Gjestekommentar

Skrevet av Kristian Henriksen og Merete Gisvold Sandberg i NCE Aquatech Cluster. NCE er en av Tekfisk sine faste leverandører av gjestekommentarer. De øvrige er Margareth Kjærstad i Møreforsking, Marius Sunde Tvinnereim i Aquatech, Wenche Uksnøy i NCE Blue Legasea, Ole Jacob Broch i Sintef, Amund Måge, marin direktør ved Universitetet i Bergen, og Erik Sterud i Krüger Kaldnes.

At vi i 2020 benytter fjordene våre til deponering av avgangsmasser fra gruveindustrien forteller mye. Denne kommentaren skal imidlertid dreie seg om hvordan den teknologiske revolusjonen innen oppdrett også kommer til å endre vår vannforvaltning.

Teknologisk revolusjon

Med lanseringen av utviklingskonsesjoner, avgiftsfrie konsesjoner for oppdrett på land og den raske utviklingen i RAS-produksjon, står norsk oppdrettsindustri godt plantet i en teknologisk revolusjon.

Erik Sterud, fiskehelsespesialist i Krüger Kaldnes. Foto: Anders Furuset

Hvor vi ender, er umulig å si akkurat nå, men at det vil bli mer landbasert produksjon og kortere produksjonstid i sjø, synes klart. Samtidig kommer den totale oppdrettsproduksjonen til å øke. Potensialet for en negativ miljøbelastning på ferskvann og kystvann er så absolutt til stede, men det er heldigvis også våre muligheter til gjøre noe med det.

Største kilde til næringssalter

I dag er fiskeoppdrett den klart største enkeltkilden til menneskeskapt tilførsel av fosfor og nitrogen til våre kystfarvann. Unntatt er strekningen fra svenskegrensa til Lindesnes fordi det her er ytterst lite oppdrettsaktivitet.

De største utslippsandelene finner vi fra Stadt og nordover, der fiskeoppdrett står for 75 % av menneskapt tilførsel av nitrogen og 88 % av menneskapt tilførsel av fosfor til kystvann. Det er faktisk hele 50 % av den totale tilførselen av N (nitrat), og 84 % av totaltilførselen av P (fosfor). Dette kommer i all hovedsak fra merdbasert fiskeoppdrett der oppsamling av slam og næringssalter i praksis er umulig.

Problemet med dette er at nitrogenet og fosforen som slippes ut i form av nitrat og fosfat, er næring for alger. Dette kan gi forsterkede og forlengede algeoppblomstringer om våren, med fare for tilbakevirkende negativ påvirkning på oppdrettsindustrien når disse algene år om annet bestemmer seg for å produsere gift.

Landbasert oppdrett

Med fremvekst av landbasert oppdrett, og flytting av produksjonstid fra sjø til land, vil dette endres. Landbasert oppdrett (smolt og matfisk) vil stå for en større andel av utslippet av næringssalter, samtidig som utslippene vil bli mer punktbasert og skje på steder med mindre gunstig vannutskifting. F.eks. i fjorder med større eller mindre terskler.

Dette har opplagt en uheldig side, men det positive er at man ved landbasert oppdrett vil ha langt større mulighet til oppsamling av både organiske partikler og næringssalter. Det er rimelig å anta at når mulighetene foreligger, så vil forurensingsmyndighetene bli strengere i sine krav. Det kan derfor være greit å forberede seg på en hverdag der ikke bare slammet fra landbaserte anlegg (smolt og matfisk) må samles opp, men der målet også er å redusere utslipp av oppløste næringssalter – nitrat og fosfat.

Alkoholikere på jobb

I en fremtid med strengere utslippskrav er det godt å vite at slektninger av våre bakterievenner fra bioreaktorene i RAS-anleggene, gjerne tar på seg oppgaven med å fjerne nitratet fra avløpsvannet. Alt de krever i gjenytelse er fri tilgang til alkohol og et sted de kan drikke uforstyrret.

Den biologiske jobben bakteriene utfører er omdanning av nitrat til nitrogengass – N2. Prosessen kalles denitrifikasjon. Dette skjer i en egen bioreaktor som behandler avløpsvannet etter at det faste stoffet er tatt hånd om.

I motsetning til bakteriene i RAS-anlegget trenger ikke denitrifikasjonsbakteriene oksygen fra lufta. De klarer seg lenge med oksygenet som finnes i nitrat (NO3-). Derfor vil man ikke blåse luft gjennom bioreaktoren slik man gjør i en MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) som skal fjerne ammonium. I stedet sørger man for en mekanisk omrøring av biomediet som bakteriene vokser på.

Fosforfjerning må vi gjøre selv

Men nitrat alene er ikke nok. Som alt annet liv trenger også disse bakteriene karbon for å formere seg. Det får de fra organisk materiale. Problemet er bare at det organiske materialet – slammet fra fiskeproduksjonen – allerede er fjernet. Det er her alkoholen kommer inn i bildet. Metanolen som bakteriene fôres med er karbonkilden de trenger. Det er altså ikke «promillene» bakteriene er interessert i, men karbonatomene. At man velger alkohol er bare fordi det er en billig og stabil karbonkilde som er lett å håndtere.

Mens bakteriene er opptatt med å omdanne nitrat til nitrogengass, krever fosforfjerning større innsats fra oss selv – med kjemisk og mekanisk hjelp. Ved å tilsette jern og/eller aluminiumssalter til avløpsvannet felles oppløst fosfor ut som små partikler. Disse igjen kan samles til større partikler ved at vi tilsetter polymerer til avløpsvannet.

Skapes nytt avfall

Selv om bakteriene gjøre en viktig jobb for oss er det ikke så avanserte livsformer vi snakker om. De gjør egentlig ikke annet enn å formere seg. Men nettopp dette gjør at det dannes ny biomasse hele tiden. For hver kilo nitrat dannes omtrent tilsvarende mengde ny biomasse, eller nytt slam om man vil.

De nyskapte fosfor-metallsalt-partiklene utgjør også «nyskapt» slam. Finaleøvelsen er derfor å fjerne dette slammet før det rensede avløpsvannet slippes ut. Det gjør man helst gjennom flotasjon, der gassovermettet vann (luft) blandes med det slamholdige vannet. Da frigjøres mikroskopiske luftbobler som drar slammet med seg til overflaten der det bokstavelig talt skrapes av, samles opp og behandles sammen med slammet fra fiskeproduksjonen (til biogass, gjødsel eller annet).

Annen biologisk rensing

Det hører med til historien å fortelle at avløpsvannet også kan renses på annen måte. I andre deler av verden konstruerer man våtmarker der planter tar seg av næringssaltene i avløpsvann.

Og akvaponi (aquaponics), der næringsrikt vann fra fiskeoppdrett brukes til å dyrke urter og grønnsaker, er bare i sin spede start. Den historien får fortelles en annen gang.