Vad gör en fiskmarknad i Stockholm? Projektet, som utgår från idén om en fiskmarknad på Skeppsbron i Gamla stan, har fokuserats på en alternativ lösning där fisk och grönsaker odlas i ett slutet system – akvaponi. Anledning till den alternativa ingången är Östersjöns dåliga hälsotillstånd, som är en följd av en lång tids ogenerade föroreningar. Östersjöfisken är i dag förbjuden att sälja som matfisk inom EU, men svenska politiker har aktivt sökt, och fått, dispens för en inhemsk försäljning av den förgiftade fisken. Kvinnor och barn avråds i dag från att äta östersjöfisk mer än tre gånger per år. Är det då hållbart att viga en så central plats som Skeppsbron åt en romantiserad fiskhall som bär färre än hundra ”lokala” fiskare under armarna, och som riktar sig till ett smalt, i huvudsak manligt kundsegment? En strategi formas för att kunna tillgodose en fiskmarknad med enbart fisk odlad på plats, samtidigt som den inre organisation och stadsrummet tas i beaktan. / What is a fish market doing in Stockholm? The project, based on the idea of a fish market on Skeppsbron in the old town of Stockholm (Gamla stan), has its focus on an alternative solution where fish and vegetables are grown in a closed system – aquaponics. The reason for the alternative solution is the bad health situation for the Baltic sea, which is the outcome of a long period of unashamed polluting. The fish from the Baltic sea is illegal to sell as food within the EU, but Swedish politicians have actively sought, and received, exemption for a regional trade with the poisoned fish. Women and children are advised to refrain from eating fish from the Baltic sea more than three times per year. Is it then sustainable to use such a central place as Skeppsbron for a romanticized fish market that pays for less than a hundred “local” fishermen, and that addresses a narrow, mainly male segment? A strategy is formed to provide for a fish market with only fish bred on location, at the same time taking in consideration the inner organization and the cityscape.

This study was done with the aim of deepening the understanding of the Maya Chay aquaponic systems. To meet the aim, a literature study on aquaponics, with an emphasis on the nitrogen metabolism in such systems, was conducted. Furthermore, a deep investigation of the specific Maya Chay systems was made to understand how these systems might be different from the general aquaponic designs. Finally, two nitrogen balances were developed with the purpose of examining the dynamics of the nitrogen transformations in two Maya Chay aquaponic systems. The measurements for the nitrogen balances was made between Mars 2017 to July 2017, and the model for the nitrogen balances evaluated the amount of nitrogen as: i) nitrogen input to the system through the feed, ii) nitrogen assimilated by the fish and the plants, iii) nitrogen accumulated in the sludge, and iv) nitrogen lost to the atmosphere through denitrification and similar processes such as anammox. The resulting nitrogen balances showed some interesting differences in the dynamics of nitrogen distribution. In the smaller Maya Chay XS system in Antigua, only 36 % of the nitrogen input was assimilated by the fish (30 %) and the plants (6 %) and 64 % of the nitrogen input could be regarded as lost, either to the atmosphere (46 %) or in the sludge (18 %). The other nitrogen balance showed that the distribution of nitrogen in the Maya Chay S system in Chinautla is much more efficient in taking care of the nitrogen input. In this system 70 % was assimilated by the fish (33 %) and the vegetables (37 %) and the remaining 30 % was lost, either to the atmosphere (14 %) or in the sludge (16 %). The nitrogen balances also showed that both systems are almost equally efficient in terms of nitrogen assimilation by the fish, and that the big differences lie in the rate of nitrogen assimilation by the plants (6 % vs. 30 %) and in the nitrogen loss to the atmosphere (46 % vs. 14 %). A likely explanation for these differences is the difference in design of the vegetable beds, where the less efficient system in Antigua has a large surface area for the vegetable bed, but only a small portion of this could be utilized for vegetable growth. Furthermore, a consequence of the larger surface is a larger anoxic zone in the bottom of the vegetable bed, which promotes the growth of denitrifying and anammox bacteria. These kinds of bacteria convert the dissolved ammonia, nitrite and nitrate to gas forms of nitrogen, such as nitrogen gas and nitrous oxide and thus nitrogen is lost from the system to the atmosphere. Finally, this study also showed a great difference in the ratio of vegetable to fish production between the systems, where the ratio was 0.43 in Antigua and 2.7 in Chinautla. This ratio further indicates the difference in design between the systems, especially regarding the vegetable beds, has an impact on how well they perform, both in terms in economic and productivity terms, but also in terms of the release of greenhouse gases (nitrous oxide). It can therefore be concluded that the original design of the Maya Chay system (i.e. the Chinautla system) is the preferable one. Even though the accuracy of the measurements in the experiments could be improved for future studies, this study has demonstrated the value of making nitrogen balances for aquaponic systems. Nitrogen balances increase the knowledge of the performance of the system and they increase the understanding of the dynamics of nitrogen transformations that takes place in the system. This knowledge can then be utilized to adjust the design and/or verify if either the aquaculture or hydroponic system is properly designed. / Den här studien gjordes med syftet att fördjupa förståelsen kring Maya Chay akvaponiska system. För att uppnå syftet, utfördes en litteraturstudie som fokuserade på metabolismen av kväve i sådana system. Vidare undersöktes specifika Maya Chay system för att förstå hur dessa system skulle kunna skilja sig från den generella akvaponiska designen. Slutligen utvecklades två kvävebalanser i syfte att utforska dynamiken i de kväveomvandlingar som sker i två Maya Chay akvaponiska system. Mätningarna för kvävebalanserna gjordes i perioden mars 2017 till juli 2017, och modellen för kvävebalanserna utvärderade mängden kväve som: i) kväve som tillförts till systemet genom fodret, ii) kväve som assimilerats av fiskarna och växterna, iii) kväve som ackumulerats i slammet, och iv) kväve som gått förlorat till atmosfären genom denitrifikation och liknande processer så som anammox. Resultaten från kvävebalanserna visade intressanta skillnader kring dynamiken av kvävefördelningen. I det mindre Maya Chay XS systemet i Antigua, assimilerades endast 36 % av kvävet av fiskarna (30 %) och växterna (6 %) och 64 % av kvävet ansågs som förluster, antingen till atmosfären (46 %) eller genom slammet (18 %). Den andra kvävebalansen visade att fördelningen av kväve i Maya Chay S systemet i Chinautla är mycket mer effektivt gällande tillvaratagandet av tillfört kväve. I detta system assimilerades 70 % av fiskarna (33 %) och av växterna (37 %) och de resterande 30 % gick förlorat, antingen till atmosfären (14 %) eller i slammet (16 %). Kvävebalanserna visade även att bägge systemen är mer eller mindre likvärdiga gällande assimilering av kväve från fiskarna, och att den stora skillnaden mellan systemen ligger i hur mycket kväve som assimilerats av växterna (6 % vs. 37 %) samt hur mycket kväve som gått förlorat till atmosfären (46 % vs. 14 %). En sannolik förklaring till dessa skillnader är skillnaden i designen av växtbäddarna för två systemen, där det mindre effektiva systemet i Antigua har större area för växtbädden, men endast en mindre del av denna kunde nyttjas för odling av grönsaker. Som konsekvens av den större arean av växtbädden är en större volym syrefattigt vatten i botten av växtbädden, vilket verkar för tillväxt av denitrifierande och anammoxa bakterier. Dessa typer av bakterier omvandlar den upplösta ammoniaken, nitriten samt nitratet till kväveföreningar i gasform, till exempel kvävgas och lustgas och därav går kvävet förlorat till atmosfären. Slutligen visade den här studien stora skillnader i förhållandet mellan växt- och fisk-produktion mellan de två systemen, där förhållandet var 0.43 i Antigua och 2.7 i Chinautla. Skillnaden mellan de två olika förhållandena är ytterligare en indikation till att skillnaden i designen mellan systemen, speciellt med avseende på växtbäddarna, har en effekt på hur väl systemen presterar, både i termer som ekonomi och produktivitet, men också i termer som utsläpp av växthusgaser (lustgas). Därför kan slutsatsen dras att den ursprungliga designen av Maya Chay systemen (det vill säga systemet i Chinautla) är att föredra. Även om noggrannheten i mätningarna i detta experiment skulle kunna förbättras i framtida experiment, så visar denna studie värdet av att utföra kvävebalanser för akvaponiska system. Kvävebalanserna ökar kunskapen om hur väl systemen fungerar och dom ökar kunskapen kring dynamiken i kväveomvandlingarna som sker i systemen. Denna kunskap kan sedan utnyttjas för att justera designen av systemen och/eller verifiera om antingen vattenbruksdelen eller hydroponidelen i systemet är feldimensionerad.

Energiförsörjningsteknologier behöver avanceras, oberoende av var i världen och i vilket syfte. Fossila bränslen bidrar till kraftiga växthusgasutsläpp när de förbränns och kretsloppet för dessa råvaror är en långsam process. Biogas är en av möjligheterna till utveckling då denna teknik i många fall kan använda råvaror mer tillgängliga för utvinning än de fossila, vilket möjliggör lokala energilösningar som kan bidra till att minska transporter, men framförallt mindre klimatpåverkande utsläpp. Detta då biogasens energikapacitet ligger i just mängden metan som gasen innehåller, vilket medför att teknologins utveckling strävar mot att ta tillvara på så mycket av denna växthusgas som möjligt, samtidigt som den stora biprodukten, koldioxid, är grön och ej bidrar till ökad växthuseffekt.Syftet med denna rapport är att bidra till utvecklingen av småskalig biogasproduktion, som idag ej är tillräckligt utvecklad för att kunna erbjuda självklara alternativ i situationer som har en god potential. Dessa situationer uppstår i exempelvis gårdsmiljöer där mycket avfall genereras i form av gödsel och jordbruksrester som är en utmärkt råvara för biogasproduktion. Men biogasanläggningar är idag optimerade för storskaliga verksamheter, som avloppsverk där stora volymer kommunalt avfall från hela städer hanteras. Mindre biogasanläggningar får problem med lönsamheten då volymerna idag är kraftigt kopplade till biogasavkastningen, men problem uppstår även vid drift och service av själva anläggningen då dessa är långt ifrån standardiserade och oftast platsbyggts för ändamålet.Biogas på ännu mindre skala, exempelvis i situationer med vanligt hushållsavfall har även det en potential då det i hushållen idag förbrukas väldigt mycket livsmedel, vatten och energi som med ett mer slutet kretslopp kan ta tillvara på mer resurser och på så sätt kan minska sitt ekologiska fotavtryck. Detta ledde till frågeställningen om hur det med en odling-och gårdsverksamhet kan, med hjälp av biogas, produceras en tillräcklig mängd mat och energi för att försörja ett hushåll.Arbetet inleddes med en litteraturstudie för att sammanställa data över viktiga parametrar och relevant bakgrundsinformation då mycket antaganden och schablonvärden behövde användas. Varje komponent i systemet fick input- och outputvärden gällande yta, energi, vatten m.fl. för att tillslut kunna uppskatta en landareal tillräcklig för matförsörjning, med eller utan energibalans.Resultaten från denna rapport visade att redan vid 593 m2 kunde ett hushålls matproduktion och förbrukning försörjas i ett år. Vidare utfördes en känslighetsanalys på viktiga variabler för att uppskatta hur ett framtida arbete med frågan bör utformas. / Around the world, energy supplying technologies need to advance regardless of its purpose of use. Burning of fossil fuels are the number one source of increase in greenhouse effect and its lifecycle is too long to be an option for the future. One of the more sustainable options is the production and use of biogas which utilizes more convenient resources like sewage waste, manure and domestic waste. This enables more local energy solutions and reduces the need for transport, but also contributes far less to the elevation and concentration of greenhouse gases in the atmosphere. The main component is methane which is also a potent greenhouse gas, but methane is also the one thing that is combustible in the gas and therefore the technology advances in utilizing more and more of this and reducing the loss fractions.Therefore, the purpose of this report is to contribute in the development of small-scale biogas production since most of the operating conditions today are optimized for large scale plants like sewage treatment plants, which handles much larger volumes of waste from whole towns and regions. The smaller scale operations are often in farm environments that have a lot of raw materials and wastes from their daily operations like manure and crop residues. Today these sizes struggle with profitability since biogas yield is strongly linked to production volume, and often maintenance becomes a problem because of on-site builds.The potential of biogas production is even located in smaller operations like household and domestic environments, mainly because of the high fraction of waste that originates in these sectors of society. Food waste and sewage are two important fractions that are being utilized today but mainly in scientific efforts or large-scale operations. This led to the question of how these two smaller-scale situations could work together, and how production of biogas could aid in becoming self-sufficient in food and energy consumption.The report started off with an overview of the literature on the subjects to help create a foundation for the many assumptions and template calculations that were required to model this situation. Each component in the system where given input- and output variables regarding energy, water and spacing required. This was then used to model a total area where it could take place.The results showed that already at 593 m2 you could grow enough food for a household to be self-sufficient for a year. This was without concern of energy usage which led to exceeding costs at about 540 000 SEK yearly, with a self-sufficiency rate of about 31 %. Furthermore, a sensitivity analysis was conducted on a few selected variables that was considered more uncertain which showed a variance in both total area and heating costs.

I en akvaponi odlas fisk och grönsaker i ett kretslopp med cirkulerande vatten. Enligt EU:s regelverk, EG nr 889/2008, kan ett sådant odlingssätt inte certifieras ekologiskt. Problematiken uppstår i hur en giftfri odling kan nå de miljömedvetna konsumenterna utan en certifiering. Studien syftar till att ta reda på hur man i en akvaponi kan skapa miljömässiga värden och vilket leveranssätt som är mest hållbart. Genom en enkätundersökning till konsumenter och personer inom restaurangbranschen har det framkommit att miljömärkning har ett högt värde likväl som kvalité. En stark konkurrenskraft är den lokala marknaden som också värderas högt. Efterfrågan på miljömärkt fisk är större än på grönsaker där konsumenterna hellre väljer lokalproducerat. Den lokala produkten förutsätter i många fall att konsumenten känner till dess produktionsprocess, då en lokalt odlad produkt inte per automatik blir miljömässigt hållbar. Är inte fisken miljömärkt påverkar det köpkraften något mer negativt än om grönsakerna inte är miljömärkta enligt urvalet av konsumenter. Personerna inom restaurangbranschen anser däremot att de produkterna som är lokalproducerade har lika stor plats som de miljömärkta. Utifrån enkätresultatet framgår att en akvaponiproducent kan distribuera lokalt som alternativ till ekologiskt märkning. Vill producenten ha ett transparent arbete och ytterligare möjliggöra miljömässiga hållbarhetsaspekter i sin verksamhet är transporten till kunden en viktig faktor. Hur produkterna ska levereras för att vara mest miljömässigt hållbara beror på lokalisering. Vad som avgör transportens miljöpåverkan är transportmedlet, hur mycket som fraktas, drivmedlet och sträckan. Oavsett transportfordon kan inte alla hållbarhetsprinciperna uppfyllas till fullo, men en minimering av påverkan kan väljas. / The aquaponic system includes cultivation of fish and vegetables in a cycle with circulating water. A closed system with circulating water is not possible to certify ecological according to the EU regulations, EG 889/2008. This causes a problem for the aquaponic producer who has a non-toxic production that is not possible to certify. The aim with this study is to find out if there is any alternative environmental values for an aquaponic and how the delivery can be done in the most environmental sustainable way. Results from the survey for consumers and persons in the restaurant branch show that environmental certification and quality are valued high. There is also a high demand for locally produced products. There is a higher demand for ecological fish than vegetables that has a higher demand for local production. Such a production requires that the consumer knows how the production is done since a local produced product does not necessarily mean that it its environmental sustainable. The buying power of the fish is affected more negatively than it is for vegetables if it is not environmental certified according to the consumers. The people in the branch of restaurants do however see local production and certification as equally important. The aquaponic producer has an opportunity to distribute the products locally based on the survey results. Would the producer have a transparent work and further enable environmental sustainability aspects in their business, the transport to the customer becomes an important factor. How the products will be delivered to be the most environmentally sustainable depends on location. The delivery method that provides good opportunities for relationship building between supplier and customer risk to be what leads to the most energy demand. While the delivery method that reduces the contact between the parties in many cases leads to minimum energy consumption. What determines transport energy consumption is the means of transport, how much is transported, the fuel use and the distance. Not all principles of sustainability be met in full regardless of vehicles, but the minimization of impact can be selected. / <p>2016-06-29</p>

Förenta nationerna förutser en global befolkningsökning med 2 miljarder människor till 2050, vilket motsvara en total befolkningsmängd på nära 10 miljarder människor. Dessutom förväntas ökningen ske oproportionerligt över jorden och koncentreras i delar av världen där livsmedelssäkerheten är låg och produktionen otillräcklig. FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) uppskattar att det kommer krävas en produktionsökning med 70% för att möta livsmedelsbehovet för den globala populationen. Att odla fisk som alternativ till konventionellt fiske är en möjlighet att möta den ökande efterfrågan på animaliskt protein då de naturliga fiskbestånden minskar. Akvaponiska odling är ett kombinerat odlingssystem av hydroponisk odling och vattenbruk som möjliggör minskade risker kopplade till övergödning och smitning. Dock är fiskodlingarnas konsumtion av foderfisk problematisk. Insekter är ett av många foderalternativ som ofta nämns som en klimatsmart lösning då insekter är platseffektiva att odla och har en hög förmåga att omvandla biomassa till högvärdigt protein. En art som fått extra mycket uppmärksamhet inom detta område är den amerikanska vapenflugan (Hermetia illucens). Syftet med denna studie var att undersöka om implementeringen av ett insektsbaserat fiskfoder med vapenflugelarver kan sänka klimat- och miljöpåverkan från en fiskodling jämfört med att använda ett konventionellt fiskfoder baserat på ingredienser från vildfångad havsfisk. Detta har gjorts genom utförandet av en litteraturstudie av det konventionella fiskfodret och en livscykelanalys av larvproduktionens påverkan inom dessa fyra miljöpåverkansindikatorer: total energianvändning, klimatpåverkan (GWP), foderfiskkonsumtion (FIFO) och försurning. Resultatet av studien visade att det framförallt är lokalen för produktionen som konsumerar energi för uppvärmning, ventilation och belysning. Utöver detta visade sig bearbetning av larverna (torkning) vara en energiintensiv process. Från klimatperspektiv är det själva komposteringsprocessen som förorsakar de största enskilda utsläppen av växthusgaser. Resultatet visar vidare att produktionen av den amerikanska fluglarven presterar bättre för de studerade faktorerna än det konventionella fiskfodret och att den således har potential som foderkomponent. Fallstudien visar att den undersökta akvaponianläggningen kan minska sin påverkan inom samtliga effektkategorier jämfört med ett nyttjande av konventionellt foder. Dock är studiens utfall beroende av vilka förutsättningar som finns gällande produktionens geografiska placering och således vilken elmix som nyttjas samt vilken tillgången är på lämpliga substrat såsom matsvinn. / The United Nations foresees a global population increase of 2 billion people by 2050, corresponding to a total population of nearly 10 billion people. In addition, the increase is expected to be disproportionate over the earth and concentrated to parts of the world where food safety is low and production insufficient. The Food and agriculture organization of the United Nations (FAO) estimates that a production increase of 70% will be required to meet the food needs of the global population. Growing fish as an alternative to conventional fishing is an opportunity to meet the increasing demand for animal protein as the natural fish stocks decrease. Aquaponics is a combined cultivation system of hydroponic cultivation and aquaculture that reduces risks associated with eutrophication, invasive species and diffusion of antibiotics and chemicals. However, the consumption of feed fish is problematic in in both traditional aquaculture and in aquaponic cultivation. Insects are one of many feed alternatives that are often referred to as a climate-smart solution since they are effective to grow from a land use perspective and have a high ability to convert biomass into high-quality protein. One species that has received extra attention in this area is the black soldier fly (Hermetia illucens). The purpose of this study has been to investigate whether the implementation of an insect-based fish feed with black soldier fly larvae can reduce the environmental impacts of an aquaponic cultivation farm compared to using conventional fish feed based on ingredients from wild-caught sea fish. This has been done by carrying out a literature study of the conventional fish feed and a life cycle analysis of the influence of larva production within these four environmental impact indicators: total energy use, climate impact (GWP), feed fish consumption (FIFO) and acidification. The results of this study showed that the main energy use for the production of larvae is energy for heating, ventilation and lighting of the production location. In addition, the processing of the larvae (drying) was showed to be an energy intensive process as well. From a climate perspective, it is the composting process carried out by the larvae that causes the largest individual emissions of greenhouse gases. The result also shows that the production of the black soldier fly larvae performs better within the four environmental impact indicators than the conventional fish feed and thus it has the potential as a more sustainable feed component. The case study shows that the analyzed aquaponic farm can reduce its impact in all studied impact categories compared to using conventional feed. However, the study's outcome depends on the current circumstances regarding geographical location of the production, the electricity mix used as well as the availability suitable substrates such as food waste.