NO20191248A1 - Lukket, kuleformet merd for oppdrett av fisk - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en lukket, kuleformet merd for oppdrett av fisk som angitt i ingressen til patentkrav 1.

Bakgrunn

Industrielt oppdrett av fisk har i lengre tid vært en stor «industri» i mange land, og både størrelse og antall av oppdrettsmerder har vokst betraktelig. Langt de fleste merder som benyttes kommersielt, er åpne merder som ligger i sjøen og hvor fisken som ales opp, er skilt fra omgivelsen med et enkelt sjikt av notgarn som henger som en stor sylinder i sjøen, tett i bunnen, men åpen i toppen. Notgarnet henger fra oppdriftselementer, som danner en flytende ring på overflaten. Under ideelle betingelser fungerer dette godt, men det er utsatt for skade og tap av fisk ved uvær, og har liten beskyttelse mot plager av algeoppblomstring og ikke minst lakselus. Årlig tapes milliarder av kroner i form av fisk som rømmer og som dessuten fører til en uønsket belastning på villfisken i form av sykdom etc.

Eksisterende anlegg viser seg også å forurense sjøbunnen under anleggene og områdene rundt, fordi de mangler effektive løsninger for oppsamling av avfall fra foring og ekskrementer.

På grunn av de nevnte ulemper har det vært foreslått en rekke tiltak for å overvinne disse problemene eller ulempene, så som å flytte hele anleggene inn på land eller benytte anlegg som er mer lukkede og kan gi bedre beskyttelse mot én eller flere av de nevnte ulemper. Hittil er det ikke kommet noen forslag som har vist seg tilstrekkelig enkle og rimelige å realisere at de har i noe omfang av betydning har kunnet konkurrere med eksisterende anlegg, til tross for at de teknisk sett viser fordeler fremfor de åpne merder.

Fra US patent nr.8424491 B2 er det kjent en lukket, hovedsakelig kuleformet merdkonstruksjon som er bygget opp som trekantede, stive bjelkeseksjoner basert på bjelkeelementer av plast eller metall. Bjelkeelementene kan være som også kan omslutte ledningsrør eller oppblåsbare elementer. Systemet er nedsenkbart slik at hele merden om nødvendig kan senkes under vann. Ifølge patentet kan merder av ulik størrelse bygges opp av samme basiskomponenter, for eksempel ved bruk av fra 80 helt opp til 720 sammensatte trekantelementer, men siden elementene er stive av natur, kreves det en ekstrem presisjon å sammenføye disse med slik vinkel at man oppnår ønsket størrelse. Det kunne derfor være ønskelig med et system som er mer fleksibelt og som tillater sammenføyning av komponentene å skje uten å måtte ivareta slik grad av nøyaktighet.

Formål

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en merd for oppdrett av fisk som er enkel i sin konstruksjon, enkelt å tilpasse til ulike størrelser og enkelt og sikkert i drift, herunder har lave drifts- og vedlikeholdskostnader, og som tåler uvær med minimal risiko for skade.

Det er et ytterligere formål å tilveiebringe en merd som har god sikkerhet mot rømming og som har en iboende evne til å beskytte fisk mot lus og mot alger ved sterk algeoppblomstring, samt som i mindre grad forurenser omgivelsene.

Foreliggende oppfinnelse

Det ovenfor nevnte formål er oppnådd ved merden ifølge foreliggende oppfinnelse som angitt i patentkrav 1.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene.

Med «lukket» slik det her er benyttet, menes at det finnes så vel tak som vegger i merden, derimot skal det ikke forstås slik at noen del av den er vanntett eller lufttett med mindre det klart er angitt.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en merd som er unik i sin konstruksjon og som løser de nevnte utfordringer, blant annet ved at den lar seg senke ned helt under vann hvilket er en stor fordel i uvær eller som et tiltak blant flere for å redusere plagen som lakselus medfører.

Merdens nedsenkbare funksjon muliggjør installasjon av kystnære oppdrettsanlegg, hvor konvensjonelle merdsystemer ikke klarer å stå imot de sterke naturkreftene som anleggene tidvis eksponeres for ved sterk vind og store bølger.

Den nedsenkede merden ifølge oppfinnelsen gir også fordeler ved oppdrett ved at øverste vannmasser kan unngås ved kritiske situasjoner, så som ved farlig algeoppblomstring, ved lusplager, eller ved utslipp av miljøgifter. Andre kritiske situasjoner kan eksempelvis være oljesøl forårsaket av utslipp fra oljeindustrien eller havari til havs.

Videre kan systemet med regulerbar oppdrift/ ballast styres slik at merden kan dreies i sjøen slik at en hvilken som helst del av merden kan dreies til over vannivå når det måtte ønskes, for eksempel ved rengjøring, vedlikehold eller påmontering av nytt utstyr, kanal for overføring fra fisk eller lignende.

Foreliggende oppfinnelse består av en lukket merdkonstruksjon, som gir en rekke fortrinn fremfor dagens anvendte konvensjonelle merdkonstruksjoner. Den lukkede formen gir opplagte fordeler fremfor eksisterende anvendte løsninger, ved det faktum at faren for rømning av oppdrettsfisk er vesentlig redusert gjennom at merden er lukket. I henhold til en foretrukket utførelsesform har merden dobbel not-løsning, som blant annet åpner for kontinuerlig overvåking av flere driftspartnere, herunder skade på not med fare for rømning. Noten er delt inn i ruter/seksjoner for hvert av merdens konstruksjonselementer/ruter, og er individuelt festet til oppdriftselementer. At noten er delt i seksjoner gir en vesentlig fordel frem for konvensjonelle merder med store og tunge nøter. Fordelen med mindre not-seksjoner er at denne metoden gir enklere montasje og service på grunn av vekt, størrelse og krav til verktøy, for ellers tunge operasjoner slik tilfelle er i dag. Om ønskelig gir løsningen med not-seksjoner mulighet for å ha ytterligere flere lag med not, eller andre membrantyper dersom dette anses som formålstjenlig.

Merdens konstruksjon med mulighet for minst to sjikt not (eller not pluss membran), gjør at en kan montere filterfunksjon med duk/membran på ytterste lag, samt mulighet for kontroll og overvåking av vannmasser mellom ytre og indre not-seksjon.

Merdens konstruksjon gjør det mulig å flytte den ved sleping selv om merden skulle være fylt med fisk. Flytting av merder med fisk har vist seg å være ønskelig for næringen utfra et drifts- og sikkerhetsperspektiv.

Størrelsesendring fra liten til stor diameter på merden, eller omvendt, kan skje enten ved å velge strekkstag og oppdriftsrør med annen lengde eller ved å endre geometrien på fingerbrakettene slik at krumningen generelt blir mindre eller større i hvert knutepunkt, samt eventuelt ved en kombinasjon av de to metoder.

Sammenlignet med den lukkede konstruksjon kjent fra US patent nr.8424491 B2, er merden ifølge foreliggende oppfinnelse, lettere, enklere å størrelsestilpasse, og gir adgang til bruk av mer enn ett sjikt av notgarn eller annen type «membran» mot omgivelsene om så ønskes. Mens det i hvert knutepunkt av merden ifølge US 8424491 er fire eller fem stive bjelkeelementer som møtes, er det ved foreliggende oppfinnelse tre strekkstag som møtes og som enkelt plasseres via en særskilt hylse inn i en prefabrikkert fingerbrakett som gjør at monteringen i prinsippet er like enkel som å sette opp et telt. Mens den ferdige merden ifølge foreliggende oppfinnelse er myk, fjærende og fleksibel, er skjelettet i merden ifølge US 8424491 B2 stivt. Det er ikke gitt at den ene merden er bedre enn den andre under alle forhold og i alle sammenhenger, men de er ulike og har, tross fellestrekkene, grunnleggende forskjellige egenskaper.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere i form av noen utvalgte, ikke-begrensende utførelsesformer, med henvisning til de vedlagte tegninger.

Figur 1 viser skjematisk et sideriss av en merd ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 2 viser skjematisk et sideriss av en merd ifølge foreliggende oppfinnelse under en operasjon.

Figur 3 viser skjematisk et sideriss av en merd ifølge foreliggende oppfinnelse i nedsenket tilstand.

Figur 4 viser en utførelsesform av sammensetningen av det bærende skjelettet av merden ifølge foreliggende oppfinnelse

Figur 5 viser skjematisk detaljer av et oppdriftssystem omfattet av merden ifølge foreliggende oppfinnelse

Figur 6 viser skjematisk et sideriss av to merder ifølge foreliggende oppfinnelse under utførelse av en operasjon.

Figur 1 viser en lukket, sfærisk merd 10 ifølge foreliggende oppfinnelse flytende dypt i sjøen, med toppen ragende over vannflaten. Kuleformen er oppnådd gjennom et antall strekkstag 11 montert sammen i knutepunkter 12 som danner et rutemønster bestående av polygoner 13. I den viste utførelsesformen er polygonene en kombinasjon av femkanter og sekskanter. De fleste av rutene er dekket med notgarn i minst ett sjikt.

Øverste rute i merden er dekket av en tett plate 14 og nederste rute er dekket av en plate 15 utstyrt med ytterligere detaljer, herunder en festeinnretning 16 til en bunnfortøyning 17 samt en luke 18 for å trekke ut avfall fra merden. En sikkerhetsline 19 er også vist som et supplement til fortøyningen 17. En bøye 21 med flagg, lys eller annen merking, er festet til merden for å gjøre den lett synlig.

Slik det er forklart i det følgende, er det til tilknytning til hvert av strekkstagene anordnet rør som inneholder oppdriftselementer som gjør det mulig å plassere merden høyt eller lavt i vannet.

Figur 2 viser merden fra figur 1 i en situasjon hvor en servicebåt 22 har lagt til og koblet en lenseslange 23 til luken 18 for å pumpe ut fast avfall fra nedre del av merden. I praksis kan én ende av lenseslangen 23 normalt være koblet til luken 18 mens den andre enden er festet til øvre del av merden slik at den enkelt kan kobles til pumpe om bord i båten uten at noen tilkobling må gjøres under vann. Lenseslangen23 kan alternativt være forbundet med en oppsamlingsinnretning, for eksempel i form av en tett pose/ container på bunnen for midlertidig oppsamling og lagring.

Figur 3 viser en situasjon hvor merden ifølge oppfinnelsen er trukket helt under vann ved hjelp av en vinsj 31 og fortrinnsvis ved hjelp av en tilpasset regulering av oppdriften i minst enkelte av oppdriftselementene. I en sone A ved toppen av merden er det anordnet en lufttett duk som sørger for at en luftlomme følger med merden når den trekkes ned. For eksempel kan det i sone A være påmontert solcellepaneler for lagring /tilførsel av energi slik at merden i det minste delvis er selvforsynt med energi.

Ved bunnen av merden, i en sone B, er det typisk anordnet en tett duk som samler opp fast avfall inntil det blir tappet ut via luken 18. I nedsenket tilstand vil en særskilt bøye 32, typisk utstyrt med batteri, kommunikasjonsenhet og en sentral styringsenhet 33, ha mulighet til å overføre informasjon til og fra merden, samt styre visse parametere på merden som omtalt nedenfor. For eksempel kan styringsenheten være programmert til automatisk å senke merden under vann når vindstyrke og/ eller bølgehøyde overskrider visse nivåer. Dette kan skje ved å starte vinsjen 31 samt å justere oppdriften ved hjelp av oppdriftselementer beskrevet nedenfor.

Kommunikasjonsenheten i bøyen 32 kan gi løpende informasjon om tilstanden i merden og posisjonen til merden, samt gi mulighet for en operatør til å overstyre automatikken. Bøyen 32 er vist koblet til merden med kabel 34 for overføring av strøm og eventuelt kommunikasjon, mens kommunikasjon til operatøren fortrinnsvis skjer trådløst. Vinsjen 31 kan om ønskelig kjøres manuelt, men er fortrinnsvis styrt av styringsenheten 33 som automatisk kan iverksette ulike tiltak basert på ytre parametere, så som vindstyrke, bølgehøyde etc.

En eller flere av kommunikasjonsenheten, styringsenheten og batteri kan også eventuelt være vanntett anordnet på platen 14.

Figur 4 viser hvordan strekkstagene ifølge en foretrukket utførelsesform kan være koblet sammen i knutepunkter 12 som vist mer generelt i figur 1. Et strekkstag 11 er i begge ender koblet via en hylse 42 til en Y-formet fingerbrakett 43. Hylsen er festet med en gjennomgående nagle eller bolt 44 til fingerbraketten 43. Strekkstaget 11 er festet til hylsen 42 med en nagle eller bolt 45 som har en viss bevegelsesfrihet i et langsgående spor 46 i hylsen, hvilket tillater aksial bevegelse av strekkstagene uten at de eller fingerbrakettene 43 blir utsatt for skadelige spenninger. Hele konstruksjonen blir derved smidig og forholdsvis tolerant for krefter påført av bølgebevegelser.

Imidlertid er det et sentralt element av oppfinnelsen at strekkstagene ikke opererer alene, men i fellesskap med rør som inneholder oppdriftselementer. Dette er vist i figur 5. Til et strekkstag 11 er det vist et tilkoblet og parallelt løpende oppdriftsrør 50. Oppdriftsrøret 50 kan inneholde en rekke funksjonelle elementer og de viktigste av disse er omtalt her. Hvert oppdriftsrør inneholder en kabelgate 51 på innsiden av rørets vegg for transport av luft og normalt av elektriske signaler, herunder et pneumatisk rør 52 for tilførsel av luft til et oppdriftselement i form av en blære 53 og et returrør 54 for å slippe ut luft. En elektrisk kabel 55 er også vist. En lokal styringsenhet 56 er også vist; den står i elektrisk kontakt i det minste med den sentrale styringsenheten 33 og eventuelt med andre lokale styringsenheter 56. De lokale styringsenhetene 56 trenger ikke ha egen prosessor, men kan i en utførelsesform omfatte trykk- og temperatursensor og kan omfatte et relé eller lignende som gjør det mulig å styre en eller flere ventiler for fylling henholdsvis tømming av gass fra blærene 53.

Styringsenheten 56 og blærene 53 kan være festet til en eller flere flenser 57 som rager inn i oppdriftsrøret 50 fra dets sylindriske vegg. Det skal forstås at blæren 53 i oppblåst tilstand kan strekke seg i hele oppdriftsrørets lengde og fylle inntil hele oppdriftsrørets diameter. Den er typisk utført i et robust, elastisk materiale som ikke vil ta skade om den kommer i klem mot skjell, grus eller andre partikler.

Oppdriftsrøret 50 er videre utstyrt med notfester 58 på begge sider som tjener til å holde det ruteformede notgarnet på plass. I figur 5 er det vist et indre notgarn 61 og et ytre notgarn 62 med en innbyrdes avstand tilsvarende den ytre diameteren på oppdriftsrøret. Røret kan gjerne være utstyrt med punkter 59 for belysning og eventuelt for kamera. Videre kan det omfatte dyser for tilførsel av ekstra luft eller oksygen til vannmassen. Figur 5 viser også et festepunkt 60 for feste av strekkstag til oppdriftsrør. Det vil være et antall slike fester 60 langs lengden av oppdriftsrørene 50 og strekkstagene 11, i avhengighet av lengden på disse. Oppdriftsrøret vil også ha gjennomgående åpninger 63 mellom sin utside og sin innside, for å tillate vann å passere gjennom og sikre at oppdriften blir redusert når luftmengden i blæren 53 blir redusert.

Den sentral styringsenheten 33 kan programmeres til å fylle, henholdsvis tømme blærene 53 i ethvert oppdriftrør 50 individuelt. Alternativt kan oppdriftsrørene være inndelt i ulike soner, slik at blærene i hver sone tømmes og fylles samtidig, men uavhengig av tømming og fylling i andre soner. Begge disse alternativer gjør det mulig å gjøre deler av merden lett og andre deler av merden tyngre, hvorved hele merden kan bli rotert i vannet slik at en hvilken som helst del av den bringes over vannflaten, for eksempel for vedlikehold, reparasjon, rengjøring eller til- og frakobling av utstyr.

Oppdriftsrørene er typisk koblet sammen med fingerbraketter og hylser som tilsvarer de som er vist i figur 4, men med dimensjoner som er tilpasset oppdriftsrørenes diameter.

Også strekkstagene 11 kan være utformet som – eller med – gasstette, lukkede seksjoner som gir de en viss oppdrift i vann, eller i det minste gir strekkstaget en effektiv tetthet nær tettheten til vann, slik at de hva oppdrift angår opptrer tilnærmet nøytralt i vannet.

Figur 6 viser skjematisk hvordan et rørformet garn 64 kan kobles til en respektiv rute i to nær hverandre plasserte merder ifølge oppfinnelsen. Dette kan gjøres for å flytte fisk fra en merd til en annen, for eksempel ved behov for større vedlikeholdsoperasjoner. De ellers lukkede seksjoner 61 og 62 av indre henholdsvis ytre notgarn må for formålet løsnes i det minste delvis i de aktuelle rutene for å gi fisken adgang til å passere.

Foring av fisken i merden kan i utgangspunktet skje via en hvilken som helst rute, gjerne, men ikke nødvendigvis, nær toppen av merden og fra en posisjon som under vanlig drift befinner seg over vann.

Claims (15)

Patentkrav

1. Lukket, kuleformet merd (10) for oppdrett av fisk i en stilling flytende i vann, omfattende et langs grenselinjer oppdelt rutemønster av polygoner, idet grenselinjene består av elementer som til sammen danner et kuleformet skjelett, idet et flertall av rutene (13) er dekket av minst ett sjikt av notgarn (61, 62), netting, eller annen type membran mot omgivelsene, og omfattende oppdriftselementer som er anordnet langs grenselinjene mellom rutene, karakterisert ved at skjelettet er bygget opp av strekkstag (11) og at det til et flertall av strekkstagene (11) er koblet et med det aktuelle strekkstaget parallelt løpende oppdriftsrør (50) som inneholder minst én oppblåsbar blære (53) som har fluid forbindelse til et reservoar av gass under trykk, samt at en styringsenhet er innrettet til å regulere mengden av gass i blærene, samt at oppdriftsrørene (50) er perforert (63) og innrettet til å slippe inn vann i den del av oppdriftsrørene som ikke er opptatt av den minst éne blæren (53).

2. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med patentkrav 1, idet strekkstagene (11) er koblet sammen i knutepunkter (12) ved hjelp av hylser (42) og fingerbraketter (43).

3. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med patentkrav 1 eller 2, idet minst én rute er dekket av en stiv plate (15) som omfatter festemidler for fortøyning av merden (10) til sjøbunnen.

4. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med patentkrav 3, idet fortøyningen skjer med en fortøyningsline (17) eller vaier til et bunnfeste (35) via en vinsj (31).

5. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med patentkrav 4, idet vinsjen er koblet til en styring og som gjør det mulig å forkorte fortøyningslinen (17) slik at hele merden trekkes ned under vann.

6. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet et flertall av rutene (13) er dekket med et indre (61) og et ytre sjikt av notgarn (62), idet diameteren av oppdriftsrøret (50) er bestemmende for avstanden mellom sjiktene.

7. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av patentkravene 4-6, idet en sentral styringsenhet (33) er innrettet til å redusere mengden gass i minst enkelte av blærene (53) når vinsjen (31) forkorter fortøyningslinen (17).

8. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med patentkrav 7, idet styringsenheten (33) også er innrettet til å styre vinsjen (31).

9. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet gassen i reservoaret er valgt fra gruppen bestående av luft, inertgass og en hvilken som helst kombinasjon av slike gasser.

10. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet blærene (53) innrettet til å motta en regulert mengde gass, er inndelt i soner som tillater den sentrale styringsenheten (33) å tilføre ulike mengder gass til ulike son og derved om ønskelig bevirke en rotasjon av merden i tillegg til vertikal bevegelse.

11. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet øvre del (A) av merden er kledd innvendig med en gasstett duk som sikrer en luftlomme i øvre del av merden i de tilfeller at hele merden blir trukket ned under vann.

12. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet nedre del (B) av merden er dekket av en tett duk som er innrettet til å samle opp fast avfall i form av ekskrementer, død fisk og uspist fôr, og at en lenseslange (23) koblet til en luke (18) ved bunnen, er innrettet til periodisk å tømme avfallet fra merden til et fartøy eller til en tank på bunnen.

13. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de patentkravene 2-12, idet strekkstagene (11) er festet til hylsene (42) med nagler eller bolter (45) via langstrakte spor (46) i hylsene (42).

14. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de patentkravene 2-13, idet oppdriftsrørene (50) er sammenkoblet med andre oppdriftsrør (50) ved knutepunktene (12), ved hjelp av fingerbraketter av tilsvarende geometri som fingerbrakettene (43), men med en størrelse tilpasset oppdriftsrørene (50).

15. Lukket, kuleformet merd (10) i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet minst noen av strekkstagene har form av et lukkede, gasstette rør.