Secondary treatment of RAS water and nutrient revalorization by site-specific microbial biofilm

På grunn av den økende etterspørselen etter sjømat har akvakultur blitt den raskest voksende matproduksjonssektoren. Imidlertid står to store utfordringer i veien for bærekraftig vekst: å finne alternative, miljøvennlige kilder til protein og fettsyrer til fiskefôr, samt å forbedre måten oppdrettsanlegg håndterer side-strømmer på. For å gjøre fiskeoppdrett mer bærekraftig må innovative løsninger implementeres, der sirkularitet og re-verdiskaping er nøkkelfaktorer. Målet med dette prosjektet er å undersøke muligheten for å integrere en mikroalge-modul i eksisterende og fremtidige resirkulerende akvakultursystemer (RAS) for å omdanne side-strømmer til verdifulle ressurser. Reaktoren vil dyrke et naturlig forekommende biofilm-samfunn fra det næringsrike vannet i oppdrettsanlegg. Denne biofilmen vil være svært tilpasset vannmiljøet og dermed være den beste kandidaten for å rense vannet samtidig som den produserer en verdifull biomasse som kan brukes i andre næringer. Etter høsting av biomassen, skal vil vi teste dens egnethet som en mulig bærekraftig fôringrediens. Dette prosjektet kommer til å undersøke viktige utfordringer innen akvakultur, som høye produksjonskostnader, systemintegrasjon og miljøavtrykket fra fiskeoppdrett. Ved å omdanne avfall til en ressurs ønsker vi å bidra til en mer bærekraftig og sirkulær fremtid for sjømatproduksjon.

Rising demand for nutritious fish and seafood, coupled with declining wild catches, has made aquaculture the fastest growing sector in food production. Two of the largest current bottlenecks for sustainable increased production of farmed fish are 1) identifying alternative and sustainable sources of protein and fatty acids for fish feed, and 2) finding new solutions for sustainable treatment of side streams in recirculating aquaculture systems (RAS). To steer away from current unsustainable practices innovative and sustainable ideas focusing on re-valorisation and bio-circularity needs to be implemented. In this project we propose the integration of a microalgal reactor as a modular process unit that can be included in RAS facilities, to upcycle side streams from the fish farming and generate a valuable biomass that can be valorized in the agri-food sector. In the module we will growth a naturally selected, benthic biofilm community arising from a mixture of organisms already present in the nitrogen (N)-rich RAS water of the facility. This benthic community, native to the RAS water, can effectively capture nutrients in the water phase. With an interdisciplinary team of chemist, biologist, engeeniers and modellers we plan to build and run pilots at two industrial RAS sites and evaluate the production yield and the composition of recovered microalgal biomass for different end-uses. We will explore where this system can be integrated in the process scheme of a RAS facility and evaluate the footprint and costs connected to running it. Once harvested the biomass will be evaluated for suitability as a feed ingredient (for chicken or salmon) or directly as food for snails. Biggest challenges this project will help solve are related to the high costs of productivity, feasibility of integration of the system in a RAS facility, evaluation the environmental footprint and reproducibility/consistency of recovered biomass between different farms.