Johdanto

2022-10-17T19:33:08+03:00

Ravinnekuormituksen pienentämisen perusasioita
Ravinnekuormituksen pienentämiseksi voidaan tehostaa kasvatusprosessia (sisäiset menetelmät) ja poistaa ravinteita (ulkoiset menetelmät).

Kasvatusprosessin tehostamismenetelmiä ovat muun muassa:

Rehut ja ruokinta
Ilmastus ja hapetus
Kalamateriaalin valintajalostus

Ravinteiden poistomenetelmiä ovat muun muassa:

Laskeutus: lietetasku, pyörre- ja pystyselkeytin, laskeutusallas
Siivilöinti: mm. rumpusuodatin, erilaiset kantoaineet (hiekka, turve, muovit)
Muita menetelmiä: mm. flotaatio, saostus

Fosforista yli 50 % on partikkeleihin sitoutuneena (jopa 80%) ja loppuosa veteen liuenneena. Typestä alle 20 % on partikkeleihin sitoutuneena ja loput typestä on veteen liuenneena.

Partikkelit eli kiintoaine luokitellaan laskeutuvaan ja leijuvaan. Mitä vähemmän vettä käytetään sitä helpompaa olisi kiintoaineen poisto. Allashydrauliikka huipputärkeää partikkeleiden/kiintoaineen poistolle.

Pudotuskorkeus, maaperän rakennettavuus sekä veden määrä ja kesän huippulämmöt määrittävät mitä toimia on teknisesti mahdollista toteuttaa läpivirtauslaitoksilla. Toimien on oltava taloudellisesti mahdollisia.

Mitä tässä hankkeessa tehtiin?
Hankkeessa käytiin läpi aiempia ratkaisuja ja suunniteltiin uusia kiintoaineen poiston rakenteita. Hankkeessa laskettiin kuormituksen pienentämisen kustannusvaikutuksia eri vaihtoehdoille. Tehtiin suunnitelmat kahden laitoksen
hapetusjärjestelmiksi, jotka yritykset toteuttivat. Teknisen suunnittelun, toteutuksen ja laskelmat teki Martti Naukkarinen (Clewer Aquaculture).

Luonnoksia uusista teknisistä ratkaisuista uoma-altaiden lietteenpoiston tehostamiseksi
Ilmastuksella aikaansaatu pyörre lietetaskuun. Ilmastuksen avulla saadaan tehostettua partikkeleiden kulkeutumista lietesuppiloihin:

Lietetaskun sijoittaminen poikittain uoma-altaaseen, lietevesien johtaminen rumpusiivilälle:

Lietetaskun sijoittaminen pitkittäin uoma-altaaseen, lietevesien johtaminen rumpusiivilälle:

Veden osittaiskierrätys partikkelisuodatuksen kautta, lietevedet rumpusiivilälle:

Mixed cell (soluvirtaus), jossa useita lietesuppiloita/keräimiä sijoitettu uoma-altaaseen ja tulovesi johdetaan useasta kohtaa altaaseen, jolloin saadaan pyöröaltaan hydrauliikkaa uoma-altaaseen:

Pyöröaltaan lietteenpoistoratkaisuita

Tehokas kiintoaineen poisto pyöröaltailta, mikä sisältää altaalta poistuvan veden siivilöinnin ja syntyvän lieteveden (rumpusiivilältä ja altaan pystyselkeyttimeltä) tiivistyksen (kemikaloinnin) ja lietteen keruusäiliön:

Hapetus
Veden happipitoisuuden laskiessa ensin heikkenee rehun hyväksikäyttökyky eli rehukerroin kasvaa. Vasta sen jälkeen, noin 60 % hapen kyllästeisyydessä, heikkenee kalojen ruokahalu. Hapetukseen tarvittava happi voidaan itse tuottaa paikallisesti happigeneraattorilla (PSA-järjestelmä, Pressure Swing Adsoprtion) tai hankkia nestehappena (LOX, Liquid Oxygen).

PSA järjestelmä (kuva vasemmalla) ja LOX säiliö (kuva oikealla):

Happi voidaan liuottaa veteen esimerkiksi paineellisessa säiliössä (kuva vasemmalla) tai valutustornissa (kuva oikealla):

Uoma-altaiden tulovesikanavasta pumpataan vettä hapettimien (paineelliset kartiohapettimet) kautta altaisiin:

Uoma-altaiden tulovesikanavasta pumpataan vettä hapettimien (paineettomat valutushapettimet) kautta altaisiin:

Toimien kustannusten arvioinnin oletuksia

Vuosituotanto 200 tn
Virtaama 2 – 2,5 m3/s
Uoma-altaita 12 kpl, kokonaistilavuus 12000 m3
Lämpötila kesällä ei nouse yli 22 asteen

Hapetus:

Lisätään heinäkuussa 1,5, elokuussa 2,5 ja syyskuussa 2,0 mg/litra
Investoinnit: nestehappiasema, kartiot, pumput, putkitukset, anturit, virtausmittarit, varavoima, sähköt yms. asennuksineen

Maauoma-altaan kiintoaineen keräys:

12 kpl 50-70 m pitkiä uomia
Pohjan pinnan tasaus, iso betoninen lietteenkeräysalue, päälle ilmastus
Pohjapoiston kautta noin 1/3 virtaamasta rumpusiivilään
Rumpusiivilän lietevesi turvepedille, muu vesi pintapoistona
Poistoputket, virtausmittarit, ilmastin, puhallin

Saneeraus pyöröaltaiksi:

20 allasta
Rumpusiivilä käsittelee pohjavirtaaman 200 l/s per siivilä, huuhteluvesi laskeutusaltaan ja turvesuodattimen kautta
Osittainen veden takaisinkierrätys kantoainesuodattimen (fixed bed) kautta, suodattimen säännöllinen huuhtelu laskeutusaltaan kautta turvesuodattimelle
Hapetus

Vaihtoehtojen kustannukset

	Hapetus	Uomasaneeraus	Pyöröallassaneeraus
Investointi, €	160 000	240 000	1 790 000
Pääomakulut, 6 v 5 %, €/v	32 000	83 000	353 000
Muuttuvat kulut, €/v	26 000	32 000	58 000
Yhteensä, €/v	58 000	115 000	411 000
€/kg jos tuotanto ei kasva	0,29	0,56	2,06

Lähde ja lisää aiheesta:
Jouni Vielma Sisävesilaitosten ravinnekuormituksen vähentäminen 6.11.19.pdf