di Rob J Davies, Consulente principale per l'acquacoltura e responsabile dei progetti RAS presso Aqua Biotech Group, Malta

Per sopravvivere devi adattarti ed evolverti. Man mano che cresce la necessità di allevamenti ittici e centri di ricerca a terra, lo stesso vale per la necessità di migliorare la progettazione e l'efficienza di tali strutture e ridurre i costi operativi per migliorare la fattibilità a lungo termine. Per fare ciò, i nuovi progressi tecnologici devono essere testati prima di essere implementati in un sistema di acquacoltura a ricircolo (RAS), che rende essenziale disporre di un centro di ricerca e sviluppo.

Inoltre, le nuove strutture devono vedere benefici tangibili da questi recenti progressi; più costruisci, più efficienti e più bassi dovrebbero essere i costi di esercizio. Replicare lo stesso design più e più volte è una ricetta per il fallimento.

Una selezione di queste nuove tecnologie, in combinazione con quelli già stabiliti, hanno consentito rapidi progressi nella progettazione RAS negli ultimi anni. L'utilizzo del microdosaggio di ossigeno e ozono mediante sonde redox e DO in-system ha consentito una notevole riduzione dei costi di esercizio di questi costosi gas.

L'implementazione della tecnologia delle nano-bolle (da non confondere con le micro-bolle), dove l'ossigeno super-saturo rimane nell'acqua più a lungo senza degassare, significa che non solo l'efficienza di iniezione di questo gas è migliorata ed è elevata oltre la massima saturazione, ma i suoi effetti secondari di parziale sterilizzazione dell'acqua (riducendo batteri e agenti patogeni) e abbassandone la densità (contribuendo così a ridurre i costi di pompaggio), ha aggiunto ulteriori vantaggi all'efficienza operativa complessiva. Infine, l'uso di schiumatura proteica ozonizzata sia in mare che in acqua dolce, non può essere sottovalutato. I vantaggi di questa tecnologia sono su più fronti:

• Rimozione di micro-particolati (molto oltre la capacità dei filtri a tamburo a maglia a basso micron), migliorare la limpidezza dell'acqua, efficienza di trasferimento del gas, vista del cibo e dell'appetito, riducendo al contempo l'irritazione delle branchie e il rischio di avvelenamento da idrogeno solforato da eccesso di solidi nel sistema
• Sterilizzazione parziale costante del sistema - Riduzione di colonie batteriche e patogeni dannosi, e varie fasi di vita di alcuni parassiti
• Riduzione dello stress dei pesci - Soprattutto in situazioni di manipolazione, che migliora l'appetito alla ripresa delle normali operazioni e migliora la salute generale
• Ridotta competizione eterotrofa nel biofiltro -Aumento della sua efficienza, pur riducendo in parte direttamente ammoniaca e nitriti con l'uso di bassi livelli di ozono
• Aumento del degasaggio della CO2- Soprattutto con l'uso di skimmer a cascata che combinavano il processo di schiumazione con il degasaggio, e aumento dei livelli di ossigeno nel sistema quando l'ozono ritorna ossigeno

Nonostante questi vantaggi operativi, realizzato attraverso l'uso di schiumatura proteica ozonizzata, ci sono ancora strutture RAS che vengono costruite senza questa tecnologia. Nella mia esperienza, ciò è dovuto principalmente alla mancanza di capacità interne di ricerca e sviluppo (dove lavorare e testare queste tecnologie incoraggia l'avanzamento dell'intera progettazione RAS), così come l'aumento delle spese in conto capitale del progetto con la loro inclusione.

Però, una volta implementati in una struttura, i risparmi ei benefici dal punto di vista operativo superano di gran lunga la spesa iniziale. Ci sono molti nuovi impianti RAS che non possono raggiungere una buona qualità e limpidezza dell'acqua a causa di ciò e quindi non raggiungono i loro obiettivi di produzione.

Vivaio di salmone scozzese

Un caso di studio di una struttura che ha incluso tecnologie così avanzate ed è estremamente efficiente dal punto di vista operativo, è il nuovo vivaio di salmoni e centro di ricerca recentemente costruito per l'Università di Stirling in Scozia. Il 240, 000 vivai di pesci produrranno totalmente puliti, stock affidabili e robusti di salmone che non sono attaccati da parassiti esterni e non soffrono di problemi di malattie di basso livello, che convaliderà l'accuratezza e l'affidabilità della loro ricerca.

Alastair McPhee, il responsabile dell'impianto di acquacoltura, ha affermato che i sistemi "... migliorano il valore a lungo termine dei nostri risultati di ricerca e potenzialmente impediscono che gli studi debbano essere ripetuti per testare le conclusioni chiave... Il nostro progetto è commercialmente rilevante, con l'inclusione di caratteristiche speciali guidate interamente dalle nostre esigenze di ricerca'.

Aggiunge che 'Il nostro sistema, Per esempio, ci consentirà di recuperare qualsiasi mangime non consumato e raccogliere eventuali rifiuti creati, che sono entrambi fattori essenziali quando si effettuano prove dietetiche.'

Il sistema di trattamento in aspirazione è stato progettato per filtrare un numero relativamente elevato di solidi sospesi e tannini nell'acqua, passando da un marrone, aspetto fangoso a una chiarezza quasi perfetta. Ciò viene ottenuto mediante l'uso del microdosaggio di ozono attraverso uno schiumatoio di proteine ​​d'acqua dolce a cascata, controllato automaticamente con una sonda redox che misura il livello di ozono nel punto più alto di saturazione. Il sistema è inoltre dotato di degasaggio, Sterilizzazione UV e sonda redox secondaria come ulteriori caratteristiche di trattamento e sicurezza.

L'uso dell'ozono, schiumatura proteica e UV con acqua in ingresso di così bassa qualità, dimostra la misura della capacità di pulizia che questo processo di trattamento può avere, anche in acqua dolce.

La stanza di incubazione delle uova viene fornita con acqua di rabbocco filtrata a un micron e la temperatura dell'aria ambiente è controllata per adattarsi perfettamente alla temperatura dell'acqua. I vassoi di incubazione personalizzati vengono alimentati individualmente in modo che ciascuna delle uova ottenga una quantità uniforme di ossigeno e nuova acqua, fornendo il miglior ambiente per produrre sano, avannotti robusti.

I 24 serbatoi del sistema di coltivazione sono dotati di un sistema di controllo ambientale e di monitoraggio completo, comprese caratteristiche come il fotoperiodo e la manipolazione della temperatura, così come il microdosaggio di ossigeno e ozono, scrematura proteica ozonizzata a basso livello, monitoraggio e degasaggio dell'anidride carbonica, e completo controllo dell'alimentazione individuale e raccolta pellet/feci.

L'acqua è limpida, con un'efficace rimozione di macro e microparticelle solide e una sterilizzazione parziale costante. L'alto grado di filtrazione è evidente nell'abbondanza di schiuma marrone prodotta dalla schiumatura proteica ozonizzata e dai fanghi provenienti dall'effluente del filtro a tamburo.

Le caratteristiche progettuali di questo impianto e i costi di esercizio minimi evidenti dal basso consumo energetico del singolo punto di pompaggio nel sistema, mostrare cosa è possibile ottenere in un RAS veramente moderno e avanzato con un design progressivo. Se questo uso efficiente dell'ossigeno, l'ozono e l'energia dovevano essere utilizzati in progetti di allevamenti ittici su larga scala per nuove strutture, i loro costi operativi sarebbero mantenuti al minimo e la fattibilità di RAS per il salmone post giovane e altre specie aumenterebbe.

Il futuro di RAS

Molti fallimenti nelle strutture RAS negli ultimi 20-30 anni hanno le loro radici non solo nei loro vincoli progettuali fondamentali, costi operativi e mancanza di gestione con la corretta esperienza RAS, ma anche nel loro piano finanziario e nel target di produzione. Di recente ho visitato diversi allevamenti RAS su larga scala in tutta Europa e non ne ho ancora visto uno con una qualità dell'acqua e una limpidezza sufficientemente buone da fornire condizioni di crescita ottimali per produrre pesci sani.

Molti dei nuovi impianti di acqua di mare per la post-smolt non utilizzano ancora l'ossigeno, ozono, scrematura delle proteine ​​e potenza di pompaggio nel modo più efficiente, ma usa invece un vecchio design con materiali e attrezzature di qualità inferiore agli standard che consumano una grande quantità di energia, con il risultato di costi di esercizio elevati, ma bassi costi di progettazione e costruzione.

il risultato è che l'impianto non è in grado di produrre il tonnellaggio oi numeri previsti poiché la qualità dell'acqua non ottimale sopprime la crescita del pesce. Questo, unitamente agli elevati costi di esercizio e manutenzione, significa che è probabile che le aziende agricole non riescano a soddisfare le loro previsioni finanziarie.

Nel futuro prossimo, questo approccio deve cambiare per garantire operazioni agricole sostenibili. Il costante sviluppo e test di nuove tecnologie e l'inclusione nei moderni RAS su larga scala è fondamentale al fine di ridurre i costi operativi e fornire ai pesci condizioni davvero ottimali, per raggiungere il massimo potenziale di crescita e soddisfare le proiezioni finanziarie dell'azienda.

In qualità di ex manager RAS per l'acqua di mare su larga scala, Ho sperimentato queste complicazioni in prima persona, ma negli ultimi 10 anni ho visto che attualmente esiste la tecnologia per produrre un allevamento RAS veramente ben progettato con bassi costi operativi e buona qualità dell'acqua (come è evidente nel nuovo vivaio di salmoni e nella struttura di ricerca per l'Università di Stirling).

Deve solo essere implementato dai potenziali proprietari di aziende agricole RAS, scegliendo di investire in una struttura che includa la tecnologia più recente e che fornirà i costi operativi più bassi, rispetto al più basso investimento di capitale con obiettivi di produzione irraggiungibili e proiezioni finanziarie irraggiungibili.