Mikäli vedenlaadun ominaisuuksien raja-arvot alittuvat tai ylittyvät on ryhdyttävä toimiin veden pitoisuuksien korjaamiseksi. Jatkuvatoimiset mittarit antavat arvokasta tietoa vedenlaadun ominaisuuksien heilahteluista, jolloin muutoksia on helpompi ymmärtää. Kun mittaukset tehdään vain aika ajoin, ei välttämättä päästä kiinni tapahtumiin muutosten taustalla. Olennaista laadun hallinnassa on muutosten tulkinta, jolloin osataan varautua mahdollisiin suurempiin ja haitallisiin pitoisuuksien muutoksiin kiertovesisysteemissä. Vedenlaatutekijöiden säätämisessä on osattava tehdä riittävät, mutta hallitut muutokset. Säätämisen yhteydessä on tarkkailtava aktiivisesti pitoisuuksien muutosta ja niiden asettumista raja-arvojen sisään. Aktiivista tarkkailua on suoritettava muutama tunti säätämisen jälkeen, jotta toimenpiteiden voidaan todeta tasoittaneen tilanteen. Tiettyjen parametrien suhteen kiertovesilaitoksissa on automaattinen hallintajärjestelmä, perustuen jatkuvatoimiseen mittaukseen. Näiden laitteiden toimintaan on seurattava mahdollisten vikatilojen välttämiseksi. 

Happi
Veden happipitoisuutta säädetään lisäämällä haluttu määrä happea kiertoveteen. Veteen lisättävä happi joko tuotetaan laitoksen omalla happigeneraattorilla tai ostetaan nestemäisenä happena happisäiliöön.

Riippuen systeemistä hapen lisääminen veteen lasketaan l/min, tosin todellisessa lisähapen tarpeen mitoituksessa on huomioitava hapettimessa tapahtuva hapen liukeneminen veteen, joka ei ole 100%:sta. Todelliset muutokset hapen määrässä varmistetaan happimittauksen kautta. Hapen virtaamia (l/min) säädellään rotametreilla eli virtausmittareilla. Jokaisella hapettimella (kolonnihapetin, LHO hapetin, kartiohapetin, keraaminen hapetin) tulisi olla oma rotametri, jotta hapen säätely olisi tarkkaa.

Happilinjastot voidaan rakentaa teräksestä ja myös komposiitista. Putkistoissa tulee olla sulkuventtiileitä ennen virtausmittareita. Liitosten tiiveys (putkistoissa ja virtausmittareissa) tulee varmistaa aika-ajoin. Linjaston paine yleensä säädetään noin 2-3 baariin (riippuu hapettimien mallista).




Virtausmittareita hapen säätelyyn ja annosteluun
Kuva (c) Pekka Marttinen


Virtausmittaripaketti (sis. 6 erillistä virtausmittaria) hapen säätelyyn
Kuva (c) Kytola Instruments Oy



Hapen virtausmittareita painemittarilla varustettuna
Kuva (c) FIAP GmbH



Hiilidioksidi
Veden hiilidioksidipitoisuutta lasketaan ilmastamalla vettä. Ilmassa on lähtökohtaisesti vähän hiilidioksia, joten se siirtyy tehokkaasti vedestä ilmaan ilmastuksen yhteydessä. Ilmastuksen yhteydessä on kuitenkin huolehdittava ilmastimen riittävästä ilmanvaihdosta, ettei hiilidioksi pääse kumuloitumaan ilmaan, vaan se ohjataan pois tuotantotiloista, käyttäen huippuimureita tai poistoilmapuhaltimia.


Puhallus- , eli diffuusori-ilmastus
Kuva (c) Pekka Marttinen




Poistoilmapuhallin lämmöntalteenotolla
Kuva (c) Pekka Marttinen


pH ja alkaliniteetti
Kiertovedellä on taipumus muuttua happamaksi (pH laskee) veteen liennen hiilidioksin johdosta. Veden pH:ta säädetään yleisimmin natriumkarbonaatilla (Na₂CO₃) eli soodalla, kalsiumoksidilla (CaO) eli kalkilla tai natriumhydroksidillä (NaOH) eli lipeällä. Kaikille aineille on yhteystä niiden emäksisyys vesiliuoksessa.Täten näillä yhdisteillä voidaan nostaa veden pH arvoa, ja säätää se halutuun arvoon.

Soodaa myydään säkkitavarana (25kg & 1000/1250 kg säkeissä) ja lipeää kanistereissa (36 kg) sekä IBC-konteissa (1000 kg).

Työturvallisuus on huomioitava tarkasti kemikaaleja käsiteteltäessä!




Soodaa säkeissä
Kuva (c) Petroxim



Lipeää IBC kontissa
Kuva (c) Suprokem


pH:n säätäminen emäksisillä liuoksilla toteutetaan pumppaamalla niitä tarkoilla annostelupumpuilla, jotka on säädetty lisäämään tietyn määrän liuosta kiertoveteen vedenkäsittelyn yhteydessä. Liuksen lisäämisen voidaan toteuttaa automaattisesti, eli pumpun toimintaa säädetään automaattisesti pH:n mittaustulosten tulosten perusteella.


Säiliö, sekoitinmoottori ja annostelupumppu sooda-vesiseokselle
Kuva (c) Pekka Marttinen



Video sooda-vesiseoksen annostelusta annostelupumpulla:



Veden alkaliniteetillä ja pH:lla on yhteys. Veden alkaliniteeti eli veden kyky puskuroida pH muutoksia vaikuttaa veden pH-arvoon. Aiemmin mainittujen liuosten lisääminen veteen, lisää myös veden alkalineettia muuttamalla vedessä liuenneena olevan veden hiilidioksin hiilihapon kautta bikarbonaatiksi.



Matalassa pH:ssa matala alkaliniteetti
Taulukko (c) Jani Pulkkinen


Ammoniakki ja ammonium (TAN = Total Ammonium Nitrogen)
Kiertoveden ammoniakkipitoisuuteen vaikuttaa nitrifikaation tehokkuus sekä pH. Veden pH:n noustessa ammonium kääntyy tehokkaasti ammoniakiksi (eli toksisempaan muotoon). Emäksisessä vedessä ammoniakin määrä lisääntyy nopeasti, joten vapaan ammoniakin esiintyvyyden suhteen kiertoveden pH:n tulisi olla noin 6,8-7,2 välillä.


Ammoniakin (NH3) osuus kokonaisammoniumista (TAN)
Taulukko (c) Jani Pulkkinen

Kun veden pH on alle 7 veden TAN-arvo koostuu kaloille vähemmän haitallisesta ammoniumista, mutta tällöin nitrifikaatiota varten on yleensä liian vähän alkaliniteettia. Veden alkaliniteettipitoisuus vaikuttaa biofiltterin (nitrifikaation) toimintaan, koska nitrifikaatiobakteerit käyttävät epäorgaanista hiiltä (bikarbonaattia). Mikäli alkaliniteetti on alhainen nousee kalojen aineenvaihdunnan tuloksena veden TAN arvot. Täten TAN arvoa voidaan laskea nostamalla veden alkaliniteettia (nitrifikaatio kuluttaa veden alkaliniteettia, eli käyttää epäorgaanista hiiltä = bikarbonaattia). Nitrifikaation kannalta optimaalisin pH taso olisi n. 8,0, mutta tämä taso on turhan korkea RAS-kasvatukseen.


Nitriitti ja nitraatti
Nitriitti ja nitraattiarvoja säädetään ylläpitämällä nitrifikaatiobakteereiden olosuhteet sopivina:

- pH n. 7,0-7,2 --> tärkeää pitää tasaisena
- tarpeeksi kantoainetta (pinta-alaa bakteereille) suodattimessa
- tarpeeksi alkaliniteettia (yli 50 mg/l CaCO3)

Tällöin nitriitti hapettuu nopeasti bakteeritoiminnan johdosta nitraatiksi, mutta mikäli biolfiltteri ei toimi kunnolla saattavat nitriitti pitoisuudet nousta. Biofiltterin toimintaan vaikuttavia tekijöitä ovat yleiset kasvuolosuhteet, eli veden pH, lämpötila, alkaliniteetti ja suolaisuus, riittävä ravinteiden eli ammoniumin määrä vedessä sekä bakteerien välinen kilpailu tilasta ja ravinteista. Huolehtimalla näiden tekijöiden sopivuudesta ja tasapainosta mikrobeille, pystytään nitriittipitosuus pitämään alhaisena. Nitrifikaation lopputuotteena syntyvä nitraatti poistetaan kiertovedessä vaihtamalla kiertovesisysteemin vettä raikkaaseen nitraattivapaaseen veteen. Nitraattitypen (NO3-N) määrä tulisi olla alle 75 mg/l kasvatusvedessä. Jos nitraattipitoisuutta ei pystytä laskemaan lisäämällä enemmän uutta tuoretta vettä järjestelmään, tulee vedenkäsittelyjärjestelmään lisätä denitrifikaatiosuodatin, jolla nitraattityppi pelkistetään typpikaasuksi.

Kiintoaine
Pääosa poistettavasta kiintoaineesta on kalojen ulostetta, joten kiintoaines lisääntyy kiertovedessä ruokinnan mukaan. Kilosta syötettyä rehua syntyy noin 250 - 300 g kiintoainetta. Kiintoaineen määrää voidaan siis säädellä vähentämällä ruokintaa tai tehostamalla kiintoaineen poistoa. Ruokinnan vähentäminen ei ole toiminnan kannalta suotavaa, joten vaihtoehdoksi jää kiintoaineen tehokkaampi poistaminen. Tämä voidaan toteutaa nopeuttamalla veden kiertoa ja tehostamalla suodastusta.

Kiintoaine poistetaan vedestä mekaanisilla suodattimilla (rumpusiivilä, kiinteäpetisuodatin, granulaattisuodattimet), ja tarvittaessa hyvin hienojakoinen kiintoaines flokataan eli pienet partikkelit on sidotaan yhteen ennen mekaanista suodatusta. Flokkaaminen voidaan toteuttaa kiertovedessä veden otsonoinnilla. Lisäksi skimmerillä, eli valkuaisainevaahdottimella voidaan vaahdottaa veteen liuenneet pienet proteiinit, ja syntynyt vaahto poistaa järjestelmästä. Kiintoaineen poistossa on huomioitava veden kulutus. Kiertovedestä poistettava liete ottaa mukaansa huomattavan määrän vettä, joka on korvattava uudella vedellä.



Rumpusiivilä
Kuva (c) Faivre




Granulaattisuodatin (Propeller Bead Filter)
Kuva (c) Aquaculture Systems Technologies, LLC