Fenntartható technológiák a haltermelésben a SustainAqua projekt külföldi esettanulmányai

Átírás

1 Integrált szemléletű program a fenntartható és egészséges édesvízi akvakultúráért Fenntartható technológiák a haltermelésben a SustainAqua projekt külföldi ai Kerepeczki Éva, Gál Dénes és Bardócz Tamás Halászati és Öntözési Kutatóintézet Szarvasi Akvapark Egyesület SustainAqua Vállalkozói Fórum Szarvas, Rétimajor június

2 Tartalom Általános bevezetés a SustainAqua okhoz Lengyel : Polikultúra és Kaszkád modellek Dán : Környezettudatos pisztrángtenyésztés Holland : Denitrifikáció és perifiton a recirkulációs rendszerekben Svájci : Trópusi polikultúra hulladékhőből

3 Bevezetés A projekt általános célkitűzése: Fenntartható akvakultúra fejlesztése Termelési technológiák fejlesztése Termékek minőségének javítása Termékválaszték bővítése konkrét okon keresztül: kutatóhelyek, vállalkozások és érdekképviseleti szervezetek együttműködésében Kézikönyv Nemzeti képzések a haltermelők számára e-kurzusok

4 Bevezetés

5 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Polikultúra Lapátorrú tok bevezetése a pontytenyésztő tavakba Lengyel haltenyésztés helyzete Ponty a legfontosabb halfaj (80-90%, 3 éves tenyészidő, kg/ha hozam) Növekvő konkurencia Csökkenő kereslet Kismértékű feldolgozás A monokultúra kevésbé képes alkalmazkodni a piaci igények változásaihoz Szezonális értékesítés

6 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Polikultúrás termelési technológia előnyei Pontytenyésztést egészíti ki Azonos forrásokat használ Nagyobb hozamot biztosít Nő a megtermelt hal értéke Szélesítik a termékválasztékot Jobb tápanyag- és energiahasznosítás érhető el

7 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Lapátorrú tok (Polyodon spathula) tokalakúak rendjébe tartozik Észak Amerikában őshonos, folyóvizek alsó szakaszán él Planktonfogyasztó 2,2 m és 90 kg méretet érhet el (25 kg)

8 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Hagyományos pontytenyésztési technológia Ponty polikultúrában a pettyes busát helyettesíti Szemi-extenzív nevelés Trágyázás: 240 kg/ha N és 40 kg/ha P Legalább 3 éves tenyészidőszak (5-6 év)

9 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Nettó hozam (kg/ha) ponty ponty tok compó monokultúra polikultúra polikultúra polikultúra Ponty Lapátorrú tok Fehér busa Pettyes busa Tok Compó Amúr

10 Hátrányok Piachoz fűződő kérdések Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) a lapátorrú tok tényleges értéke termék minősége feldolgozhatóság kereslet mértéke marketing szükségessége Népesítő anyag elérhetősége, illetve ára Idegen fajok betelepítésének korlátozása Kezelési nehézségek: eltérő igények, mint a pontyféléknél

11 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Kaszkád modell Célja: fenntartható hulladék tápanyag hasznosítás a haltermelésben (sertés vagy marhahígtrágya-kezelés) Pontytenyésztésre használt földmedrű tavakban Vízátfolyással Polikultúrás népesítéssel Felhasználók: Kisebb állattenyésztő telepek Integrált mezőgazdasági telepek Falusi vendéglátóhelyek

12 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) VÍZVISSZAFORGATÁS TRÁGYA VÍZ szűrőhalak polikultúra kiülepítés KIFOLYÁS HÁLÓ VÍZ szűrőhalak polikultúra kiülepítés KIFOLYÁS A egység zooplankton és bakterioplankton hal nélkül B egység lapátorrú tok/pettyes busa, fehér busa (150 kg/ha) C egység ponty (300 kg/ha), pettyes busa (150 kg/ha), fehér busa (150 kg/ha) és amur (100 kg/ha) D egység lebegőanyagok kiülepítése hal nélkül

13 Lengyel (M. Pilarczyk, PAS IIA, GOLYSZ) Működtetés Trágya bevitel: 1 m 3 hígtrágya (5 kg C/m 3 ) 2000 m 3 vízbevezetést igényel 1,5 ha kísérleti rendszerben ~7,2 m 3 hígtrágya hasznosítható havonta Takarmányozás nélkül Energiabevitel nélkül 400 kg/ha nettó hozam nettó hozam (kg/ha) tok lapátorrú tok ponty pettyes busa fehér busa amúr

14 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Dán akvakultúra helyzete Édesvízi: 250 pisztráng telep ( t) Sósvízi: 15 tengeri ketreces farm, 10 tavas telep (8 500 t pisztráng), 8 angolna telep (2 500 t recirkulációs rendszerekben) Környezeti problémák, vízhasználati korlátozások Változtatások a pisztrángtelepek fenntarthatóvá tétele érdekében

15 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Átalakított hagyományos pisztrángtelep Recirkulációs rendszerek vízkezelési elveit építették be

16 A modell pisztráng telepek vizsgált paraméterei Különböző pisztráng tápok tápanyagforgalmi mutatói Részletes, mért adatok a KOI, BOI, N, P és lebegő anyagokra Az oxigén beoldás és vízmozgatás különböző módszereinek energia hatékonysága A mammutszivattyú energia felhasználásának negyede a propeller szivattyú energia igénye, de itt meg kell oldani a levegőztetést is A használaton kívüli medencék létesített vizes élőhelyként történő hasznosítása Halivadék nevelés lehetőségei a wetland tavakban Vízi dísznövény termelés lehetősége a létesített vizes élőhelyeken

17 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Ketreces ivadéknevelő rendszer

18 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Ejstrupholm modell pisztráng farm

19 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Ejstrupholm modell pisztráng farm (100 t/év) Tavak vagy beton medencék Mamutszivattyúk: vízkeringetés és levegőztetés Vízkezelő egységek Zagycsapdák, mechanikai szűrők, ülepítő tavak, szikkasztó medencék Biofilterek: nitrifikáció, denitrifikáció, lebontás Létesített vizes élőhelyek (kiülepedés, denitrifikáció, lebontás) Vízfelhasználás: 15 l/s, vízvisszaforgatás: 500 l/s Tartási sűrűség: kg/m3

20 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Zagy csapda

21 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Biofilterek

22 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Biofilterek

23 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Vizes élőhelyek

24 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) 1 tonna megtermelt halra vetített kibocsátás (kg) Tápanyag Hagyományos telep Modell telep Modell / hagyományos (%) Összes N Összes P BOI

25 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Előnyök Tápanyagkibocsátás csökkentése Jelentősen kisebb vízfogyasztás ( l/kg hal l/kg hal) Talajvíz felhasználás Független a felszíni vízfolyásoktól, nem csökkenti azok mennyiségét Állandó oxigénszint Kevesebb állategészségügyi kezelés

26 Dán (A. Jokumsen, DTU Aqua) Hátrányok Nagyobb energiafelhasználás Nagyobb szén-dioxid kibocsátás Ammónia, nitrit és szén-dioxid felhalmozódás veszélye nagyobb Jelentős gépészeti beruházások Szabályozó és ellenőrző rendszerek beépítése

27 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Haltenyésztés Hollandiában Recirkulációs rendszerekben angolna (4 800 t), afrikai harcsa (4 000 t), tilápia (600 t) Cél: hagyományos recirkulációs rendszer környezeti terhelésének csökkentése

28 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Haltenyésztés Hollandiában Vízkezelés: Fish tank Halnevelő egység Treatment Biofilter szűrés unit 2 Mechanikai Treatment szűrő unit 1 lebegőanyag és ammónium eltávolítás szén-dioxid eltávolítás fűtés, oxigénbevitel vízcsere

29 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Problémák: A víz fűtése energiaigényes Korlátozott a talajvíz használata (egyes helyeken) Tápanyag kibocsátási díjak Viszonylag nagy vízmennyiséget bocsátanak ki a telepek Felszíni befogadóba nem kerülhet a víz (csatornahálózat) Megoldás: Rendszeren belüli fejlesztés: denitrifikációs reaktor

30 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Zagy denitrifikációs reaktor Csökkenti a kémiai oxigénigény és a Kjeldahlnitrogén kibocsátást Nem szükséges külső szénforrás Szabályozza a vízcserét Csökkenti az elfolyóvíz mennyiségét Részben kiváltja az utókezelést

31 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Zagy denitrifikációs reaktor keverés stirrer water out vízkivezetés zagykivezetés sludge out vízbevezetés water in

32 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Esettanulmány helyszíne: ZonAquafarming B.V., Helmond

33 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) A zagy denitrifikációs reaktor (ZDR) elhelyezése a recirkulációs rendszerben Folyékony oxigén Lebegő részecskés biofilter Dob szűrő Halas medencék Nitrát Lebegő anyag Puffer medence

34 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Fenntarthatósági indikátorok Felhasznált erőforrások (1 kg megtermelt halra vetítve) Erőforrások Hagyományos recirk Zagy denitrifikációs reaktorral Ivadék (#/kg) Táp (kg/kg) Elektromos energia (kwh/kg) Fűtés (kwh/kg) Víz (l/kg) Oxigén (kg/kg) Bikarbonát (g/kg) a Munkaerő (h/t) a) denitrifikációs reaktor használatakor gyakorlatilag nincs szükség bikarbonátra

35 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Fenntarthatósági indikátorok Szennyezőanyag kibocsátás (1 kg megtermelt halra vetítve) Kibocsátás Hagyományos ZDR Nitrogén formált (g/kg) oldott (g/kg) Foszfor formált (g/kg) oldott (g/kg) KOI formált (g/kg) oldott (g/kg) 41 7 CO 2 (kg/kg) TDS (g/kg) Vezetőképesség (µs/cm)

36 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Előnyei: Élőbevonat hasznosítása recirkulációs rendszerben Biofilter Természetes táplálékforrás Algák jelenléte Javítja a halak túlélését és immunitását Cél: élőbevonat integrálhatóságának vizsgálata recirkulációs rendszerbe vízkezelő egységként

37 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Csepegtetőtestes filter átfolyás mérő átfolyás mérő lámpák lámpák élőbevonat reaktor Halak Halak élőbevonat reaktor ülepítő ülepítő szivattyú szivattyú Élőbevonat alkalmazása recirkulációs rendszerben

38 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Élőbevonat alkalmazása recirkulációs rendszerben Sereti és mtsai. (2004) közölték Jobb vízminőség Jobb halnövekedés Nagy felület szükséges: 1 kg haltömeg esetén 1 m 2

39 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Az élőbevonat növekedési feltételeit tanulmányozták: Fényintenzitás: (<,>100µmol/m 2 /s) alacsony kovaalgák, cianobaktériumok magasabb tápérték magas zöld algák jobb vízminőség A halak növekedésére nem volt hatása

40 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) Szén:nitrogén arány Magas C:N arány a takarmányban (+13% búzakorpa) Alacsonyabb ammónium koncentráció Alacsonyabb összes lebegőanyag tartalom Magasabb foszfát koncentráció Jobb fehérje hasznosítás A halak növekedésére (SGR) nem volt hatása A perifiton növekedésére és tápanyageltávolítására nem volt hatása

41 Holland (E. Eding és M. Verdegem, WU AFI, Wageningen) A perifiton vizsgálatok eredményeit intenzív tavi körülmények között lehet hasznosítani: Kiváló tápérték Kedvező hatás a vízminőségre nagyobb népesítési sűrűség alkalmazható, mint extenzív tavakban (15 kg/m 3 ) DE: A túlfogyasztást meg kell előzni Kiülepedő lebegőanyagot (zagy) ajánlott eltávolítani

42 Svájci (J. Hebb és Wyss, IEES) Cél: Hulladékhő hasznosítása integrált hal-trópusi növényház rendszerben Gázkompresszor állomás 100 GWh/év 1500 m 2 üvegház: Tilápia Trópusi gyümölcsök Turisztikai látványosság

43 Svájci (J. Heeb és Ph. Wyss, IEES)

44 Svájci (J. Heeb és Ph. Wyss, IEES)

45 Svájci (J. Heeb és Ph. Wyss, IEES)

46 Svájci (J. Heeb és Ph. Wyss, IEES)

47 Svájci (J. Heeb és Ph. Wyss, IEES) Honlap:

48 Integrált szemléletű program a fenntartható és egészséges édesvízi akvakultúráért További információk elérhetők: A projekt honlapján:

49 Integrált szemléletű program a fenntartható és egészséges édesvízi akvakultúráért Köszönjük a megtisztelő figyelmet! Az előadás a SustainAqua résztvevők által készült. A tartalma semmilyen körülmények között nem tekinthető hivatkozásként az Európai Unió állásfoglalására.