Kiertovesiviljelyn kokeilu- ja oppimisympäristö Laukaalla

Johdanto

Laukaan Kokeilu- ja oppimisympäristö koostuu kymmenestä laboratoriomittakaavan kiertovesiyksiköstä

Jokainen kiertovesiyksikkö sisältää seuraavat vedenkäsittelyvaiheet ja vedenlaadun seurantalaitteet:

  1. Kiintoaineen poisto
  2. Biosuodatus
  3. Ilmastus & hapetus
  4. Vedenlaadun mittaus & seuranta




1. Kiintoaineen poisto
Kiintoaineen poisto on kaksivaiheinen prosessi. Altaan viereen sijoitetulla pyörreselkeyttimellä (lietteenkeräin) saadaan ensin suuremmat partikkelit talteen (uloste, hukkarehu). Tämän jälkeen vesi ohjataan rumpusiivilälle (60 mikrometrin viira). Viiran tukkeutuessa käynnistyy automaattinen pesu. Pyörreselkeytin ja rumpusiivilä on tarvittaessa ohitettavissa.

Pyörreselkeytin (kuvassa valkoinen PE-lieriö):



Rumpusiivilä (Hydrotech):



2. Biosuodatus
Biosuodatuksen (nitrifikaation) tarkoituksena on hapettaa bakteerien toimesta kalojen erittämä ammoniakki/ammonium nitriitin kautta nitraatiksi.

Järjestelmässä on Moving Bed Bioreactor (liikkuvapeti) sekä Fixed Bed Bioreactor (kiinteäpeti)- tyyppiset biosuodattimet, yhteensä 2 + 2 säiliötä. Tällöin voidaan käyttää yhdestä neljään suodatinta ja eri variaatioilla. Kiinteäpetisuodatin ottaa myös hienojakoista kiintoainetta tehokkaasti talteen (irroitetaan kantoaineesta ilmapuhalluksella).

Moving Bed Bioreactor, jossa kantoainetta liikutellaan ilmapuhalluksella (kantoaine kelluvaa):



Fixed Bed Bioreactor, jossa kantoaine pysyy reaktorin pohjalla (uppoavaa):



3. Ilmastus & hapetus
Ilmastuksen tarkoituksena on poistaa veteen liuennutta kalojen erittämää hiilidioksidia. Lisäksi ilmastus lisää veteen jonkinverran happea. Ilmastus on toteutettu "trickling filter"- tyyppisesti, eli valutusilmastuksena, jossa vesi valutetaan alas ilmavassa tilassa, esim Bioblock-elementtien lävitse. Ilmastustilan yläosaan on asennettu kanavapuhallin, joka tehostaa ilmanvaihtoa. Ilmastettu vesi johdetaan ala-altaaseen, johon on asennettu keraaminen happikivi.

Ilmastintorni Bioblockeilla täytettynä ja veden keruusäiliö, jossa happikivi:




4. Vedenlaadun mittaus & seuranta
Jokaisessa yksikössä on omat vedenlaadun seurantalaitteet, joilla saadaan jatkuvatoimisesti mitattua vesiarvoja.

Vedenlaadun mittaus- & seurantalaitteet:
- Spektrometri --> saadaan mitattua nitriitti, nitraatti, kokonaisorgaaninen hiili, sameus, sameus ja UV254
- Hiilidioksidi
- Lämpötila
- 2 happianturia
- 2 pH anturia





Lisäksi mitataan rumpusiivilän käyntiaikaa. Kaikki data tallennetaan teollisuustietokoneelle kuuden minuutin välein.

Systeemin käynnistäminen
Biosuodatuksen käynnistymistä nopeutettiin kemikaaleilla: Natriumnitriitti, ammoniumkloridi ja ruokosokeri.


Nitraattipitoisuuksien kasvu käynnistysvaiheessa:



Kun nitraattipitoisuus nousee, tiedetään että nitrifikaatio on käynnistynyt (nitraatti on nitrifikaation "viimeinen vaihe").



Lähde ja lisää aiheesta:
RAS tutkimukset innovaatio-ohjelmassa_Pulkkinen.pdf