Domáce systémy co2

Základy domácich systémov CO2

Pridanie CO2 do bylinného akvária sa dá dosiahnuť mnohými spôsobmi. Existuje mnoho komerčných produktov, ako sú tablety od spoločnosti Bioplast a ďalších výrobcov alebo produkty metabolizmu, ako je Seachem Excel. Tieto tablety ako zdroj uhlíka pre rastliny však nemôžu dlho privádzať do akvária oxid uhličitý..

Jednou z najlepších metód je dodávka plynu z tlakovej fľaše so stlačeným CO2. Použitím systému ventilov a ozubených kolies sa nastaví požadovaný konštantný prietok. Toto je najlepší dostupný spôsob, ale pomerne drahý..

Zostáva domáci „chodec“.

Prvým krokom pri vytváraní generátora CO2 je nájdenie obnoviteľného zdroja oxidu uhličitého. Existuje veľa spôsobov, ako vyrábať plynný oxid uhličitý, ale najjednoduchšou a jednou z najbezpečnejších metód je generátor kvasníc. Jeho podstatou je, že kvasinky živia cukrom a emitujú CO2..

Kvasinky závisia od prostredia, v ktorom sa umiestňujú s cukrom. Najbežnejším médiom je vodný roztok. Tento proces sa nazýva fermentácia. Potom stačí zachytiť výsledný CO2 a dodať ho do akváriovej vody. Za týmto účelom sa vodný roztok droždia a cukru umiestni do utesnenej nádoby, ktorá má v skúmavke tvarovku. Cez trubicu plyn nejakým spôsobom odchádza do vody.

Toto je najjednoduchší spôsob, ako extrahovať a rozpustiť CO2 vo vode. Na rozpustenie plynu vo vode sa môže použiť rozprašovanie vodou, pasívny kontakt a nútená difúzia. Všetky tieto metódy zvážime nižšie..

Neoddeliteľnými prvkami domáceho systému na výrobu CO2 sú: generátor CO2, rúrka a reaktor.

Príklady návrhu systému

Niekto môže vyvinúť veľmi komplexný systém, čo zvýši jeho náklady a vôbec nezaručuje účinnosť. V podstate je všetok vývoj týchto systémov podobný tomu, čo bolo navrhnuté pre vás, a boli vytvorené s myšlienkami na maximálne úspory nákladov a výkon systému. Pretože generátor kvasníc produkuje obmedzené množstvo CO2, dizajn systému sa zameriava na efektívny spôsob zhromažďovania a dodávania výsledného CO2 do akvária a jeho rozpustenia vo vode..

Obrázok nižšie zobrazuje základné usporiadanie dobre zorganizovaného domáceho „chodca“ s CO2..

Generátor kvasníc

Asi najlacnejšou a stále najlepšou nádobou, ktorú môžete použiť pre kvasnicový generátor, je dvojlitrová fľaša na minerálnu vodu. Existuje niekoľko dôvodov, vďaka ktorým je fľaša s minerálnou vodou lepšou voľbou..

Po prvé, tieto fľaše boli vyrobené pre vodu s vysokým obsahom vody a sú určené na určitý tlak. To je dôležité. Tlak, ktorý kvasinky vytvárajú, môže byť významný. To samozrejme nie je smrteľné, ale nie je veľmi príjemné zbierať posypaný cukor a droždie v celom dome..

Uzáver fľaše alebo skôr spôsob pripojenia skúmavky k nej spôsobuje veľa diskusie. Takmer všetky uzávery na minerálne fľaše sú vyrobené z polyetylénu. Polyetylén nie je najlepším materiálom na lepenie s ničím, takže prilepenie skúmavky na veko je nežiaduce.

K netesnostiam dôjde neustále, najmä na križovatke. Navyše, keďže ide o plyny, musí byť spojenie medzi trubicou a uzáverom vzduchotesné. Najlepším riešením je mechanická montáž..

Silikónové trubice

Ďalšou fázou diskusie je dodávka plynu z generátora do akvária. Výber telefónu závisí od niekoľkých faktorov. Hlavnou je schopnosť udržať tlak alebo dokonca udržiavať tvar pod tlakom. Pretože trubica bude pod tlakom, nemala by sa zväčšovať jej priemer, keď rastie. Rúrka by tiež mala zostať inertná, to znamená, že by sa nemala drviť alebo lámať pri dlhodobej interakcii s oxidom uhličitým zvnútra a vodou zvonku. Tieto faktory výrazne obmedzujú výber materiálov a neumožňujú použitie štandardných hadíc zo vzduchových systémov na prečistenie akvária vzduchom..

Ďalšou požiadavkou je elasticita. Silikónové trubice sú dobrou voľbou. Sú inertné voči CO2, dobre udržiavajú tlak a majú uspokojivé vlastnosti z hľadiska flexibility. Existujú tiež špeciálne trubice na prívod plynného CO2, ak je to možné, je lepšie ich kúpiť. Silikónové trubice sa však v poslednom čase častejšie používajú s cieľom ušetriť peniaze na systémoch CO2 vyrobených samostatne..

Je tiež dôležité zabezpečiť, aby sa vo vašom systéme voda v prípade poklesu tlaku plynu nevracala späť cez trubicu z akvária do generátora. Odpočinkový spánok vám umožní pokojný spánok. Pri výbere spätného ventilu pre domáci CO2 systém by sa mali brať do úvahy nasledujúce body: Vyhnite sa kovovým ventilom. Žieravá povaha oxidu uhličitého a vodných pár, ktoré sú vždy prítomné v oxide uhličitom, poškodí ventil. Vyberte si plastový ventil alebo ventil špeciálne navrhnutý pre CO2. Vyhnite sa kovovým komponentom systému CO2.

Rozpustenie plynu vo vode

Bolo opísaných mnoho metód, ako najlepšie rozpustiť CO2 vo vodnej vode. Toto je kritický bod všetkých provizórnych systémov CO2 a hlavný dôvod, prečo sa tieto provizórne systémy nepoužívajú. Pretože množstvo CO2 prijatého z generátora kvasníc je biologicky obmedzené, účinnosť systému priamo závisí od účinnosti zvoleného spôsobu rozpúšťania oxidu uhličitého..

Najjednoduchším spôsobom je použitie striekacej pištole. Je to veľmi neefektívny spôsob, väčšina plynu jednoducho pôjde do atmosféry..

Môžete privádzať plyn blízko výstupu z filtra a nechať obežné koleso zachytávať plyn. Je pomerne účinný pre vzduch z dôvodu konštantného tlaku a je úplne neúčinný pre bubliny CO2 z niekoľkých dôvodov. Po prvé, bubliny CO2 spôsobujú kavitáciu obežného kolesa, vytvárajú vibrácie, vydávajú hluk a môžu poškodiť mechanizmus. Po druhé, niektoré súčasti obežného kolesa majú gumené tvarovky / tesnenia, ktoré sa poškodia kontaktom s CO2 a výslednou kyselinou uhličitou..

Najlepšia, ale najpomalšia metóda sa nazýva CO2 zvonček. Vložte kapsulu do tvaru prevrátenej pologule a nechajte ju z vnútra naplniť CO2. So zväčšujúcou sa kontaktnou plochou plyn-voda sa zvyšuje difúzia plynu. Ak je kapacita pologule nedostatočná alebo rýchlosť difúzie plynu do vody je nízka, zvon sa naplní plynom a všetky nové bubliny CO2 pôjdu do atmosféry. Túto metódu používajú akvaristi už mnoho rokov. Výroba je veľmi ľahká. Mnohí používajú na to minerálnu vodu, Petriho misku alebo guľové predmety s prevrátenou plastovou fľašou. Odporúčam používať objekty s priehľadným povrchom, aby ste mohli tento proces pozorovať..

Iné metódy používajú rozptyľovače. Existujú dve verzie difúzorov. Jeden z nich jednoducho predĺži čas kontaktu bubliny s vodou. Zvyčajne sa bublina začína pozdĺž dlhej špirálovej cesty.

Ďalším typom rozptyľovača je sklenený rozptyľovač. Toto zariadenie zväčšuje kontaktnú plochu CO2 s vodou, čím sa výrazne zmenšuje veľkosť bublín. Toto je overená metóda. Obrázok vľavo zobrazuje tento typ difúzora vo verzii ADA, spoločnosti, ktorú vytvoril legendárny Takashi Amano. Plyn vstupuje do trubice zozadu, klesá dolu a je násilne fúkaný cez sklenenú dosku difuzéra. Táto doska má tisíce pórov, ktorými prechádza plyn a výstupné bubliny sú veľmi malé. Tieto sklenené dosky sú najlepšie svojho druhu a sú veľmi drahé, pretože sú ručne vyrábané v Japonsku, existujú však podobné výrobky od iných výrobcov. Táto metóda má iba jednu nevýhodu: tieto dosky sú vyrobené z tvrdeného skla, môžu sa upchávať a ťažko sa čistia. Neexistujú žiadne ďalšie významné nevýhody tohto spôsobu..

Nevýhodou posledných dvoch metód je mechanická sofistikovanosť, ktorá neumožňuje výrobu takéhoto zariadenia doma. Ak máte možnosť tieto zariadenia kúpiť, môžu byť tou najlepšou voľbou..

Ďalším spôsobom je použitie vynúteného reaktora. Vynútený reaktor využíva prúd vody proti prúdu plynu. Predchádzajúce metódy boli pasívne. Cirkulácia vody okolo reaktora bola pri týchto metódach zanedbateľná. Pri tomto spôsobe má voda sklon stretávať sa s plynom, plyn sa rozpúšťa rýchlejšie vo vode a táto zmes je distribuovaná v akváriu.

Posilnený reaktor sa všeobecne skladá z čerpadla a reaktorovej komory. Voda, ktorá prechádza reaktorovou komorou, sa neustále mieša s plynom, čím sa pred opúšťaním predlžuje kontaktný čas bublín s vodou. Podobný dizajn sa dá použiť pre domáce systémy..

Obrázok ukazuje príklad núteného reaktora s CO2. Zahŕňa predfiltračné čerpadlo, špongiu a rozprašovač..

Dodatočné zariadenia

Pretože v generátore sú prítomné pevné látky, kvapaliny a plyny, má zmysel uvažovať o ďalších komponentoch systému, aby sa zvýšila bezpečnosť a spoľahlivosť systému. Ventily na odľahčenie nadmerného tlaku a zariadenia, ktoré zabraňujú otrave akvária, by boli veľmi vhodné.

Sprievodca kombináciou

Kvasinky sú hlavnou súčasťou vášho domáceho generátora CO2. Tradičné pekárske droždie stačí pre generátory CO2. Výkon rôznych odrôd kvasiniek na odlišnom výživovom základe sa však môže líšiť.

Je dôležité pochopiť, že zmesi kvasníc, cukru a vody nie sú presnou vedou. Musíte experimentálne vybrať najlepšie formulácie pre svoje podmienky..

Jednoduchý mix receptúry

Pre dvojlitrovú fľašu:

• 2 šálky vody
• 2 šálky trstinového cukru
• lyžičku sušeného droždia
• šálka málo teplej vody (ideálne okolo 40 ° C)

Najskôr sa kvasinky rozpustia v šálke teplej vody, potom sa celá zmes zmieša v reaktore.

Toto je najjednoduchšia zmes, ktorá vydrží až 16 dní..

Pokročilý vzorec zmesi

• 1 šálka vody
• 2 šálky cukru
• lyžičku vínneho droždia

Toto je drahšia zmes. Používa tekuté živé droždie. Nemusia byť rozpustené. Tieto droždie je odolnejšie voči obsahu alkoholu v zmesi, táto zmes môže fungovať najmenej 22 dní.

Mix Poznámky

Mali by ste experimentovať so svojimi zmesami. Každý má inú vodu s vlastnou jedinečnou chémiou. Toto významne ovplyvňuje výkon zmesi. Pokúste sa mierne upraviť pomery kvasiniek, cukru a vody, až kým nenájdete najdlhšiu možnú prevádzku.

Je dokázané, že zmes kvasníc vydrží dlhšie, ak znížite množstvo kvasníc. Menej droždia znamená, že získate menej CO2 za minútu, ale výroba bude trvať dlhšie a rovnomernejšie. Viac kvasníc znamená intenzívnejšie uvoľňovanie CO2 na začiatku s postupným znižovaním produktivity.

V aeróbnej fáze sa nevytvára žiadny alkohol. Táto fáza by sa mohla predĺžiť, ale na tento účel by sa musel do komôrky generátora privádzať vzduch, čím sa zmes prepláchne. V tomto prípade by namiesto CO2 začala jeho zmes so vzduchom prúdiť do akvária a CO2 by sa v tomto prípade rozpustil oveľa horšie, čo zbavuje aeróbny systém významu.

Výkon systému

Dobrý systém CO2 produkuje dostatok plynu na rozpustenie vo vode na hladinu 15 ppm (ppm). Dvojlitrová fľaša zvyčajne produkuje dostatok CO2 na nasýtenie 120-litrového akvária, ak sa plyn dostatočne efektívne rozpúšťa..

Je dôležité si uvedomiť, že použitie systému CO2 v bylinkárovi znižuje pH vody v akváriu. Časť CO2 rozpusteného vo vode tvorí kyselinu uhličitú, ktorá znižuje pH. Na zabránenie prepätia v kyslosti by sa mala zabezpečiť vyrovnávacia nádrž s vodou. To nás vedie k stanoveniu uhličitanovej tvrdosti vody (kH). Dobrá hodnota kH pre bylinkára je približne 6 kH. S touto úrovňou tvrdosti uhličitanu nevedie pridanie CO2 do akvária k skoku rýb, ktoré sú nebezpečné pre kH.

Na stanovenie úrovne CO2 v nádrži môžete použiť pomer uhličitanovej tvrdosti k pH. Ak máte testy na stanovenie pH a kH, môžete pomocou grafu určiť hladinu CO2 vo vode akvária..

Tvorba dizajnu

generátor

Pretože použitie dvojlitrových fliaš na minerálnu vodu nie je nový nápad, najzákladnejšia pasca v tomto procese je už známa. Toto je zosilnenie konektora pre rúrku vo veku. V zásade sú uzávery týchto fliaš vyrobené z polyetylénu. Používa sa, pretože sa nenosí, je odolný proti bakteriálnym infekciám a odolný voči kyselinám. Dobre odoláva aj vysokému krvnému tlaku. Popri dobrých vlastnostiach na pradenie sódy sú na naše účely vhodné aj polyetylénové korky. Polyetylén však nepriľne dobre..

Hlavné pokyny na používanie fliaš s minerálnou vodou pre generátor odporúčajú vyvŕtanie malého otvoru a nalepenie vzduchovej hadice. Toto nie je úplne vhodné pre nášho generátora. Nesprávne prilepenie veka vedie k trvalému úniku plynu a strate výkonu systému. Na pripojenie hadice by bolo vhodnejšie použiť mechanické tesnenie s plastovým príslušenstvom. Toto je najlepšie technické riešenie..

Je určený na použitie so silikónovou trubicou rovnakého typu ako v našom systéme dodávky CO2. Je pevne zaskrutkovaný do korkového otvoru v dvojlitrovej fľaši, poskytuje dobré mechanické spojenie medzi korkom a hadicou a umožňuje vám pri výmene zmesi hadicu od korku odpojiť..

Uvoľnenie nadmerného tlaku v systéme

Generátory kvasiniek majú spoločnú nevýhodu: upchaté trubice so zhlukami lepkavých kvasníc. Kvasinky sa niekedy dostanú do skúmavky a nebezpečne sa tu začína zvyšovať tlak. Zvyčajne to buď zlomí veko alebo zlomí skúmavku a fľašu s kvapkami generátora. To, čo je zvyčajne sprevádzané zápachom, sa okolo stien vo veľkej vzdialenosti šíri lepkavé droždie.

Existuje jednoduché riešenie - vysokotlakový odvzdušňovací ventil. V podstate sa jedná o špeciálne zátky, ktoré by pri určitom nadmernom tlaku mali vyletieť.

Skladá sa z nylonovej tričko s mäkkou gumou alebo plastovou čiapkou. Táto časť konektora v tvare písmena E, ktorá je umiestnená pod viečkom, sa musí do hladkého stavu očistiť šmirgľovou handrou. Dôkladné čistenie je potrebné, aby sa zabránilo úniku plynu počas normálnej prevádzky systému a aby sa zabezpečilo, že viečko sa dá odstrániť, keď sa zvyšuje tlak v systéme..

To všetko sa počíta pokusom a omylom. Ak chcete simulovať vysoký tlak, môžete hadicu stlačiť po odpalisku, pretrepať reaktor a zistiť, pri akom tlaku dôjde k prasknutiu viečka. Ak sa čiapka nerozbije alebo sa nerozbije príliš skoro, musíte vziať nové tričko a urobiť nový ventil. Takéto nastavenie zariadenia vyžaduje čas, vytrvalosť a presnosť, ale tento ventil vám v budúcnosti ušetrí veľké problémy. Ventil musí byť umiestnený za odlučovačom plynu.

Prevencia vstupu zápary do akvária

Ďalším zariadením, ktoré zabráni vstupu kvasiniek do akvária, je mechanický odlučovač plynu. Jedná sa o fľašu s vodou a dve kovania. Cieľom je separovať plyn od pevných alebo kvapalných zložiek pomocou gravitácie.

Schéma ukazuje príklad odlučovača vyrobeného z 0,5 litrovej fľaše minerálnej vody. Táto fľaša je pripevnená nylonovými kravatami k dvojlitrovej fľaši generátora. V korku sú namontované dve kovania. Trubica dlhá k spodnej časti fľaše je pripevnená k jednej armatúre vo vnútri fľaše. Toto je vstup do separátora..

Dve tretiny fľaše sa naplnia vodou. Koncept odlučovača je nasledovný - zmes plynu, kvapalín a pevných častíc vstupuje cez dlhú vstupnú trubicu na dno fľaše naplnenej vodou. Kvapaliny a pevné častice zostávajú vo vode a plyn stúpa vodou a opúšťa smer reaktora. Pre najlepšiu účinnosť by mal byť oddeľovač umiestnený čo najbližšie k generátoru, aby sa potrubia medzi dvoma nádobami nezanášali a nezastavovali systém..

Použitím týchto dvoch zariadení bude prevádzka vášho domáceho systému bezpečná, spoľahlivá a vysoko efektívna a nebudete mať problémy spojené s upchávaním plynovodov, toto spoločné nešťastie všetkých domácich systémov na výrobu CO2.

Nútený mechanizovaný reaktor s CO2

Táto časť popisuje domáci CO2 reaktor zostavený z častí, ktoré je možné zakúpiť v miestnom obchode s domácimi zvieratami. Žiadne špeciálne diely.

Schéma zobrazuje zostavený mechanizmus ako celok. Zariadenie môže pracovať s domácim generátorom CO2 z kvasiniek aj s akýmkoľvek iným komerčným. Hlavným účelom reaktora je úplné rozpustenie výsledného CO2 vo vode. Toto sa dosiahne zavedením CO2 do reaktora a jeho udržiavaním tam, kým sa nerozpustí v prúde vody. Jedná sa o aktívny systém, čo znamená zabezpečiť prietok vody v reaktore namiesto čakania na rozpustenie CO2 v stojatej vode, ako v zvončekoch. Aktívny reaktor je tiež oveľa menej náchylný na upchávanie ako vyššie uvedené pasívne difúzory. Systém zachytáva bubliny CO2 a bráni im v opustení vody skôr, ako sa rozpustia.

Penová špongia na vstupe do čerpadla funguje ako malý filter, ktorý zabraňuje upchávaniu obežného kolesa čerpadla a udržuje špongiu v dolnej časti komory reaktora v čistote. Ak je spodná pera zanesená nečistotami, CO2 nebude môcť vstúpiť do reaktora kvôli pretlaku v komore..

Ďalšou časťou reaktora je komora. Nemáte žiadne ďalšie nápady, použite sifónovú trubicu. Horný kryt je odnímateľný. V ňom musíte vyvŕtať otvor pre skúmavku pomocou CO2. Je vhodné vložiť kus tuhej trubice, do ktorej sa bude ohybná trubica nosiť. Uistite sa, že priemer otvoru je o niečo menší ako priemer skúmavky, aby tam pevne sedel. Výstup čerpadla musí vstupovať do výstupu sifónu, ku ktorému je pripojená hadica..

Účinnosť inštalácie sa zvýši použitím dobrého rozprašovača. Musíte si vziať špeciálne rozprašovače, ktoré sa nerozpadnú po vystavení CO2 a vytvoria veľmi malé bubliny.

Obrázok nižšie zobrazuje rozobratý reaktor. To vám umožní lepšie si predstaviť, ako to všetko funguje spolu..