Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nofima - les mer.
Ultrafiolett lys kan drepe 99,9 prosent av bakterier og virus i inntaksvann for oppdrettsanlegg. Nå jobber forskere med å finne de riktige dosene, for at ikke bruken skal unødvendig kostbar.
(Foto: Helge Skodvin / Nofima)
Lave doser UV-lys kan rense vann i oppdrettsanlegg
Ultrafiolett lys kan drepe 99,9 prosent av bakterier og virus i inntaksvann til oppdrettsanlegg. Men hvor store doser er nødvendig?
Ny forskning fra Nofima viser at oppdrettsnæringen kan spare penger på å tilpasse dosen ultrafiolett lys som dreper skadelige virus og bakterier.
Teknologien er kjent. Vann blir desinfisert med spesielle lamper som sender ut ultrafiolett lys (UV) lys i en bestemt bølgelengde, i enten lavt eller middels trykk. Disse UV-lysbølgene forstyrrer arvematerialet i skadelige mikroorganismer.
Behandlingen med UV-lys skjer når vannet er på tur inn i anlegget, der fisken befinner seg. Laksen vil dermed ikke på noe tidspunkt bli eksponert for UV-strålene – uansett valgt metode.
– Strålene påvirker ikke vannet på en måte som kan skade laksen og de påvirker heller ikke miljøet. Slik sett er UV en helt akseptabel teknologi å bruke til desinfisering av vann, sier forsker Vasco Mota.
Testet dosering
UV-dosen er avgjørende for desinfeksjonen. Jo vanskeligere det er å drepe skadelige virus eller bakterier, såkalte patogener, jo høyere dose kreves – og omvendt. Patogen betyr sykdomsfremkallende.
Ultrafiolett lys blir målt med millijoules per kvadratcentimeter (mJ/cm2). Retningslinjer fra norske myndigheter sier at doseringen 25 mJ/cm2 skal gjelde for en dose lavtrykk UV-teknologi til rensing av vann.
Sammen med Nofima-teknikere og forskere, utførte masterstudentene Kari Justad fra UiT Norges arktiske universitet og Miguel Guerreiro fra Universitetet i Algarve forsøk ved Nofimas laboratorier i Tromsø.
De gjorde forsøk med UV-lys av ulik styrke på to typer virus, tre bakterier og lakselus. De testet følgende:
- To virus som gir sykdom: IPN-viruset (infeksiøs pankreasnekrose) og ILA-viruset (infeksiøs lakseanemi).
- Tre bakterier: Yersinia ruckeri, Moritella viscosa og Tenacibaculum spp.
- Lakselus.
Høye doser krever mye energi
Ultrafiolett lys er en type høyfrekvent lys øyet ikke kan se. Bølgelengden er fra et lavt trykk på ti nanometer, som er ned mot røntgenlys, til et høytrykk på 400 nanometer, som er opp til området like under det synlige.
I forsøkene brukte forskerne to UV-teknikker, lavt trykk på 254 nanometer og middels trykk mellom 220- 300 nanometer.
Men bruk av ultrafiolett lys er kostbart, både i form av brukt energi og de spesielle lampene. Forskerne har undersøkt om man da trenger å bruke den høyere dosen på alle ulike bakterier og virus.
– Fordi UV-behandling av inntaksvann er så energikrevende, vil det være mer økonomisk bærekraftig å bruke den dosen som er nødvendig for å eliminere det bestemte patogenet. Verken mer eller mindre. Vi tester ulike doser for å finne hvilken dose som leder til 99,9 prosent reduksjon av de skadelige mikroorganismene. For de aller fleste slike organismer trenger vi ikke spesielt høye doser, sier Mota.
Lavere doser fungerer
– IPN-viruset er det eneste av de fem virusene og bakteriene vi har testet som krevde en veldig høy dose. Alle de andre ble eliminert ved bruk av lavere UV-doser, sier han.
I forsøkene ble det bruk sjøvann både med og uten påvirkning av oppdrettsanlegg.
I alle forsøkene ble 99,9 prosent av virus og bakterier i vannet eliminert ved å bruke en lavere dose enn myndighetene krever.
– Resultatene kan tyde på et behov for å vurdere hvilke UV-doser som kreves for å desinfisere inntaksvann til akvakulturanlegg. Tilpassede doser kan potensielt redusere kostnadene. Unntaket i våre forsøk var IPN-viruset som krevde en høy UV-dose, men det viruset finnes det vaksine mot. Alle andre ble eliminert ved langt lavere doser, sier Vasco Mota.
Forsøk viste at for lakselus så virker ikke ultrafiolett lys.
– Ikke uten doser som er så høye at ingen ønsker å bruke dem, sier han.
Aktuelt på land og i sjø
Vannrensing med UV er aktuelt for inntaksvann til ulike typer oppdrettsanlegg. Både for gjennomstrømmingsanlegg og resirkuleringsanlegg, såkalte RAS-anlegg, men også for semilukkede anlegg i sjø.
– For anlegg i sjø er det utfordrende fordi vannmengdene som brukes er enorme. Opptil 100.000 liter vann per minutt. Lavtrykk er ikke mulig å bruke med disse vannmengdene, forklarer Mota.
Oppdrettsanleggene blir stadig større, og middels trykk med UV-lys er lettere å skalere opp.
– Middels trykk angriper også proteinene og enzymene, maskineriet som de skadelige mikroorganismene bruker til å reparere skader de utsettes for. Dermed blir beskyttelsen ytterligere forsterket, sier forskeren.
Nye tester av sjøvann
Nye forsøk skal gjøres på fire kommersielle oppdrettsanlegg i 2022. UV-desinfisering skal testes både ved klart sjøvann – som er vanlig sommer og vinter – og med mer grumsete sjøvann, som typisk oppstår med algeveksten vår og høst.
– I disse forsøkene skal vi ikke tilsette patogener, men behandle det som er i vannet naturlig, sier Vasco Mota.
Fikk du med deg disse artiklene fra Nofima?
forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER
