BT3102 Grunnleggende om resirkulerende akvakultursystemer (RAS)

På slutten av emnet skal studenten kunne

Kunnskap

1. Liste opp de viktigste vannkvalitetsparametrene for fiskevelferd
2. Liste opp de forskjellige fysiske, kjemiske og biologiske vannbehandlingsprosessene som er nødvendige i en RAS
3. Skissere de vanlige teknologiene og komponentene som brukes til vannbehandling i RAS, inkludert trommelfilter, proteinskimmer, membranfilter, biofilter med fast sjikt, biofilmreaktor med bevegelig sjikt, UV-desinfeksjon, desinfeksjon med et oksidasjonsmiddel og CO2-avgasser.
4. Angi arbeidsprinsippet for hver av vannbehandlingskomponentene
5. Angi de kritiske faktorene for funksjon av vannbehandlingskomponentene
6. Gjenkjenne hvordan vannbehandlingskomponentene påvirker hverandre
7. Forklare kvalitativt hvordan endringer i pH påvirker alkaliniteten og effektiviteten til biofilteret og CO2-avgasseren
8. Forklare de viktigste faktorene under oppstart og drift av RAS
9. Liste opp ulike typer sensorer og metoder for å måle de viktigste vannkvalitetsparametrene
10. Gjenkjenne vedlikeholdsbehov, usikkerhet, problemer og feil knyttet til sensorer
11. Identifisere hvordan fysiokjemiske og biologiske faktorer kan true helsen til oppdrettsorganismen i RAS
12. Identifisere hovedtypene av mikroorganismer i et RAS og deres relaterte reaksjoner
13. Forklare faktorene som påvirker effektiviteten til den nitrifiserende bioreaktoren
14. Gjenkjenne og gjengi RAS-terminologi som brukes i industrien

Anvendelse

1. Beregne og uttrykke konsentrasjonen av ammoniakk, nitritt og nitrat i form av nitrogeninnhold
2. Gitt den maksimale matehastigheten, dimensjoner den nitrifiserende bioreaktoren og CO2-avgasseren. Beregne inntaksvannets strømningshastighet, slam- og avløpsproduksjon
3. Beregne resirkulasjonsstrømningshastigheten og hydraulisk retensjonstid gitt den nødvendige informasjonen
4. Beregne forbruk/produksjon av forbindelser i kjemiske reaksjoner, gitt nødvendig støkiometrisk informasjon
5. Estimere mengde og form (oppløst i vann, som gass eller som en partikkel) av de viktigste avfallsproduktene, gitt tilførselshastigheten i RAS

Analyse

1. Forutsi hvordan endringer i pH påvirker likevekten og toksisiteten til CO2, NH3 og H2S
2. Forutsi hvordan endringer i vannkvalitet kan påvirke konkurransen mellom nitrifiserende og heterotrofe mikroorganismer, og dermed bioreaktorfunksjonen

Syntese

1. Designe en enkel RAS og foreslå plassering av vannbehandlingskomponenter
2. Foreslå en prøvetakings- og måleplan for å analysere vannkvaliteten i en RAS, inkludert effektivitet av vannbehandlingskomponenter
3. Utforme en plan for håndtering eller bruk av avfallsstrømmene fra RAS
4. Foreslå alternativer for deponering og bruk av avfall fra RAS i et økonomisk, praktisk og miljømessig perspektiv

Evaluering

1. Begrunne valg av vannbehandlingsteknologier og deres plassering i RAS
2. Vurdere om vannkvaliteten er innenfor produksjonsorganismens sikre grenser
3. Ta til orde for tiltak og enkle handlingsplaner for å feilsøke enkle vannkvalitetsproblemer under drift av en RAS, når de viktigste vannkvalitetsparametrene er utenfor de anbefalte sikkerhetsgrensene.

Lab ferdigheter

1. Forklare grunnleggende arbeidsprinsipp for spektrofotometer, pH-sensor
2. Utføre vannkvalitetsanalyser ved bruk av analytiske kjemiteknikker, inkludert pipettering og fortynning av prøver
3. Analysere relevante vannkvalitetsparametere ved hjelp av analytiske kjemiteknikker
4. Identifisere mulige kilder til usikkerhet og feil i laboratoriemålinger
5. Skriving av labrapport - Beskriv teori om laboratoriestudier, registrere og beskrive laboratorieprosedyrer, registrere laboratorieobservasjoner, analysere måledata, konstruere hensiktsmessige grafer eller tabeller for å illustrere de observerte dataene, beskrive resultater, begrunne og vurdere resultater i teorisammenheng, identifisere feil og ev. kilder til feil som kan forklare resultatene, gå inn for tiltak for å avbøte feil/feil og anbefale fremtidige studier eller forbedringer.

Emnet vil bli undervist på engelsk.

Laboratorie og ekskursjonpresentasjoner godkjennes ved at hver gruppe presenterer sin oppgave og diskuterer den med medstudenter og lærer. Alle studenter skal være tilstede på presentasjonsdagene uavhengig av om de presenterer eller ikke.

Ved utsatt eksamen kan skriftlig eksamen endres til muntlig eksamen.

"Recycling of water in hatchery production - Background Booklet for courses in recycling technology for hatchery production" 2nd edition 2017 av Fjellheim, A.J., Hess-Erga, O.-K., Attramadal, K.J.K., Vadstein, O., NIVA, NTNU, SINTEF, Marine Harvest and Scottish Sea Farms, 28 pp. ISBN: 978-82-577-6842-3.

Et utvalg vitenskapelige publikasjoner som oppgis ved oppstart.

Studieform og aktiviteter i emnet består av forelesninger (40 timer), laboratorieoppgave, rapport og presentasjon (40 timer), øvelser (10 timer), ekskursjon (10 timer) og selvstudium (100 timer). Total arbeidsmengde beregnes til 200 timer.

Obligatoriske oppgaver - 1. Ekskursjons- og ekskursjonspresentasjon, og 2. labarbeid, labrapport og labpresentasjon