Uutiset Kala, Kiertotalous

Tanskan teknillisen yliopiston, Luonnonvarakeskuksen ja Jyväskylän yliopiston hankkeessa on kehitetty kustannustehokas ratkaisu typen poistoon kalojen kiertovesikasvatuksessa. Tutkimuksessa selvitettiin kalojen lietteeseen ja puuhakereaktoreihin perustuvaa typenpoistoa. Yhteishankkeessa tutkittiin myös innovatiivisia tapoja vähentää kiertovesikasvatuksen vesistökuormitusta.

Kiertovesikasvatus on kalankasvatusmenetelmä, jossa vettä kierrätetään pumppaamalla sitä kasvatusaltaan ja puhdistuslaitteiston välillä. Kiertovesikasvatuksessa säästyy vettä ja veden puhdistamiseen käytettävällä teknologialla pystytään pienentämään huomattavasti myös ravinnekuormitusta. Kiintoaineen talteenoton avulla jopa 80 prosenttia fosforista saadaan talteen, mutta erityisesti typen poistoon ei ole ollut kustannustehokkaita menetelmiä kiertovesikasvatuksessa.

Luke on selvittänyt yhdessä Jyväskylän yliopiston kanssa puuhakereaktoreiden käyttöä nitraattitypen poistoon. Hake toimii hiilen lähteenä prosessissa, jossa nitraattityppi muutetaan haitattomaksi typpikaasuksi. Perinteisessä denitrifikaatiossa, eli typpeä vapauttavassa prosessissa, ulkoisena hiilen lähteenä käytetään muun muassa metanolia, joka on kallista ja jonka käyttöön liittyy työturvallisuusriski.

– Puuhakereaktori osoittautui kustannustehokkaaksi ratkaisuksi ja reaktorin kokoa ja viipymää muuntelemalla kiertovesilaitoksen typestä saatiin poistettua 80 prosenttia. Luke pyrkii selvittämään hakereaktorin toimintaa talviolosuhteissa Laukaan pilottilaitteistossa ja optimoimaan reaktorin koon suhdetta sen läpi kulkevan veden määrään, eli viipymään, tutkija Jani Pulkkinen Lukesta kertoo.

Hakereaktori
Hakereaktori on osa Laukaan pilotin vedenkäsittelykenttää. Kuva: Jani Pulkkinen, Luke.

Fosforikuormituksen haasteiden tutkimista

Luke tutki hankkeessa kustannustehokkaita tapoja yhdistää fosfori- ja typpikuormituksen pienentäminen kiertovesilaitosten poistovedestä.

– Yhdistämällä perinteinen lieteveden saostus ja nykyaikainen hakereaktori saatiin fosforista 80 ja typestä jopa 97 prosenttia poistettua. Kuitenkin hakereaktorin vaatima suuri pinta-ala voi rajoittaa tekniikan käyttöä suurilla kiertovesilaitoksilla, Pulkkinen kertoo.

Koagulantti- ja flokkulanttiannostelulla lietevesi saadaan tiivistettyä tehokkaasti. Kuva: Kukka Kujala, Jyväskylän yliopisto.

Ruotsin Kuninkaallinen teknillinen korkeakoulu ja Luke tutkivat yhteistyössä liukoisen fosforin poistoa reaktiivisten mineraalien avulla. Poloniitti, joka on huokoista kalsium-silikaattia, pystyi poistamaan lähes kaiken liukoisen fosforin kiertovesilaitoksen poistovedestä. Vaikka poloniitti pystyi sieppaamaan lähes kaiken fosforin vedestä, menetelmän soveltuvuudesta kiertovesikasvatukseen ei saatu vielä täyttä varmuutta, sillä poloniitin kyllästyneisyyttä, eli sitä kuinka usein se täytyisi vaihtaa uuteen, ei päästy testaamaan.

– Reaktiivisten mineraalien käyttö voi osoittautua tehokkaaksi menetelmäksi fosforin sitomisessa ja siten pudottaa laitoksen fosforipäästöt murto-osaan, Pulkkinen sanoo.

Professori Gunno Renman (vas.) ja tutkimuspäällikkö Jouni Vielma työn touhussa rakentamassa liukoisen fosforin poistoon tarkoitettuja kolonneja. Kuva: Jani Pulkkinen, Luke.

Tanskan teknillisen yliopiston, Luonnonvarakeskuksen ja Jyväskylän yliopiston BONUS CLEANAQ -hankkeessa tutkittiin kiertovesilaitosten ravinnekuormituksen vähentämistä. Hanketta veti Tanskan teknillinen yliopisto DTU, ja hanke sai BONUS-rahoitusta sekä Suomen Akatemian strategisen tutkimuksen neuvoston tukea.

Katso myös