazása. Forrás: Tekfa A/S.
A stabil vízi környezet fenntartásához fontos a lúgosság gondos ellenőrzése és beállítása. Egyes recirkulációs rendszerek üzemeltetői a kalcium-hidroxidot (Ca(OH)2) részesítik előnyben, egy és ugyanazon vegyszerrel szabályozva a pH-t és a lúgosságot, míg mások a pH beállításához inkább nátrium-hidroxidot (NaOH) használnak, és ezt szükség esetén egészítik ki nátrium-hidrogén-karbonáttal (NaHCO3) vagy kalcium-hidroxiddal.
A vízhőmérséklet szabályozása
Az optimális vízhőmérséklet fenntartása a halnevelő rendszerben rendkívül fontos, mivel a hal növekedési sebessége közvetlenül összefügg a víz hőfokával.
A hőmérséklet napi beállításának viszonylag egyszerű módja a felhasznált víz mennyiségének szabályozása, de egyre népszerűbb a fűtési és hűtési rendszerek használata is. A beltéri recirkulációs rendszerekben fokozatos hőfelhalmozódás történik, mivel a halak anyagcseréje és a biológiai szűrőben levő baktériumok tevékenysége az energiát hő formájában szabadítja fel. A szivattyúkban jelentkező súrlódás és az egyéb elektromos berendezések használata szintén hőt termel. Emiatt az intenzív recirkulációs rendszerekben gyakrabban jelent problémát a túl magas vízhőmérséklet, mint a túl alacsony.
A fűtési/hűtési rendszer kialakítása és méretezése a helyi időjárási viszonyoktól, főként a levegő minimális és maximális hőmérsékletétől és páratartalmától függ. Emellett érdemes megvizsgálni, hogy rendelkezésre áll-e valamilyen
a recirkulációs akvakultúráról
helyi erőforrás, pl. felhasználható hulladékhő, geotermikus energia, hideg tengervíz vagy talajvíz. Ezek használata adott esetben jelentős megtakarítást eredményezhet a fűtési/hűtési folyamat során. Ha ilyen erőforrások nem állnak rendelkezésre, hűtő- vagy fűtőberendezéseket, illetve hőszivattyúkat kell alkalmazni.
A hűtési megoldások keresése sok esetben egy közönséges levegő-víz hűtőberendezés üzembe helyezésével végződik, amely elektromos energia felhasználásával állít elő hideg vizet a RAS számára. A hűtő a lehűtött vizet a RASkörhöz csatlakozó hőcserélőbe juttatja.
Hideg éghajlati körülmények között szükség lehet a RAS vizének fűtésére, különösen olyan rendszerekben, amelyek üzemeltetését alacsony halbiomasszával kezdik meg, így ott az anyagcsere kevés energiát termel. A recirkulációs rendszerben keringetett víz felmelegítésére szolgáló hő hőcserélővel összekapcsolt olaj- vagy gázüzemű kazánnal állítható elő. A hőszivattyú, amely valamely vízforrás vagy a környező levegő energiáját használja fel fűtésre, környezetbarát alternatív fűtési megoldást jelent.
A fűtési költségek csökkentésének további módja az energia hőcserélővel történő visszanyerése a RAS elfolyóvizéből. Az energia a befolyó hideg víznek adódik át. Ezt úgy érjük el, hogy mindkét vízáramot a hőcserélőbe vezetjük, ahol a meleg elfolyóvíz felmelegíti a hideg befolyó vizet anélkül, hogy a két áram elegyedne.
2.19. ábra. A RAS vízhőmérséklet-szabályozásának sematikus illusztrációja
Elfolyóvíz
Hőcserélő
Elfolyóvíz
Befolyó víz Reverzibilis levegő-víz hűtő/fűtő
Szivattyú
Hőcserélő
Szivattyú
Szivattyú
RAS
Szivattyú
Egy reverzibilis levegő-víz hűtő/fűtő berendezés hőcserélővel van összekapcsolva, amely melegíti vagy hűti a RAS vizét. Ezenkívül az újrafelhasználás érdekében hőcserélő csatlakoztatható az elfolyóvízhez is, amellyel a beérkező vizet lehet melegíteni vagy hűteni.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
Szivattyúk
A víz keringetésére a rendszerben különféle típusú szivattyúkat használnak. A szivattyúzás általában jelentős mennyiségű villamos energiát igényel. Ezért az üzemeltetési költségek minimalizálásához fontos az alacsony emelőmagasság, valamint a szivattyúk hatékonysága és megfelelő elhelyezése.
A legcélszerűbb, ha a rendszerben egyetlen alkalommal kerül sor vízemelésre, majd a víz gravitációsan folyik vissza a rendszeren keresztül a szivattyúaknába.
A szivattyúkat a mechanikai szűrő után kell elhelyezni, hogy elkerüljük a halnevelő medencékből származó szilárd részecskék aprózódását. A szivattyúkat leggyakrabban a biológiai szűrő és gáztalanító előtt vagy után helyezzük el annak érdekében, hogy a víz nagyobb nyomással jusson a halnevelő medencékbe, majd vissza a mechanikai szűrőhöz, mielőtt újabb kört kezdene a rendszerben.
A szivattyú teljes emelőmagasságát a tényleges emelőmagasság és a csőszakaszok, csőkanyarulatok és egyéb szerelvények nyomásveszteségének összege adja. Ezt dinamikus emelőmagasságnak is nevezik. Ha a vizet szubmerz biológiai szűrőn szivattyúzzuk keresztül, mielőtt átfolyna a csepegtetőtestes gáztalanítón, akkor
2.20. ábra. KPL típusú emelőszivattyúk nagy mennyiségű víz hatékony emeléséhez
Emelőmagasság
NB, NBE, NK, NKE
3. Performance range
NB, 2-pole Vízhozam
Fig. 3 Performance range, KPL
A recirkulációs rendszerben az emelőszivattyúkat gyakran a főáram vizének keringetésére használják. A szivattyú megfelelő kiválasztása fontos az üzemeltetési költségek csökkentése szempontjából. A haltermelés módjától függő szükséges vízátfolyás pontos szabályozásának egyik lehetősége a frekvenciavezérlés. Forrás: Grundfos.
range
NB, NBE, NK, NKE 3
2.21. ábra. NB típusú centrifugális szivattyúk, amelyeket olyankor használnak a víz szivattyúzására, amikor nagy nyomásra vagy nagy emelőmagasságra van szükség
Emelőmagasság
NB, 4-pole
NB, 4 pólusú
NB, NBE, NK, NKE 3
NB, 6-pole
A centrifugális szivattyúk széles választéka áll rendelkezésre, így ezek hatékonyan alkalmazhatók alacsonyabb emelőmagasságú szivattyúzásra is. Recirkulációs rendszerekben a centrifugális szivattyúkat gyakran használják másodlagos vízáramok keringetésére, például az UV-rendszeren keresztül történő vízmozgatásra, illetve nagy nyomás létrehozására az oxigénkúpokban.
Forrás: Grundfos.
a biológiai szűrő ellennyomásával is számolni kell. A folyadékmechanikával és a szivattyúkkal kapcsolatos további részletek túlmutatnak e kézikönyv keretein.
Manapság sok intenzív recirkulációs rendszerben a teljes emelőmagasság 2-3 méter körül van. Így a főáram vizének forgatására az alacsony emelőmagasságú
2.22. ábra. Példa a fő vízszivattyú szárazon történő elhelyezésére
Forrás: Lykkegaard.
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
szivattyútípusok használata a leghatékonyabb. Ugyanakkor a tiszta oxigén vízbe való beoldásához gyakran centrifugális szivattyúkra van szükség, mivel az oxigénkúpban ezek képesek kellően magas nyomást létrehozni. Egyes rendszerekben, ahol a főáram emelőmagassága nagyon kicsi, a víz forgatását szivattyúk nélkül végzik, a levegőztető aknákba történő levegőbefúvással. Ezekben a rendszerekben a gáztalanítás és a víz forgatása egy lépésben valósul meg, ami a víz kis magasságra történő emelését teszi lehetővé. A víz gáztalanításának és keringetésének ez az egy lépésben végbemenő módja azonban nem feltétlenül hatékonyabb, mint a víz elkülönült szivattyúzása és gáztalanítása, mivel e folyamatok hatékonysága többnyire külön-külön is rendkívül jól tervezhető és optimalizálható.
Felügyelet, szabályzó- és riasztóberendezések
Annak érdekében, hogy a halak számára mindenkor optimális feltételeket tartsunk fenn, az intenzív haltermelés a termelés szoros figyelemmel kísérését és szabályozását igényli. A műszaki hibák könnyen jelentős veszteségekhez vezethetnek. Így a riasztóberendezéseknek kulcsszerepe van a működés biztosításában.
Számos korszerű gazdaságban egy központi szabályzórendszer képes felügyelni és szabályozni az oxigénszintet, a hőmérsékletet, a pH-t, a vízszintet és a szivattyúfunkciókat. Ha bármelyik paraméter kilép a hiszterézisgörbe kívánt tartományából, egy start/stop folyamat megoldja a problémát. Ha a probléma nem oldódik meg automatikusan, riasztás történik. A központi szabályzórendszer integráns része lehet az automatizált etetés is. Ez lehetővé teszi az etetés időzítésének fokozottabb oxigénadagolással való precíz összehangolását, mivel az
2.23. ábra. Egy oxigénszenzor (OxyGuard) levegőben történő kalibrálása, mielőtt vízbe mártanák a víz oxigéntartalmának online mérése céljából (balra)
Egy modern haltermelő tipikus munkaállomása, ahol a felügyelet nagyszámú mérési pont és riasztórendszer-vezérlés segítségével számítógépesíthető (jobbra).
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
etetés során az oxigénfogyasztás növekszik. A kevésbé kifinomult rendszerekben a felügyelet és szabályzás nem teljesen automatikus, így a személyzetnek több beállítást is manuálisan kell elvégeznie.
Bármelyik esetről is legyen szó, egyetlen rendszer sem működhet a farmon dolgozó személyzet felügyelete nélkül. A szabályzórendszert ezért riasztórendszerrel kell felszerelni, amely nagyobb meghibásodás esetén értesíti a személyzetet. Ajánlott a 20 percnél rövidebb reakcióidő tartása, még olyan helyzetekben is, amikor automatikus biztonsági rendszer áll rendelkezésre.
A legfontosabb óvintézkedés a tiszta oxigén adagolásának vészhelyzeti rendszerként való használata. Ennek telepítése egyszerű, egy tiszta oxigént tároló tartályból és egy elosztórendszerből áll, beépített diffúzorral minden medencében. Az áramellátás megszakadása egy mágnesszelepet nyit, aminek következtében minden medencébe nyomás alatt oxigén áramlik, biztosítva a halak túlélését. A diffúzorokba irányuló gázáramlást előre be kell állítani olyan módon, hogy vészhelyzet esetén a tárolótartályban levő oxigén mindaddig kitartson, amíg a meghibásodást ki nem javítják.
Az áramellátás vészhelyzeti biztosításához belső égésű motorral hajtott elektromos generátorra van szükség. A főszivattyúk mielőbbi üzembe helyezése rendkívül fontos, mert ha a biológiai szűrőn nem áramlik át víz, a halak által kiválasztott ammónia toxikus szintre halmozódik fel. Ezért fontos, hogy a víz áramlása mintegy egy órán belül újrainduljon.
2.24. ábra. Folyékony oxigén (LOX) tárolására szolgáló tartály és dízelmotorral hajtott vészhelyzeti elektromos generátor
2. fejezet: A recirkulációs rendszer lépésről lépésre
A befolyó víz
A betegségek bejutásának/terjedésének megelőzése érdekében a recirkulációs rendszerben használt vizet a rendszerbe kerülése előtt sterilizálni kell. Ha valamely kórokozó bekerül a RAS-ba, a víz keringetése által átterjedhet az összes medencére, ami a halak katasztrofális elhullását okozhatja. A betegség ugyan többnyire kezelhető, de nagy valószínűséggel továbbra is a rendszerben fog lappangani, és egy későbbi időpontban újra jelentkezhet. A betegségtől való teljes megszabadulás egyetlen módja az összes hal eltávolítása, és az újranépesítés előtt az egész rendszer fertőtlenítése.
Ugyanezen okokból a forrásból vagy fúrt kútból származó víz kedvezőbb, mint a folyóból, tóból vagy tengerből származó víz, amelyben a betegségek előfordulása sokkal valószínűbb. A felszín alatti vizek többnyire nem tartalmaznak kórokozókat, és könnyebben is kezelhetők, mivel általában magas az átlátszóságuk, így ultraibolya (UV) fénnyel hatékonyan fertőtleníthetők. A folyókból, tavakból vagy a tengerből származó víz alaposabb tisztítást és fertőtlenítést igényel, mivel általában szennyezettebb, szerves és egyéb anyagokat tartalmaz. A RAS-ban a tiszta és fertőtlenített víz biztosításának tipikus módja a mechanikai szűrés és/vagy homokszűrés, amit UV- és/ vagy ózonkezelés követ.
2.25. ábra. Példa a befolyó víz fertőtlenítési célú kezelésére a recirkulációs rendszerben történő felhasználása előtt
A vizet a bal oldalon lévő mechanikai szűrőn szűrik át, majd a középső kamrában ózonnal kezelik. A víz két UV-kezelő egységen is áthalad, majd a fekete színű tárolótartályba kerül.
A recirkulációs rendszer létrehozása és üzemeltetése költséges dolog. A halpiacon mindenhol kiélezett a verseny, így a nyereségességhez a termelésnek hatékonynak kell lennie. Ezért kiemelten fontos a termelésre alkalmas fajok kiválasztása és egy hatékony rendszer kialakítása. Lényegében a cél az, hogy a halat magas áron értékesítsük, ugyanakkor az önköltséget minél alacsonyabb szinten tartsuk.
A haltermelés megvalósíthatósága szempontjából az egyik legfontosabb paraméter a víz hőmérséklete. Ennek az az oka, hogy a halak hidegvérű állatok, azaz testhőmérsékletük megegyezik annak a víznek a hőmérsékletével, amelyben tartózkodnak. A hal nem szabályozza testhőmérsékletét, mint a sertés, szarvasmarha vagy más melegvérű állatok.
A különböző halfajok optimális növekedési hőmérséklete eltérő. A mérsékelt égövi halak, mint például a pisztráng és a lazac, 15-20 °C körüli hőmérsékleten,míg a trópusiak, mint például a tilápia és az afrikai harcsa, 30 °C körüli hőmérsékleten érik el az optimális növekedési sebességet. A halak esetében is létezik felső
3.1. ábra. Az atlanti lazac növekedési sebessége 8 és 14 °C-on a hal méretének függvényében.
Növekedési sebesség (testtömeg% / nap)
Hal tömege (g)
a recirkulációs akvakultúráról
és alsó letális hőmérsékleti érték, és a termelőnek ügyelnie kell arra, hogy a haltermelés során e határokon belül maradjon, különben a halak elpusztulnak.
A recirkulációs rendszerben az optimális vízhőmérséklet elérésére és egész éven át való fenntartására költött összeg nem vész kárba. A halak optimális nevelési körülmények között való tartása jóval nagyobb növekedési sebességet eredményez, mint a természetes, gyakran az optimálistól távoli körülmények. Fontos megjegyezni azt is, hogy a recirkulációs rendszerben a tiszta víz, a megfelelő oxigénszint stb. előnyös hatásai pozitívan hatnak a megmaradási százalékra, a halak egészségére stb., ami végső soron kiváló minőségű terméket eredményez
A recirkulációs rendszerben való haltermelés gazdasági életképessége a nevelt halak méretétől függ. A fiatalabb korosztályú halak növekedési sebessége minden hőmérsékleten nagyobb, mint az idősebb halaké. Ez azt jelenti, hogy a fiatalabb halak tömeggyarapodása egységnyi idő alatt nagyobb, mint a nagyobbaké – lásd a 31 ábrát
A fiatalabb halak a takarmányt is jobban hasznosítják, mint a nagyobbak (takarmányhasznosítási együtthatójuk (FCR) alacsonyabb, vagyis hatékonyabb, mint a nagyobb halaké – lásd a 3.2. ábrát). A gyorsabb növekedés és a hatékonyabb takarmányértékesítés természetesen kedvező hatással van az önköltségre, mivel ez utóbbi a megtermelt hal kilogrammjára számítva kisebb lesz. A fiatal korosztályok nevelése azonban a teljes, áruhalig tartó termelési folyamatnak csak egy lépését jelenti. Természetesen a haltermelés során nincs lehetőség arra, hogy csak fiatal halakat állítsunk elő, mivel ezek csak korlátozott termelési potenciállal bírnak. Ennek ellenére, ha felmerül a kérdés, hogy milyen halat neveljünk a recirkulációs rendszerben, a legelső válaszunk az ivadék legyen. Egyszerűen észszerűbb az ivadékvagy növendékhal-termelésbe beruházni, mivel ezek termelése során magasabb árérték arányt érhetünk el. Jó példa erre a lazacágazat, ahol a ketreces haltermelés a növendék lazacok (smolt) tengeri hálóketrecekbe való kihelyezésén alapszik, ahol azután a halakat piaci méretig (körülbelül 5 kg) nevelik. A kihelyezett növendék lazacok mérete korábban 100 g körül mozgott, de manapság gyakran 400 grammos – vagy nagyobb – méretig is nevelik őket, hogy teljes mértékben kihasználják a recirkulációs akvakultúra rendszerekben rejlő növekedési potenciált.
A nagyobb halak recirkulációs rendszerben történő nevelése (az áruhaltermelés) megtermelt kilogrammonként általában többe kerül, mint a fiatal korcsoportok előállítása. Bár a nagyobb halaknál az egységnyi tömeggyarapodásra felhasznált oxigén mennyisége kevesebb, alacsonyabb takarmányértékesítő képességük miatt több takarmányt fogyasztanak. A haltermelésben a működési költség túlnyomó részét a takarmány teszi ki, így ez a legfontosabb ellenőrizendő és csökkentendő költségtényező.
A fentiek alapján amikor a halak nagyobb méretet érnek el, lassabban nőnek, és kevésbé jól hasznosítják a takarmányt, mint a fiatalabbak, ugyanakkor a rendszer
3.2. ábra. Az atlanti lazac takarmányhasznosítási együtthatója (FCR) egy recirkulációs rendszerben 14 °C-on a hal tömegének függvényében.
Hal tömege (g)
térfogatának igen jelentős részét elfoglalják. Még ha a nagy halak egyedszáma ugyanannyi is marad, mint kisebb korukban, a méretük lényegesen nagyobb, így több helyre, oxigénre és takarmányra van szükségük. A nagyobb halak nevelése a fiatalabbakkal szemben azt jelenti, hogy jelentős biomasszájú lassú növekedésű halat kell hosszú ideig a rendszerben tartanunk, míg készen nem állnak a lehalászásra. Így az áruhalnevelés esetén a beruházási és üzemeltetési költségek lényegesen nagyobbak lesznek.
Más tenyésztett állatokhoz, például a sertéshez, szarvasmarhához és csirkéhez képest a haltermelésben nagyon sok faj van jelen. A sertés, szarvasmarha vagy csirke piaca kevésbé diverzifikált, mint a halé, a fogyasztók csak különböző húsrészeket vagy ezek különböző méretű darabjait keresik, nem pedig különböző sertés-, szarvasmarha- vagy csirkefajokat. Ami a halakat illeti, ezek széles fajspektrummal rendelkeznek, és sok fogyasztó megszokta, hogy sokféle hal közül válogathat. Emiatt minden haltermelő számos halfaj iránt érdeklődhet. Az elmúlt néhány évtizedben mintegy száz vízi fajt vontak termelésbe. E fajok háziasításának üteme sokkal gyorsabb, mint a növényeké vagy egyéb állatoké.
Ha azonban megnézzük a termelt halak világszintű termelési volumenét, az összkép nem támasztja alá a termelés faji sokféleségét. A 3.3. ábrán látható, hogy a halfajok közül a ponty, a tilápia és más édesvízi fajok a termelt halak 47 százalékát adják. A termelt halak következő legnagyobb csoportját a lazac és a pisztráng alkotja, de ez a kategória csak két fajból áll. A többi, az “egyéb” kategóriába eső halak mintegy tíz fajt tesznek ki. Fel kell tehát ismernünk, hogy bár rengeteg fajt lehet nevelni, ezek közül világszinten csak néhány válik valóban sikeressé. Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden új halfaj akvakultúratermelésbe vonása kudarc volt. Mindössze tudatában kell lennünk annak, hogy
3.3. ábra. A vízi élelmiszertermékek globális akvakultúra-termelésének megoszlása 2018-ban
Ponty és egyéb pontyfélék
Puhatestűek
Forrás: FAO
Egyéb rákfélék
Egyéb édesvízi halak
Garnélák
Tilápiák és egyéb
bölcsőszájú halak
Lazac és pisztráng
Egyéb
az új halfajok globális termelési volumene korlátozott, és termelésük sikere vagy kudarca igen nagy mértékben a piaci feltételektől függ.
Egy presztízsterméknek számító halfaj kis mennyiségben történő előállítása a magas ár miatt jövedelmező lehet. Mivel azonban a presztízstermékek piaca korlátozott, ha a termelés, és ezáltal a termék elérhetősége nő, az ár gyorsan visszaeshet. Nagyon jövedelmező lehet elsőként és egyetlenként jelen lenni a piacon egy új termelt fajjal. Másrészről azonban ez kockázatos vállalkozás, amelynél mind a termelés, mind a piacfejlesztés nagyfokú bizonytalansággal jár.
Egy új faj termelésbe vonása során azt sem szabad elfelejteni, hogy ilyenkor egy vadon élő fajt hozunk be a természetből. Ezeket a fajokat vadon fogják be, majd akvakultúrában szaporítják, hogy kiderüljön, jól növekednek-e és alkalmasak lehetnek-e a domesztikációra (háziasításra). A háziasítás sikerét sok tényező befolyásolhatja, mint például az általános viselkedés, a növekedési teljesítmény, a növekedési sebesség genetikai változékonysága, a takarmányhasznosítási együttható, a megmaradási százalék, a korai ivarérés vagy a betegségekre való hajlam. Így nagy az esélye annak, hogy a természetes vizekből begyűjtött halak teljesítménye nem fog megfelelni a halgazdálkodó elvárásainak. A vad állományokkal vírusok is behurcolhatók, amelyek egy része több évi nevelés után is jelentkezhet. Ez demoralizáló élmény lehet.
Nem könnyű feladat általános ajánlást adni arra vonatkozóan, hogy mely fajokat érdemes recirkulációs rendszerben termelni. A haltermelő vállalkozás sikerét számos tényező befolyásolja, például a helyi építési költségek, a villamosenergia-ellátás
3. fejezet: Halfajok a recirkulációs rendszerben
költségei és biztonsága, a szakképzett személyzet rendelkezésre állása stb. Azonban mielőtt bármi egyébről szó lenne, két fontos kérdést mindenképpen fel kell tenni magunknak: először is, hogy a szóban forgó halfaj képes-e jó teljesítményt nyújtani egy recirkulációs létesítményben, másodszor pedig, hogy van-e a fajnak olyan piaca, amely elég magas árat és értékesítési volument biztosít ahhoz, hogy a projekt nyereséges legyen.
Az első kérdés viszonylag egyszerűen megválaszolható. Biológiai szempontból minden olyan hal, amelyet sikeresen nevelnek hagyományos akvakultúrában, ugyanolyan könnyen nevelhető recirkulációs rendszerben is. Mint említettük, a recirkulációs halgazdaságban a környezet pontosan hozzáigazítható a nevelt faj igényeihez. A recirkulációs technológia önmagában nem akadálya bármely új faj termelésbe vonásának. A halak ugyanolyan jól, sőt gyakran még jobban is növekednek a recirkulációs egységben. Az, hogy gazdasági szempontból jól teljesítenek-e, már bizonytalanabb, mivel ez a piaci viszonyoktól, a beruházástól, a termelési önköltségtől és a faj növekedési képességétől is függ. Az általában lassan növekvő halak, mint például az extrémen hidegvízi fajok nevelése megnehezíti az olyan éves termelési volumen elérését, amely indokolhatja a létesítménybe történő beruházást.
Az, hogy egy recirkulációs rendszerben nevelt faj számára kedvezőek-e a piaci feltételek, jelentős mértékben függ a többi termelő konkurenciájától. Ez nem korlátozódik a helyi termelőkre: a halkereskedelem globális üzlet, így a verseny is globális. Lehet, hogy a Lengyelországban tenyésztett pisztrángnak vietnami harcsával vagy norvég gazdaságokból származó lazaccal kell versenyeznie, mivel a halak könnyen és viszonylag alacsony költséggel forgalmazhatók az egész világon.
Mindig azt javasolták, hogy a recirkulációs rendszereket értékes halak előállítására használjuk, mivel a magas eladási ár magasabb önköltséget enged meg. Ugyanakkor létező tendencia a recirkulációs rendszerek alacsonyabb árú halfajok (pl. adagos pisztáng, tilápia vagy afrikai harcsa) termelésére való felhasználása is. Ez leggyakrabban a természetes vízellátás korlátozottságával vagy a szennyvízkibocsátással kapcsolatos környezetvédelmi aggályokkal függ össze.
A recirkulációs technológia viszonylag alacsonyabb árú szegmensbe (pl. az adagospisztráng-üzletágba) történő belépésének jó példája a dániai recirkulációs pisztrángfarmok koncepciója. A versenyképességhez azonban az ilyen termelési rendszereknek hatalmas méretűnek kell lenniük, 1000 tonnás vagy nagyobb termelési volument kell biztosítaniuk. A lazacágazatban a hagyományos ketreces nevelési technológia alternatívájaként jelenleg igen nagy érdeklődés mutatkozik óriási, mintegy 10 000 tonnás kapacitású szárazföldi lazacfarmok fejlesztése iránt. A legtöbb ilyen szárazföldi projekt a RAS-technológián alapul, nemcsak a víztakarékosság és a szennyvízkibocsátás csökkentése érdekében, hanem azért is, hogy a termelést a fogyasztókhoz közel hozzák. A nagyvárosok közelében elhelyezkedő recirkulációs lazacfarmok nemcsak friss halat biztosítanak, de a friss lazac külföldről repülőn történő szállításával járó CO2-emisszió kiküszöbölésével a környezetet is kímélik.
a recirkulációs akvakultúráról
A konkrét halfajok recirkulációs termelésre való alkalmassága számos különböző tényezőtől függ, mint például a jövedelmezőség, a környezetvédelmi szempontok és a biológiai alkalmasság. Az alábbi táblázatokban a halfajokat recirkulációs rendszerben történő nevelésük kereskedelmi észszerűsége szempontjából soroltuk kategóriákba.
Megjegyzendő, hogy a halak fiatal korcsoportjai esetében mindig ajánlott a recirkuláció alkalmazása, mert a kisebb halak gyorsabb növekedésük révén különösen alkalmasak az ellenőrzött környezetben történő tartásra, amíg el nem érik a kihelyezéshez szükséges méretet.
A következő halak jó biológiai teljesítményüknek és a megfelelő piaci feltételeknek köszönhetően érdeklődésre tarthatnak számot a recirkulációs akvakultúrában történő áruhaltermelés szempontjából:
Atlanti lazac smolt (Salmo salar)
14 °C
Angolna (Anguilla anguilla)
24 °C
Fűrészes sügér
(Epinephelus spp.)
28 °C
Szivárványos pisztráng (Oncorhynchus mykiss)
16 °C
A tavi szaiblingot vagy ennek pataki szaiblinggal alkotott hibridjét régóta sikerrel nevelik a hidegvízi akvakultúrában.
A növendék lazacot smoltnak nevezik. Édesvízben nevelik, majd sós vízbe helyezik át áruhaltermelés céljából. A smoltot sikerrel nevelik recirkulációs rendszerekben
A recirkulációs akvakultúrában bizonyítottan sikeres faj. Fogságban nem szaporodik, az ivadékot a természetből kell begyűjteni. Veszélyeztetett faj, így mérlegelni kell, hogy termelése etikailag indokolható-e.
Elsősorban Ázsiában termelt sósvízi halak. Számos különböző fajuk van. Szaporításuk és lárvanevelésük tudást igényel. Az áruhalnevelés viszonylag egyszerű.
Specializált piacokon korrekt vagy magas áron értékesíthető.
A növendék lazac piaca általában igen jó. A kereslet folyamatosan növekszik, és a nagyobb méretű smolt piaca is bővül.
A faj veszélyeztetett státusa egyes vevőket visszariaszthat a vásárlásról.
Elsősorban a helyi piacokon értékesítik. Az olyan területeken, ahol a termelést számos kistermelő végzi, jó áron értékesíthetők.
Könnyen nevelhető. Az édesvízi recirkulációt széles körben alkalmazzák az ivadékneveléstől az adagos méretű halak neveléséig bezárólag. Recirkulációs akvakultúrában nagyobb méretű pisztráng is termelhető, mind édes-, mind sósvízben. A legtöbb piacon viszonylag kiélezett a verseny, termékdiverzifikációra van szükség
Tengeri sügér/ Aranydurbincs (Dicentrarchus labrax / Sparus aurata)
24 °C
Tokfélék (Acipenser spp.)
22 °C
Nagy rombuszhal (Scophthalmus maximus)
17 °C
Fehérlábú ostorgarnéla (Penaeus vannamei) 30 °C
Sárgafarkú fattyúmakréla (Seriola lalandi) 22 °C
Sósvízi akvakultúrában nevelt halak fejlett ketreces haltermelési ágazattal. Lárvastádiumuk jó nevelési készségeket igényel. Recirkulációs rendszerekben igazoltan jól növekszenek.
Többnyire kiélezett piaci viszonyok, de a friss hal egyes területeken lokálisan jó áron értékesíthető.
Számos fajt magában foglaló, viszonylag könnyen nevelhető édesvízi halcsoport. Egyes életszakaszaik speciális készségeket igényelnek. Recirkulációs rendszerekben történő termelésük növekszik.
Az anyaállomány kezelése és a keltetőházi szaporítás megfelelő készségeket igényel. Recirkulációs rendszerekben igen jól növekszik.
A halhús vonatkozásában a piaci helyzet megfelelő. A jelek szerint a kaviár üzletág a luxuspiacokon növekvő tendenciát mutat.
A nemzetközi piaci helyzet általában bonyolult, a helyi piacokon az árak magasabbak lehetnek.
Igen gyakori garnélafaj az akvakultúrában. Recirkulációs rendszerben igazoltan sikeresen nevelhető piaci méretig. Termelési módszerei folyamatosan fejlődnek.
A sárgafarkú fattyúmakréla sósvízi faj, amely bizonyítottan jó teljesítményt nyújt ketrecekben és recirkulációs rendszerekben
A garnéla ára általában jó, és a halak árához képest magas.
Piaci ára jó. Specializált piacokon értékesítik.
A következő halak alacsony piaci ára megnehezíti recirkulációs akvakultúrában történő nyereséges termelésüket, így fontos, hogy kellő erőfeszítéseket tegyünk marketingjük és értékesítésük érdekében:
Afrikai harcsa (Clarias gariepinus)
28 °C
Barramundi (Lates calcarifer) 28 °C
Ponty (Cyprinus carpio)
26 °C
Pangasius (Pangasius bocourti)
28 °C
Csapó sügér (Perca fluviatilis)
17 °C
Nílusi tilápia (Oreochromis niloticus)
28 °C
Nagy maréna (Coregonus lavaretus)
15 °C
Nagyon könnyen nevelhető édesvízi hal. Ellenálló és gyorsan növekvő, recirkulációs rendszerekben jó teljesítményt nyújt. A termelésnek nagyon költséghatékonynak kell lennie.
Más néven ázsiai tengeri sügér. Édesés sósvízben is megél. A lárvanevelés tudásigényes, az áruhalnevelés viszonylag egyszerű.
A recirkulációs akvakultúrarendszerekben minden pontyféle igen jól növekszik. A fő kihívást az önköltség minimális szintre szorítása jelenti.
Ezt a harcsafajt nagy földmedrű tavakban termelik, főként Vietnamban. Lenyűgöző módon képes az optimálistól eltérő körülmények között túlélni és növekedni.
Recirkulációs rendszerekben igazoltan jól növekvő édesvízi hal, amelyet ennek ellenére nem hasznosítanak széles körben
Mérsékelt vagy alacsony ár. A halak nagy részét élve értékesítik a helyi piacokon. Erőteljes marketing-erőfeszítésekre van szükség
Elsősorban helyi piacokon értékesítik, korrekt áron. A nemzetközi piac a globális marketing növekedésével várhatóan növekedni fog.
A pontyfélék a legtöbb piacon alacsony árú fajoknak számítanak, de szezonális ünnepek alkalmával egyes piacokon magasabb áron is értékesíthetők.
A globális halpiacokon alacsony árkategóriájú terméknek számít, ami nem hagy érdemi mozgásteret az önköltség terén.
Korlátozott piac ingadozó árakkal.
Az akvakultúra egyik domináns halfaja, ellenálló és gyors növekedésű. A versenyképesség érdekében a termelési önköltséget minimális szintre kell szorítani.
A marénafélék édesvízi halak, amelyek akvakultúrában, így recirkulációs rendszerekben is termelhetők.
A nemzetközi piacon alacsony vagy mérsékelt áron értékesíthető, helyi szinten magasabb árak is lehetségesek.
Az árak viszonylag alacsonyak, mivel erős verseny áll fenn a természetes vizekből kifogott fajokkal.
Az alábbi halak recirkulációs akvakultúrában vagy általában akvakultúrában történő kereskedelmileg életképes léptékű termelése igen nehéz, akár biológiájuk bonyolultsága, akár a komplikált piaci helyzet miatt:
Közönséges tőkehal (Gadus morhua) 12 °C
Atlanti lazac, nagy (Salmo salar) 14 °C
Kékúszójú tonhal (Thunnus thynnus) 24 °C
Cobia (Rachycentron canadum)
28 °C
Kisfejű lepényhal (Microstomus kitt) 17 °C
Süllő (Sander lucioperca) 20 °C
Recirkulációs rendszerben történő ivadéknevelése sikeresnek bizonyult. A nagyobb tőkehalak piaci méretig történő nevelése további fejlesztő munkát igényel, és így recirkulációs akvakultúrában történő felhasználásra kevéssé alkalmasak.
A nagyobb méretű lazacokat hagyományosan tengeri hálóketrecekben nevelik az 5 kg-os vagy nagyobb piaci méret eléréséig. Gyorsan fejlődik a hatalmas szárazföldi recirkulációs rendszerekben történő áruhaltermelés.
Mindmáig az egyetlen jövedelmező termelési technológia a vadon fogott halak hizlalása. A teljes életciklus kereskedelmi léptékű akvakultúra-rendszerekben történő szabályozása még kidolgozás alatt áll.
A sósvízi akvakultúra viszonylag új, jó húsminőségű hala. Az áruhaltermelés ketreces akvakultúrában történik. A termelési volumen növekedni látszik, bár a tenyésztés terén még vannak akadályok.
Új faj, amelynek akvakultúrában történő termelése különböző akadályok miatt (mint például a faj genetikája, biológiája, takarmányozása stb.), még nem teljesen kidolgozott.
Nehezen nevelhető édesvízi hal. A lárvanevelés problémás, az áruhalnevelés valamivel könnyebbnek tűnik. Csak néhány olyan recirkulációs rendszer létezik, amely sikerrel termeli.
A piacot erősen befolyásolják a természetes vízi fogások, ezért az árak ingadoznak.
A globális piacot a norvég lazac marketingje uralja. Megfigyelhető tendencia a tanúsított termékek felé történő elmozdulás.
A tonhal kiszámíthatatlanul változó globális piacán igen magas áron értékesíthető.
Piaca kevéssé fejlett, a legtöbb piacon nem ismerik.
Csúcskategóriás, stabil és magas árú termék
Jó vagy korrekt árak. A természetes vízi állományok csökkenésével és a fogyasztás növekedésével a kereslet várhatóan növekedni fog.
A recirkulációs halgazdaság létesítésének ötlete mögött gyakran nagyon eltérő nézetek húzódnak meg arról, hogy mi a fontos és az érdekes. Az emberek hajlamosak azokra a dolgokra összpontosítani, amelyeket már ismernek, vagy amelyeket a legizgalmasabbnak találnak, és közben megfeledkezni a projekt egyéb vonatkozásairól.
A projekt elindítása előtt öt fő kérdésre szükséges figyelmet fordítani:
• A szóban forgó hal eladási ára és piaca
• A helyszín kiválasztása, beleértve a hatósági engedélyezést is
• Rendszertervezés és termeléstechnológia
• Munkaerő, beleértve egy elkötelezett vezetőt is
• A teljes projekt finanszírozása a működőképes vállalkozásig.
Eladási ár és piac
A legelső dolog, amit ki kell deríteni, hogy a hal elfogadható áron és megfelelő mennyiségben értékesíthető-e. Ezért fontos, hogy bármely további lépés előtt megfelelő piaci felmérést végezzünk. A bolti halárak erősen eltérnek a termelői áraktól. A halak eljuttatása a gazdaságról a szupermarket halpultjáig hosszú folyamat, amely magában foglalja a leölést, a zsigerelést, a csomagolást és a szállítást is. A felmerülő költségek jelentősek lehetnek, így az általános költségbecslés során ezekkel is számolni kell. A haszonból a szupermarket és a közvetítők is kiveszik a részüket, a hal zsigerelése miatti súlyvesztés pedig természetesen jelentősen megváltoztatja a megvásárolt hal végső tömegét.
Helykiválasztás és engedélyezés
A jó helyszín kiválasztása nagyon fontos. A recirkulációs technológia víztakarékossága ellenére nyilvánvaló, hogy a haltermeléshez vízre van szükség. A felszín alatti vizek tisztaságuk és viszonylag alacsony hőmérsékletük miatt messze a legelőnyösebb vízforrásnak számítanak. A víz folyóból, tóból vagy tengerből történő közvetlen kivétele nem ajánlott, hacsak a betegségek elkerülése érdekében alapos vízkezelésnek nem vetik alá. Tengervíz esetén többnyire célszerű homokszűrőt létesíteni vagy fúrt kútból származó vizet használni.
4.1. ábra: A projektötlettől a végtermékig tartó folyamat folyamatábrája
Előzetes projekt / tervezés
A helyszínválasztás sok munkával is jár, amikor engedélyért folyamodunk a helyi, regionális vagy nemzeti hatóságokhoz a halgazdaság létrehozására. Az emberek gyakran alábecsülik, hogy mennyi ideig tart és milyen nehéz engedélyt szerezni a vízkibocsátásra a halgazdaságból. Még ha a kifolyó vizet alaposan meg is tisztítjuk, és minden lebegőanyagot el is távolítunk, a tápanyagokat tartalmazó elfolyóvíz így is mindig aggasztja a hatóságokat. Célszerű előzetes tervet készíttetni, amellyel kellő időben meg lehet keresni az illetékes hatóságokat az építési, vízhasználati, kibocsátási stb. engedélyek beszerzése céljából.
Rendszertervezés és technológia
Sok haltermelő hajlamos arra, hogy magára vállalja a rendszerek vagy egyéb technikai megoldások tervezését és létesítését. Ez első pillantásra érthető is, hiszen mindenki szeretné csökkenteni a költségeket, és érvényesíteni saját ötleteit. Történetileg azonban sok recirkulációs rendszer alul van tervezve, például az adott mennyiségű hal neveléséhez szükséges oxigén, vízátfolyás és helyigény tekintetében. A halak biológiai szükségleteinek megértése és a recirkulációs folyamat során keletkező salakanyagok eltávolítását biztosító méretezés szükségességének felismerése gyakran elmarad, ami a rendszerek hibás méretezését, illetve alulméretezését eredményezi. Az ilyen projektek nem csak a tulajdonosra, hanem az egész ágazat jó hírére nézve is hátrányosak. A legjobb, ha professzionális rendszerszállítót bízunk meg a munkával, akivel meg lehet beszélni a projekttel és a technológiával kapcsolatos elképzeléseket, valamint közösen megtalálni a gazdaság kialakítására vonatkozó optimális megoldást. A haltermelőnek így nem kell belevesznie a műszaki megoldások és tervezési feladatok részleteibe, inkább a halgazdaság üzemeltetésével és működésének optimalizálásával töltheti az idejét. A haltermelő és a technológiaszolgáltató együttműködése előnyös a projektfejlesztés sikere szempontjából, azonban ehhez egyértelmű felelősségmegosztásra van szükség. A rendszerszállítók többnyire igen szisztematikusan dolgoznak, végig gondozva a projektet a kezdeti tervezéstől a kivitelezésig, majd a gazdaság beindításáig. Egyes rendszerszállítók a megfelelő átadás és a hosszú
4. fejezet: A projekt tervezése és megvalósítása
távú siker érdekében még az üzem napi irányításához és működtetéséhez is támogatást nyújtanak
Munkaerő
Ahhoz, hogy a gazdaság irányítása professzionális módon történjen az év minden napján, beleértve a hétvégéket és az éjszakákat is, létfontosságú, hogy szakképzett alkalmazottakat találjunk. Rendkívül fontos, hogy megtaláljuk a gazdaság általános működtetését ellátó vezetőt, aki teljes mértékben elkötelezett a munka iránt, és a cégtulajdonosokhoz hasonlóan törekszik a sikerre. A halak élőlények, és ahhoz, hogy egészséges és biztonságos környezetben növekedjenek, elengedhetetlen a gondos irányítás. Az elkövetett hibák vagy a helytelen irányítás azonnali és drasztikus hatást gyakorolnak a termelésre és a halak jólétére. Az akvakultúraágazat növekedésével és professzionálisabbá válásával egyre nyilvánvalóbb a jól képzett alkalmazottak iránti igény. A képzés és oktatás egyre inkább a modern akvakultúra fontos részévé válik.
A teljesprojekt-finanszírozás szükségességét gyakran alábecsülik. Egy új halgazdaság építése és beindítása során a tőkeköltségek nagyon magasak, különösen, ha RAS-technológiáról van szó. A befektetők minden jel szerint arról is megfeledkeznek, hogy a halak piaci méretig való nevelése türelmet igényel. Az építkezés megkezdésétől a haleladásból származó első bevételek jelentkezéséig tartó idő kettő-négy évig tart, a projekt nagyságától, a telep helyétől és a faj piaci méretétől függően. A pénzforgalom mielőbbi beindítása érdekében javasolt a kezdeti szakaszban több halat telepíteni a rendszerbe, majd ezt a többletet az első évben kisebb egyedsúllyal értékesíteni mindaddig, amíg a logisztika el nem éri a tervezett napi termelést mind mennyiség, mind méret tekintetében. További fontos szempont, hogy a teljes beruházási és forgótőke-szükséglet becslése során minden költséget figyelembe kell venni, illetve vésztartaléknak is rendelkezésre kell állnia a váratlan meghibásodások vagy szükségletek esetére. A recirkulációs rendszerben a technológia és a biológiai működés kölcsönösen függenek egymástól. Ez azt jelenti, hogy ha valamely technológiai megoldás nem áll rendelkezésre, alul van méretezve vagy nem működik, akkor a recirkuláció elve súlyosan sérül. Ez végső soron hatással lesz a halak jólétére és növekedési teljesítményére, ami pedig a halak gyenge minőségét és a tervezettnél alacsonyabb hozamát eredményezheti. Másként fogalmazva, a haltermelésben így nem lehet sikert elérni.
Az egész projekt szisztematikus áttekintéséhez üzleti tervet kell készíteni. Az üzleti terv megírásának vagy a piacfelmérés végrehajtásának részletezése túlmutat a jelen kézikönyv keretein, az ilyen témákkal kapcsolatos részletes információkat máshol keressük. Azonban annak érdekében, hogy iránymutatást adjunk az olvasónak egy haltermelési projekt kialakításához, az alábbiakban megadjuk egy üzleti terv tervezetét, valamint példákat hozunk költségvetési és pénzügyi számításokra is.
A vállalkozások indításának bemutatását, illetve üzleti tervek mintáit online is megtalálhatjuk egyszerű kereséssel, vagy olyan internetes forrásokon keresztül, mint például a: www.bplans.com
4.2. ábra. Egy üzleti terv főbb elemei (a Palo Alto Software Ltd. nyomán)
1. Vezetői összefoglaló:
Cél, küldetés és a siker kulcstényezői
2. A vállalkozás bemutatása:
Tulajdonosi kör, partnerek
3. Termékek:
Termékelemzés
4. Piacelemzés összefoglalása:
Milyen a piac szegmentációja?
Mi lesz a célpiac?
Milyenek a piaci igények?
Versenytársak?
5. A stratégia és a megvalósítás összefoglalása
Versenyelőny
Értékesítési stratégia
Értékesítési előrejelzés
6. A vezetés bemutatása
Személyzeti terv és a vállalkozás szervezeti struktúrája
7. Pénzügyi terv
Alapvető feltételezések
Fedezeti elemzés
Várható nyereség és veszteség Cash flow és mérlegkimutatás
4. fejezet: A projekt tervezése és megvalósítása
Összefoglalva az üzleti terv kötelező költségvetési tervezési elemeit, ezek az alábbiakat foglalják magukban:
• Beruházási terv (CAPEX)
(Tőkebefektetés, összes tőkeköltség)
• Működési költségterv (OPEX)
(Működési költség, a vállalkozás működtetése)
• Likviditási terv (Likviditás, vállalkozás működőképessége)
Annak érdekében, hogy a részletes költségvetési tervezés során minden költséget figyelembe vegyünk, mindenképpen ajánlott egy hivatásos könyvelővel konzultálni. A befektetők meggyőzéséhez, a banki hitelfelvételhez és a finanszírozó intézmények megkereséséhez szintén jól dokumentált költségvetési tervre van szükség.
A termelés tervezése
A fentiek mellett fontos a halak biológiai produkciójának részletes megtervezése és a terv gondos beépítése a költségvetésbe. A termelési terv alapvető eszköz annak kiszámítására, hogy egy adott időpillanatban hány tonna hal lesz lehalászásra kész. A haltermelő általában évente több alkalommal helyez ki ikrát vagy ivadékot a gazdaságba, hogy az év során folyamatosan biztosítsa az áruhalellátást. A halakat különböző méretcsoportokba sorolja, míg azok el nem érik végső méretüket. A termelési terv a szóban forgó halfaj növekedési teljesítményén alapul, és növekedési görbeként írható le.
4.3. ábra. Recirkulációs rendszerben 14 °C-on nevelt atlanti lazac várható növekedési görbéje
Tömeg (g)
Lehalászás
Napok száma a táplálkozás megkezdésétől
A görbe takarmányozási táblázatok adatain alapszik, a recirkulációs lazactermelés tapasztalatai alapján korrigálva.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
A nevelt halak teljesítménye a gyakorlatban többnyire jobb – vagy rosszabb –a tervezettnél, ezért a termelési tervet a termelés során felül kell vizsgálni. A termelési terv kidolgozása alapvetően a halállomány növekedésének kiszámításából áll, jellemzően hónapról hónapra. Azonban a terv véglegesítésekor figyelembe kell venni a gyakorlati tapasztalatokat és a más gazdálkodókkal folytatott konzultációkat is.
A termelés kiszámításához és tervezéséhez számos szoftver áll rendelkezésre. Ezek mind a kamatszámításon alapulnak, és a hal napi növekedési sebességét százalékosan fejezik ki. A növekedés sebessége a halfajtól, a hal méretétől és a vízhőmérséklettől függ. A különböző halfajok természetes élőhelyük függvényében eltérő optimális nevelési hőmérséklettel rendelkeznek, a fiatalabb halak növekedési sebessége pedig nagyobb, mint az idősebbeké.
Természetesen e számítások szerves részét képezi a takarmányfogyasztás és a takarmányhasznosítási együttható (FCR) is. A termelési terv készítésének egyik megközelítési módja a szóban forgó hal takarmányozási táblázatának beszerzését foglalja magában. Ilyen táblázatok a takarmánygyártóknál állnak rendelkezésre, és egyaránt figyelembe veszik a halfajt, a halak méretét és a víz hőmérsékletét (lásd 4.3. ábra).
4.1. táblázat. Példa különböző méretű tokhalak ajánlott takarmányozási intenzitására a hal testtömegének százalékában megadva, különböző vízhőmérsékleten
A takarmányozást a termelési stratégiához és a nevelési körülményekhez, valamint a takarmánytípus megválasztásához kell igazítani. Az ajánlott szint szerinti etetés biztosítja a legjobb FCR-t, így takarmányozási költséget takarít meg és csökkenti az anyagcseretermékek kiválasztását. A takarmányozási intenzitás növelése gyorsabb növekedést, de egyben magasabb FCR-t is eredményez. Forrás: BioMar.
A takarmányozási intenzitást az FCR-rel elosztva megkapjuk a hal növekedési rátáját. A napi súlygyarapodás a továbbiakban az alábbi módon kifejezett kamatszámítási képlet segítségével számítható ki:
K n = K0(1+r)n
4. fejezet: A projekt tervezése és megvalósítása
ahol “n” a napok száma, “K0” a hal tömege a 0-dik napon, “Kn” a hal tömege az n-edik napon, “r” pedig a növekedési ráta. Egy 100 g tömegű, napi 1,2 százalékkal gyarapodó hal tömege 28 nap után:
K 28 nap = K 100 g (1+0,012)28 nap = 100 (1,012)28 = 139,7 g
Ez az egyenlet a halak méretétől vagy számától függetlenül használható a halállomány gyarapodásának kiszámítására, és így pontos termelési terv készítésére, amely kiterjed arra is, hogy mikor kell válogatni és több tartályba szétosztani a halakat. Nem szabad megfeledkezni arról sem, hogy a termelési terv kidolgozásakor le kell vonni a kallódást. Célszerű havi bontásban számolni, havi kb. 1 százalékos mortalitási százalékkal, a tapasztalatok alapján korrigálva. Egy hónapot ne 30 teljes nappal vegyünk számításba, mivel többnyire vannak olyan napok, amikor a halakat különböző kezelések miatt nem etetjük. A fenti példában ezért számoltunk 28 nappal.
Költségek és beruházások
A beruházási költség erősen függ a recirkulációs üzem építési módjától, ez pedig az országtól és az építési terület helyi viszonyaitól. A 4.2. táblázatban látható egy beruházási költségvetés példája, százalékban kifejezett becsült adatokkal, amely a telek árát nem tartalmazza.
4.2. táblázat. Példa egy teljesen recirkulált, fedett rendszer beruházási költségvetésére, százalékban kifejezett becsült adatokkal. A költségeloszlás a rendszer típusától, a halfajtól és a helyszíntől függően változhat.
Beruházási költségvetés Tőkeköltségek aránya
Építési munkák: Telekalakítás, épületek, betonozási munkák és építkezés, fővezetékek, villanyszerelés, járdák 46%
RAS: Tervezés és felszerelés, szállítás és üzembe helyezés 33%
Halnevelő medencék be- és kifolyóikkal 12%
Etető- és világítórendszerek 2% Fűtés, hűtés, szellőztetés 3%
Halak kezelése (csővezetékeket is beleértve) 3%
Üzemeltetési berendezések 1%
a recirkulációs akvakultúráról
A költségek jelentős mértékben függenek attól is, hogy a halnevelő rendszerben a halak minden fejlődési szakaszát neveljük-e, vagy csak áruhalnevelés folyik, illetve hogy a rendszert épületen belül alakítjuk-e ki vagy sem. Az ilyen döntések függenek az éghajlattól, a halfajtól, a termelés céljától stb. Egyértelmű tendencia, hogy minél nagyobb a recirkuláció mértéke, annál inkább épületen belül kell kialakítani a rendszert.
A teljesen beltéri RAS-alapú gazdaságok esetében, beleértve ezek összes létesítményét, mint például a halkeltetőt, az etetőrendszerekkel ellátott ivadék- és áruhalnevelő rendszereket, a halválogató eszközöket, a befolyó- és elfolyóvíz kezelését stb., a teljes beruházási költség (CAPEX) mindennel együtt kilogramonként és évente elérheti a 12–20 eurót (vagy még többet is).
Minél nagyobb a megtermelt hal lehalászási mérete, annál magasabb a beruházási költség, mivel a nagyobb halak nevelése azonos termelési volumen eléréséhez nagyobb rendszer- és tartálytérfogatot igényel, mint a kisebb halaké. Így a nagyobb halak, például a piaci méretű, 4–5 kg-os lazac előállítására szolgáló rendszerek a spektrum felső szélén helyezkednek el, a teljes rendszerre vonatkoztatva évente és kilogrammonként mintegy 20 EUR költséggel. A skála másik végén pl. egy adagos méretű pisztráng előállítására szolgáló komplett RAS-projekt kevesebb költséggel jár, mivel a kisebb halak
4.4. ábra. Példa a költségek eloszlására egyetlen, adagos méretű pisztrángot (2000 tonna/év) termelő recirkulációs egységben, amely növendékhalat szerez be, majd azt 300–500 grammos méretig neveli.
A teljes önköltség egy kilogramm megtermelt élőhalra számítva valamivel több, mint 2 EUR/kg.
4. fejezet: A projekt tervezése és megvalósítása
gyorsabb növekedése miatt a medencetérfogat köbméterére vetített termelési hatékonyság jóval magasabb lesz.
A legkisebb pénzbefektetést azok a kültéri haltenyésztési modulok igénylik, amelyek kisebb piaci méretű halakat termelnek (pl. tilápia, harcsa vagy pisztráng) egyszerűbb, csak az áruhalnevelés végső szakaszát biztosító recirkulációs rendszerekben. Az ilyen egyszerű, ivadéktól az adagos piaci halig tartó halnevelésre tervezett áruhaltermelő RAS-modulok beruházási költsége –1000 tonnás vagy nagyobb tervezett kapacitás esetén, az épületek, a bejövő víz kezelési stb. költségei nélkül – a megtermelt hal kilogrammjára számítva mintegy 6 EUR/év.
A korszerű haltermelés során figyelembe kell venni a méretgazdaságosságot. A költségvetés készítésekor észrevehető, hogy egy nagyobb gazdaság megépítése során a beruházási költségek és a megtermelt hal egységnyi tömegére vonatkoztatott működési költségek alacsonyabbak, mint egy kisebb gazdaság létesítése során. Az áruhalnevelő RAS-gazdaságok hozama általában mintegy 500 tonnától 10 000 tonnáig terjed évente. A kisebb gazdaságok többnyire értékesebb halak, például a süllő vagy a nagy rombuszhal termelésére irányulnak, míg a nagyobbak az alacsonyabb árú halakéra, mint a tilápia és a harcsa. E szabály alól kivételt képeznek a nagy szárazföldi lazactermelő recirkulációs rendszerek, ahol a viszonylag jó piaci ár ellenére a gazdaságok hatalmas méretűek. Ez azonban összefügg azzal is, hogy a lazactermelő recirkulációs rendszerek a kisebb és gyorsabban növekvő halakhoz, pl. a harcsához vagy a tilápiához képest nagyobb méretű és lassabban növekvő halakat nevelnek.
Ami a földvásárlást illeti, a recirkulációs üzem alapterülete a halfajtól és a termelési intenzitástól is függ. Általánosságban elmondható, hogy egy recirkulációs létesítmény alapterülete 100 tonna halra számítva nagyjából 1000 m2. Minél nagyobb az össztermelés, annál kisebb területre van szükség 100 tonnánként, mivel a medencék nagyobbra és mélyebbre építhetők. Így egy nagy, 1000 tonnás halgazdasághoz csak körülbelül 7000 m2-re lesz szükség. Azonban a környező infrastruktúra, mint például a vízkivétel, az elfolyóvíz-kezelés, a halak rakodása, az úthálózat stb. gyakran ennél nagyobb területet is megkövetel.
A 4.4. ábrán bemutatott példában figyelemre méltó a költségek 7 százalékát kitevő energiafogyasztás. Az áramfogyasztásra mindig fontos odafigyelni, akkor is, ha nem ez a domináns költség. Sok RAS-típus villamosenergia-költsége tulajdonképpen nem sokkal magasabb, mint számos hagyományos gazdaságé, ahol a lapátkerekes levegőztetők, visszaforgató szivattyúk, oxigénkúpok és egyéb berendezések használata igen jelentős mennyiségű energiát fogyaszt.
Mint a 4.4. ábrán látható, a takarmányköltség messze a legnagyobb kiadási tétel, ami egyben azt is jelenti, hogy az ezzel való jó gazdálkodás kiemelt fontosságú tényező. Az FCR javítása igen pozitív hatással van a termelés hatékonyságára, mivel így a halak súlygyarapodása a felhasznált takarmány egységnyi
a recirkulációs akvakultúráról
tömegére számítva nagyobb lesz, míg a RAS mechanikai és biológiai szűrőinek terhelése csökken.
A függelékben található egy ellenőrző lista azon biológiai és műszaki kérdésekről, amelyek befolyásolhatják a recirkulációs rendszer működőképességét. Ez a lista a projekt megvalósítása során jól használható a részletek és a lehetséges akadályok azonosítására.
A hagyományos haltermelésről a recirkulációra való átállás nagy mértékben megváltoztatja a napi rutinfeladatokat és a gazdaság vezetéséhez szükséges készségeket. A haltermelőnek a halakat és a vizet is kezelnie kell. A vízzel való gazdálkodás és a víz minőségének megőrzése ugyanolyan fontossá, ha nem fontosabbá válik, mint a halak gondozása. A hagyományos átfolyóvizes gazdaságok megszokott napi munkavégzési rendje a nap 24 órájában folyamatosan működő gépezet finomhangolásává válik. A teljes rendszer automatizált felügyelete révén a gazdálkodó mindenkor hozzáfér a gazdasággal kapcsolatos információkhoz, az esetleges vészhelyzetekről pedig a riasztórendszernek köszönhetően értesül.
5.1. ábra. A szűrőkben és a medencékben gyakran kell ellenőrizni a víz minőségét és átfolyását.
Pl. az előtérben látható fix ágyas biofilter levegőztetési rendjének stabilnak és egyenletesnek kell lennie.
Rutinfeladatok és eljárások
Az alábbiakban felsoroljuk a legfontosabb rutinszerű feladatokat és munkafolyamatokat. A gyakorlatban sok egyéb részlet is jelentkezni fog, de ennek ellenére az általános munkarendnek egyértelműnek kell lennie. Lényeges, hogy készítsünk listákat a naponta elvégzendő rutinfeladatokról, illetve a hosszabb időközönkénti ellenőrzésekről is.
Naponta vagy hetente:
• Szemrevételezzük a halak viselkedését
• Vizuálisan ellenőrizzük a vízminőséget (átlátszóság/zavarosság)
• Ellenőrizzük a medencék hidrodinamikai paramétereit (vízátfolyását)
• Ellenőrizzük az etetők tápadagolását
• Távolítsuk el és jegyezzük fel az elhullott halakat
• Öblítsük át a medencék kifolyóit, ha azok függőleges csővel vannak ellátva
• Töröljük le az oxigénszenzorok membránját
• Jegyezzük fel a medencék aktuális oxigénkoncentrációját
a recirkulációs akvakultúráról
• Ellenőrizzük a vízszintet a szivattyúaknákban
• Ellenőrizzük a mechanikai szűrők mosófúvókáit
• Jegyezzük fel a hőmérsékletet
• Mérjük meg az ammónia, nitrát és nitrit koncentrációját, valamint a pH-t
• Jegyezzük fel a pótlóvíz mennyiségét
• Ellenőrizzük a nyomást az oxigénkúpokban
• Ellenőrizzük a pH szabályozására szolgáló NaOH vagy mész mennyiségét
• Ellenőrizzük az ózonadagoló és/vagy az UV-lámpák működését
• Jegyezzük fel a villamosenergia-felhasználást (kWh)
• Olvassuk el a kollégák információit az üzenőfalon
• A gazdaság elhagyása előtt győződjünk meg arról, hogy a riasztórendszer be van kapcsolva.
Hetente vagy havonta:
• Tisztítsuk a biofiltereket olyan gyakorisággal, ahogy az a kézikönyv, illetve saját észleléseink alapján szükségesnek látszik
• Ellenőrizzük az iszaplerakódásokat pl. az összefolyókban (hasznos lehet a kamera használata)
• Engedjük le a kondenzvizet a kompresszorból
• Ellenőrizzük a vízszintet és a riasztás működését a puffertartályban
• Ellenőrizzük az oxigéntartályban levő O2 szintjét
• Végezzük el a pH-mérő kalibrálását
• Állítsuk be az etetőket
• Végezzük el a medencék és a rendszer O2-szenzorainak kalibrálását
• Ellenőrizzük a riasztórendszereket – végezzünk riasztási tesztet
• Ellenőrizzük, hogy mindegyik medencében működik-e a vészhelyzeti oxigénpótlás
• Ellenőrizzük az összes szivattyú és motor működését és beállításait
• Ellenőrizzük a generátorokat és végezzünk próbaindítást
• Ellenőrizzük, hogy működnek-e a csepegtetőtestes szűrők ventilátorai
• Olajozzuk meg a mechanikai szűrők csapágyait
• Öblítsük át a mechanikai szűrők mosófúvókáit
• Ellenőrizzük, hogy van-e pangó víz a rendszerben, és tegyük meg a
• szükséges óvintézkedéseket
• Ellenőrizzük a szűrőaknákat – nem szabad, hogy iszapot lássunk bennük.
6−12 havonta:
• Évente tisztítsuk meg az UV-fertőtlenítőt, cseréljük ki a lámpákat
• Cseréljük ki az olajat és az olajszűrőket, valamint a kompresszor légszűrőjét
• Ellenőrizzük, hogy a hűtőtornyok belül tiszták-e
• Ellenőrizzük, hogy a gáztalanító szennyeződött-e, és szükség esetén tisztítsuk ki
• Szükség esetén alaposan tisztítsuk ki a biológiai szűrőt
• Végezzük el az oxigénszenzorok karbantartását
5.2. ábra. Oxigéngenerátor. Ügyeljünk a speciális berendezések ellenőrzésére és szervizelésére.
Ez gyakran egy erre szakosodott céggel kötött szolgáltatási szerződéssel biztosítható
• Cseréljük ki a mechanikai szűrők mosófúvókáit
• Cseréljük ki a mechanikai szűrők szűrőbetétjeit.
Vízminőség
A nevelt halak számára tökéletes környezet kialakítása érdekében a recirkulációs rendszer kezelése a paraméterek folyamatos regisztrációját és beállítását igényli. Minden paraméternek megvannak a biológiailag elfogadható határértékei. A termelési ciklus során minden új állomány behelyezésekor lehetőség szerint le kell állítani és újra kell indítani a gazdaság minden egyes szekcióját. A termelésben bekövetkező változások a rendszer egészét érintik, de különösen a biológiai szűrő érzékeny a kiszáradásra vagy egyéb változásokra. Az 5.3. ábrán látható a frissen elindított biofilterből kilépő nitrogénvegyületek koncentrációjára gyakorolt hatás. Ingadozások számos más paraméternél is előfordulhatnak, amelyek közül a legfontosabbakat az 5.1. táblázat szemlélteti. Egyes esetekben a paraméterek értékei olyan szintig emelkedhetnek, amely a halak számára kedvezőtlen vagy akár mérgező is lehet. Azonban e szintek pontos értékeit nem lehet megadni, mivel a toxicitás különböző tényezőktől függ, pl. a halfajtól, a hőmérséklettől és a pH-tól. A halak többnyire alkalmazkodnak a rendszer környezeti feltételeihez, és elviselik bizonyos paraméterek, mint például a szén-dioxid, nitrát és/vagy nitrit magasabb szintjét. A legfontosabb, hogy elkerüljük a víz fizikai és kémiai paramétereinek hirtelen változásait.
5.3. ábra. A különböző nitrogénvegyületek koncentrációjának ingadozása a biológiai szűrő indítása és beállása során
Koncentráció
5.1 táblázat. Különböző fizikai és kémiai vízminőségi paraméterek kedvező és kedvezőtlen értékei egy édesvízi recirkulációs rendszerben Paraméter
és
Ammónium-N
(pH-
(pHfüggő) > 0,025
és > 8,0 Lúgosság mg /L en
Foszfor PO4 3- mg/L 1−20 Ismeretlen
Lebegőanyag
KOI (kémiai oxigénigény) DQO mg/L 25−100 Ismeretlen
BOI (biológiai oxigénigény) DBO mg/L 5−20 > 20
Zavarosság NTU 1−3 > 4
Hidrogén-szulfid H2S μg < 5 (pH-függő) > 5
Kalcium Ca++ mg/L 5−50 Ismeretlen
A sósvízi környezet módosítja a megadott értékek egy részét. A fenti lista általános áttekintés, amely csak iránymutatásnak tekintendő. Egyes fajok tisztább vizet igényelnek, mint mások. Az ivadéknak és a fiatal korcsoportoknak mindig tisztább vízre van szükségük, mint a nagyobb halaknak.
5. fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
A nitritcsúcs toxicitása kiküszöbölhető, ha sót adagolunk a rendszerhez. Mindössze 0,3‰ (ppt) sókoncentráció a vízben elegendő lehet a nitritmérgezés elkerüléséhez. A különböző fizikai és kémiai vízminőségi paraméterek javasolt szintjeit a recirkulációs rendszerben az 5.1. táblázat mutatja be.
A biológiai szűrő karbantartása
A biológiai szűrőnek mindig optimálisan kell működnie annak érdekében, hogy jó és stabil vízminőséget biztosítson a rendszerben. Az alábbiakban példákat mutatunk be a biofilter karbantartási eljárásaira.
5.4. ábra. Egy előre gyártott polietilén (PE) biológiai szűrő elvi vázlata
Biofilter/mikroszűrő kamrája
Vízbefolyás
Felső lemez
Kifolyókamra/-cső
Levegőztető elosztócsöve
Levegőztető- és tisztítólevegő
Zagyleeresztő
Alapesetben a PE biofiltereket a talajszint felett helyezik el, és zagyleeresztő szeleppel szerelik fel az egyszerű öblítés és tisztítás érdekében. A vízzel kevert iszapot a recirkulációs akvakultúra-rendszeren kívül elhelyezett szennyvíztisztító rendszerbe vezetik. A jobb oldali kép egy nagy PE biofilter méretét mutatja. Forrás: AKVA group.
A biológiai szűrő karbantartása az alábbiakat foglalja magában:
• Kéthetente kefével tisztítsuk meg a felső lemezt, hogy elkerüljük a perforált felső lemez nyílásait eltömő baktérium- és algabevonat kialakulását
• Kéthetente keféljük le és tisztítsuk meg az utolsó biofilterkamra és a mikroszűrő közötti folyamatvíz-vezetékben levő mikrodiffúzorokat
• Rendszeres ellenőrzési és tisztítási ütemterv
5.5. ábra. Az ábrán látható többkamrás PE biofilterben a víz balról jobbra, az egyes kamrákban pedig alulról felfelé áramlik.
A szerves anyag nagy részét az első kamrában heterotróf baktériumok távolítják el. A további kamrák ebből adódó alacsonyabb szervesanyag-terhelése tartja fenn az ammónia nitráttá alakításához szükséges vékony nitrifikáló biofilmet. Az utolsó, mikroszűrőnek nevezett kamra azon nagyon finom részecskék kiszűrésére szolgál, amelyeket a mechanikai szűrés nem távolított el. Ez a szűrőtípus betonból is kialakítható.
A következő paramétereket rendszeresen ellenőrizni kell:
• Ellenőrizzük a légbuborékok eloszlását minden biofilterkamrában. Idővel a biológiai szűrőben szerves anyagok halmozódnak fel, ami befolyásolja a légbuborékok eloszlását és növeli méretüket
• Ellenőrizzük a biológiai szűrő vízszintje és a PE henger felső pereme közötti távolságot, ami alapján következtethetünk a vízátfolyás változásaira a biofilter és a mikroszűrő között.
• Rendszeresen mérjük a biológiai szűrő szempontjából leginkább releváns vízminőségi paramétereket
• Gondosan ellenőrizzük az adagolt sav vagy lúg maradék mennyiségét.
fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
A biológiai szűrő tisztítása és átmosása az iszap eltávolítása céljából
A biológiai szűrőben a töltet alatt szervetlen anyagok, a biofilm levált darabjai és más, a mikroorganizmusok által nehezen lebontható szerves anyagok keveréke halmozódhat fel. Ezt a kamrákba beépített zagyleeresztő rendszer segítségével távolíthatjuk el.
A zagyeltávolításhoz kövessük az alábbi mosási protokollt:
• Iktassuk ki a tisztítandó PE biofiltert
• Nyissuk ki az elfolyóvíz leeresztőszelepét néhány (kb. 10) másodpercre
• Ha van zagyszivattyú: Szivattyúzzuk ki a zagyot a PE biofilterből, figyelve a víz barna elszíneződését
• Ismételjük meg az eljárást minden biológiai szűrővel és mikroszűrővel (elzárva a zagyszivattyút, amikor végeztünk). Ügyeljünk, hogy a zagyszivattyú ne szívhassa le szifonként a vizet a biológiai szűrő kamrájából. Ha fennáll az ilyen vízvesztés lehetősége, zárjuk el az elfolyóvíz leeresztőszelepét.
A biológiai szűrő egyszerű légátfúvásos tisztítása
Hetente kétszer ajánlott egyszerű tisztítási protokollt alkalmazni, amely során a PE biofiltereket levegővel tisztítjuk meg.
A biológiai szűrő egyszerű tisztításához kövessük az alábbi protokollt:
• A biológiai szűrő vízátfolyását hagyjuk változatlanul
• Nyissuk ki a tisztítólevegő szelepeit az első PE biofilteren
• Ellenőrizzük, hogy a tisztítófúvóka üzemkész-e. Indítsuk el a fúvókát
• 10–15 percre irányítsuk az összes tisztítólevegőt az első biológiai szűrőbe. A biofilteren átfolyó víz a fellazult szerves anyagokat átmossa a következő kamrába
• 10-15 percig irányítsuk az összes tisztítólevegőt a következő PE biofilterbe. Ismételjük meg az eljárást mindegyik biológiai szűrővel (a mikroszűrő kivételével)
• Az összes fellazult szerves anyag a mikroszűrőben gyűlik össze.
A mikroszűrő tisztítása
A mikroszűrő tisztításának gyakorisága a rendszer terhelésétől függ. Általános iránymutatásként a mikroszűrőt hetente javasoljuk tisztítani.
A mikroszűrő egyszerű tisztításához kövessük az alábbi protokollt:
• Állítsuk le a vízátfolyást a PE biofiltereken keresztül
• A zagyleeresztő szelep segítségével eresszük le a vizet annyira, hogy a vízfelszín és a mikroszűrő felső lemeze között 100 mm távolság legyen (használjuk a zagyszivattyút, ha van)
• Zárjuk el a tisztítólevegő szelepeit a PE-biofilter minden kamrájában, és nyissuk ki a mikroszűrőben
• Szakember segítségével ellenőrizzük a tisztítófúvóka üzemkész állapotát. Indítsuk el a fúvókát
• 30 percen át irányítsuk az összes tisztítólevegőt a mikroszűrőbe. Ez a levegőmennyiség majdnem a kifolyókamráig emeli a vízszintet. Ne hagyjuk, hogy a szennyezett víz kijusson a kifolyókamrából
• A tisztítást követően a zagyeltávolítás mosási protokollját követve ürítsük le a mikroszűrő teljes térfogatát.
A biológiai szűrő mélytisztítása
Ha a biológiai szűrő és/vagy a mikroszűrő kamrái közötti nyomáskülönbség megnő, és a normális nyomáskülönbség szokványos tisztítással nem állítható vissza, akkor a biofilter mélytisztítási eljárását kell alkalmazni. Ahhoz, hogy azonosíthassuk a biológiai szűrőn és a mikroszűrőn keresztül történő vízátfolyással kapcsolatos problémákat, rendszeresen mérjük a víz szintje és a PE henger felső széle közötti távolságot a biofilter minden kamrájában.
A mélytisztítás befejezése előtt előtt két órára állítsuk le a levegőztetést az adott kamrában. Ilyenkor a kamra erre a rövid időre mikroszűrőként működik, összegyűjtve a tisztítási folyamat során eltávolítandó szennyezőanyag-többletet. Általános iránymutatásként javasolt a mélytisztítást a biológiai szűrő minden kamrájában havonta elvégezni.
fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
A biofilter szűrőjének mélytisztításához kövessük az alábbi protokollt:
• Állítsuk le a vízátfolyást a PE biofiltereken keresztül
• 30 percig erőteljesen levegőztessük a tisztítandó szűrő(ke)t. Ezután a zagyeltávolítás mosási protokollját követve ürítsük le teljesen az adott szűrő(ke)t.
Nátrium-hidroxidos (NaOH) tisztítás
Ha súlyos dugulást észlelünk a biológiai szűrő rendszerében, végezzünk nátrium-hidroxidos tisztítást. Súlyos dugulásra utalhatnak a kamrák közötti nyomáskülönbségből adódó folyamatos problémák, az egyenetlen levegőztetésre utaló jelek a kamra felső részén és/vagy a biológiai szűrő csökkent teljesítménye.
Nátrium-hidroxidos tisztításhoz kövessük az alábbi protokollt:
• Ürítsük le a szűrő egy szakaszát
• Töltsük fel édesvízzel és nátrium-hidroxid oldatával (NaOH, 12-es pH-ra beállítva)
• Levegőztetés mellett hagyjuk hatni egy órán keresztül, majd a zagyeltávolítás mosási protokollját követve ismét ürítsük le a szűrőt.
Erre a kezelésre csak akkor van szükség, ha a biofiltert nem tartottuk rendszeresen karban. Ahhoz, hogy a nátrium-hidroxiddal kezelt kamra újra teljes kapacitással működjön, több (20-40) napnak kell eltelnie.
a recirkulációs akvakultúráról
A biológiai szűrő problémáinak hibaelhárítása:
5.2. táblázat: Problémalista az okok és lehetséges megoldások feltüntetésével.
Probléma Ok Megoldás
Megnövekedett zavarosság
Növekvő TANkoncentráció
Növekvő nitrit- és TAN-koncentráció
Csökkenő nitrátkoncentráció
Hidrogén-szulfid (H2S) termelődése (tisztításkor záptojásszag)
Növekvő lúgosság
Csökkent vízátfolyás a biológiai szűrő felé
Túl erős levegőztetés
Csökkent vízátfolyás a biológiai szűrő felé
Túl erős levegőztetés, a biofilm sérülése miatt csökkent nitrifikációs teljesítmény
Túl magas szervesanyag-terhelés
Csökkentsük a levegőztetést
Nyissuk ki a gáztalanító és a biofilter közötti szelepet, növeljük a vízátfolyást
Csökkentsük a levegőztetést
Győződjünk meg arról, hogy az etetés mértéke nem lépi-e túl a rendszer specifikációit. Ellenőrizzük a mechanikai szűrő működését
Anaerob tevékenység Fokozzuk a levegőztetést, tisztítsuk ki a biológiai szűrőt
Anaerob tevékenység Fokozzuk a levegőztetést, tisztítsuk ki a biológiai szűrőt
Anaerob tevékenység
Fokozzuk a levegőztetést, tisztítsuk ki a biológiai szűrőt
Csökkent vagy megszűnt levegőztetés
Részben zárt befolyószelepek
A biofilter eltömődése, nem megfelelő tisztítása
Fúvóka hibája
Nyissuk ki a gáztalanító és a biofilter közötti szelepet, növeljük az átfolyást
Tisztítsuk meg a biofiltert az ütemtervnek és a termelésspecifikus igényeknek megfelelően
Ellenőrizzük a fúvókát, a légszűrőt, a biztosítékot és az áramellátást
fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
Óvintézkedések
A levegőztetett víz sűrűsége kisebb, mint a normál vízé, emiatt nem lehet benne úszni!
A kezelő csak akkor léphet a biológiai szűrő felső lemezére, ha biztonsági hevedert visel! Megfelelő lábbelit kell viselnie, és vigyáznia kell, mivel a felület rendkívül csúszós!!
Tartsuk be a szerszámok, vegyszerek, gépek stb. használatával kapcsolatos biztonsági intézkedésekre vonatkozó összes utasítást!
Az oxigénszint ellenőrzése
Az oldott oxigén (DO) szintje az egyik legfontosabb paraméter a haltermelésben, ezért fontos, hogy tisztában legyünk a százalékos telítettség és a mg/l-ben kifejezett koncentráció közötti összefüggéssel. Amikor a víz levegővel telített, akkor a DO telítettsége 100 százalékos. Az oxigénkoncentráció megfelelő nyomon követése a gazdaságban kulcsfontosságú a halgazdaság általános működése szempontjából.
A mg/l-ben kifejezett oxigéntartalom a hőmérséklettől, a sótartalomtól és a légköri nyomástól függ. Édesvízben 1013 mbar légköri nyomáson a 100 százalékos telítettség 5°C-on 12,8 mg/l-rel, míg 30°C-on csak 7,5 mg/l-rel egyenértékű. Ez azt jelenti, hogy hideg vízben sokkal több felhasználható oxigén áll a halak rendelkezésére, mint meleg vízben. Emiatt a meleg vízben történő haltermelés az oxigénszint precízebb nyomon követését és szabályozását követeli meg, mint hideg vízben. Sós vízben a telítési oxigénkoncentráció alacsonyabb, mint édesvízben.
5.6. ábra. Az oldott oxigén (DO) 100%-os telítettségének megfelelő, mg/l-ben kifejezett koncentráció édes- és sós vízben
Édesvíz Tengervíz
(mg/l)
Hideg vízben a koncentráció magasabb, mint meleg vízben
ábra. Oldott oxigén koncentrációja (mg/l) édesvízben 100 százalékos oxigéntelítettség mellett
A sótartalom hatása az oxigéntartalomra a
5.4. ábra. Oldott oxigén koncentrációja
sós
Az édesvízben és a sós vízben feloldott oxigén hozzáférhetősége szintén eltérő. Édesvízben az oxigén hozzáférhetősége magasabb, mint sós vízben (lásd 5.3. és 5.4. táblázat).
A korszerű mérőműszerek hőmérséklet- és légnyomás-érzékelőkkel is el vannak látva, így mindenkor helyes értékeket adnak meg. Ha sós vízben mérjük az oxigénszintet,
5. fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
egyszerűen írjuk be a sótartalmat az oxigénmérő menüjébe, és a műszer automatikusan erre az értékre korrigálja a mért koncentrációt.
Ez azt jelenti, hogy például egy kézi oxigénmérő elég egyszerűen kalibrálható.
A pontos mérés a pontos kalibrálástól függ, amelyhez viszont stabil körülményekre van szükség.
5.7. ábra. Praktikus Polaris oxigénmérő, amellyel mg/l-ben és százalékos telítettségben is mérhetjük a víz oxigéntartalmát
Forrás: Oxyguard International.
A halgazdaság irányítása nem kevésbé fontos, mint a megfelelő technológia telepítése. Megfelelő oktatáson és képzésen átesett munkatársak nélkül a gazdaság működési hatékonysága soha nem lesz kielégítő. A haltermelés általában széles körű kompetenciákat igényel az anyaállomány kezelésétől és a keltető működtetésétől a hallárvák és halivadékok tápra szoktatásán és előnevelésén, illetve az ivadék- és egynyaras nevelésen keresztül az áruhalnevelésig.
A képzés és oktatás számos formában történhet a gyakorlati kurzusoktól a formális egyetemi tanulmányokig. A RAS működésének átfogó megértéséhez a legjobb kombináció az elmélet és gyakorlat ötvözése.
Az alábbiakban felsoroljuk azokat a területeket, amelyeket egy oktatási program kialakítása során figyelembe kell venni:
A vízkémia alapjai
A gazdaság működése szempontjából fontos alapvető vízkémiai és fizikai paraméterek megértése, mint pl. az ammónium, ammónia, nitrit, nitrát, pH, lúgosság, foszfor, vas, oxigén, szén-dioxid és sótartalom.
Általános rendszertechnológiák és rendszerirányítás
Különböző rendszerkialakítások, primer és szekunder vízáramok megértése.
A termelés tervezése, takarmányozási módok, a takarmányhasznosítási együttható, a fajlagos növekedési sebesség összefüggései, a halak méretének, egyedszámának és biomasszájának nyilvántartása és számítása. A vészhelyzeti berendezések és eljárások ismerete.
a recirkulációs akvakultúráról
Fogyóeszközök
Haltápok összetételének megértése, takarmányozási számítások és takarmánykiadás, a vízfogyasztás mértéke és a vízforrások, a villamosenergia- és oxigénfogyasztás, a pH beállítása nátrium-hidroxid és mész segítségével.
A paraméterek mérése és kalibrálása
Az oxigén-, szén-dioxid-, pH-, hőmérséklet-, sótartalom-, nyomás- stb. érzékelők mért értékeinek értelmezése. Képesség az ammónia, nitrit, nitrát, TAN szintjének meghatározására és kiszámítására, valamint a nitrogénciklus megértése. Az oxigén, pH, hőmérséklet, szén-dioxid, sótartalom, vízáramlás stb. mérésére szolgáló műszerek kalibrálása. Riasztási, vészhelyzeti stb. PLC- és PC-beállítások.
Gépek és műszaki berendezések
A rendszer, mint például a mechanikai szűrő, a biológiai szűrőrendszer (beleértve a fix és mozgóágyas szűrőket is), a gáztalanítók, a csepegtetőtestes és a denitrifikáló szűrők mechanikájának és karbantartási igényeinek megértése. Az UV-rendszerek, a szivattyúk és kompresszorok, a hőmérséklet-szabályozás, fűtés, hűtés és szellőztetés, az oxigénelőállító, oxigénbefúvó, vészhelyzeti és tartalék oxigénellátó rendszerek, a pH-szabályozó rendszerek, a szivattyú-frekvenciaváltó rendszerek, az áramgenerátor-rendszerek, a PLC és PC rendszerek, valamint az automata etetőrendszerek üzemeltetési ismeretei.
Üzemeltetési ismeretek
A halgazdaságban végzett munka gyakorlati ismerete, beleértve az anyaállomány, az ikra, a hallárvák, a halivadék és az egynyaras halak kezelését, valamint a piaci áruhaltermelést. Gyakorlati tapasztalat a halak kezelése, válogatása, vakcinázása, számlálása és mérlegelése, az elhullott halak kezelése, a termelés tervezése és a gazdaságon végzett egyéb napi szintű munkák terén. A biológiai biztonsággal kapcsolatos óvintézkedések, a higiénia, a haljólét, a halbetegségek és helyes kezelésük fontosságának megértése.
Támogatás az irányítás terén
A recirkulációs rendszer indításakor sok mindenre kell odafigyelni, ezért olykor nehéz fontossági sorrendet felállítani és a megfelelő elemekre összpontosítani. A rendszer optimális szinten és teljes kapacitáson történő működtetése általában igen nagy kihívást jelent.
A kezdeti időszakban jelentkező nehézségek leküzdésének és az irányítási hibák elkerülésének egyik módja lehet, ha egy professzionális és nagy tapasztalattal bíró halgazdálkodó felügyeli a napi termelési feladatokat és segít ezek irányításában.
fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
A támogatás részét képezheti továbbá a telepi személyzet folyamatos helyszíni oktatása és továbbképzése
A haltermelőnek egy szakképzett munkatársakból álló csapatot kell felállítania, amely a hét minden napján, a nap 24 órájában üzemelteti a halgazdaságot. Az éjszakai ügyelet biztosítása érdekében a csapat tagjai általában több műszakban dolgoznak, a hétvégét és ünnepnapokat is beleértve.
A csapatnak az alábbi munkatársakból kell állnia:
• Egy vezetőből, aki átfogó felelősséggel tartozik a halgazdaság napi szintű gyakorlati irányításáért
• A gazdaság gyakorlati munkájáért felelős vezető felé beszámolási kötelezettséggel tartozó asszisztensekből, akik főként a haltermeléssel kapcsolatos kérdésekért felelnek
• Egy vagy több technikusból, akik a műszaki berendezések karbantartásáért és javításáért felelnek
• Az egyéb munkák elvégzéséhez többnyire szükség van további munkások alkalmazására is.
Gondoskodjunk arról, hogy a csapatnak valóban legyen ideje részt venni a helyszíni készségfejlesztő továbbképzéseken. A képzést sokan elhanyagolják, mivel a napi munkát fontosabbnak tartják, és úgy tűnik, hogy a tanulásra nincs elég idő. Ez azonban nem a jó módja egy új vállalkozás felépítésének. A tudás bővítését és a hatékonyabb és professzionálisabb munkavégzést biztosító minden lehetőségnek kiemelt fontosságot kell tulajdonítanunk.
Szervizelés és javítás
Ahhoz, hogy a rendszer minden eleme mindig működőképes legyen, a recirkulációs rendszernek szervizelési és karbantartási programmal kell rendelkeznie. A fejezet elején felsoroltuk a rutinfeladatokat, ügyeljünk arra, hogy elhárítsuk a működési zavarokat. Érdemes a különböző berendezések beszállítóival szervizelési szerződéseket kötni, hogy rendszeres időközönként, illetve szükség esetére professzionális segítség álljon rendelkezésre.
Fontos az is, hogy a szervizelés mellett a hatékony alkatrész-utánpótlás is biztosítva legyen. A legfontosabb berendezések alkatrészeinek teljes készletét, valamint tartalék eszközöket, például vízszivattyúkat és fúvókákat is tároljunk a gazdaság területén, hogy szükség esetén azonnal felhasználhassuk őket.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Haltakarmányozás
A takarmányozás minden halgazdaságban az egyik legfontosabb feladat, mivel a takarmány messze a legmagasabb költséget jelenti a haltermelésben, így a megfelelő etetés a siker kiemelt fontosságú tényezője. A recirkulációs rendszerekben más haltermelési rendszerekkel összehasonlítva a takarmányozás fokozott figyelmet igényel. Ennek az az oka, hogy az elszóródott táp és/ vagy a rossz takarmányhasznosítás közvetlenül befolyásolja a biológiai szűrő tényleges kapacitását. Az el nem fogyasztott vagy rosszul megemésztett táp növeli a biofilter terhelését, így csökkenti a gazdálkodó termelési kapacitását. A rossz takarmányhasznosítás vagy az el nem fogyasztott táp növeli a keletkező salakanyagok mennyiségét, és ezáltal ezek nem kívánt kiülepedésének kockázatát a rendszer különböző részeiben.
5.8. ábra. Egy automatizált etetőrendszer vázlata
A különböző szemcseméretű pelletált tápokat silókban tárolják (jobbra fent), ahonnan csővezetékes rendszer juttatja el őket a medencék mellett elhelyezkedő tartályokba. A tartályokból az adott szemcseméretű tápot csigás adagoló osztja szét egyenletesen a medence felületén. Az etetési adagok kijuttatási gyakoriságát és a teljes napi tápmennyiséget számítógépes szoftver szabályozza.
5.9. ábra. Egy automatizált etetőrendszer
Forrás: FREA Aquaculture Solutions.
Ma a recirkulációs rendszerekben az etetés többnyire automatikus etetők segítségével történik. Ezek általában az egyes medencék mellett elhelyezett tartályokból állnak, amelyek feltöltése naponta történik kézzel vagy automatikus feltöltőrendszer által. A táp megfelelő elosztása a vízfelületen javítja a takarmányozási hatékonyságot, és biztosítja, hogy a nap folyamán minden hal könnyen hozzájusson a táplálékhoz. A hagyományos pálcás önetető, amelyet a halak működtetnek a tölcsérből lelógó pálca megmozdításával, egyszerű és megbízható megoldás, azonban itt könnyen a legerősebb halak kerülhetnek előnybe. A teljesen automatizált etetőrendszerek a takarmányt forgótárcsa vagy sűrített levegő segítségével szórják szét, egyes rendszerek pedig az egész medence fölött átnyúló csigával vannak ellátva a táp hatékonyabb elosztása érdekében
A recirkulációs technológiához speciális tápokat fejlesztettek ki, mind a tápanyagösszetétel, mind a pellet fizikai szerkezete szempontjából. A táp kijuttatása során nagyon fontos elkerülni a porképződést vagy a pellet feldarabolódását. A porképződés pusztán takarmányveszteséget jelent, míg az összetört pellet nem használható fel hatékonyan. Ezért ügyeljünk arra, hogy megbízható etetőrendszert tervezzünk és állítsunk üzembe.
5.10. ábra. A lent látható vákuumszivattyú az élő halakat a medencéből a fent elhelyezkedő válogatóegységbe juttatja
A halakat különböző méretcsoportokba osztják, infravörös érzékelő segítségével megszámlálják, majd gravitációs úton juttatják őket vissza a medencékbe.
Forrás: IRAS A/S.
A nevelt halakat a termelési ciklus során, ivadékkortól a végső termékig számos alkalommal kezelik és mozgatják a medencék között. A hatékony haltermelés a medencék és a medencetérfogat lehető legjobb kihasználásáról szól. Ez azt jelenti, hogy a halakat növekedésük során új, többnyire nagyobb medencékbe kell áthelyezni, hogy több hely álljon rendelkezésre a növekedésükhöz. A halakat a mozgatás során többnyire különböző méretkategóriákba válogatják szét, ami gyakorlati szempontból megkönnyíti a kezelésüket egészen a lehalászásig. A halak válogatása emellett megelőzi az agresszív viselkedést, és az állomány is jobban növekszik, ha a halak egyforma méretűek.
A kezelés során a halakat meg kell számlálni, hogy nyomon követhessük egyedszámuk és biomasszájuk alakulását az egyes medencékben. A számlálás automatikusan történik a válogatóra vagy a halszállító cső végére a medencébe való belépés előtt felszerelt számláló segítségével. A legtöbb halszámláló infravörös fénynyalábbal működik, amely érzékeli a hal áthaladását. A medencében lévő halak biomasszájának kiszámításához a megszámlált halak számát össze kell szorozni a halak átlagos tömegével. Az átlagtömeg kiszámításához mintát kell venni a halállományból. A kisebb halak beleszámlálhatók egy vödör vízbe, majd lemérhetők, míg nagyobb halakból álló minta esetén más módszerre van szükség, például a vízbe helyezett nagyobb szákban lévő halmintát kell megszámlálni, majd felemelve lemérni.
fejezet: A recirkulációs rendszer üzemeltetése
Az elpusztult halak kezelése
A haltermelés mindig elhullással jár. Még egy tökéletesen működő recirkulációs rendszerben is mindig lesz néhány elpusztult hal, amelyeket el kell távolítani a medencékből. A létesítmény tisztaságának és higiéniájának megőrzése érdekében kulcsfontosságú az elhullott halak naponta történő eltávolítása. A medencékben maradt dögök a baktériumok és gombák nemkívánatos elszaporodását okozzák, ami növeli az egészséges halak megfertőződésének kockázatát. Egy jól működtetett recirkulációs rendszerben az elhullás nem jelent problémát, ám betegség vagy baleset esetén az elpusztult halak mennyisége jelentős lehet, így előre ki kell dolgozni az ártalmatlanítás módszereit és eljárásrendjét.
Az ivadéknevelés nagyobb fokú elhullással jár, mint a nagyobb halak nevelése. Amikor az ikrából kikelt ivadék úszni és táplálkozni kezd, nagyon fogékony a fertőzésekre. Emiatt, a magas higiéniai szint fenntartása érdekében, akár naponta kétszer is össze kell gyűjteni és el kell távolítani az elpusztult példányokat. Az elhullott ivadékot kézi hálóval vagy kézi szifonnal, vagy pedig a medencébe állandó jelleggel beépített dögeltávolító csövön át távolítják el.
5.11. ábra. Az elpusztult halak eltávolítása a medence fenekének közepén elhelyezett kimeneti csővel a medence oldalán található gyűjtődobozba
A doboz ráccsal van ellátva, amely visszatartja az elhullott halakat, amelyeket azután ártalmatlanítani kell. A képen látható csövet a jobb szívóhatás érdekében a medence fenekéhez lehet állítani.
a recirkulációs akvakultúráról
Ahogy a halak nőnek, a medencék pedig nagyobbá válnak, akár a 20 métert is elérő vagy meghaladó átmérővel és 6 méteres mélységgel, az elpusztult halak eltávolítása a medencékből egyre nehezebb lesz. Feltaláltak egy olyan rendszert, amely az elhullott halak hálóval történő eltávolítása helyett a medence közepén lévő nyíláson vagy csövön keresztül távolítja el őket. Egyes rendszerek levegő segítségével hoznak létre ideiglenesen gyorsabb vízáramlást, mások pedig egyszerű gravitációs úton szívják ki a halakat a medencéből.
Ahogy a halak növekednek, általában ellenállóbbá válnak a fertőzésekkel szemben, de a halelhullás ennek ellenére továbbra is része marad a halgazdaság működésének. A halak növekedésével az elhullás a nagyobb méret miatt egyre nagyobb költséget jelent. Egy 2 kilogrammos hal elvesztése nyilvánvalóan többe kerül, mint egy 2 grammos ivadéké. De bármilyen is legyen a költség, magas vagy alacsony, a haltermelés főszabálya, hogy ne veszítsünk halat. Annyi mindent befektettünk már a gazdaságban úszkáló élő halakba: tápot, oxigént, munkaerőt, elektromos energiát, kamatot stb. Emiatt a halgazdaság irányításának kulcseleme a halak pusztulásának elkerülése.
Régebben az elhullott halakat elégették vagy hulladéklerakóban helyezték el, vagy pedig a tápanyagban gazdag hulladékot halliszt gyártására vagy állateledel összetevőjeként használták fel. Azonban a szabályok változása és egyéb aggályok miatt szükségessé vált az olyan újabb irányok feltérképezése, mint például az anaerob lebontás, más néven biogáztermelés. A halgazdaság elhelyezkedésétől függően az elpusztult halakat vagy egyszerűen a gazdaság szintjén kell összegyűjteni, vagy pedig a begyűjtést megelőzően fel kell darabolni és fel kell dolgozni őket.
A recirkulációs rendszerben a halak folyamatos víz-újrafelhasználással történő nevelése nem tünteti el a haltermelésből származó szennyeződéseket, a halak által ürített salakanyagoknak és ürüléknek ebben az esetben is ki kell kötniük valahol. A szennyvíz tisztítása céljából szennyvíztisztító létesítményt kell kialakítani.
6.1. ábra: A nevelt halak nitrogén- (N) és foszfor- (P) kiválasztása. Figyeljük meg az oldott formában kiválasztott N nagy mennyiségét!
Takarmány
Mennyiség 100 kg haltápban (45% fehérje, 1,1% foszfor)
N: 7,2 kg
P: 1,0 kg
Növekedés
1,1-es takarmányhasznosítási együtthatóval (FCR) számolva
Tömeg: 91 kg
N a halakban: 2,7 kg
P a halakban: 0,45 kg
Salakanyagok
Formált
N: 0,60 kg
P: 0,37 kg
Oldott
N: 3,90 kg
P: 0,18 kg
Forrás: Biomar és a Dán Környezetvédelmi Ügynökség.
A recirkulációs rendszerben a medencékből kikerülő ürüléket mielőbb el kell juttatni a mechanikai szűrőbe anélkül, hogy közben aprózódna. Minél épebb és szilárdabb állagú az ürülék, annál nagyobb az eltávolított lebegőanyag és egyéb összetevők mennyisége, és annál alacsonyabb a RAS szennyezőanyagkibocsátása. A 6.1. táblázat a nitrogén, a foszfor és a (szerves) lebegőanyag becsült eltávolítását mutatja egy 50 mikronos mechanikai szűrő által.
6.1. táblázat. A nitrogén (N), foszfor (P) és lebegőanyag (SS) eltávolítása különböző lyukbőségű mechanikai szűrők és különböző alakú medencék esetén
Összes P 50−75 40−70 35−65 65−84 50−80 45−75
Összes N 20−25 15−25 10−20 25−32 20−27 15−22
Összes SS 50−80 45−75 35−70 60−91 55−85 50−80
Forrás: Baden-Württembergi Halászati Kutatóállomás, Németország.
Minél nagyobb a recirkuláció mértéke, annál kevesebb a felhasznált pótlóvíz és a tisztítandó elfolyóvíz mennyisége. Egyes esetekben a külső környezetbe egyáltalán nem történik vízkibocsátás. Ennek a “zéró kibocsátású” haltermelésnek azonban magas a létesítési költsége, és a szennyvíztisztítás működési költségei is jelentősek lehetnek. Emellett, ha a szennyvíztisztítást hatékonyan kívánjuk működtetni, ennek a napi szintű üzemeltetése is jelentős odafigyelést igényel. A hatóságoknak és a haltermelőnek meg kell állapodniuk egy olyan kibocsátási engedélyről, amely biztosítja a környezet védelmét, de közben nem lehetetleníti el a haltermelő vállalkozás gazdasági életképességét sem.
A RAS-ban zajló biológiai folyamatok a rendszeren belüli bakteriális tevékenység és biológiai lebomlás révén bizonyos mértékben csökkentik a szerves vegyületek mennyiségét. Ennek ellenére azt a jelentős terhelést, amelyet a recirkulációs rendszerből származó szerves iszap okoz, továbbra is kezelni kell.
Vízkivétel
Biofilterszűrőiszap
Szűrőiszap a mechanikai szűrőből
Recirkulációs akvakultúra-rendszer (RAS)
Túlfolyó (Folyamatvíz)
Szennyvíztisztítás
Puffertartály
Víztest
Tisztított szennyvíz
Elfolyóvíz (tiszta frakció)
Iszap mg. vagy biogáz céljára
A legtöbb recirkulációs rendszer tartalmaz egy túlfolyót a folyamatvíz számára, amelynek segítségével kiegyensúlyozható a rendszerbe be- és kilépő víz mennyisége. Ez utóbbi ugyanaz a víz, mint amelyben a halak tartózkodnak, így mérsékelt szennyezőnek számít, kivéve, ha a túlfolyón túlzott mennyiségű víz lép ki, és ezáltal az éves kibocsátás ezen a ponton megnő. Minél nagyobb a recirkuláció mértéke, annál kevesebb víz távozik a túlfolyón keresztül. Ha a hatóság előírja, akkor a túlfolyón kilépő víz elengedés előtt a szennyvíztisztítóba vezethető.
A recirkulációs folyamatból kilépő szennyvíz jellemzően a mechanikai szűrőből érkezik, ahol az ürülék és egyéb szerves anyagok a szűrő zagyleeresztő kifolyóján keresztül távoznak. A recirkulációs ciklusból származó szennyvíz összmennyiségét a biológiai szűrők tisztítása és átmosása is növeli.
A recirkulációs rendszerből kilépő szennyvíz tisztítása többféleképpen történhet. A szennyvíztisztító rendszer előtt igen gyakran egy puffertartály helyezkedik el, amelyet iszapkezelő rendszernek is neveznek. Ebben az iszapot elválasztják az elfolyóvíztől. Az iszap egy gyűjtőegységbe kerül, ahol ülepítik vagy mechanikai úton tovább víztelenítik, mielőtt szétterítenék a földeken, leginkább a mezőgazdasági üzemekben trágyaként és talajjavítóként. Emellett biogáztermelésre is felhasználható hő- vagy villamosenergia előállítása céljából. A mechanikus víztelenítés ezenkívül megkönnyíti az iszap kezelését, és csökkenti a mennyiségét, ezzel pedig az ártalmatlanítási költségek és a hatósági díjak is csökkenthetők.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
6.3. ábra. Az iszap és víz anyagáramai a recirkulációs rendszeren belül és kívül
Medencék
Pótlóvízbevezetés
Tisz to víz
Biofilter
Szűrőtó Szikkasztó Akvapónia
Patak, Folyó, Part
Víz Iszap
Mechanikai szűrő
Ülepítő és/vagy víztelenítő
Mg. föld, Biogáz, Akvapónia
Szennyvíz sz tás: Flokkuláció Szalagszűrő Geocső
Koncentrált iszap
Minél nagyobb a recirkuláció mértéke, annál kevesebb a rendszerből (szaggatott vonal) kilépő víz, illetve a tisztítandó szennyvíz mennyisége. Forrás: Hydrotech.
6.4. ábra. Hydrotech szalagszűrő, amelyet a másodlagos szennyvíztisztítás elemeként használnak a zagy víztelenítésére
Az iszapkezelésből származó tisztított szennyvíz nitrogénkoncentrációja általában magas, míg a foszfor az iszap kezelése során szinte teljesen eltávolítható. A tisztított szennyvizet (selejtvizet) a leggyakrabban a környezetbe, azaz folyóba, tengerbe stb. engedik a RAS túlfolyójából származó vízzel együtt. A tisztított szennyvíz
6.5. ábra. A (háttérben levő) recirkulációs pisztrángtelep tisztított szennyvize további tisztításra egy növényágyas szűrőtóba jut, mielőtt a folyóba engednék.
A szűrőtavakat egy korábbi átfolyóvizes gazdaság régi tavainak felhasználásával hozták létre. Forrás: Lisbeth Plesner, Danish Aquaculture.
és a túlfolyóból származó víz tápanyagtartalma növényágyas vagy gyökérzónás szűrótóban, szikkasztórendszerben távolítható el, miáltal tovább csökkenthető a visszamaradó foszfor- és nitrogéntartalmú vegyületek mennyisége.
Alternatív megoldásként a tisztított szennyvíz és bizonyos mértékig az iszap is felhasználható akvapóniás rendszerekben trágya helyett. Az akvapónia olyan, jellemzően üvegházakban elhelyezett rendszereket takar, ahol a haltermelésből származó salakanyagok zöldségek, egyéb növények vagy fűszernövények termesztésére használhatók fel. Más akvapóniás rendszerekben a halgazdaság
6.6. ábra. Az EcoFutura projekt a paradicsom és a nílusi tilápia (Oreochromis niloticus) együttes termelésének lehetőségeit vizsgálta
Forrás: Priva (Netherlands).
és az üvegház – a kertészet és az akvakultúra kombinációjaként – különálló egységeket alkot, és az üvegházba irányuló tápanyagáram szabályozható.
Megjegyzendő, hogy a halaknál a salakanyagok kiválasztása másképpen történik, mint más állatoknál, például a sertésnél vagy szarvasmarhánál. A nitrogén elsősorban vizeletként ürül a kopoltyúkon keresztül, kisebb része pedig a széklettel a végbélnyíláson át. A foszfor csak a széklettel ürül. Emiatt a nitrogén nagy része teljesen oldódik a vízben, és mechanikai szűrővel nem távolítható el. Az ürülék mechanikai szűrővel történő eltávolítása kisebb részben az ürülékben megkötött nitrogént, nagyobb mértékben a foszfort fogja meg. A vízben maradó oldott nitrogén a biológiai szűrőben főként nitráttá alakul. A nitrogént ebben a formában a növények könnyen felveszik, így az talajerő-utánpótlásra használható, illetve a növényágyas vagy gyökérzónás szűrőtavak által a vízből eltávolítható.
A nitrát eltávolítása jelentős kihívást jelent a szennytisztítás során, de az elfolyóvízre vonatkozó jogszabályi keretek szigorodásával egyre fontosabbá válik. Emiatt folyamatosan növekszik az érdeklődés a hatékony nitráteltávolítás és a zéró kibocsátású haltermelésre irányuló technológiák fejlesztése iránt.
A nitrát eltávolítása történhet a RAS-körön belül, illetve azon kívül, a szennyvíztisztítás során. A nagyobb hatékonyság érdekében ezek a módszerek kombinálhatók is. Mindkét eltávolítási eljárás az anaerob denitrifikációs technológián alapul,
6.7. ábra. Faaprítékkal működő bioreaktor egy kültéri pisztrángos recirkulációs akvakultúra-rendszerből származó nitrát eltávolítására
A képen látható szűrőrendszer 6000 m3 faaprítékot tartalmaz, ami 100 l/sec tisztított szennyvíz megtisztítására elegendő. A faapríték szénforrásként működik a denitrifikáló baktériumok számára, amelyek anaerob környezetben szabad nitrogénné alakítják a nitrátot.
Forrás: Mathis von Ahnen, DTU Aqua.
6. fejezet: Szennyvíztisztítás
amelyhez szénforrásra, például metanolra van szükség. Azonban míg a recirkulációs rendszeren belüli denitrifikáció főként a pótlóvíz-felhasználás csökkentésére irányul, a szennyvíztisztítóban történő denitrifikáció fő célja a kibocsátás előtti nitráteltávolítás. Ezek kombinációja azt eredményezi, hogy a recirkulációs rendszerből kibocsátott víz mennyisége kevesebb, ezáltal könnyebben kezelhető lesz a szennyvíztisztítás során. Emellett a recirkulációs rendszeren belüli denitrifikáció növeli a nitrát eltávolítási arányát.
A recirkulációs rendszerben történő denitrifikációt gyakran zéró vízfelhasználásúnak nevezik, bár a pótlóvíz felhasználása ilyenkor is több a nullánál. Azonban az eljárás a pótlóvíz iránti igényt a normál intenzív RAS-technológiához képest tizedére csökkenti. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a felhasznált takarmány kilogrammjára eső vízfelhasználás 300 literről mintegy 30–40 literre csökken.
A hagyományos recirkulációs rendszerekben a pótlóvizet arra használják, hogy a folyamatvíz nitrátszintjét olyan mértékben hígítsák, hogy az ne veszélyeztesse a halak életét és növekedését. A nitrátkoncentráció hígítás nélküli csökkentéséhez denitrifikációs körre van szükség, amelyben a nitrát szabad nitrogéngázzá (N2) alakulva a légköri levegőbe távozik. Sajnos a kisebb vízfelhasználás növeli annak kockázatát, hogy a rendszerben olyan anyagok halmozódnak fel, mint a foszfor vagy az oldott fémsók. Emiatt a körben szerepelnie kell egy foszforeltávolítási lépésnek is, amely során vegyszeres kicsapással távolítják el az ionos összetevőket (lásd a 6.8. ábrát)
6.8. ábra. Egy RAS denitrifikációs köre, amelyben a mechanikai szűrőből származó zagy egy ülepítőrendszeren halad keresztül, mielőtt bekerülne a denitrifikációs kamrába
A foszfor és az oldott fémsók felhalmozódását megakadályozandó a folyamatot egy kicsapási lépésnek kell követnie, mielőtt a vizet újra felhasználnánk a recirkulációs rendszerben. A technológia jelentősen csökkenti a vízfelhasználást.
A biológiai hulladékok kezelésének egyszerű módja, ha az intenzív haltermelést (legyen az recirkulációs vagy hagyományos) extenzív akvakultúra-rendszerekkel (mint például a hagyományos pontytermelés) kombináljuk. Azáltal, hogy az intenzív telep felesleges vizét a pontyos tavakba juttatjuk, az intenzív
6.2. táblázat. A nitrogénkibocsátás összehasonlítása különböző recirkulációs intenzitások mellett
Pisztrángtermelés, 500 tonna
Gazdaság és kezelés típusa 1 kg megtermelt halra eső évi pótlóvízfelhasználás
Átfolyóvizes, ülepítőtóval
RAS, iszapkezeléssel és növényágyas szűrőtóval
Intenzív RAS, iszapkezeléssel és denitrifikációs szennyvíztisztítással
Zéró kibocsátású RAS, N- és P-eltávolítással és denitrifikációs szennyvíztisztítással
1 köbméter térfogatra eső pótlóvíz-felhasználás óránként
Napi pótlóvízfelhasználás a rendszer teljes víztérfogata arányában
Nitrogénkibocsátás, kg/év
A számítások egy 500 tonna/év kapacitású, 4 000 m3 teljes víztérfogatú rendszer elméleti példáján alapulnak, amiből a halnevelő medencék térfogata 3 000 m3 . A nitrogénkibocsátást nem önmagában a recirkuláció mértéke csökkenti, hanem a szennyvíztisztítási technológia alkalmazása. Minél alacsonyabb a vízfelhasználás a RAS-ban, annál kevesebb vizet kell kezelni a szennyvíztisztítóban.
6.9. ábra. Kombinált intenzív-extenzív haltermelő rendszer Magyarországon A lehetőségek száma korlátlannak tűnik.
Forrás: Váradi László, Halászati és Öntözési Kutatóintézet (HAKI), Magyarország, Szarvas.
rendszerből származó tápanyagokat az extenzív tavak trágyázására használhatjuk fel. Az extenzív tavakból származó víz az intenzív gazdaság folyamatvizeként hasznosítható újra. Az extenzív tavakban elszaporodó algákat és vízinövényeket a növényevő halak fogyasztják el, amelyeket aztán lehalászunk és fogyasztási célra használunk fel. Az intenzív rendszer hatékony haltermelési feltételeket biztosít, a környezeti hatások csökkentését pedig a kiterjedt tóterület is elősegíti.
Az innovatív vállalkozó számára a recirkulációs akvakultúra e típusa számos lehetőséget kínál. A különböző gazdálkodási rendszerek kombinációja például rekreációs vállalkozásokká fejleszthető tovább, amelyekben a ponty sporthorgászata vagy a telepített pisztráng horgászata egy bővebb turisztikai ajánlat része lehet, amely szállodákat, halas éttermeket és egyéb létesítményeket is magában foglalhat.
Számos példa létezik a RAS teljesen betegségmentes működésére, mivel a recirkulációs halgazdaság teljesen elszigetelhető a halak nem kívánt kórokozóitól. A legfontosabb azt biztosítani, hogy a létesítménybe behozott ikra vagy halak teljesen betegségmentesek legyenek – lehetőleg tanúsított betegségmentes tenyészetből származzanak. Mielőtt a felhasználandó víz bejut a rendszerbe, gondoskodjunk arról, hogy kórokozóktól mentes vagy sterilizált legyen; sokkal jobb, ha fúrt vagy ásott kútból vagy hasonló forrásból származik, mint ha közvetlenül a tengerből, folyóból vagy tóból vennénk. Ügyeljünk arra is, hogy aki belép a gazdaság területére, legyen szó látogatóról vagy alkalmazottról, ne hozhasson be semmilyen betegséget. Ahhoz, hogy megakadályozzuk a betegségek esetleges átterjedését a létesítményre, különösen azokat a látogatókat kell gondosan fertőtleníteni, akik kevéssel korábban máshol halakkal dolgoztak.
Amikor csak mód van rá, a rendszert alaposan fertőtleníteni kell. Ez vonatkozik mind az első indítás előtt álló bármely új létesítményre, mind pedig minden olyan meglévő rendszerre, amelyből egy új termelési ciklust megelőzően eltávolították a halakat. Észben kell tartani, hogy a recirkulációs rendszer egyik medencéjébe bekerült betegség nagy valószínűséggel átterjed a rendszer többi medencéjére is. Ez a terjedés még akkor is előfordulhat, ha a létesítményben UV-t és ózont használunk, ezért olyan fontosak a megelőző intézkedések.
7.1. ábra. Fertőtlenítő oldatos lábfürdő a betegségek terjedésének megelőzésére
Forrás: Virkon Aquatic / Syndel.
a recirkulációs akvakultúráról
A vadon élő halak ikráját (például újratelepítés céljából) felhasználó recirkulációs rendszerekben nincs lehetőség tanúsított betegségmentes törzsek ikrájának beszerzésére. Ilyen esetekben mindig fennáll a veszélye az ikra belsejében jelen levő olyan kórokozók, mint például az IPN (fertőző hasnyálmirigy-elhalás), a BKD (bakteriális vesebetegség) és esetleg a herpeszvírus behurcolásának, amelyeket az ikra fertőtlenítésével nem lehet elpusztítani. A 7.1. táblázatban egy megelőzési protokoll mintája látható.
A rendszeren belül a kórokozókkal való megfertőződés megelőzésének jó módja a termelés különböző szakaszainak fizikai elkülönítése. A keltetőnek ezért elszigetelt zárt rendszerként kell működnie, ahogy az ivadék- és az áruhalnevelő egységnek is. Tenyészállomány tartása esetén azt is saját, különálló egységben kell elkülöníteni. Ezáltal a betegségek kiküszöbölése a gyakorlatban könnyebben megvalósítható.
Egyes gazdaságok az “all in all out” (“mindent be – mindent ki”) elv alapján működnek, ami azt jelenti, hogy az új ikra vagy hal betelepítése előtt minden egységet teljesen kiürítenek és fertőtlenítenek. Az ikra és a kisebb halak esetében, amelyeket rövid nevelés után továbbmozgatnak, ez kétségtelenül jó irányítási módszer, amelyhez a gyakorlatban is mindig ragaszkodni kell. Nagyobb halak 7.1. ábra. Egy megelőzési protokoll mintája
Mire figyeljünk?
Tiszta pótlóvíz-forrás
A rendszer fertőtlenítése
Hogyan tegyük?
Lehetőleg használjunk felszín alatti vizet. Fertőtlenítsük UV-vel. Bizonyos esetekben használjunk homokszűrőt és ózont.
Töltsük fel vízzel a rendszert, és nátriumhidroxiddal (NaOH) állítsuk be a pH-t 11−12-re. A pufferkapacitástól függően ez kb. 1 kg NaOH-t jelent 1 m3 víztérfogatra. Az eleresztés előtt semlegesítsük sósavval (HCl).
Az eszközök és felületek fertőtlenítése Az útmutató szerint merítsük őket fertőtlenítőszerbe – pl. Virkon S – vagy permetezzük le vele. Tartsuk észben, hogy a só csökkentheti a hatást.
Az ikra fertőtlenítése
Személyzet
Látogatók
Tíz percig hagyjuk az ikrát az oldatban (3 dl 1%-os jódoldat 50 l vízben). Minden 50 kg ikra fertőtlenítése után cseréljük le az oldatot.
A létesítménybe való belépéskor váltsunk ruhát és lábbelit. Mossuk meg vagy fertőtlenítsük a kezünket.
Váltsunk lábbelit, vagy használjunk lábfürdőt (fertőtlenítőszert) a cipő kezelésére. Mossuk meg vagy fertőtlenítsük a kezünket. A létesítményben a látogatókra nézve a “Ne nyúlj hozzá” elv kötelező. Más halgazdaságokról érkező személyek, az állatorvost is beleértve, speciális eljárásnak kötelesek alávetni magukat.
7.2. ábra. Felfújt úszóhólyagtól szenvedő szivárványos pisztráng boncolása. A tünet kiváltó oka valószínűleg a gázok túltelítettsége a vízben
esetében szintén jó gyakorlatnak számít, azonban ilyenkor előfordulhat, hogy a módszer alacsony hatékonysággal működik. Nagy halak kezelésekor ugyanis logisztikailag nehéz az összes halat eltávolítani az áruhalnevelő egységből egy új tétel betelepítése előtt. A rendszer kapacitásainak nem megfelelő kihasználása a módszert könnyen gazdaságtalanná teheti.
A halbetegségek recirkulációs rendszerben történő kezelése különbözik a hagyományos halgazdaságban történő kezelésüktől. Egy hagyományos halgazdaságban a vizet csak egyszer használják fel, mielőtt elhagyná a gazdaság területét. Egy recirkulációs rendszerben a biológiai szűrők használata és a víz folyamatos újrahasznosítása miatt más megközelítésre van szükség. Ha csak beöntjük a gyógyszert a vízbe, az az egész rendszerre hatással lesz, nemcsak a halakra, hanem a biofilterre is. A kezelés során nagyon körültekintően kell eljárni, mivel a recirkulációs rendszerben nagyon nehéz pontosan meghatározni a gyógyuláshoz szükséges gyógyszeradagolást. Ennek az az oka, hogy a gyógyszer hatása számos különböző paramétertől függ, mint például a víz keménységétől, szervesanyag-tartalmától, hőmérsékletétől és a vízátfolyás mértékétől. Ezért itt csak gazdag gyakorlati tapasztalat birtokában érhetünk el sikert. A koncentrációt kezelésről kezelésre óvatosan kell növelni, nehogy elpusztítsuk a halakat és/vagy a biológiai szűrőt. Mindig emlékezzünk a “jobb félni, mint megijedni” mondásra. Bármilyen betegség jelentkezése esetén a gyógyszert a helyi állatorvosnak vagy halpatológusnak kell felírnia, és el is kell magyaráznia, hogyan kell használni. A biztonsági utasításokat figyelmesen el kell olvasni, mivel egyes gyógyszerek helytelen használat esetén súlyos károsodásokat okozhatnak az emberben.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Az ektoparaziták – azaz a halak kültakaróján, a bőrön és a kopoltyúban található élősködők – elleni kezelés vegyszerek vízhez adagolásával történhet. A gombás fertőzéseket ugyanúgy kell kezelni, mint az ektoparaziták által okozott fertőzéseket. Édesvízi rendszerekben a konyhasó (NaCl) használatával a legtöbb élősködő hatékonyan elpusztítható, a bakteriális kopoltyúbetegség kórokozóját is beleértve. Ha a sós kezelés nem működik, a formalin (HCHO) vagy a hidrogén-peroxid (H2O2) alkalmazása általában elegendő a fennmaradó parazitás fertőzések gyógyítására. A halak prazikvantel és flubendazol oldatában történő fürdetése szintén nagyon hatékonynak bizonyult az ektoparaziták ellen.
A mechanikai szűrés is meglehetősen hatékonyan gátolja az ektoparaziták terjedését. 70 mikron lyukbőségű szűrőszövet használatával eltávolíthatók a Gyrodactylus bizonyos fejlődési stádiumai, 40 mikronossal pedig a legtöbb élősködő petéi is.
A kezelés legbiztosabb módja, ha a halakat vegyszeroldatos fürdőbe helyezzük. A gyakorlatban azonban ez a módszer nem kivitelezhető, mivel a kezelendő halak mennyisége gyakran túl nagy. Ehelyett a halakat a medencében hagyjuk, oly módon, hogy elzárjuk a vízbefolyást, a medence oxigénellátását vagy levegőztetését pedig diffúzorok segítségével biztosítjuk. A vegyszeroldatot a medencébe öntjük, és a halakat adott ideig a keverékben hagyjuk. Ezután újra megengedjük a befolyó vizet, így a medencében levő víz kicserélődésével a keverék fokozatosan felhígul. A medencéből kilépő víz a recirkulációs rendszer többi részében tovább hígul, így a biológiai szűrőbe jutó koncentráció lényegesen alacsonyabb lesz, mint a kezelt medencében. Ekképpen az adott medencében az élősködő elpusztítása céljából viszonylag magas vegyszer-koncentráció érhető el, ugyanakkor a vegyszer biofilterre gyakorolt esetleges negatív hatása csökkenthető. Ha a koncentrációt kezelésről kezelésre lassan növeljük, mind a halak, mind a biológiai szűrő adaptálható a sóval, formalinnal vagy hidrogén-
7.3. ábra. A szivárványos pisztráng ikrája
A betegségek megelőzése érdekében célszerű a halikrát fertőtleníteni, mielőtt bekerülne a recirkulációs rendszerbe. Forrás: Torben Nielsen, AquaSearch Ova.
peroxiddal végzett kezelésekhez. Egy halakkal teli medence kezelését követően a vegyszert tartalmazó vizet ki is lehet szivattyúzni a rendszerből egy külön részlegbe, ahol az lebomlik, ahelyett, hogy a rendszerben keringetnék.
Az ikra esetében a fürdetési technika használata lehetővé teszi egyedek millióinak rövid időn belül történő egyszerű kezelését, például a pisztrángikra jóddal történő fertőtlenítésekor (7.1. táblázat). Ez a módszer használható a halpenész (Saprolegnia) által megfertőzött ikra kezelésére is oly módon, hogy az ikrát 20 percre sóoldatba (7‰) mártjuk.
A keltetőkben, amelyekből a halivadékot áthelyezik, amint az készen áll a külső táplálkozásra, a biológiai szűrő hatékonyságának kisebb a jelentősége, mivel az ikra és az ivadék által kiválasztott ammónia koncentrációja nagyon alacsony. A kezelést így könnyebb elvégezni, mivel csak az ikra és a halak túlélésére kell figyelni. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a keltető teljes víztérfogata viszonylag kicsi, így pótlóvízzel a teljes vízcsere gyorsan végrehajtható. Ezért a keltetőben az egész rendszer kezelése biztonságosan elvégezhető egyetlen ütemben.
Nagyobb recirkulációs létesítmények esetén a teljes rendszer kezelése kényesebb művelet. Alapszabály, hogy a kezelés alatt a koncentrációkat tartsuk alacsonyan, a kezelést pedig végezzük hosszabb ideig. Ez odafigyelést és tapasztalatot igényel. A koncentrációt kezelésről kezelésre fokozatosan kell növelni, a kezelések között néhány nap szünetet tartva, amikor is gondosan megfigyeljük a kezelés halelhullásra, viselkedésre és vízminőségre gyakorolt hatásait. Általában mind a halak, mind a biológiai szűrő adaptálódik a kezeléshez, így a koncentráció minden káros hatás nélkül növelhető, ezáltal megnő az élősködő elpusztításának
7.4. ábra. A só felhasználható profilaktikus jelleggel bizonyos betegségek megelőzésére a RAS-ban, de alkalmazható fertőzések kezelésére is.
A só az akut nitrittoxicitás megelőzésére is használható, amikor a biológiai szűrő még nem állt be teljesen (lásd az 5. fejezetben). Sok RAS automatikusan adagolja a sót a főáramba a rendszer sótartalmának beállításához.
a recirkulációs akvakultúráról
valószínűsége. A só kiválóan alkalmas hosszabb idejű kezelésekre, de a formalint is sikeresen alkalmazzák 4-6 órán keresztül. A biofilter könnyen alkalmazkodik a formalinhoz, és ugyanúgy lebontja azt, mint bármilyen más, a rendszer szerves anyagaiból származó szénvegyületet.
Amint arra korábban rámutattunk, a vegyszerek recirkulációs rendszerben történő felhasználására vonatkozóan nem lehet pontos koncentrációkat és ajánlásokat megadni. Figyelembe kell venni a halak faját és méretét, a víz hőmérsékletét és keménységét, a szerves anyagok mennyiségét, a vízcsere sebességét, az alkalmazkodóképességet, a sótartalmat stb. Emiatt az alábbi iránymutatások csak nagyon hozzávetőlegesek.
Konyhasó (NaCl): A konyhasó használata viszonylag biztonságos. Édesvízben használható a darakór (Ichthyophthirius multifilis) és a gyakran előforduló Saprolegnia halpenész kezelésére. A vízi életszakaszban lévő Ichthyophthirius 10‰ sóval elpusztítható, az újabb eredmények pedig azt sugallják, hogy 15‰ sókoncentráció a fenéklakó életszakaszban levő élősködőt is elpusztítja. A halak testnedvei körülbelül 8‰ sót tartalmaznak, így a hasonló sótartalmat a legtöbb édesvízi hal több hétig képes elviselni. Keltetőben 3-5‰ sókoncentrációval megelőzhetők a gombás fertőzések. Tartsuk észben, hogy a RAS sókoncentrációjának növekedése kedvezőtlen szintre emelheti a gáztelítettséget, pl. a nitrogén-túltelítettség iránti tendencia hirtelen problémává válhat a rendszerben.
Formalin (HCHO): A formalin hosszú ideig (4-6 óra) fenntartott alacsony koncentrációjával (15 mg/L) jól elpusztítható az Ichthyobodo necator (Costia), a Trichodina sp, a Gyrodactylus sp., a helytülő csillósok és az Ichthyophthirius. A biológiai szűrőben a formalin viszonylag gyorsan lebomlik (a lebomlás sebessége 15°C-on a biofilter felületének minden négyzetméterére számítva körülbelül 8 mg/h). Ugyanakkor a formalin csökkentheti a bakteriális nitrogénátalakítás sebességét a biológiai szűrőben.
Hidrogén-peroxid (H2O2): Nem használják széles körben, de kísérletek alapján 4–6 órás alkalmazása 8–15 mg/l koncentrációban ígéretesen helyettesítheti a formalint. A kezelés alatt és után a biológiai szűrő teljesítménye legalább 24 órára visszaeshet, de a hatékonyság néhány napon belül visszaáll a normál szintre.
Más vegyszerek, mint például a réz-szulfát vagy a klóramin-T használata nem javasolt. Ezek nagyon hatékonyan használhatók például a bakteriális kopoltyúrothadás kezelésére, azonban nagy valószínűséggel károsítják a biológiai szűrőt. Így könnyen károsodhat az egész recirkulációs folyamat és a termelés is.
Bakteriális fertőzések, például furunkulózis, vibriózis vagy BKD esetén a halak gyógyításának egyetlen módja az antibiotikumok alkalmazása. Egyes esetekben a halakat belső élősködők is megfertőzhetik, ezek szintén antibiotikumokkal pusztíthatók el.
Az antibiotikumokat a haltápba keverik, és naponta több alkalommal etetik vele a halakat, például 7 vagy 10 napon keresztül. Az antibiotikum koncentrációjának elegendőnek kell lennie a baktériumok elpusztításához. Az előírt gyógyszerkoncentrációt és a kezelés időtartamát gondosan be kell tartani, még akkor is, ha a halelhullás a kezelés során abbamarad. Ha a kezelést az előírt kezelési időtartamnál hamarabb abbahagyjuk, nagy a kockázata annak, hogy a fertőzés újrakezdődik.
A recirkulációs rendszerben végzett antibiotikum-kezelés kis mértékű hatást gyakorol a biológiai szűrőben lévő baktériumokra is. Azonban az antibiotikumkoncentráció a vízben viszonylag alacsony a gyógyszeres táppal etetett halak szervezetében levőhöz képest, így a biofilterben lévő baktériumokra gyakorolt hatás is sokkal kisebb. Mindenesetre gondosan figyelni kell a vízminőségi paraméterek esetleges változásait, mert ezek a biológiai szűrőre gyakorolt hatásra utalhatnak. Ilyenkor szükség lehet a tápmennyiség módosítására, a pótlóvíz mennyiségének növelésére vagy a rendszer vízátfolyásának megváltoztatására.
Aszerint, hogy mit ír fel a helyi állatorvos, többféle antibiotikum alkalmazható, mint például a szulfadiazin, trimetoprim vagy oxolinsav.
Az IPN, VHS (vírusos vérfertőzés) vagy más vírusok gyógyszeresen nem kezelhetők. Azonban a vírusoknak is van hőmérsékleti optimuma, így a kevésbé patogén vírusok, például az IPN hatása a vízhőmérséklet növelésével
7.5. ábra. A tengeri hálóketrecekben vagy az átfolyóvizes rendszerekben történő nevelés során jelentkező betegségek megelőzése érdekében széles körben alkalmazzák az ivadék vakcinázását, amelyre akkor kerül sor, amikor az ivadék kikerül a recirkulációs rendszerből
A képen látható, kézi injekciózással történő vakcinázás történhet automatizáltan, vakcinázó készülékkel is.
mérsékelhető. Az olyan erősen patogén vírusok esetében, mint a VHS, a halak elhullása a takarmányozási intenzitás visszafogásával csökkenthető. Ennek ellenére a vírusokkal fertőzött halgazdaság további működtetése nem járható út. A vírusoktól csak úgy szabadulhatunk meg, ha kiürítjük az egész halgazdaságot, alaposan fertőtlenítjük a rendszert, majd újrakezdjük.
Úttörő munka a süllőtermelés terén
Az AquaPri cég ultramodern recirkulációs rendszerben termel süllőt, évi 400−500 tonna kiváló minőségű terméket állítva elő az európai piac számára. Ez az édesvízi hal tiszta fehér húsáról és lágy ízéről híres. A süllő hagyományosan számos halétterem étlapján szerepel, mára pedig különleges és finom íze miatt bekerült a szusiéttermekbe is. Nevelése azonban nem való mindenkinek, csak azon kevés cég alkalmas rá, amely képes bánni az érzékeny lárvastádiumokkal, illetve meg tudja oldani az ivadék tápra szoktatását a növendék- és áruhalneveléshez való továbblépés előtt. Nem sokan mertek eddig beruházni ebbe a fajta üzletbe, de a dán családi tulajdonú Aquapri cég több generációra visszanyúló haltermelési tapasztalatával bebizonyította, hogy a süllő recirkulációs rendszerben történő nevelése igenis lehetséges.
8.1. ábra. Az AquaPri által 2016-ban épített süllőtermelő RAS évente 600 tonna halat állít elő.
Forrás: AquaPri A/S.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Sárgafarkú fattyúmakréla
A sárgafarkú fattyúmakréla (Seriola lalandi) prémiumkategóriás sósvízi halfaj, amelyet körülbelül 20 évvel ezelőtt kezdtek recirkulációs rendszerekben termelni.
Abban az időben a sárgafarkú fattyúmakréla tengeri hálóketrecekben termelt fajként már ismert volt. Hamar kiderült, hogy a recirkulációs rendszerekben történő nevelésre is alkalmas, és jó hozamokat produkál. A kereskedelmi termelés azonban csak lassan fejlődött.
Mindez azonban megváltozott, amikor a The Kingfish Company megkezdte a termelést a hollandiai Kingfish Zeeland nevű telepén. A cég jelenleg vezető szerepet tölt be a nagyüzemi RAS-ban végzett fenntartható haltermelés terén. Aktuális termelési kapacitása évi 1500 tonna minőségi sárgafarkú fattyúmakréla, 2021-ben a lehalászott és értékesített mennyiség meghaladta a 900 tonnát. A termelés bővítése folyamatban van, a hollandiai telep kapacitása 2022 végére eléri a 3500 tonnát. Az Amerikai Egyesült Államokban a terveknek megfelelően halad a cég újabb, 8500 tonnás kapacitású létesítményének tervezése.
8.2. ábra. A Kingfish Zeeland tevékenységét az Aquaculture Stewardship Council (ASC), a Best Aquaculture Practices (BAP) és a British Retail Consortium (BRC) élelmiszerbiztonsági és minőségbiztosítási tanúsítványai fenntarthatóként és környezetbarátként ismerték el és tanúsították.
A Kingfish Zeeland telepe 2019-ben elnyerte a Seafood Excellence Award díjat, a Good Fish Foundation pedig zöld választásként ajánlja. Forrás: Kingfish Zeeland.
8. fejezet: Esettanulmányok
Növendék lazac termelése Norvégiában
A lazactermelő ágazat folyamatosan javítja saját hatékonyságát a termelési idő rövidítése és a kockázatok minimalizálása révén, például a növendék lazac (smolt) szokásosnál nagyobb méretig történő nevelésével a tengeri ketrecbe való kihelyezés előtt. Ez lerövidíti a tengerben töltött időt, és csökkenti a szabadban jelentkező fertőzések veszélyét.
A hjelmelandi (Norvégia) Tytlandsvik AQUA cég jelentős összegeket fektetett be az extra méretű smolt nevelésére alkalmas recirkulációs rendszerekbe. A smolt nevelésénél a halakat hagyományosan 100 g körüli méretig nevelték, mielőtt tengeri hálóketrecekbe helyezték volna ki őket, de mostanában egyre népszerűbbek a nagyobb, 200–400 grammos halak (post-smolt). A Tytlandsvik AQUA egy lépéssel tovább ment, és nagy, 800–1000 grammos smoltot nevel, hogy még jobban kihasználhassa a RAS által biztosított gyors növekedést.
8.3. ábra. A norvégiai Tytlandsvikben épített első két RAS távlati képe, amelyekben nagy, 800−1000 grammos méretig nevelik a smoltot, mielőtt tengeri hálóketrecekbe helyeznék ki, ahol eléri az 5−6 kg-os piaci méretet
Forrás: Tytlandsvik AQUA.
Kézikönyv a recirkulációs akvakultúráról
Emellett a cég a ketreces termelési kapacitások jobb kihasználásával a halakkal kapcsolatos általános logisztikáját is javítja. Miközben a halak tömege 100 grammról 800−1000 grammra nő, az elhullási arány rendkívül alacsony, 0,5% körüli marad. Jelenleg a cég három ilyen recirkulációs rendszert üzemeltet, egyenként napi körülbelül 6 500 kg táp felhasználásával, ami 0,8 körüli FCR mellett napi 8 000 kg biomassza-növekedést jelent.
Minden RAS hasznos térfogata 8 000 m3, ami négy, egyenként 2000 m3-es medence között oszlik meg. A közeljövőben egy negyedik modul is beindul, így a telep tápfelhasználása összesen 26 000 tonnára, hasznos térfogata 32 000 m3-re nő. A nagyméretű smolt éves termelése így körülbelül 8 000 tonna lesz.
Az 1 kg megtermelt halra eső energiafogyasztás jelenleg körülbelül 4–5 kWh, ami a gazdaság teljes kapacitásának elérése után várhatóan 3 kWh-ra csökken.
Garnélatermelés recirkulációs rendszerben
A garnélát évtizedek óta a szabadban, nagy vízrendszerekben vagy tavakban termelik, az olcsó technológia és a jó hozam miatt gyakran nagy sikerrel. Sajnos ugyanakkor a garnélatermelés instabil ágazatnak is számít, számos kockázattal, mint az árvizek, szennyezések, járványok stb. A termelési módszereket számos kritika éri, és a fogyasztók növekvő tudatossága miatt a garnélatermelőknek újra kell gondolniuk gyakorlataikat. A garnéla RAS-technológiát alkalmazó beltéri termelése a garnélatermelés korszakának izgalmas új fejleménye.
8.4. ábra. A SwissShrimp AG sikerrel alakította ki és üzemelteti 2018 óta ezt a beltéri garnélatelepet
A garnélát 10–50 g közötti méretig nevelik és kilogrammonként 80–150 eurós áron értékesítik.
Forrás: SwissShrimp AG.
A RAS-ban nevelt garnéla betegségtől mentes, és a tiszta, optimális körülmények között rendkívül jól nő, így kiváló terméket jelent a csúcskategóriás termékek piaca számára. Az ilyen fenntartható módon előállított garnéla iránti kereslet növekszik, és az árak várhatóan magasak maradnak.
Pisztráng-mintafarmok Dániában
Dánia kétségtelenül a környezetbarát pisztrángtermelés éllovasa. A szigorú környezetvédelmi előírások miatt a pisztrángtermelők kénytelenek voltak új technológiát bevezetni a gazdaságok szennyezőanyag-kibocsátásának minimalizálása érdekében. Az úgynevezett mintahalgazdaságok kialakítása során recirkulációt kezdtek alkalmazni a termelés növelése és a környezeti hatások csökkentése érdekében. Ahelyett, hogy nagy mennyiségű vizet vennének ki a folyókból, a felszín alatti vizek felső rétegeiből korlátozott mennyiségű vizet szivattyúznak a gazdaságba, majd azt keringetik. A hatás jelentős; az egész éven át állandóbb vízhőmérséklet a korszerű és könnyebben kezelhető működéssel együtt nagyobb növekedési erélyt és nagyobb hatékonyságot eredményez alacsonyabb termelési önköltség mellett, beleértve a beruházás értékcsökkenését is. A pozitív környezeti hatásokat a 6. fejezet összegzi.
8.5. ábra. Egy dániai mintagazdaság
Forrás: Kaare Michelsen, Danish Aquaculture.
Alacsony költségű beltéri RAS
A dániai mintagazdaságok jellemzően szabadtériek, ezért részben ki vannak téve az időjárás változásainak, a betegségeknek és a ragadozóknak. A beltéri RAS általában növeli a költségeket, és a hangsúly gyakran az értékes fajok termelése felé mozdul el, ám ez nem érdeke a kevésbé értékes halakat termelő gazdálkodóknak. Ez megteremti a lehetőséget az egyszerűbb, olcsóbban kialakítható és az üzemeltetési költségeket csökkentő megoldások terjedésére.
Az ilyen RAS-ok egyik példája az, amelyet a FREA Solutions cég épített Dániában szivárványos pisztráng (részben ivadék és növendékhal, részben 300-400 g-os feldolgozási célú adagos hal) termelésére. A minimális szintű technológia a fő vízáramot biztosító alacsony nyomású szárnylapátos szivattyúkból, alacsony nyomású gáztalanító szivattyúkból, valamint a biofilterek mozgóágyának mozgatását ellátó Roots-fúvókból áll. A tiszta oxigén beoldása gravitációs elven működő passzív rendszerrel történik (lásd az oxigénkamra leírását a 2. fejezetben), a lebegőanyag eltávolítása pedig ülepítésen és fix ágyas szűrésen alapul. A viszonylag alacsony beruházási költség mellett az 1 kg megtermelt halra számított energiafogyasztás is dokumentáltan 2 kWh alatt van.
8.6. ábra. A FREA Solutions cég gazdasága évi 25 millió szivárványos pisztrángot termel, amelyet továbbnevelési vagy feldolgozási céllal értékesítenek 4–400 g egyedsúlyban.
A rendszerben használt pótlóvizet a homokos altalajban fekvő dréncsövekből szivattúzzák ki, az elfolyóvizet pedig ugyanazon a területen szikkasztják el. A gazdaságnak nincs közvetlen kapcsolata folyóval. Forrás: FREA Solutions.
Recirkuláció és állománypótlás
A folyók, tavak tisztasága és a természetes, vadon élő állományok fenntartása sok országban fontos környezetvédelmi céllá vált. Az erre irányuló számos kezdeményezés közé tartozik a természetes élőhelyek helyreállításával és a veszélyeztetett halfajok vagy változatok állománypótlásával történő aktív természetvédelem is.
A tengeri pisztráng népszerű sporthal, amely Dánia számos folyójában él, és szinte minden folyóban külön genetikai változata, vérvonala létezik. A tudósok által végzett genetikai térképezés lehetővé tette a különböző vonalak megkülönböztetését. Amikor a tengeri pisztráng ivaréretté válik, a tengerből visszavándorol szülőfolyójába, hogy ott ívjon. Dánia Funen nevű részén egy recirkulációs akvakultúrát is magában foglaló újratelepítési program keretében helyreállították a folyókat, és megmentették a megmaradt vad vonalakat. Az ivarérett halakat elektromos halászgéppel fogják ki, lefejik, és az ikrát recirkulációs létesítményben keltetik ki. Körülbelül egy évvel később az ivadékot visszatelepítik ugyanabba a folyóba, ahonnan az anyahalakat kifogták.
Ezáltal több vonalat sikerült megmenteni, és remélhetőleg egy idő után a tengeri pisztráng képes lesz magától is megmaradni ezen az élőhelyen.
Nagyon fontos, hogy a program eredményeként a horgászok lényegesen nagyobb eséllyel fognak tengeri pisztrángot Dánia partvidékén. Ezáltal a horgászturizmus jó bevételi forrássá vált a helyi vállalkozások, például szállodák, kempingek, éttermek stb. számára. Összességében a helyzet a természet és a helyi kereskedelmi érdekek számára egyaránt előnyös.
8.7. ábra. Az ívás céljából a folyókba felvándorolt kifejlett tengeri pisztrángokat elektromos halászgéppel fogják ki, és egy recirkulációs létesítménybe szállítják, ahol az ikrát megtermékenyítik. Egy évvel később az ivadékot ugyanabba a folyóba telepítik vissza, ahonnan az anyahalakat kifogták.
Linda Bollerup, FGU Fyns Laksefisk, Denmark.
A növények és halak együtt történő nevelését már ezer év óta gyakorolják Kínában. A növények növekedésükhöz a halak által kiválasztott tápanyagokat hasznosítják, és a halak és a növények egyaránt felhasználhatók emberi fogyasztásra. A korszerű akvakultúrában a recirkulációs rendszerben történő haltermelésnek és az üvegházi növények talaj nélkül, tápoldat felhasználásával történő hidropóniás termesztésének kombinációját “akvapóniának” nevezik. A technológiát sikerrel alkalmazzák kereskedelmi léptékben olyan országokban, mint az Amerikai Egyesült Államok, de hidegebb régiókban, például Észak-Európában, gazdaságilag még nem életképes.
8.8. ábra. Akvapóniás kutatás a Koppenhága (Dánia) melletti Globális Élelmiszerés Mezőgazdasági Intézetben
A rendszer, amelyet egy meglévő üvegházas gazdaságban alakítottak ki, halnevelő medencéket és salátanevelő asztalokat tartalmaz, valamint egy recirkulációs rendszert, amely két különálló vízkörrel rendelkezik. Az egyik vízkör egy vízszűrő rendszeren halad keresztül, és irányítható akár a növényasztalokhoz, akár vissza a halnevelő medencékhez. A másik közvetlenül a saláta vagy gyógynövények, például zsálya, bazsalikom és kakukkfű termesztésére szolgáló növényasztalokat látja el vízzel. Forrás: Paul Rye Kledal, Globális Élelmiszer- és Mezőgazdasági Intézet.
Szárazföldi lazactermelés
A világ akvakultúra-termelésének növekedésével a halgazdaságok mérete is nő. Ma Norvégiában egy átlagos tengeri ketreces farm telephelyenként mintegy 5000 tonna lazacot termel. Ehhez lassan felzárkóznak a hasonló méretű szárazföldi rendszerek, nő az ilyen volumenű új recirkulációs projektek száma.
A szárazföldi és a ketreces nevelés kombinációja igen hatékony termelési mód, amely a lazacfajok esetében ma talán a legversenyképesebb megoldás. Az ivadékot a szárazföldön, hatékony és ellenőrzött rendszerekben állítják elő, majd továbbnevelésre nagy tengeri hálóketrecekbe helyezik ki őket. Egyes területeken a ketreces termelés nem népszerű, így itt a szárazföldi recirkulációs nevelésben látják a haltermelés jövőjét. E rendszerek környezeti lábnyoma és vízfogyasztása kicsi. Bár önköltségük még mindig magasabb, mint a ketreces termelésé, nagyfokú élelmiszerbiztonság jellemzi őket, minden paraméterük (oxigén, ammónium, nitrit, szén-dioxid, lebegőanyag-tartalom, hőmérséklet, pH, sótartalom stb.) teljes mértékben szabályozható, hozamuk pedig állandó és előre jelezhető. Ezenkívül ezek a gazdaságok a nagyvárosok közelében is felépíthetők, biztosítva a helyben történő termelést és ellátást, így csökkentve a szállítási költségeket és a CO2-kibocsátást.
A különböző halfajok ivadéknevelését szolgáló recirkulációs rendszerek száma tovább fog növekedni, mivel a haltermelés hatékonyság-javításának alapja az
8.9. ábra. A Danish Salmon cég a kereskedelmi léptékben történő szárazföldi lazactermelés egyik első úttörője volt
Ez a 2 000 tonnás lazacfarm a dániai Hirtshalsban 2013-ban épült. A rendszer recirkulációs technológián alapul, és egy épületen belül létesült a jobb hőmérsékletszabályozás és a magas biológiai biztonság érdekében. A lazacot egyenként csaknem 1 000 m3-es nagy medencékben 2 év alatt nevelik fel ikrától körülbelül 4–5 kg-os méretig. Az előtérben látható fehér bigbag-zsákokban a biofilter-kamrákba szánt töltet található. Forrás: Axel Søgaard/AKVA group.
a recirkulációs akvakultúráról
egész éven át rendelkezésre álló egészséges és életerős ivadék iránti igény. A kereskedelmi halászatból származó halellátás elérte saját korlátait, és mára az emberi hal- és tengeritermék-fogyasztás több mint fele az akvakultúrából származik. A halak és tengeri termékek piacán fennálló kínálati hiányt csak az akvakultúrában előállított termékek tudják pótolni.
A lazacágazatban jelentős növekedést fogunk tapasztalni a nagyméretű smoltot előállító létesítmények számában, amelyek a ketreces nevelési időszak első részét a szárazföldre helyezik át, ahol gyorsabban és biztonságosabb környezetben növekedhetnek a halak. Világszerte hatalmas szárazföldi lazacfarmok fognak létesülni a lazac piaci méretig történő nevelésére.
A közvetlenül a nagyvárosi fogyasztók közelében, RAS-ban történő haltermelés minőségi friss halat biztosít, a hosszú szállítási útvonalak kiküszöbölésével csökkenti a CO2-kibocsátást és javítja az érintett országok önellátását. Az ilyen projektek elérhetik az évi 5 000 tonnás vagy nagyobb volument, és nem is csak a lazac esetében. A következő a sorban a sárgafarkú fattyúmakréla, és várhatóan más fajok is csatlakoznak ehhez a trendhez, beleértve a garnélákat is.
A jövőbeli projektek profitálhatnak a fokozódó automatizálásból (pl. biofilterek átmosása, szivattyúk és egyéb gépek folyamatos ellenőrzése az energiatakarékosság érdekében). Nő a digitalizáció, a gépi látás (értelmes információ kinyerése képekből és videókból) és a gépi tanulás alkalmazása, a mesterséges intelligencia pedig része lesz a teljesítmény javításának (pl. úszási viselkedés monitorozása korai riasztás céljából, étvágy előrejelzése).
8.10. ábra. A nagyméretű recirkulációs üzemek építése közvetlenül a világ nagyobb városai mellett egyre növekvő tendencia, amely friss halat biztosít a fogyasztóknak, és javítja az érintett országok önellátását
Forrás: Nordic Aqua Ningbo.
Aquaetreat, 2007 Manual on Effluent Treatment in Aquaculture: Science and Practise (Report). Outcome of the EU supported Aquatreat.org project
Avault J. W. Jr., 1996 Fundamentals of Aquaculture, A Step-by-Step Guide to Commercial Aquaculture, Baton Rouge, USA, AVA Publishing Company Inc., 1996, ISBN 0-9649549-0-7
Barnabé, G., eds., 1990 Aquaculture, Volume 1 & 2, Chichester, England, Ellis Horwood Limited, ISBN 0-13-044108-2
Brock, T., D., Smith, D., W. & Madigan M., T., 1984 Biology of Microorganisms, USA, Prentice-Hall International, ISBN 0-13-078338-2
Brown, L., 1993 Aquaculture for Veterinarians: Fish Husbandry and Medicine, Oxford, UK, Pergamon Press Ltd., ISBN 008-040835
FAO 2020 The State of World Fisheries and Aquaculture 2020. Sustainability in action. Rome. FAO. https://doi.org/10.4060/ca9229en
Jokumsen, A. & Svendsen, L. M., 2010 Farming of Freshwater Rainbow Trout in Denmark, DTU Aqua, National Institute of Aquatic Resources. DTU Report no. 219-2010. ISBN 978-87-7481-114-5
Lekang, O., 2020 Aquaculture Engineering, Norwegian University of Life Sciences, Drobakveien, Norway. Third edition, John Wiley & Sons Ltd, 2020, ISBN 9781119489016
Remmerswaal, R.A.M., 1997 Recirculating Aquaculture Systems, INFOFISH Technical Handbook 8, ISBN 983-9816-10-1
Timmons, M.B., & Ebeling, J.M., 2002 Recirculation Aquaculture, NRAC Publication No. 01-007, USA, Cayuga Aqua Ventures, ISBN 978-0-9712646-2-5
Wheaton, F. W., 1993 Aquacultural Engineering, Malabar, Florida, USA, Krieger Publishing Company, 1993, ISBN 0-89464-786-5
Ellenőrzőlista egy recirkulációs rendszer létrehozásához
10 Információ a projektről
101 A projekt céljainak leírása
102 Termelni kívánt faj
103 Éves termelés tonnában és számokban
1 04 Bejövő és kimenő hal mérete, termelési terv
105 Évi haltételek száma
106 Takarmányegyüttható (FCR) becslése
107 Rajzok és más rendelkezésre álló információ
108 Van-e kibocsátási engedély?
Korlátozások, hozzájárulási szintek stb.
109 Telepvezető vagy halas szakemberek rendelkezésre állása
110 Egyéb fontos információ, speciális problémák stb.
20 Információ a helyszínről
201 Sós víz vagy édesvíz? Tengervíz sótartalma
202 Rendelkezésre álló vízforrás. Tengervíz, folyó, felszín alatti víz, ásott vagy fúrt kút
203 Mennyi víz áll rendelkezésre? (Liter/másodperc)
204 Vízhőmérséklet Nyári/téli Nappali/éjszakai hőingadozás
205 Vízminőségi elemzés Eredmények pH
206 Időjárási körülmények, maximális/minimális léghőmérséklet Kemény telek, extrém nyári hőség stb.
207 Építési terület jellemzői
2 08 Talajhőmérséklet, maximális/minimális
209 Rendelkezésre álló terület Építési terület alakja
210 Szennyvíztisztításra rendelkezésre álló terület, ülepítő, szikkasztó stb.
211 Magassági fixpont
212 Helyi áramellátás, konkretizálva
30
301 Keltető
A létesítmény elemei
302 Lárvanevelés / Első táplálkozás
303 Előnevelés / Ivadék
304 Áruhalnevelés
305 Anyaállomány
3 06 Élőtakarmány-előállítás
307 Kifürdető egység
308 Karanténegység – bejövő halak Akklimatizációs egység – kimenő halak
309 Feltöltővíz-kezelés
310 Szennyvíztisztítás
311 Válogatás / Lehalászás / Élőhalszállítás
312 Feldolgozás / Csomagolás Hűtve tárolás / Jéggép
313 Laboratórium / Műhely Iroda / Ebédlő
314 Vészhelyzeti áramfejlesztő generátor
315 Oxigéngenerátor / Vészhelyzeti oxigéntartály
316 Vízmelegítő / -hűtő rendszerek
317 Építési előírások, Szigetelés
318 Építészeti megoldások, Környék
Főbb jellemzők
• Segíti a gazdákat a recirkulációs akvakultúrára való áttérésben
• Bemutatja a technológiát és az irányítási módszereket
• Jó gyakorlatokat ajánl a recirkulációs akvakultúrára való áttérés során
• Részletes útmutatást ad a recirkulációs rendszer működtetéséről, a személyzet oktatásáról és képzéséről
• Esettanulmányokat mutat be különböző recirkulációs projektekről
A szerző, Jacob Bregnballe, az AKVA group munkatársa több mint 40 éve foglalkozik recirkulációs akvakultúrával kapcsolatos kutatásokkal és gyakorlati munkával az egész világon. 25 éve vezeti saját halgazdaságát
Dániában, és számos technológiai innováció megvalósításában vett részt a különböző fajokat termelő recirkulációs rendszerek fejlesztése terén.
A kézikönyvet az Egyesült Nemzetek Élelmezésügyi és Mezőgazdasági
Szervezete (FAO) és az Eurofish Nemzetközi Szervezet közösen adta ki.
Eurofish International Organisation
H.C. Andersens Boulevard 44-46
DK-1553 Copenhagen V Denmark
Tel.: (+45) 333 777 55 info@eurofish.dk www.eurofish.dk
FAO Regional Office for Europe and Central Asia
FAO-RO-Europe@fao.org
Tel.: (+36) 1 4612000 www.fao.org/europe
Food and Agriculture Organization of the United Nations Budapest, Hungary
