Kiintoainepartikkelien talteenotto altaista
Periaatteena voi olla partikkelien kerääminen tietyille kohdille altaassa, mistä ne voidaan johtaa pois tai partikkelien poistaminen virtaaman mukana, jolloin ne ovat siivilöitävissä. Oleellista on altaan hydrauliikka ja virtaukset. Maauoma-altaissa on hankaluutena partikkelien paimentaminen kerättäviksi. Partikkelit ovat ominaispainoltaan hiukan vettä raskaampia, joten ne laskeutuvat, mutta liikkuvat helposti esim. kalan uinnin aiheuttamien pyörteiden takia.

Kiintoaineen keräys ja käsittely erilaisista altaista



Eroja maa-altaan ja keinoaltaan välillä:

• puhdistuvuus
• kasvusto pinnoilla
• viipymät
• kalatiheydet
• kalojen elinympäristönä
• sileä pinta keinoaltaassa
• vaihtelevat pinnat maauomissa
• kiintoainepartikkelien käyttäytyminen
• riippuvaista kalatiheydestä ja virtauksista
  

Pyöröaltaassa ja esimerkiksi betonisessa uoma-altaassa kiintoainepartikkelit pystytään keräämään altaiden hydrauliikan avulla. Maauoma-altaassa yleensä virtaukset ovat hitaampia ja kalat harvemmassa, jolloin partikkelit laskeutuvat altaan pohjalle hiljaisesti virtaaviin kohtiin ja esimerkiksi altaan luiskiin vesirajan lähelle.

Uoma-altaassa vesi vaihtuu virraten altaan päästä päähän niin, että vedenlaadussa on havaittavissa ero tulo- ja poistopäässä. Pyöröaltaassa tulovesi sekoittuu altaan veteen niin, että vedenlaatu on tasaisempi koko altaassa.

Pyöröaltaissa havaitaan selvästi laskeutuvan kiintoaineksen kerääntyminen keskelle allasta melko nopeasti, jos altaan pyörivä veden virtaus käy tasaisesti ja sopivalla nopeudella.

Eniten virtausten erilaisuuteen maa- ja keinoaltaiden välillä vaikuttavat erilaiset luiskat/seinämät. Maa-altailla yleensä aina on loivat luiskat ja pääosa virtaamasta kulkee keskellä allasta:


Poikkileikkauskuva maa-altaasta lietteenkeruutaskulla (Kuva: Martti Naukkarinen)

Kiintoaineen talteenottotapoja

Pyörreselkeytin:
Pyörreselkeyttimessä partikkelit laskeutuvat painovoimaisesti selkeyttimen pohjalle, josta ne saadaan poistettua. Soveltuu pienehköille virtaamille.


Rumpusiivilä:
Rumpusiivilällä voidaan käsitellä isojakin vesivirtauksia. Siivilän viiroihin tarttuvat partikkelit huuhdellaan vesisuihkulla ja lietepitoinen vesi saadaan talteen.



Ilmastuksen yhteydessä syntyy altaaseen poikittausvirtauksia:
Ilmastuksen synnyttämien virtausten avulla partikkeleita saadaan ohjattua lietesuppiloon/taskuun.


Fixed Bed kantoainesuodatin:
Kiertovesisysteemeistä tunnettu partikkelisuodatin, joka on samalla biosuodatin saattaa osoittautua käyttökelpoiseksi myös pelkästään mekaanisena suodattimena. Sen läpäisykyky on hyvä ja hiukkaset tarttuvat kantoaineeseen varaustensa takia. Partikkelisuodattimen puhdistus ja saaliin talteenotto tehdään manuaalisesti osasto
kerrallaan 2 – 3 kertaa viikossa. Virtaus voi jatkua muissa osissa koko ajan. Hyödyllistä yrittää erotella helposti laskeutuvan kiintoaineen talteenotto niin, ettei partikkelisuodatin kuormitu liikaa.


Uudempia menetelmiä kiintoaineen talteenottoon
Betonisia uoma-altaita on muutettu itsepuhdistuvuuden parantamiseksi ja on kehitelty solusysteemi, jossa sisään johdettavat virtaukset muodostavat pyörrevirtasoluja. Vesi poistuu solun keskeltä ja kiintoaine sen mukana. Maauomissa luiskat vaikuttavat virtauksiin. Solusysteemi pitäisi pyrkiä joka tapauksessa pitämään vesitykseltään yksinkertaisena. Toimiessaan menetelmä on käyttökelpoinen ja kustannuksiltaan suhteellisen edullinen. Ilmastettaessa allasta havaittiin kiintoaineen kertyvän ilmastimen alle. Sitä voidaan käyttää hyväksi.

Maa-altaan muutos soluvirtausaltaaksi:





Maa-altaiden muutos rengaskanava-altaiksi:



Kiintoaineen talteenoton mahdollisia hyödyllisiä vaikutuksia

• Kasvatusluvan hakeminen
• Kasvatusluvan perustuessa ravinnepäästön määrään, saadaan lupa hyödynnetyksi mahdollisimman hyvin
• Altaan hygienian parantuminen
  

Onko taloudellisesti järkevää?
Esimerkkinä noin 200 tonnia vuodessa tuottava kalankasvattamo varustettuna maa-altailla. Oletuksena, että pystyisi tuottamaan luvan puitteissa 250 tonnia, mikäli toteuttaisi lietteenkeräyksen.

Oletuksia:

• Kalojen hoito ei vaadi lisätyövoimaa
• Puhdistusjärjestelmän hoito sitoo yhden henkilön puolen vuoden ajaksi puolipäivätyöhön
• Vaikutus muuttuviin kuluihin vähäinen, mutta pienentävä

Tuotannon lisäys: 50 000 kg
- Myyntihinta: 4,5 €/ kg --> myynnin lisäys + 225 000 €
- Muuttuvat kulut: 3,0 €/ kg --> muuttuvat kustannukset -150 000 €
- Puhdistusjärjestelmän hoidon kulut: -12 000 €
- Muita puhdistuskuluja: -10 000 €
 Tuotto: + 53 000 €


Lähde ja lisää aiheesta:
Onko uusia taloudellisesti kannattavia tapoja kerätä kiintoainetta maa-altaista.pdf