Norsk forskningsstasjon tester renseteknologi for ballastvann

I 2005 etablerte NIVA et fullskala anlegg for testing av renseteknologi for ballastvann. – Vi må stadig videreutvikle våre testprosedyrer og analysemetodikker for å tilfredsstille nye internasjonale krav, sier forsker Stephanie Delacroix i NIVA.

- Utstyret for behandling av ballastvann skal godkjennes i henhold til internasjonale krav før det monteres i skip. Nå videreutvikler vi metodene våre for å tilfredsstille nye amerikanske krav, samt for å teste med organismer fra ferskvann, sier Delacroix.

Solbergstrand
Testanlegget er etablert ved NIVAs marine forskningsstasjon Solbergstrand ved Drøbaksundet syd for Oslo. NIVA var først i verden med å etablere en internasjonalt godkjent teststasjon for både saltvann og

testanlegg_solbergstrand_380pxl.jpg

Fra testanlegget på Solbergstrand. Sjøvann med marine organismer blandes i store tanker før vannet pumpes til renseteknologien som skal testes. Dersom testorganismene drepes effektivt og ingen giftige forbindelser slippes ut, kan utstyret typegodkjennes. Foto: NIVA

brakkvann i 2005. Tester gjennomføres i laboratorie- og pilotskala, og i fullskala landbaserte anlegg. Det gjennomføres også tester ombord i skip før endelig typegodkjenning kan gis.

- Siden 2005 har vi testet 11 forskjellige fullskala renseteknologier for å møte utslippskravene til den internasjonale sjøfartsorganisasjonen IMO, sier Delacroix. Av disse har 6 fått endelig typegodkjenning og de er nå tilgjengelige på verdensmarkedet, mens de øvrige er i godkjenningsprosessen hos IMO.

Norske bedrifter har vært kreative i utviklingen av nye anlegg for denne typen vannbehandling.  NIVA har testet de fleste av dem, blant andre teknologiene fra Optimarin AS, Oceansaver AS, MMC Green Technology AS, Knutsen Shipping OAS og Redox AS.   

For å fjerne eller inaktivere organismene slik regelverket krever, benyttes kombinasjoner av ulike rensemetoder som filtrering, trykksetting, ultrafiolett stråling, elektrolyse, ozonering og klorering. Det må også dokumenteres at teknologiene ikke gir gifteffekter på det marine miljøet når det rensede vannet slippes ut.

For å gjennomføre slike tester trengs et tverrfaglig forskerteam med eksperter innen vannbehandlingsteknologi, planktonbiologi, mikrobiologi, kjemi og økotoksikologi.

Et internasjonalt problem
Mer enn 80 % av verdens handelsvarer transporteres med skip. Med disse skipene flyttes også mellom 3 og 12 milliarder tonn ballastvann for å stabilisere skipene når de returnerer uten last. Anslagsvis 7,000 forskjellige organismer transporteres daglig med dette ballastvannet over verdenshavene, og i de fleste kyst- og havområder finner vi i dag “fremmede arter” som har sitt opprinnelige vokseområde et helt annet sted i verden.

Arter fra ett område som flyttes til et annet område med tilsvarende vekstforhold, truer den økologiske balansen og kan skade for eksempel lokalt fiskeri og turisme. Bare i USA har den internasjonale maritime organisasjonen IMO beregnet de årlige økonomiske konsekvensene av slike fremmede arter til 138 milliarder US$.

For å møte denne utfordringen, etablerte IMO i 2004 en internasjonal konvensjon for å kontrollere utslippene og redusere skadevirkningene. Det betyr at 57,000 handelsskip må installere godkjent utstyr for behandling av ballastvannet innen utløpet av 2020. Konvensjonen vil gjelde etter at land som representerer minst 35 % av verdens handelsflåte har ratifisert. I dag har 30 medlemsland som representerer 26 % ratifisert avtalen.

algereaktor_stk.jpg

Planktonalger og andre organismer dyrkes i store mengder på NIVAs forskningstasjon. Algene benyttes for å teste effekten av renseteknologiene. Foto: NIV

Utvikling av nye testmetoder
- Prosedyrene for å dokumentere renseteknologienes driftssikkerhet og effekt må videreutvikles kontinuerlig for å imøtekomme nye regler og krav.  Her kommer koblingen til forskningen inn, understreker Delacroix.

Forskning trengs blant annet for å utvikle pålitelige og raske analysemetoder for å bestemme antall levende organismer før og etter behandlingen. Dette gjelder spesielt for nye krav om analyse av prøver ombord i skip som ligger i havn. Disse retningslinjene vil føre til at havnemyndigheter kan ta prøver av ballastvannet og eventuelt holde tilbake et skip dersom det påvises for mange levende organismer.

Forskningen ved NIVA har også vist at tradisjonelle analysemetoder som skal påvise om organismene er levende eller døde, kan gi falske positive resultater etter UV-bestråling.  Slike analysemetoder er normalt basert på at aktive celler vil ta opp et fargestoff som kan ses i mikroskop. Celler som har fargestoffet i seg, defineres som levende. Ved UV-bestråling vil DNA-molekylet skades og hindre normal celledeling, selv om cellen ellers kan være intakt og aktiv, og ta opp fargestoffet. Cellen registreres som levende selv om den ikke kan dele seg, og defineres derfor som død. Metoder basert på innfarging og mikroskopering fungerer bra for teknologier som baseres på bruk av kjemikalier, men altså ikke for UV-bestråling. – Dette forsker vi videre på, sier Delacroix.

Nye amerikanske krav ble iverksatt i juni 2012. Derfor må de som skal teste slike anlegg også tilpasse sine metoder til den amerikanske testprotokollen.

Testing nødvendig også i ferskvann

For typegodkjenning av renseanlegg for ballastvann har det til nå vært tilstrekkelig å tilfredsstille kravene til to av de tre aktuelle vannkvalitetene: sjøvann, brakkvann og ferskvann. I dag er det kun to testanlegg i verden som kan gjennomføre ferskvannstester.  Naturlig nok har de aller fleste testet sin teknologi for brakkvann og sjøvann, men veldig få for ferskvann.

- Nå viser det seg at utstyret som var konstruert for én type vannkvalitet ikke nødvendigvis fungerer tilfredsstillende for andre vannkvaliteter, forteller Delacroix. For eksempel, er det nødvendig med et visst saltinnhold i vannet for at systemer som bruker elektrolyse skal kunne fungere.

Testing av utstyr for ferskvann er viktig fordi mange havner i Asia (Shanghai, Shensen), Europa (Antwerpen, Bremerhaven, Hamburg, Østersjøhavner) og USA (de store sjøene) ligger i ferskvann.

Det er flere eksempler på spredning av ferskvannsarter via ballastvann. Sebramusling er en ferskvannsart som finnes naturlig i Aralsjøen, Kaspihavet og Svartehavet. Denne arten har gjort betydelig skade i vassdrag i Europa og i USA, sier forsker Markus Lindholm, fordi den etablerer seg i vannrør og blokkerer vannforsyning og kjøleanlegg. Sebramusling er foreløpig ikke observert i Norge, men vi frykter at den kan spres med fiskeutstyr og båter som er brukt i vassdrag lenger sør i Europa, sier han.

stephanie.jpg

Forsker Stephanie Delacroix under testing av renseutstyr for ballastvann ombord i skip. Foto: NIVA

Ullhåndskrabben er et eksempel på en annen uønsket art i våre vassdrag. Den kom trolig til Europa med ballastvann fra Asia. Ullhåndskrabbe graver ganger i elvebredden og kan føre til alvorlig erosjon. Dessuten kan den konkurrere ut andre arter og påvirke fisket. Det spesielle med denne krabben er at den normalt lever i elver, men gyter i brakkvann i elvemunningen. Derfor kan larvene spres videre i sjøvann. I Norge er den observert ved utløpet av flere vassdrag på Sørlandet og langs Oslofjorden.

 - For å kunne teste renseteknologier i ferskvann, må vi utvikle metoder for å høste egnede organismer i innsjøer og elver nær Solbergstrand. Dessuten må vi tilpasse toksikologiske analysemetoder for å teste eventuell giftighet for fisk, krepsdyr og planter i ferskvann ved deballastering. Dette regner vi med å få på plass tidlig i høst, sier hun.

Basert på NIVAs rapporter og dokumentasjon kan Det Norske Veritas (DNV) og IMO typegodkjenne renseteknologien og utstede sertifikat. DNV godkjenner på vegne av Sjøfartsdirektoratet.

 

 

Sist oppdatert 14.11.2012