Käytetyimmät allasmallit kiertovesiviljelyssä ovat pyöröaltaat, neliönmuotoiset ja suorakulmion malliset eli ns. raceway-altaat altaat. Kaikissa allastyypeissä on tärkeää, että veden vaihtuvuus (viipymä) altaassa on nopea, jolloin ulosteet ja muut partikkelit poistuvat altaasta nopeasti pois. Viipymä säädetään laitoksen suunnitteluhetkellä mitoittamalla altaat ja pumput oikein suhteessa toisiinsa. Veden viipymän altaassa tulisi olla 10-45min riippuen allasmallista, kalalajista, ja kalatiheyksistä altaassa.

Altaita voidaan valmistaa mm. lasikuidusta, muovista, betonista ja teräksestä. Mitä huokoisempaa materiaalia käytetään, sitä helpommin kiintoaineet ja eliöt tarttuvat altaan pintaan, heikentäen allashygieniaa. Materiaalista riippumatta, altaat voidaan myös pinnoittaa paremman hygienian saavuttamiseksi.

Isot altaistot rakennetaan yleensä betonista, johtuen kustannussyistä, mutta betonia käytettäessä tulee varmistua, että altaiden pinnat ovat mahdollisimman tiiviit, ettei vettä pääse imeytymään betonin sisälle (patogeeniriski). Lasikuitu ja metalli ovat parhaimmat materiaalit puhtaanapidon ja hygienian kannalta, mutta kalliimpia kuin betoniset altaat.

Altaiden vesitys vaihtelee sekä allastyypeittäin että saman allastyypin sisällä. Tulovesi voidaan johtaa altaaseen monin eri tavoin ja poistovedessä on huomioitava altaaseen syntyvän kiintoaineksien poisto. Altaiden pinnansäätö tapahtuu yleensä joko pystyputken (ns. munkkiputki) tai sivulaatikon avulla.

Pyöröaltaat
Pyöröaltaiden allaskoot voivat vaihdella sadoista litroista tuhansiin kuutioihin.Suurimmissa altaissa halkaisijat voivat olla kymmeniä metrejä ja syvyydet yli viisi metriä. Pyöröaltaassa perus ajatuksena on että vesi pyörii ja partikkelit, kuten uloste ja syömätön rehu, ajautuu altaan keskelle altaan pohjaa, jonne on usein tehty lietekartio. Pohjalla olevasta lietekartiosta kiintoaines voidaan kerätä putkea pitkin jatkokäsittelyyn, esimerkiksi pyörreselkeyttimeen, rumpusuodattimeen tai saostukseen. Pyöröaltaiden poistovesiputki ja pinnankorkeuden säätöputki voivat sijaita altaan keskellä, jolloin ne on suojattu pystysihdillä tai sitten allas voi olla ns. Dual drain-tyyppinen, jossa suurin osa poistovirtaamasta (90%) johdetaan altaan seinässä olevan sihdin läpi sivulaatikkoon, ja pohjakartion kautta ohjataan pieni virtaus (10%) esim. pyörreselkeyttimeen. Viipymät pyöröaltaissa voivat vaihdella 10-45 minuutin välillä, riippuen allaskoosta, kalatiheyksistä ja kalalajista.



Lasikuidusta rakennettuja pyöröaltaita
Kuva (c) Pekka Marttinen





Dual drain- tyyppinen pyöröallas
Kuva (c) M. Timmons, S. Summerfelt, B. Vinci



Pyöröallas lasikuidusta
Kuva (c) SDK


Neliönmuotoiset altaat
Neliönmuotoiset altaita käytetään yleensä poikasaltaina, jolloin tilavuus on sadoista litroista muutamiin kuutioihin. Neliönmuotoisten altaiden suurin etu on niiden sijoittamisessa viljelytiloihin. Verrattuna pyöröaltaisin neliönmuotoisia altaisiin saadaan enemmän vesipinta-alaa rajattuihin tiloihin. Neliönmuotoisten altaiden halkaisija on yleensä 1-4 m, ja vesisyvyys on yleensä alle metrin. Neliönmuotoisten altaiden heikkous on niiden pohjavirtaukset, jotka keräävät kiintoaineista altaiden nurkkiin ja laitoihin. Jotta kaikki kiintoaines saadaan altaan keskelle, on altaan pohjaa harjattava. Neliönmuotoisten altaiden poistoputket ja pinnankorkeuden säätöputki voivat sijaita altaan keskellä, tai poistoputki on vedetty altaan keskeltä pohjan alta altaan ulkopuolelle josta säädetään pinnankorkeutta. Keskellä altaita sijaitsevat poistoputki ja pinnankorkeuden säätöputket on suojattu pystysihdillä. Jos poistoputki on vedetty altaan ulkopuolelle, voidaan käytää pohjanmukaista vaakasihtiä, joka lisää altaa viljelytilavuutta (pystysihti vie tilaa altaassa). Viipymät voivat vaihdella 10-45 minuutin välillä, riippuen allaskoosta, kalatiheyksistä ja kalalajista.


Neliönmuotoisia kasvatusaltaita lasikuidusta
Kuva (c) Pekka Marttinen

Suorakaiteen muotoiset altaat / Raceway-altaat
Suorakaiteen mallisissa raceway-altaissa vesi kulkee altaan suuntaisesti. Altaan loppupäähän pohjaan sijoitetaan lietetaskuja, joihin partikkelit saadaan kerättyä. Raceway-altaan itsepuhdistuvuus ei ole niin hyvä kuin pyöröaltaissa, jolloin viipymän tulisi olla lyhyempi kuin pyöröaltaassa. Raceway-altaiden koko voi olla sadoista litroista satoihin kuutioihin. Raceway-altaat hyödyntävät lattiapinta-alaa pyöröaltaita paremmin. Viipymät raceway altaissa voivat vaihdella 5-30 minuutin välillä, riippuen kalatiheyksistä, allaskoosta ja lajista. Pienet altaat voidaan rakentaa esim. lasikuidusta / metallista, isot yleensä betonista.


Raceway kasvatusaltaita betonista
Kuva FREA Solutions laitokselta

Mixed cell raceway-altaissa (MCR) yhdistyy pyöröallas ja perinteinen raceway-allas. Suorakaiteen malliseen altaaseen muodostetaan veden pyörteitä vesivirtaamien avulla niin, että yhteen altaaseen saadaan useita pyörteitä ja sekä lietetaskuja joihin partikkelit ohjautuvat. Allastyypissä pystytään saavuttamaan molempien allasmallien (pyöröaltaat ja raceway) edut: pyöröaltaan itsepuhdistuvuus ja raceway altaan tehokas pinta-alan käyttö. Lisäksi rakennuskustannukset ovat alhaisemmat MCR-tyyppisessä verrattuna pyöröaltaaseen. MCR-altaiden tilavuus voi olla satoja kuutioita ja vesikorkeus useita metrejä. Viipymät MCR altaissa voivat vaihdella 5-30 minuutin välillä, riippuen kalatiheyksistä allaskoosta ja lajista.




Mixed cell raceway (MCR) allas
Kuva (c) Aquacare


Mixed cell raceway (MCR) altaan toimintaperiaate





Mixed cell raceway (MCR) allas
Kuva (c) K. Stockton, C. Moffitt, B. Watten, B. Vinci

Altaiden lietekeräimet
Jotta kiintoaineen määrä kiertovedessä voidaan pitää alhaisena, on kala-altaissa kalojen ulosteesta ja syömättömästä rehusta rehusta syntyvä kiintoaines saatava heti talteen mahdollisimman tehokkaasti. Tämän takia altaisiin sijoitetaan lietetaskut altaiden pohjalla tai altaiden ulkopuolelle sijoitetaan erilliset lietteenkeräimet, joihin ohjataan altaan pohjalta pieni virtaus (n. 2-10% altaan kokonaisvirtaamasta). Lietetaskut ja -keräimet on suunniteltava altaisiin siten, että veden virtaus ja kiintoainepartikkelien tiheys ohjaa ne tiloihin, josta ne voidaan suoraan poistaa kierrosta jatkokäsittelyyn.

Lietetaskuja ja -keräimiä on monia eri malleja:



Raceway altaaseen sijoitettava lietetasku
Kuva (c) FREA Solutions



Pyörreselkeytin
Kuva (c) Pentair AES




Radial flow settler
Kuva (c) Pentair AES

Esittelyvideo Radial flow settlerin toiminnasta (Pentair AES)