Back to search

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Sulphate removal by membrane filtration technology to reduce the risk of fish death due to H2S in recirculating aquaclture systems (RAS)

Alternative title: Sulfatfjerning med membranfiltrering-teknologi fra oljenæringen for å redusere risiko for fiskedød på grunn av H2S i RAS-anlegg

Awarded: NOK 7.9 mill.

Project Number:

296545

Project Period:

2019 - 2023

Organisation:

Partner countries:

Land-based fish farming is one of the opportunities for ensuring sustainable growth in the aquaculture industry, but this also comes with some challenges. When farming post-smolt or salmon to harvest size in land-based facilities, it is often desirable to add seawater. An important risk in land-based recycling facilities (RAS) with seawater addition is the formation of toxic hydrogen sulphide (H2S). Seawater naturally has high concentration of sulphate, and thereby toxic hydrogen sulphide can be formed by bacterial decomposition of sulphate without oxygen present (under so-called anaerobic conditions). Such events has in recent years led to a number of cases of acute and extensive fish mortality in land-based salmon farms. New technology can be crucial to ensure good water quality and a stable and profitable production of salmonids on land. One possible strategy for solving the H2S problem is to remove sulphate from the production water (sea-water intakes). The project, owned by the company Enwa, has tested and further developed a membrane filter technology that reduces sulphate levels in the marine intake- water to a minimum. The filtration technology was originally developed for use in the oil industry. In the project, the company has worked together with researchers at the Norwegian Institute for Water Research (NIVA), the University of Bergen, the Technical University of Denmark and Stirling University. We have investigated the bacterial and chemical mechanisms that cause hydrogen sulfate hat cause sulphate in seawater to be converted to hydrogen sulphide. These experiments have documented that biofilter media with biofilm have a great potential for H2S production when the biofilter becomes anoxic due to insufficient oxygenation. In 2021, fish trials were conducted at RASlab in Bergen to study the effect of this water treatment on fish. The results have shown that there was no difference in either growth or fitness between the experimental groups, and further that the need for water chemical adjustments after membrane filtration appears to be limited. Nanofiltration technology can be of great importance both for the aquaculture industry to avoids fish mortality, and also for the company that offers the technology (Enwa). The membrane filtration system is now in stable operation in the recirculating plant of Hardingsmolt AS in Norheimsund, Western Norway and has ensured them a robust production situation without H2S risk. The project has also contributed to the education of two Master students at the University of Bergen as well as two Bachelor theses at Western Norway University of Applied Sciences.

Akvasulfatprosjektet har tatt videreutviklet, testet og tilpasset membranfiltreringsteknologi opprinnelig utviklet for olje- og gassnæringen for å redusere en viktig risiko i landbasert oppdrett, Giftighet av hydrogensulfid (H2S) har forårsaket massedød i landbaserte anlegg for produksjon av laks både i Norge og i andre lakseproduserende land. Dette har vært en stor bekymring, en utfordring for fiskevelferd og også en stor økonomisk risiko som både finansiører og forsikringsaktører i bransjen har vært opptatt av. Gjennom Akvasulfatprosjektet har vi kommet langt i å løse disse utfordringene for både oppdretssselskapet i prosjektet (Hardingsmolt), men også for næringen i sin helhet. Membranfiltreringsanlegget for å fjerne sulfat fra inntaksvannet i sjø er nå i stabil drift i resirkuleringsanlegget til Hardingsmolt AS i Norheimsund, og har sikret dem en robust produksjonssituasjon uten H2S risiko. Ifølge daglig leder har dette vært helt avgjørende for å sikre trygg drift og vekst i produksjonen ved anlegget. I tillegg til dette har prosjektet gjennom mer enn 20 faglige foredrag for akvakulturnæringen både nasjonalt og internasjonalt bidratt til betydelig kompetanseheving og også viktig metodeutvikling på analysemetoder for H2S som NIVA har gjort tilgjengelige for næringen i Norge. Gjennom arbeidet med Fiskehelserapporten der NIVA er bidragsyter til Veterinærinstituttet sitt arbeid ser vi klare indikasjoner på at dette har gitt effekt i form av en betydelig nedgang i antallet hendelser med dødelighet og dårlig fiskevelferd på grunn av H2S.

Det har de siste årene forekommet en rekke svært alvorlige hendelser med akutt fiskedød grunnet hydrogensulfid (H2S) i landbaserte resirkuleringsanlegg (RAS) der det tilsettes sjøvann. H2S dannelse er knyttet til bakteriell, anaerob nedbrytning av sulfat (SO42-) til hydrogensulfid (H2S). Uten SO42- kan det ikke dannes H2S. Dette prosjektets vil teste og videreutvikle en ny og innovativ membranfilter teknologi utviklet for bruk i oljenæringen og som reduserer sulfatnivået i produksjonsvannet til et minimum (nanofiltrering av spedevann fra sjø til RAS), og som dermed minimaliserer risikoen for akutt fiskedød forårsaket av H2S. Prosjektet vil således benytte offshore teknologi til å løse grunnleggende kjemiske og biologiske utfordringer innen landbasert oppdrett av laks («cross-over» aktivitet). I tillegg vil den bakterielle og kjemiske mekanismene av H2S dannelse under lav sulfatmengde undersøkes. Dette vil være med å kvalitetssikre teknologien ved at sulfatmengden tilgjengelig etter filtrering er lav nok til at H2S ikke dannes under RAS driftsforhold.

Publications from Cristin

No publications found

No publications found

No publications found

No publications found

Funding scheme:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning