Ilmastus

Johdanto

Kiertovesilaitoksissa ilmastuksella tehostetaan kaasujen, hiilidioksidin ja typpikaasun poistumista vedestä. Nämä kaasut ovat kaloille haitallisia ja varsinkin kiertoveden hiilidioksidipitoisuudet nousevat nopeasti ilman tehokasta ilmastusta. Typen ylikylläisyystila syntyy kiertovesilaitoksiin mikäli vettä lämmitetään paljon tai ilma ja vesi sekoittuvat paineistetussa tilassa.

Ilmastus voidaan toteuttaa kiertovesilaitoksissa monin eri tavoin. Yleistä tapoja ovat veden valuttaminen pisaroina ilmamassan läpi tai ilman pumppaaminen kuplina vesimassan läpi. Periaatteena on kaasujen ominaisuus tasata pitoisuudet, eli suuremmasta pitoisuudesta tai ylikylläisyydestä kaasut siirtyvät pienempään pitoisuuteen. Tämä kaasujen siirtyminen on sitä tehokkaampaa mitä suurempi on veden ja kaasun välinen pinta-ala. Lisäksi ilman ja veden on vaihduttava, jotta pitoisuuserot säilyvät tehokkaan vaihdannan varmistamiseksi. 

Valutusilmastus
Valutusilmastus toteutetaan yleensä ns. trickling-ilmastuksena, jossa vesi valutetaan kennostojen tai reikälevyjen läpi ylhäältä alaspäin. Ilmastimen yläosaan asennetaan jakolevy ja/tai suuttimia, joiden kautta vesi jakaantuu kennostoon mahdollisimman laajasti. Kennostot (ns. bioblokit) sijoitetaan laatikkoon tai sylinterimäiseen tilaan tai ne voidaan yksinkertaisesti ympäröidä muovilevyillä tai pressuilla, jolla vain estetään veden roiskuminen. Ilmastimen alla on keruuallas, josta vesi johdetaan tai pumpataan edelleen kiertoon.


Bioblock-kennosto
Kuva (c) Fresh By Design

Veden valuttamissa ilmamassan läpi on tärkeää, että myös ilma vaihtuu ilmastimessa. Valutussuodattimen tehoa voidaan nostaa puhaltamalla ilmaa ilmastimen alaosaan. Lisäksi ilmastimen päälle tulisi asentaa poistoilmaimuri jotta hiilidioksidi voidaan poistaa tuotantotiloista. Valutusilmasti ei tarvitse erityistä huoltoa. Valutusilmastimet vaativat pudostuskorkeutta, joten riippuen järjestelyistä vesi voidaan joutua pumpaamaan ilmastimiin. 






Valutusilmastin (DTU:n laitos, Tanska)
Kuva (c) Pekka Marttinen


Valutusilmatuksen periaate
Kuva (c) L.S. Enterprises

Puhallusilmastus (diffuusori-ilmastus)
Puhallusilmastus toteutetaan altaassa, jonka pohjaan asennetaan joko rei’itettyä putkea tai erillisiä patruuna-, letku tai lautasilmastimia. Eri malleilla saadaan aikaan erikoisia ilmakuplia jotka vaikuttavat ilmastimen tehoon. Ilman puhallus ilmastimiin toteutetaan sivukanavapuhaltimilla, joita ohjataan yleensä taajuusmuuttajilla. Puhallusilmastus vaatii lattiapinta-alaa, sillä ilmastusaltaiden maksimisyvyys voi olla maksimissaan n. 2,5m. Tätä syvemmällä ilmapuhalluksella voidaan saada aikaan tilanne, jossa typpeä sitoutuu veteen ylikyllästäen veden typpikaasulla.

Ilmastusaltaan päällä tulisi olla poistoilmaimuri, jotta hiilidioksidi saadaan pois huonetilasta. Puhallusilmastuksen toimintaa tulee seurata päivittäin, jotta varmistutaan, että puhallus on riittävää altaaseen ja tarvittaessa puhallusta lisätään tai pienennetään. Puhallusilmastusta käytettäessä vettä ei tarvitse välttämättä pumpata ilmastukseen, vaan vesi voi tulla painovoimaisesti biosuodattimelta. Puhallusilmastusta voidaan käyttää myös suoraan altaisiin.


Puhallusilmastusta (Frea Solutions)
Kuva (c) Pekka Marttinen



Allaskohtainen puhallusilmastus (ilmastinpatruunoilla)
Kuva (c) Pekka Marttinen






Lautasilmastin
Kuva (c) Hyxo Oy




Reiitetty putkisto ilmastukseen
Kuva (c) Pekka Marttinen



Sivukanavapuhallin ilman tuottamiseen
Kuva (c) Busch Vacuum Solutions





Taajuusmuuttajia (puhaltimien ohjauksiin)
Kuva (c) STM Finland Oy