NO20121042A1

NO20121042A1 - Transportable system for generating and injecting oxygen in situ for fish cages in the sea

Info

Publication number: NO20121042A1
Application number: NO20121042A
Authority: NO
Inventors: Rodrigo Lazarraga Munoz
Original assignee: Oxzo Sa
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2012-10-18
Also published as: CA2793288C; CA2793288A1; GB2491085A; NO341634B1; WO2011120183A2; GB201216791D0; WO2011120183A3; GB2491085B; CL2010000300A1

Abstract

Transportabelt system for in situ oksygengenerering og oksygeninjeksjon ved industrielle nivåer for sjøbur for fisk, som inkluderer en flytende plattform, pontong-type, med en flyteevne på minst 50 tonn og som er i stand til å bli tauet på åpen sjø hvor systemet som genererer oksygen 93 til 95 % renhet er lokalisert på innsiden, og det inkluderer en generator og strømfordelingssystem, som tilveiebringer kraft for komponentene av dette oksygengenererende systemet, som i hovedsak omfatter trykksatt luft- genererende innretninger, trykksatt oksygen- genererende innretninger, kompresjonsinnretninger og høytrykksoksygen-akkumuleringsinnretninger og styringsinnretninger for oksygengenereringssystemet.Transportable system for in situ oxygen generation and oxygen injection at industrial sea level cages for fish, which includes a floating platform, pontoon-type, with a floating capacity of at least 50 tonnes and capable of being towed on open seas where the oxygen generating system 93 to 95% purity is located on the inside and includes a generator and power distribution system which provides power for the components of this oxygen generating system, which mainly comprises pressurized air generating devices, pressurized oxygen generating devices, compression devices and high pressure oxygen accumulators and control devices for the oxygen generation system.

Description

TRANSPORTABELT IN SITU OKSYGENGENERERING OG -INJEKSJON SYSTEM FOR FISKEBUR I SJØEN TRANSPORTABLE IN SITU OXYGEN GENERATION AND INJECTION SYSTEM FOR FISH CAGES IN THE SEA

ANVENDELSE AV OPPFINNELSEN USE OF THE INVENTION

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre produksjonsutbytter i syklusen til fisk, mer spesifikt et transportabelt system for å generere og injisere oksygen på industrielle nivåer, in situ for fiskebur i sjøen, hovedsakelig rettet mot fiskeoppdrettsindustrien, lagringsanlegg, blant andre. The present invention aims to improve production yields in the cycle of fish, more specifically a transportable system for generating and injecting oxygen at industrial levels, in situ for fish cages in the sea, mainly aimed at the fish farming industry, storage facilities, among others.

BESKRIVELSE AV TIDLIGERE TEKNIKK DESCRIPTION OF THE PRIOR ART

Oksygen fra sjøvann blir utvunnet for det meste fra luft, som er årsaken til hvorfor det blir ledsaget for det meste av gassene som danner del av nevnte blan-ding. Fordi oksygen er mer løselig i vann enn nitrogen, blir det funnet i større andel enn i luft. Volumet av oksygen i sjøvann er omtrent 25 til 30 ganger lavere enn volumet av det samme elementet i luften. Oxygen from seawater is mostly extracted from air, which is the reason why it is mostly accompanied by the gases that form part of the aforementioned mixture. Because oxygen is more soluble in water than nitrogen, it is found in greater proportion than in air. The volume of oxygen in seawater is about 25 to 30 times lower than the volume of the same element in air.

Oksygenet blir oppløst i vann ved enkel absorpsjon, som blir fremhevet ved bølgene som fjerner vannet og bringer nye lag i kontakt med luften, som begun-stiger diffusjonsprosessen. Derfor er oksygeneringen av vannet direkte relatert til de grove sjøene. Rikdommen av oksygen er relatert til salinitet, jo større salinitet, jo mindre mengde oksygen. The oxygen is dissolved in water by simple absorption, which is accentuated by the waves which remove the water and bring new layers into contact with the air, which favors the diffusion process. Therefore, the oxygenation of the water is directly related to the rough seas. The richness of oxygen is related to salinity, the greater the salinity, the less amount of oxygen.

En annen faktor som påvirker oksygenabsorpsjonen ved vannet er tempe-ratur. Av denne årsak, på de åpne hav, avtar overfloden av oksygen fra polene til Ekvator. Another factor that affects oxygen absorption by the water is temperature. For this reason, in the open oceans, the abundance of oxygen decreases from the poles to the Equator.

Oksygen er nøkkelen til liv, krevet av fisk og planter for å utføre livsnødven-dige prosesser slik som oksidasjon av proteiner, karbohydrater og fett. Dette tillater nedbrytningen av disse substansene for å generere en konsistent frigivelse av energi brukt for livsnødvendige funksjoner hos vesen. Hvis oksygennivået ikke er tilstrekkelig for økosystemet, vil planter dele fruktose og glukose til karbondi-oksid og alkohol, dvs., i løpet av en kort tid, vil cellene deres dø. Oxygen is the key to life, required by fish and plants to carry out vital processes such as oxidation of proteins, carbohydrates and fats. This allows the breakdown of these substances to generate a consistent release of energy used for vital functions of the being. If the oxygen level is not sufficient for the ecosystem, plants will split fructose and glucose into carbon dioxide and alcohol, i.e., within a short time, their cells will die.

Når økosystemet etterspør mer oksygen enn overflateutvekslingen kan tilveiebringe, må oksygen bli tilført via eksterne måter eller kunstige måter. When the ecosystem demands more oxygen than the surface exchange can provide, oxygen must be supplied via external means or artificial means.

Oksygen, mat og vann er tre nøkkelparametere i fiskeoppdrett. Spesielt har tilgjengeligheten av 02i vann en direkte effekt på avlingsutbytter. Trenden mot høye fisketettheter resulterer i tilfredsstillende konsentrasjoner av O2oppløst i vann nødvendig for utviklingen av fisk. Hovedformålet med O2injeksjonen er å øke nivået av oppløst oksygen i fiskeavlstanker. Dets konsentrasjon vil bestemme produksjonsutbyttet i de fleste tilfeller. Oxygen, food and water are three key parameters in fish farming. In particular, the availability of 02i water has a direct effect on crop yields. The trend towards high fish densities results in satisfactory concentrations of O2 dissolved in water necessary for the development of fish. The main purpose of the O2 injection is to increase the level of dissolved oxygen in fish breeding tanks. Its concentration will determine the production yield in most cases.

De største fordelene blir reflektert i økningen i forutnyttelsesforholdet, ved å tilveiebringe en mer effektiv bruk av foret, forbedre fiskevekst og tilveiebringe større motstand overfor patogener, redusere stress og dødelighet og optimalisere bruken av anlegget, for å nå høyere tettheter. The main benefits are reflected in the increase in the utilization ratio, by providing a more efficient use of the feed, improving fish growth and providing greater resistance to pathogens, reducing stress and mortality and optimizing the use of the facility, to reach higher densities.

Alt over, tvinger en til å ha oksygengenererende systemer som er i stand til å injisere nevnte gass inn i sjøvannet for å optimalisere oppdrettet av fisk, slik som laks, for eksempel. All of this forces one to have oxygen-generating systems capable of injecting said gas into the seawater to optimize the farming of fish, such as salmon, for example.

Det er kjent at i løpet av produksjonssyklusen for fisken, er det høy dødelig-het assosiert med lavt oksygen, spesielt i løpet av sommeren på grunn av forskjel-lige faktorer slik som algeoppblomstringer, anoksiske strømmer, biomasse av buret, etc. Mange av disse problemene er udetekterbare fordi de lave (verdiene) forekommer over natten. It is known that during the production cycle of the fish, there is high mortality associated with low oxygen, especially during the summer due to various factors such as algal blooms, anoxic currents, biomass of the cage, etc. Many of these the problems are undetectable because the low (values) occur overnight.

For tiden er en lav verdi i OD (OD: oxygen demand på engelsk), vist som spesifikke hendelser, siden de ikke bruker konstant overvåkning og online systemer for OD i kulturburene og disse spesifikke hendelsene blir løst ved å flytte sylindere eller termosbeholdere med oksygen som, fra et logistisk synspunkt, ikke er svært funksjonsdyktig når senterne er lokalisert langt borte, dessuten er mengden O2som skal bli overført ikke en industriell kvantitet som kan løse storskala problemer. Currently, a low value in OD (OD: oxygen demand in English), shown as specific events, since they do not use constant monitoring and online systems for OD in the culture cages and these specific events are solved by moving cylinders or thermos containers with oxygen that , from a logistical point of view, is not very functional when the centers are located far away, moreover, the amount of O2 to be transferred is not an industrial quantity that can solve large-scale problems.

En alternativ løsning kan bli funnet i patentdokumenter FR 2735463 fra innehaveren SPIE CITRA ILE DE FRANCE, med tittelen "Independent or semi-independent water oxygenation system", som beskriver en pontong med luftkom-pressorer som mater mikrokeramiske diffusorer som henger i vannet ved kabler. Dette dokumentet er imidlertid et system for å produsere luft som blir injisert til vannet. Her er det tydelig en betydelig forskjell, siden når en injiserer luft som har 20 % oksygen og ikke en oksygenstrøm ved 93 %, dessuten, har den bare luftbe-holdere og ikke et oksygengenereringssystem som i tilfellet med foreliggende oppfinnelse, som tilveiebringer et system for å generere og injisere oksygen som er montert på en pontong omfattende en bod, som inneholder diesellagringsinnret-ninger, innretninger for å komprimere luft, innretninger for å tørke luften, filtrerings-innretninger, innretninger for å generere elektrisitet, innretninger for å generere oksygen, innretninger for å akkumulere høyt trykk designet for å inneholde oksy gen og spesielle høytrykks-kompressorinnretninger for luft, som opererer på en synkronisert måte via et internt styringssystem som muliggjør beslutningstaking når det gjelder hvor mye som skal produseres, lagring og oksygeninjeksjon. An alternative solution can be found in patent documents FR 2735463 of the holder SPIE CITRA ILE DE FRANCE, entitled "Independent or semi-independent water oxygenation system", which describes a pontoon with air compressors feeding microceramic diffusers suspended in the water by cables. However, this document is a system for producing air that is injected into the water. Here there is clearly a significant difference, since when one injects air having 20% oxygen and not an oxygen flow at 93%, moreover, it has only air containers and not an oxygen generation system as in the case of the present invention, which provides a system for to generate and inject oxygen mounted on a pontoon comprising a shed, containing diesel storage devices, devices for compressing air, devices for drying the air, filtration devices, devices for generating electricity, devices for generating oxygen, devices to accumulate high pressure designed to contain oxygen and special high-pressure compressor devices for air, which operate in a synchronized manner via an internal control system that enables decision-making as to how much to produce, store and inject oxygen.

Patentdokumentet US 4,906,359, til innehaveren COX JR BERTHOLD V, som har tittelen "Solar activated water aeration station" beskriver en vannluftings-stasjon for å injisere luft ved en gitt dybde. Denne stasjonen inkluderer en flytende plattform og solpaneler, som er der for å lade opp en motor og en pumpe; den har også innretninger for å tilveiebringe en passende helling for å maksimere sol-energi. Solpanelsystemene har imidlertid en naturlig begrensning som forhindrer dem fra å skalere designen på en industriell skala. Et konservativt estimat ville foreslå at kravet for solpaneler for et system slik som foreliggende oppfinnelse ville være omtrent 2.000 m2 paneler med hundrevis av batterier. Batteriene blir ikke vurdert i begge tilfeller og forsyner bare i løpet av timene med dagslys. I tillegg er dette systemet, som det over, bare for å produsere luft som blir injisert inn i vannet. The patent document US 4,906,359, to the holder COX JR BERTHOLD V, which is entitled "Solar activated water aeration station" describes a water aeration station for injecting air at a given depth. This station includes a floating platform and solar panels, which are there to charge a motor and a pump; it also has devices to provide an appropriate slope to maximize solar energy. However, the solar panel systems have a natural limitation that prevents them from scaling the design on an industrial scale. A conservative estimate would suggest that the solar panel requirement for a system such as the present invention would be approximately 2,000 m2 of panels with hundreds of batteries. The batteries are not assessed in either case and only supply during daylight hours. Additionally, this system, like the one above, is only for producing air that is injected into the water.

Patent JP 56073528, til innehaveren MIYAKE TAKAMURA, med tittelen "Oxygen supply device Used in fish farm or the like", som beskriver et oksygen-injeksjonssystem gjennom sylindriske diffusorer omfattende mange smale hull. Oksygen er imidlertid forbundet til en luftkompressor og det er ingen beskrivelse av et oksygengenereringssystem montert på en pontong. Patent JP 56073528, to the holder MIYAKE TAKAMURA, entitled "Oxygen supply device Used in fish farm or the like", which describes an oxygen injection system through cylindrical diffusers comprising many narrow holes. However, oxygen is connected to an air compressor and there is no description of an oxygen generation system mounted on a pontoon.

Systemet for oksygenering og oksygeninjeksjon ifølge foreliggende oppfinnelse avviker fra det som eksisterer i markedet på grunn av dets evne til å generere OD på stedet; det innehar også egenskapen med kontinuerlig injisering uten viktige logistiske problemer i industrielle kvantiteter. The oxygenation and oxygen injection system according to the present invention differs from that existing in the market due to its ability to generate OD on site; it also possesses the property of continuous injection without important logistical problems in industrial quantities.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figur 1 viser et blokkdiagram av systemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser et planriss av systemet ifølge foreliggende oppfinnelse med alt utstyret som utgjør systemet og en distribusjonsmodus. Figur 3 viser en skjematisk layout av foreliggende oppfinnelse med hensyn til forbindelsesfordelingen av fiskebur i sjøen. Figure 1 shows a block diagram of the system according to the present invention. Figure 2 shows a plan view of the system according to the present invention with all the equipment that makes up the system and a distribution mode. Figure 3 shows a schematic layout of the present invention with regard to the connection distribution of fish cages in the sea.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Systemet (100) for in situ oksygengenerering og -injeksjon, er arrangert på en flytende plattform, kalt pontong, med sidevegger og et tak, for å huse systemet på innsiden (100) av foreliggende oppfinnelse. Denne pontongen haren flyteevne The system (100) for in situ oxygen generation and injection is arranged on a floating platform, called a pontoon, with side walls and a roof, to house the system inside (100) of the present invention. This pontoon has buoyancy

på minst 50 tonn og er i stand til å bli tauet til sjøs. of at least 50 tonnes and is capable of being towed at sea.

Systemet (100) for å generere og injisere oksygen som genererer oksygen ved 93 til 95 % renhet, omfattende et generatorsystem og et strømfordelingssys-tem, som tilveiebringer elektrisk kraft til komponentene i dette oksygengenererende systemet, hvor sistnevnte i hovedsak omfatter trykksatte luftgenererende innretninger, trykksatte oksygengenererende innretninger, høytrykks oksygen-akkumulerings- og kompresjonsinnretninger og styringsinnretninger for oksygen-genere ringssystemet. The system (100) for generating and injecting oxygen that generates oxygen at 93 to 95% purity, comprising a generator system and a power distribution system, which provides electrical power to the components of this oxygen generating system, the latter essentially comprising pressurized air generating devices, pressurized oxygen-generating devices, high-pressure oxygen accumulation and compression devices and control devices for the oxygen-generating system.

Generatoren og elektrisitetsfordeleren omfatter drivstoffakkumulatorinnretninger, fortrinnsvis diesel, fra lagringstanker (302) lokalisert på innsiden av pontongen som tillater driften av oksygengenererings- og injeksjonssystemet (100) i forlengede tidsperioder. Denne lagringstanken (302) vurderer minst 15.000 liters kapasitet, en nivåmåler og en pumpe(r) for å levere dieselen til generatorene. The generator and electricity distributor includes fuel storage devices, preferably diesel, from storage tanks (302) located inside the pontoon that allow the operation of the oxygen generation and injection system (100) for extended periods of time. This storage tank (302) considers at least 15,000 liters capacity, a level gauge and a pump(s) to deliver the diesel to the generators.

Elektrisitetsdistribusjonssystemet vurderer et koblingsanlegg (201) og instrumenttavle (202) for å distribuere energien produsert ved genereringssys-temet til oksygenproduksjonslinjen; mens det elektroniske systemet inneholder beskyttelser og distribusjonssystem for håndteringen og opplading av all styrings-elektronikken. Det inkluderer også en batteribank (203) og UPS (204) som er i stand til å opprettholde elektrofoniske styringssystemer som kjører i 24 timer og med et optimalt og regulert nivå av spenning og frekvens. The electricity distribution system considers a switchgear (201) and instrument panel (202) to distribute the energy produced by the generation system to the oxygen production line; while the electronic system contains protections and a distribution system for the handling and charging of all the control electronics. It also includes a battery bank (203) and UPS (204) capable of maintaining electrophonic control systems running for 24 hours and with an optimal and regulated level of voltage and frequency.

De genererende innretninger for trykksatt luft, omfatter i hovedsak kompres-sorinnretninger (102), som i en foretrukket utførelsesform er en vekselvirkende kompressor som genererer en luftstrøm ved et trykk på omkring 620,5 til 792,9 KPa (90-115 psi) tørkeinnretninger (103), som ved kjøling fjerner vannet som kan komme i den komprimerte luften; filtreringsmedia (104), som i en foretrukket utfør-elsesform, omfatter 2 filtere og en sentrifugefelle som fjerner suspenderte partikler, oljedråpene som kan bli trukket fra kompressoren og til slutt vanndråpene som forlater kompressoren som et komplement til tørkevirkningen, og akkumulatorinn-retninger (105) for luft som tjener til å virke som en buffer for trykkfluktuasjonene som forekommer, siden den oksygengenererende prosessen har et luftforbruk som ikke er stabilt over tid. The generating devices for pressurized air mainly comprise compressor devices (102), which in a preferred embodiment is a reciprocating compressor that generates an air flow at a pressure of about 620.5 to 792.9 KPa (90-115 psi) drying devices (103), which, by cooling, removes the water which may enter the compressed air; filtering media (104), which in a preferred embodiment, comprises 2 filters and a centrifuge trap which removes suspended particles, the oil droplets which can be drawn from the compressor and finally the water droplets which leave the compressor as a complement to the drying effect, and accumulator devices (105 ) for air that serves to act as a buffer for the pressure fluctuations that occur, since the oxygen-generating process has an air consumption that is not stable over time.

De oksygengenererende innretningene omfatter i hovedsak et trykksystem kalt "Generator ved trykksvingningsadsorpsjon" (106) og en akkumulator av lav-trykksoksygen (107). Systemet "Generator ved trykksvingningsadsorpsjon" (106), tar trykksatt luft og fører den til et molekylsilsjikt som inneholder en spesifikk adsorbent for nitrogen, som er årsaken til at det ved utløpet fra nevnte sjikt er en anriket oksygenstrøm ved 93 - 95 %. Når det første sjiktet er mettet, blir dets luft-passasje stengt og det andre sjiktet begynner å fylles opp med en prosess identisk til den første. Det første sjiktet begynner så å kaste nitrogenet adsorbert på subs-tratet ut til atmosfæren. Denne prosessen blir styrt ved en datamaskins interne PLC. Imens er det ved utløpet av genereringen av oksygen, en tank (eller tanker) av oksygen ved lavt trykk, for å bufre trykket av prosessutløpet og derfor garantere renheten av prosessen. Disse tankene opererer i et område på omkring 344,7 til 413,7 KPa (50-60 psi). The oxygen-generating devices mainly comprise a pressure system called "Generator by pressure fluctuation adsorption" (106) and an accumulator of low-pressure oxygen (107). The "Generator by pressure swing adsorption" system (106) takes pressurized air and leads it to a molecular sieve layer containing a specific adsorbent for nitrogen, which is the reason why there is an enriched oxygen stream at 93 - 95% at the outlet from said layer. When the first layer is saturated, its air passage is closed and the second layer begins to fill up by a process identical to the first. The first layer then begins to throw the nitrogen adsorbed on the substrate out into the atmosphere. This process is controlled by a computer's internal PLC. Meanwhile, at the outlet of the generation of oxygen, there is a tank (or tanks) of oxygen at low pressure, to buffer the pressure of the process outlet and therefore guarantee the purity of the process. These tanks operate in a range of about 344.7 to 413.7 KPa (50-60 psi).

Kompresjonsinnretningene og akkumuleringen av høytrykksoksygen omfatter i hovedsak en oksygen-stempelkompressor (108) og en høytrykksoksygen-akkumulator (109). Oksygen-stempelkompressoren (108) bruker ingen olje i sin kompresjon; én del av det produserte oksygenet blir komprimert for å lagre det i høytrykksakkumulatoren (109). Høytrykksoksygen-akkumulatoren (109) lagrer store mengder oksygen i gassformig form som unngår tap ved fordampning. The compression devices and the accumulation of high-pressure oxygen mainly comprise an oxygen piston compressor (108) and a high-pressure oxygen accumulator (109). The oxygen piston compressor (108) uses no oil in its compression; one part of the produced oxygen is compressed to store it in the high-pressure accumulator (109). The high-pressure oxygen accumulator (109) stores large amounts of oxygen in gaseous form which avoids loss through evaporation.

Styringsinnretningene for oksygengenereringssystemet omfatter en manuell utstyrstavle (205), en PLC (206), innretninger for å motta oppløst oksygen-signaler The control devices for the oxygen generation system include a manual equipment panel (205), a PLC (206), devices for receiving dissolved oxygen signals

(207), en datamaskin (208) med HM I programvare (209) og styringsalgoritmer (207), a computer (208) with HM I software (209) and control algorithms

(210) og en manuell ventiltavle (211). (210) and a manual valve panel (211).

Den manuelle utstyrstavlen (205) kan individuelt starte hver av utstyrs-delene i systemet via en start-trykknapp. Den vurderer også visuelle indikatorer for kraft, nødknapper og indikatorer for elektriske faser. The manual equipment board (205) can individually start each of the equipment parts in the system via a start push button. It also considers visual indicators for power, emergency buttons and indicators for electrical phases.

PLC-en (206) lagrer styringsalgoritmene og opererer automatisk ved å konstant fatte avgjørelser basert på målingene av oppløst oksygen sensorer og tilstander for utstyret for å bestemme om utstyret skal skrus på eller av, ventil, etc. Mottaket av oppløst oksygen signalene blir mottatt trådløst, som blir målt ved oksygeneringssensorer, som i en foretrukket utførelsesform er optiske. The PLC (206) stores the control algorithms and operates automatically by constantly making decisions based on the readings of the dissolved oxygen sensors and conditions of the equipment to determine whether the equipment should be turned on or off, valve, etc. The reception of the dissolved oxygen signals is received wirelessly , which is measured by oxygenation sensors, which in a preferred embodiment are optical.

Datamaskinen (208) med HMI tilveiebringer et brukergrensesnitt grafisk som viser all den relevante informasjonen på statusen av utstyr, slik som på eller av, åpne eller stengte ventiler, oksygennivåer i vann, oksygenstrøm etc. Dette kan modifisere driftsparametere som påvirker avgjørelsen til styringssystemet eller det kan operere systemet manuelt gjennom datamaskinsystemet. Hvis den nødven-dige tilkoblingen foreligger (internett), kan dette grensesnittet bli fjernstyrt (ikke behov for å være i pontongen) noe som sikrer at det kan bli operert og overvåket fra hvor som helst. The computer (208) with HMI provides a graphical user interface that displays all the relevant information on the status of equipment, such as on or off, open or closed valves, oxygen levels in water, oxygen flow, etc. This can modify operating parameters that affect the decision of the control system or the can operate the system manually through the computer system. If the necessary connection is available (internet), this interface can be remotely controlled (no need to be in the pontoon), which ensures that it can be operated and monitored from anywhere.

Programvaren (209) og styringsalgoritmene (210) er lagret i PLC-en (206), utviklet utelukkende for denne anvendelsen i henhold til behovene og bedre praksis etablert på stedet. Disse algoritmene inkluderer (som et eksempel): PID styring av nivåer av oppløst oksygen i buret; Rutinemessig intelligent batterilading; vurdere starttider for utstyr som optimaliserer den nyttige levetiden for nevnte utstyr, beslutningstaking i frekvenstid på linje med prosessen for styring og det brukte utstyret; intelligent bruk av akkumuleringssystemet av oksygen slik som å bruke det som en buffer for å optimalisere energibruk, bruke det i tilfelle mekanisk krise, bruke det i tilfelle av overforbruk ved fiskebiomassen. The software (209) and control algorithms (210) are stored in the PLC (206), developed exclusively for this application according to the needs and best practices established on site. These algorithms include (as an example): PID control of dissolved oxygen levels in the cage; Routine intelligent battery charging; consider starting times for equipment that optimize the useful life of said equipment, decision-making in frequency time in line with the process for management and the used equipment; intelligent use of the accumulation system of oxygen such as using it as a buffer to optimize energy use, using it in case of mechanical crisis, using it in case of overconsumption by the fish biomass.

Avhengig av konstanten på den anviste PID styringsenheten, vurderer systemet den proporsjonale feilen, den kumulative og hellingen av systemet for å bestemme om en skal oksygenere et bur eller ikke (3) og hvor lenge. Systemet Depending on the constant of the assigned PID controller, the system evaluates the proportional error, the cumulative and the slope of the system to decide whether to oxygenate a cage or not (3) and for how long. The system

(100) tilsetter så den mengden oksygen som trenger å bli levert til burene (3) og bestemmer om en skal starte én eller flere linjer for generering, dvs. vende magnetventilen for å oksygenere nevnte bur (3) spesielt. Avgjørelsen blir gjort for alle bur (3). Så bestemmer systemet, i henhold til hvor mange ventiler som er på og hvor lenge, om en skal oksygenere burene fra akkumuleringen (109) eller hvis forbruket er lavere og tankene er fulle, om en skal starte én, to, tre eller alle oksygen-genereringslinjene, skru på oksygenkompressorene. (100) then adds the amount of oxygen that needs to be delivered to the cages (3) and decides whether to start one or more lines for generation, i.e. turn the solenoid valve to oxygenate said cage (3) in particular. The decision is made for all cages (3). Then the system decides, according to how many valves are on and for how long, whether to oxygenate the cages from the accumulation (109) or, if the consumption is lower and the tanks are full, whether to start one, two, three or all oxygen- the generation lines, turn on the oxygen compressors.

Den manuelle ventiltavlen (211) tillater å styre manuelt, starten eller avstengningen av ventilene som tilfører oksygen til fisken. The manual valve board (211) allows to manually control the start or shutdown of the valves that supply oxygen to the fish.

Videre omfatter systemet sensorer slik som massestrømmåler for å måle levert oksygen så vel som styringsventiler for levering av oksygen til fiskeburene. Oksygeninjeksjonssystemet til burene blir gjort gjennom rør som fører oksygen til fiskeburene og fra der med mikroperforerte slanger, som blir introdusert i vannet omkring 10 meter dypt. For tiden er det oksygeneringssystemer på markedet som bruker slanger eller keramiske diffusorer. Furthermore, the system includes sensors such as a mass flow meter to measure delivered oxygen as well as control valves for delivering oxygen to the fish cages. The oxygen injection system for the cages is done through pipes that carry oxygen to the fish cages and from there with micro-perforated hoses, which are introduced into the water about 10 meters deep. Currently, there are oxygenation systems on the market that use hoses or ceramic diffusers.

Oksygeneringssystemet (100) er designet slik at det kan operere selvsten-dig. Dets hovedfunksjon er å alltid opprettholde tilveiebrakte oksygennivåer eller SettPunktet (SP) på optimal nivåer, situasjon som, avhengig av klienten, bestemmer det minimale driftsnivået med referanse til oksygenet som skal bli tilført. Likeledes er brukeren av systemet en som overvåker systemet. The oxygenation system (100) is designed so that it can operate independently. Its main function is to always maintain supplied oxygen levels or the Set Point (SP) at optimal levels, a situation which, depending on the client, determines the minimum operating level with reference to the oxygen to be supplied. Likewise, the user of the system is someone who monitors the system.

For den automatiske genereringen av oksygen in situ, starter prosessen egentlig med målingene ved oksygensensorene, som er lokalisert ved strategiske punkter innen modulen. Disse sensorene kan være optisk eller galvanisk teknologi som overvåker nivået av oppløst oksygen i vannet og overfører det til et signal 4 - 20 mA som blir levert til systemet ifølge foreliggende oppfinnelse gjennom et kablet eller trådløst signal. For the automatic generation of oxygen in situ, the process actually starts with the measurements at the oxygen sensors, which are located at strategic points within the module. These sensors can be optical or galvanic technology that monitors the level of dissolved oxygen in the water and transfers it to a 4-20 mA signal that is delivered to the system according to the present invention through a wired or wireless signal.

For eksempel, hvis nivåene av SP ble berammet ved 7 ppm (deler per million), betyr det at enhver måling større enn oksygensensoren holder systemet stengt av, som kunne være tilfellet på 7,5 ppm (ikke nødvendig å injisere oksygen i dette tilfelle), ellers, hvis målingen av oksygensensoren er lavere enn det spesifi-sert i SP, så skulle oksygeneringssystemet skrus på, et eksempeltilfelle ville være hvis sensoren målte 6,5 ppm. For example, if the levels of SP were estimated at 7 ppm (parts per million), it means that any reading greater than the oxygen sensor keeps the system shut off, which could be the case at 7.5 ppm (no need to inject oxygen in this case) , otherwise, if the measurement of the oxygen sensor is lower than that specified in the SP, then the oxygenation system should be turned on, an example case would be if the sensor measured 6.5 ppm.

Signalene fra oksygensensorene blir mottatt ved PLC-en (206) av oksygen-systemet ifølge foreliggende oppfinnelse og sistnevnte sjekker at det er en verdi mindre enn SP-en for å starte å skru på utstyret sekvensielt, starter med tenningen av generatorgruppen (101), så luftblåserene (103), så tenningen av luftkompres-sorene (102), etterpå tenningen av oksygengeneratoren (106) og til slutt, forutsatt at kapasiteten eksisterer i akkumuleringstanker (109), tenningen av høytrykks-akkumulatoren for oksygen (109), for å fylle eller etterfylle disse akkumuleringstankene (109). The signals from the oxygen sensors are received by the PLC (206) of the oxygen system according to the present invention and the latter checks that there is a value less than the SP to start turning on the equipment sequentially, starting with the ignition of the generator set (101), then the air blowers (103), then the ignition of the air compressors (102), afterwards the ignition of the oxygen generator (106) and finally, assuming that the capacity exists in the accumulation tanks (109), the ignition of the high pressure accumulator for oxygen (109), to fill or refill these accumulation tanks (109).

Etter å ha skrudd på alt utstyret, kan det produserte oksygenet bli sendt til akkumuleringstankene (109) eller det kan direkte ta en tilførselsmatriks til burene. I tilførselsmatriksen (tilført ved akkumuleringstankene (109) og in situ 02produksjonen) er det en teller, ansvarlig for å registrere oksygenforbruket som blir levert til burene (3). Hver tilførselsmatriks (4) er styrt ved en magnetventil, som når den er skrudd på, tillater passasjen av oksygen når nivåene er lave til SP-en og SP-en opererer styrt ved PLC-en (206). Dette utstyret er i stand til å differensiere, basert på sensormålinger til hvilken bur (3), som danner en modul, det tilfører oksygen uavhengig av burmodulen (2) som det tilhører. After turning on all the equipment, the produced oxygen can be sent to the accumulation tanks (109) or it can directly take a supply matrix to the cages. In the supply matrix (supplied by the accumulation tanks (109) and the in situ 02 production) there is a counter, responsible for recording the oxygen consumption that is delivered to the cages (3). Each supply matrix (4) is controlled by a solenoid valve, which when turned on, allows the passage of oxygen when levels are low to the SP and the SP operates controlled by the PLC (206). This equipment is able to differentiate, based on sensor measurements, to which cage (3), forming a module, it supplies oxygen independently of the cage module (2) to which it belongs.

Så blir oksygen som så blir transportert gjennom tilførselsmatriksen (4) forbundet til burmodulen (2) gjennom et fordelingskammer (5), som avleder oksygenet til burene (3) ved hjelp av fordelingslinjer for å til slutt levere det gjennom mikroperforerte slanger. Then oxygen which is then transported through the supply matrix (4) is connected to the cage module (2) through a distribution chamber (5), which diverts the oxygen to the cages (3) by means of distribution lines to finally deliver it through micro-perforated tubes.

Med én gang oksygenet passerer gjennom magnetventilen, blir det ledet til det aktuelle buret (3), ved hjelp av høytrykksslanger, som utgjør tilførselsmatriksen (4), etter ankomst ved buret (3), kan oksygenet bli tilført til vannet gjennom ulike former, blant dem oksygenering gjennom keramiske diffusorer eller mikroperforerte slanger. På dette punktet går oksygenet ut gjennom svært små og enhet-lige bobler, og sikrer derved en svært effektiv oksygenering, dette tillater å heve nivåene i et tilfelle fra 6,5 til 7 ppm og via sensormåling, blir det igjen tatt måling slik at PLC-en (206) fatter avgjørelsen, derved begynner prosessen igjen. Systemet fortsetter inntil SP-nivået er nådd. As soon as the oxygen passes through the solenoid valve, it is led to the relevant cage (3), using high-pressure hoses, which make up the supply matrix (4), after arriving at the cage (3), the oxygen can be supplied to the water through various forms, among them oxygenation through ceramic diffusers or microperforated tubes. At this point the oxygen exits through very small and uniform bubbles, thereby ensuring a very efficient oxygenation, this allows the levels to be raised in a case from 6.5 to 7 ppm and via sensor measurement, a measurement is again taken so that the PLC -en (206) makes the decision, thereby starting the process again. The system continues until the SP level is reached.

Systemet (100) ifølge foreliggende oppfinnelse er designet slik at det alltid fyller eller etterfyller oksygen-høytrykksakkumulatortankene (109), slik at systemet når det detekterer mangelen på oksygen i én eller flere bur, er den første tingen det gjør å bruke oksygenet fra akkumulatortankene (109) inntil det når et visst nivå The system (100) according to the present invention is designed so that it always fills or refills the oxygen high-pressure accumulator tanks (109), so that when the system detects the lack of oxygen in one or more cages, the first thing it does is to use the oxygen from the accumulator tanks ( 109) until it reaches a certain level

(omkring 20 % oksygen blir brukt uten behovet for å skru på utstyr), eller det bruker konstanten av PID styringsenheten når det er en forskjell i typen feil eller tidene, på den andre siden, blir oksygenet også brukt for å løse enhver eventua-litet med lave oksygennivåer, dvs. det kan bli brukt parallelt med produksjonen av oksygen eller det kan være en reserve og brukt manuelt uten behovet for å skru på utstyret. (about 20% oxygen is used without the need to turn on equipment), or it uses the constant of the PID control unit when there is a difference in the type of error or the times, on the other hand, the oxygen is also used to solve any eventuality with low oxygen levels, i.e. it can be used in parallel with the production of oxygen or it can be a reserve and used manually without the need to turn on the equipment.

I tillegg er systemet designet slik at det opererer for å mate UPS-en (203) og derved opprettholder systemkraften ved en konstant, dvs. det er designet for å skru på bare generatoren i tilfelle OD nivåene er over SP-et, for å alltid holde nok energi til å drive utstyr og komponenter. Det har også det kjennetegn at det kan fjernstyres. Videre er systemet designet slik at med få timers mellomrom skrus det på for å lade opp batteriene på UPS-en (203), batteriladingen tar ikke mer enn 2 timer og det tillater å forsyne systemet (100) med energi i minst 17 timer. In addition, the system is designed to operate to feed the UPS (203) thereby maintaining the system power at a constant, i.e. it is designed to turn on only the generator in case the OD levels are above the SP, to always hold enough energy to power equipment and components. It also has the characteristic that it can be controlled remotely. Furthermore, the system is designed so that every few hours it is switched on to charge the batteries of the UPS (203), the battery charging does not take more than 2 hours and it allows the system (100) to be supplied with energy for at least 17 hours.

Claims

1. Transportable in situ oxygen generation and injection at industrial levels of oxygen in sea cages for fish, comprising a floating platform, pontoon type, with a buoyancy of at least 50 tonnes and capable of being towed at sea where in its interior contains this oxygen generating system at 93 to 95% purity, and includes a generator and power distribution, which provides electrical power to the components of this oxygen generating system, the latter essentially consisting of devices for generating pressurized air, devices for generating pressurized oxygen , compressing devices and devices for the accumulation of high-pressure oxygen and system control devices for oxygen generation.

2. Mobile system according to claim 1, in which the generating system and the electricity distributor comprise fuel accumulator devices, preferably diesel, from storage tanks located inside the pontoon that allow the operation of the system for in situ oxygen generation and injection for extended periods of time.

3. Mobile system according to claim 1, in which the device that generates pressurized air essentially comprises compressing devices, which in a preferred embodiment is an alternating compressor that generates an air flow at a pressure of about 620.5 to 792.9 KPa ( 90 -115 psi); drying device, which by cooling removes the water that may enter the compressed air; filter media, which in a preferred embodiment comprises 2 filters and a centrifugal trap to remove suspended particles, oil droplets which can be entrained from the compressor and finally the water droplets which leave the compressor as a complement to the action of the dryer, and air accumulator device which serves to act as a buffer for pressure fluctuations that occur, since the oxygen-generating process has an air consumption that is not stable over time.

4. Mobile system according to claim 1, in which the oxygen-generating devices mainly comprise a pressure system called "Generator by pressure fluctuation adsorption", which takes pressurized air and leads it to a molecular sieve layer containing an adsorbent specific for nitrogen, which is the reason that the outlet from said layer is an oxygen-enriched stream at 93 to 95%, and an oxygen accumulator at low pressure.

5. Mobile system according to claim 1, where the compression devices and the high-pressure oxygen accumulation devices mainly comprise an oxygen piston compressor and a high-pressure oxygen accumulator which stores large amounts of oxygen in gaseous form which avoids loss due to evaporation.

6. Transportable system according to claim 1, where the control devices for the oxygen generation system comprise a manual equipment panel, a PLC, receiving devices for dissolved oxygen signals, a computer with HMI, a computer program for control algorithms and a manual valve panel.