Alexander Brinker,

Suspended Solids in Flow-through Aquaculture -
Dynamics and Management

2006, 178 pages/Seiten. € 49,80, ISBN 3-86628-060-2

Aquaculture is the branch of agriculture concerned with the farming of aquatic life, and it is probably as old as terrestrial farming. European fish farming has expanded continuously during the last 20 years and further growth is forecast (European Union, 2002).

Aquaculture is just one of many pressures on Europe's fresh water systems and must operate alongside the vested interests of anglers, water sportsmen and operators of water power-plants. Public and political pressure to protect and restore fresh water systems has increased significantly in recent decades, culminating in the strict new regulations laid down by the EU water framework directive. These require measures to maintain the good organic status of waters in the near future. Aquaculture has been criticized for placing a burden on adjacent waters by the release of wastes in the form of organic compounds and plant nutrients, so there is an immediate need for procedures that minimize impacts on the surrounding environment.

This book is based on a research project tackling the problem of effluent loads in flow-through trout farms. The research focused on the analysis of solids suspended in the effluent as these constitute the greatest part of the total wastes. The efficacy of different effluent treatments varies with the particle sizes of these solids, and this study demonstrated for the first time the use of an accurate high resolution method for the determination of particle size distribution within fish farm waters. The technique allowed precise monitoring of effluent that led to the identification of fundamental processes that fragment particles or encourage them to enlarge by flocculation. These insights fostered specific suggestions for process management in fish farms which significantly improve waste removal.

The second emphasis was on testing the efficacy of specific vegetable feed additives in stabilizing fish faecal pellets in order that they may be more easily and effectively removed from the effluent. A vegetable polymer proved to be effective. On an industrial scale, the addition of a small quantity of the binder to a commercial trout feed reduced the effluent load remaining after treatment by a commercial drum filter by 49%.

By combining both approaches it is possible for surface water used in intensive fish production to be treated and released back into the environment in good condition.

Keywords: Fish farming, Aquaculture, Trout, Effluent treatment, Faeces, Feed, Binder, Guar gum, Rheology, Leaching, Shear resistance Laser Technique - Particle size, Flow-through aquaculture, Sustainable aquaculture, environmentally sound aquaculture

REVIEW OF ALEXANDER BRINKER’S BOOK:

Suspended solids in Flow-through Aquaculture – Dynamics and Management

In general, fish farming is a great consumer of water and potentially a major local polluter of organic matter, nutrients and chemicals. The potential pollution problems from fish farms are normally enhanced in inland freshwater sources due to limited recipient capacity and required high water quality standards.

Alexander Brinker’s book describes the latest progress within a significant approach to the problem, i.e. new knowledge of solids in trout farm effluent, emphasising factors optimising particle properties in order to increase the mechanical removal efficiency. Among these attempts is addition of binders to the feed which effectively bind undigested waste components. Such attempts are vital since mechanical treatment for solid removal is the primary cost-effective way to reduce the effluent loading from inland pond- or tank based farms. The EU Directive generally claims higher protection of water resources in the future.

The book is based on the author’s own published tests performed at Fisheries Research Station of Baden-Württemberg. The achieved results are properly linked to up-to-date findings of other authors and the dissertation represents a useful review of how to minimise the water pollution. I find Dr. Brinker’s book the most relevant contribution in this field at present and well worth to purchase for fish farm managers, university teachers and students, authority staff and others.

Asbjørn Bergheim, Dr. scient,

Senior researcher,

IRIS – International Research Institute of Stavanger, Norway

Die Aquakultur ist ein bedeutender Bereich der europäischen Landwirtschaft, der seit 20 Jahren kontinuierlich wächst und für den auch weiterhin stetige Zunahmen prognostiziert werden (Europäische Gemeinschaften, 2002).

Bei der Fischerzeugung entstehen für die angrenzenden Gewässer Belastungen in Form von organischen Stoffen und Pflanzennährstoffen. Gleichzeitig sind in den letzten Jahrzehnten der Schutz und auch die Wiederherstellung der Oberflächengewässer verstärkt ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt. Dies wird in jüngerer Zeit durch die strikten Gewässerschutzforderungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie verstärkt, wonach in absehbarer Zeit ein zumindest guter ökologischer Zustand der Gewässer erreicht werden muss. Zudem rivalisieren immer mehr Interessengruppen wie Angler, Wassersportler oder auch Kleinkraftanlagenbetreiber um die verbliebenen naturnahen Gewässer. Damit die Fischzuchten in diesem Spannungsfeld bestehen können, müssen ihnen weiter verbesserte Möglichkeiten zur Verfügung gestellt werden, Fische zu erzeugen., ohne dabei die Gewässer nennenswert zu beeinträchtigen.

Die vorliegende Publikation fußt auf einer mehrjährigen Forschungsarbeit zur Problematik der Ablaufwasserbelastung von Durchflussanlagen in der Forellenzucht. Ein Schwerpunkt der Forschungen lag in der Analytik der Schwebstoffbelastung des Ablaufwassers, die den Großteil der Gesamtbelastung darstellt. Bislang gab es keine hochauflösende Methode, um die Größenverteilung der Schwebstoffe zu bestimmen. Diese physikalische Kenngröße bestimmt maßgeblich die Wirksamkeit der installierten mechanischen Ablaufwasserreinigung. Mit der vorgestellten Methode ist erstmals eine genaue und präzise Bestimmung der Partikelgröße im Wasser von Fischzuchten möglich. Mit Hilfe dieser Messtechnik wurden grundlegende Prozesse identifiziert, die Partikel in Forellenzuchten verkleinern, aber auch vergrößern (Flockungsprozesse). Aus diesen Ergebnissen werden konkrete Vorschläge abgeleitet, wie in der Praxis durch geeignetes Prozessmanagement eine deutlich verbesserte Ablaufwasserreinigungsleistung erreicht werden kann.

Der zweite Schwerpunkt war die Erprobung bestimmter pflanzlicher Futtermittelzusatzstoffe mit dem Ziel, die Festigkeit von Fischkot so zu steigern, dass dieser leichter mechanisch aus dem Ablaufwasser entnommen werden kann. Hier erwies sich ein pflanzliches Polymer als besonders erfolgreich. Im kommerziellen Maßstab eingesetzt zeigte sich, dass schon durch geringen Zusatz dieses Binders zu einem kommerziellen Forellenfutter die Ablaufwasserbelastung nach Klärung durch einen Trommelfilter um weitere 49% gesenkt werden konnte.

Die Kombination dieser beiden Ansätze ermöglicht es, Oberflächenwasser intensiv zur Fischerzeugung zu nutzen und es danach wieder in sehr guter Qualität ins Gewässer zurückzuleiten.

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