Domaći co2 sustavi

Osnove domaćih sustava CO2

Dodavanje CO2 u biljni akvarij može se izvršiti na više načina. Na raspolaganju su mnogi komercijalni proizvodi, poput tableta Bioplasta i drugih proizvođača ili metaboličkih proizvoda poput Seachem Excel-a. Ali ove tablete, kao izvor ugljika za biljke, dugo vremena ne mogu dovoditi ugljični dioksid u akvarij..

Jedna od najboljih metoda je opskrba plinom iz cilindra komprimiranim CO2. Pomoću sustava ventila i zupčanika postavlja se potrebni, konstantni protok protoka. Ovo je najbolji dostupni način, ali prilično skup..

Ostaje domaći "šetač".

Prvi korak u stvaranju generatora CO2 je pronalazak obnovljivog izvora ugljičnog dioksida. Postoji mnogo načina stvaranja plina ugljičnog dioksida, ali najjednostavnija i jedna od najsigurnijih metoda je generator kvasca. Njegova je suština da se kvasac hrani šećerom i emitira CO2..

Kvasac ovisi o okolini u koju se stavlja sa šećerom. Najčešći medij je vodena otopina. Taj je postupak poznat i kao fermentacija. Tada jednostavno morate prikupiti nastali CO2 i dostaviti ga u vodu akvarija. Za to se vodena otopina kvasca i šećera stavlja u hermetički zatvorenu posudu koja ima cijev u cijevi. Kroz cijev, plin na neki način odlazi u vodu.

To je najlakši način za ekstrakciju i otapanje CO2 u vodi. Za otapanje plina u vodi mogu se koristiti raspršivanje vodom, pasivni kontakt i prisilna difuzija. U nastavku ćemo razmotriti sve ove metode..

Sastavni elementi domaćeg sustava CO2 su sljedeći: generator CO2, cijev i reaktor.

Primjeri dizajna sustava

Netko može razviti vrlo složen sustav, to će povećati njegove troškove i uopće ne jamči učinkovitost. U osnovi, sav razvoj ovih sustava sličan je onome što vam je predloženo, a stvoreni su s razmišljanjima o maksimalnim uštedama troškova i performansama sustava. Budući da generator kvasca proizvodi ograničenu količinu CO2, dizajn sustava usredotočen je na učinkovit način prikupljanja i dostavljanja rezultirajućeg CO2 u akvarij i otapanja u vodi.

Na donjoj slici prikazan je osnovni izgled dobro organizirane kućne CO2 „hodalice“.

Generator kvasca

Možda najjeftinija i još uvijek najbolja posuda koju možete koristiti za generator kvasca je dvolitrena boca mineralne vode. Nekoliko je razloga zbog kojih je boca s mineralnom vodom bolji izbor..

Prvo, ove su boce stvorene za visoko gaziranu vodu i dizajnirane su za neki pritisak. Ovo je važno. Pritisak koji kvasac stvara može biti značajan. To, naravno, nije kobno, ali nije baš lijepo prikupiti prosijani šećer i kvas u cijeloj kući..

Poklopac boce, točnije način spajanja cijevi na nju, izaziva puno rasprava. Gotovo sve kapice za mineralne boce izrađene su od polietilena. Polietilen nije najbolji materijal za lijepljenje bilo čega, pa je lijepljenje cijevi na poklopac nepoželjno.

Propuštanja će se stalno pojavljivati, posebno na raskrsnici. Štoviše, budući da imamo posla s plinovima, veza između cijevi i poklopca mora biti hermetička. Najbolje rješenje je mehanička instalacija..

Silikonske cijevi

Sljedeća faza rasprave je opskrba plinom iz generatora u akvarij. Izbor uređaja ovisi o nekoliko čimbenika. Glavna od njih je mogućnost zadržavanja pritiska ili čak održavanja oblika pod pritiskom. Budući da će cijev biti pod pritiskom, ne smije povećavati svoj promjer kako raste. Također, cijev treba ostati inertna, odnosno ne smije se drobiti ili lomiti od dugotrajne interakcije s ugljičnim dioksidom iznutra i vodom izvana. Ti čimbenici značajno sužavaju izbor materijala i ne dopuštaju upotrebu standardnih crijeva iz zračnih sustava za čišćenje akvarija zrakom.

Sljedeći je zahtjev elastičnost. Silikonske cijevi su dobar izbor. Oni su inertni na CO2, dobro drže pritisak i imaju zadovoljavajuće karakteristike u pogledu fleksibilnosti. Postoje i posebne cijevi za opskrbu plinovitim CO2, ako je moguće, bolje ih je kupiti. Ali češće, kako bi se uštedio novac za samostalno napravljene CO2 sustave, nedavno su korištene silikonske cijevi..

Važno je i osigurati da se u vašem sustavu, u slučaju pada tlaka plina, voda ne vraća kroz cijev iz akvarija u generator. Možete se mirno naspavati uz pomoć povratnog ventila. Prilikom odabira povratnog ventila za kućni sustav CO2 treba uzeti u obzir sljedeće točke: Izbjegavajte metalne ventile. Kaustična priroda ugljičnog dioksida i vodene pare koji su uvijek prisutni u ugljičnom dioksidu oštetit će ventil. Odaberite plastični ventil ili ventil posebno dizajniran za CO2. Izbjegavajte metalne dijelove sustava CO2.

Otapanje plina u vodi

Opisane su mnoge metode o tome kako je najbolje otopiti CO2 u akvarijskoj vodi. Ovo je kritična točka svih improviziranih CO2 sustava i glavni razlog za ne korištenje ovih improviziranih sustava. Budući da je količina CO2 primljena iz kvasca generator biološki ograničena, učinkovitost sustava izravno ovisi o učinkovitosti odabrane metode otapanja ugljičnog dioksida.

Najlakši način je upotreba pištolja za raspršivanje. To je krajnje neučinkovit način, većina plina će jednostavno otići u atmosferu..

Možete dovoditi plin u blizini izlaznog dijela filtra i dopustiti rotoru da zarobi plin. Dosta je učinkovit za zrak zbog konstantnog pritiska, a potpuno neučinkovit za mjehuriće CO2 iz nekoliko razloga. Prvo, mjehurići CO2 stvaraju kavitaciju rotora, stvaraju vibracije, stvaraju buku i mogu oštetiti mehanizam. Drugo, neke komponente rotora imaju gumene spojnice / brtve koje će se oštetiti dodirom sa CO2 i rezultirajućom ugljičnom kiselinom..

Najbolja, ali najsporija metoda koja se koristi zove se CO2 zvono. Samo postavite kapsulu u oblik prevrnute hemisfere i pustite da je CO2 ispuni iznutra. S povećanjem područja kontakta plin-voda, difuzija plina će se povećavati. Ako je kapacitet hemisfere nedovoljan ili je brzina difuzije plina u vodu mala, zvono će se napuniti plinom, a svi novi mjehurići CO2 otići će u atmosferu. Ovu metodu akvaristi uspješno primjenjuju dugi niz godina. Vrlo je jednostavna za proizvodnju. Mnogi koriste invertiranu izrezanu litarsku plastičnu bocu za mineralnu vodu, Petrijevu posudu ili sferne predmete u tu svrhu. Preporučio bih korištenje predmeta s prozirnom površinom, tako da možete promatrati postupak..

Ostale metode koriste difuzore. Postoje dvije verzije difuzora. Jedno od njih jednostavno će povećati vrijeme kontakta mjehurića s vodom. Obično mjehur počinje duž duge spiralne staze.

Sljedeća vrsta difuzora je stakleni difuzor. Ovaj uređaj povećava područje kontakta CO2 s vodom, značajno smanjujući veličinu mjehurića. Ovo je dokazana metoda. Na slici lijevo prikazuje se ova vrsta difuzera u ADA verziji, tvrtka koju je stvorio legendarni Takashi Amano. Plin ulazi u cijev od stražnje strane, spušta se na dno i prisilno se puše kroz staklenu ploču difuzora. Ova ploča ima tisuće pora kroz koje se probija plin, a izlazni mjehurići su vrlo mali. Ove su staklene ploče najbolje svoje vrste i vrlo skupe jer se ručno izrađuju u Japanu, ali postoje slični proizvodi drugih proizvođača. Postoji samo jedan nedostatak ove metode: ove ploče izrađene su od kaljenog stakla, mogu se začepiti i teško ih je očistiti. Nema drugih značajnih nedostataka ove metode..

Nedostatak posljednje dvije metode je mehanička sofisticiranost koja ne omogućuje izradu takvog uređaja kod kuće. Ako imate priliku kupiti takve uređaje, oni bi mogli biti najbolji izbor..

Sljedeća metoda je upotreba prisilnog reaktora. Prisilni reaktor koristi mlaz vode protiv struje plina. Dosadašnje metode bile su pasivne. Kruženje vode oko reaktora ovim je metodama bilo zanemarivo. Kod ove metode voda teži plinu, plin se brže otapa u vodi i ta se smjesa distribuira u akvariju.

Općenito, pojačani reaktor sastoji se od pumpe i reaktorske komore. Prolazeći kroz reaktorsku komoru, voda se stalno miješa s plinom, povećavajući vrijeme kontakta mjehurića s vodom prije izlaska. Sličan dizajn može se koristiti za kućne sustave..

Na slici je prikazan primjer prisilnog CO2 reaktora. Sadrži pumpu predfiltra, spužvu i bocu s raspršivačem..

Dodatni uređaji

Budući da se u generatoru nalaze krute tvari, tekućina i plinovi, ima smisla razmišljati o dodatnim komponentama sustava kako bi se povećala sigurnost i pouzdanost sustava. Ventili za ublažavanje viška tlaka i uređaji koji sprečavaju trovanje akvarija bili bi vrlo prikladni.

Vodič za miješanje

Kvasac je glavna komponenta vašeg domaćeg generatora CO2. Konvencionalni pekarski kvasac dovoljan je za stvaranje generatora CO2. Učinkovitost različitih sorti kvasca na različitoj prehrambenoj osnovi može varirati.

Važno je razumjeti da mješavine kvasca, šećera i vode nisu egzaktna znanost. Morate eksperimentalno odabrati najbolje formulacije za svoje uvjete..

Jednostavna formula miksa

Za bocu od dvije litre:

• 2 šalice vode
• 2 šalice šećerne trske
• žličica sušenog kvasca
• šalica ne baš tople vode (idealno oko 40 ° C)

Prvo se kvasac otopi u šalici tople vode, a zatim se cijela smjesa pomiješa u reaktoru.

Ovo je najjednostavnija smjesa koja može trajati i do 16 dana..

Napredna formula mješavine

• 1 šalica vode
• 2 šalice šećera
• žličica vinskog kvasca

Ovo je skuplja smjesa. Koristi tekući živi kvasac. Ne trebaju ih se rastvarati. Ovaj kvasac je otporniji na razinu alkohola u smjesi, ova smjesa može raditi 22 dana ili više.

Mix Notes

Trebali biste eksperimentirati sa svojim mješavinama. Svatko ima različitu vodu, s vlastitom jedinstvenom kemijom. To značajno utječe na rad smjese. Pokušajte lagano izmijeniti omjere kvasca / šećera / vode dok ne nađete opciju s najduljim pogonom.

Dokazano je da će smjesa kvasca trajati duže ako smanjite količinu kvasca. Manje kvasca znači da imate manje CO2 u minuti, ali potrebno će vam duže i ravnomjernije stvaranje. Više kvasca znači intenzivnije ispuštanje CO2 u početku s postupnim smanjenjem produktivnosti.

U aerobnoj fazi se ne proizvodi alkohol. Ova se faza mogla produžiti, ali za to bi zrak trebao biti ubačen u komoru generatora, pročišćavanjem smjese. U tom slučaju, umjesto CO2, njegova bi se mješavina s zrakom počela slijevati u akvarij, a CO2 bi se u tom slučaju otapao puno gore, što lišava aerobni sustav značenja.

Performanse sustava

Dobar CO2 sustav proizvodi dovoljno plina da se otopi u vodi do razine od 15 ppm (dijelova na milijun). Dvije litre boce obično proizvode dovoljno CO2 da zasiti 120-litarski akvarij ako se plin otapa na dovoljno učinkovit način.

Važno je zapamtiti da upotreba CO2 sustava za opskrbu biljem snižava pH vode u akvariju. Dio CO2 otopljenog u vodi tvori ugljičnu kiselinu koja snižava pH. Kako bi se spriječili skokovi kiselosti, potrebno je osigurati spremnik vode s vodom. To nas vodi do utvrđivanja karbonatne tvrdoće vode (kH). Dobra kH vrijednost za ljekovito bilje je približno 6kH. S ovom razinom tvrdoće karbonata, dodavanje CO2 u akvarij neće dovesti do skoka ribe opasne za kH.

Za određivanje razine CO2 u vašem spremniku možete upotrijebiti omjer tvrdoće karbonata i pH. Ako imate testove za određivanje pH i kH, pomoću grafikona možete odrediti razinu CO2 u vodi akvarija..

Izrada dizajna

generator

Kako upotreba dvolitarnih boca s mineralnom vodom nije nova ideja, već je poznata najosnovnija zamka u tom procesu. Ovo je pojačanje priključka za cijev u poklopcu. U osnovi, poklopci za ove boce izrađeni su od polietilena. Koristi se jer se ne troši, otporan je na bakterijsku infekciju i otporan je na kiseline. Također dobro podnosi visoki krvni tlak. Osim dobrih svojstava za soda za predenje, polietilenske plute su vrlo pogodne za naše potrebe. Međutim, polietilen se ne lijepi dobro..

Glavne upute za uporabu boca s mineralnom vodom za generator preporučuju bušenje malog otvora i zabijanje tamo crijeva za zrak. Ovo nije u potpunosti prikladno za naš generator. Loše lijepljenje poklopca dovodi do trajnih curenja plina i gubitka performansi sustava. Bilo bi prikladnije upotrijebiti mehaničko brtvljenje s plastičnim nastavkom za pričvršćivanje crijeva. Ovo je najbolje inženjersko rješenje..

Dizajniran je za upotrebu sa silikonskim cijevima istog tipa kao u našem sustavu opskrbe CO2. Čvrsto je zavijen u plutovitu rupu dvolitrske boce, pruža dobru mehaničku vezu između plute i crijeva i omogućava vam da odvojite crijevo od plute prilikom zamjene smjese.

Oslobađanje od viška tlaka u sustavu

Generatori kvasca imaju zajednički nedostatak: začepljene cijevi s nakupinama ljepljivog kvasca. Ponekad kvasac uđe u cijev i tamo se počne opasno stvarati pritisak. Obično ili slomi poklopac ili razbije cijev i boca s generatorom padne. Ono što obično prati miris, ljepljiva otopina kvasca širi se po zidovima na velikoj udaljenosti.

Postoji jednostavno rješenje - „visokotlačni ventil za odzračivanje“. U osnovi, to su posebni čepovi koji bi trebali letjeti pod određenim viškom pritiska.

Sastoji se od najlonskog čaja s mekom gumenom ili plastičnom kapom. Taj dio priključka u obliku slova E, koji se nalazi ispod poklopca, mora biti očišćen smiljavom krpom do nesmetanog stanja. Temeljito čišćenje potrebno je kako bi se izbjeglo istjecanje plina tijekom normalnog rada sustava i kako bi se osiguralo uklanjanje poklopca kada se tlak u sustavu poveća..

Sve se to izračunava pokusom i pogreškom. Da biste simulirali visoki tlak, možete stisnuti cijev nakon tinejdžera, protresti reaktor i vidjeti pod kojim će se pritiskom pokvariti čep. Ako se kapa ne slomi ili pukne vrlo rano, morate uzeti novi čaj i napraviti novi ventil. Takvo prilagođavanje opreme zahtijeva vrijeme, upornost i točnost, ali ovaj ventil će vas spasiti od velikih problema u budućnosti. Ventil se mora postaviti nakon separatora plina.

Sprječavanje ulaska kaše u akvarij

Sljedeći uređaj za sprječavanje ulaska kvasca u akvarij je mehanički separator plina. Ovo je boca s vodom i dva nastavka. Ideja je odvojiti plin od krutih ili tekućih komponenata pomoću gravitacije.

Dijagram prikazuje primjer separatora napravljenog od boca od 0,5 litara mineralne vode. Ova boca pričvršćena je najlonskim vezicama na dvolitarnu bocu generatora. U pluta su montirana dva nastavka. Cijev dugačka na dnu boce, pričvršćena je za jedan otvor unutar boce. Ovo je ulaz u separator..

Dvije trećine boca napunjeno je vodom. Koncept separatora je sljedeći - mješavina plina, tekućine i krutih čestica ulazi kroz dugu ulaznu cijev na dno boce napunjene vodom. Tekućine i krute čestice ostaju u vodi, a plin se uzdiže kroz vodu i odlazi u smjeru reaktora. Za najbolju učinkovitost, separator treba postaviti što bliže generatoru tako da se cjevovodi između dva posuda ne začepe i zaustave vaš sustav.

Korištenje ova dva uređaja učinit će rad vašeg domaćeg sustava sigurnim, pouzdanim i visoko učinkovitim, a vi ćete se osloboditi problema povezanih sa začepljenjem plinovodnih cijevi, što je zajednička nesreća svih domaćih sustava za proizvodnju CO2.

Prisilni mehanizirani CO2 reaktor

Ovaj odjeljak opisuje domaći CO2 reaktor sastavljen od dijelova koji se mogu kupiti u vašoj lokalnoj trgovini za kućne ljubimce. Nema posebnih dijelova.

Dijagram prikazuje sastavljeni mehanizam u cjelini. Uređaj može raditi i s domaćim kvascem generatorom CO2, kao i s bilo kojim komercijalnim. Glavna svrha reaktora je potpuno otapanje nastalog CO2 u vodi. To se postiže unošenjem CO2 u reaktor i zadržavanjem tamo dok se ne otopi u vodenom toku. Ovo je aktivni sustav, što znači osigurati protok vode u reaktoru, umjesto da čekate da se CO2 rastopi sam u stajaćoj vodi, poput zvona. Aktivni reaktor je također mnogo manje podložan začepljenju od gornjih pasivnih difuzera. Sustav zadržava CO2 mjehuriće i sprečava ih da napuste vodu prije nego što se otope.

Pjenasta spužva na ulazu pumpe djeluje kao mali filter koji sprečava začepljenje rotora pumpe i održava spužvu u donjem dijelu reaktorske komore čistom. Ako je donja usnica začepljena prljavštinom, CO2 neće moći ući u reaktor zbog prekomjernog tlaka u komori.

Sljedeći dio reaktora je komora. Nemate druge ideje, koristite cijev za sifon. Gornji poklopac je uklonjiv. U njemu trebate izbušiti rupu za cijev s CO2. Preporučljivo je umetnuti komad krute cijevi u koji će se trošiti fleksibilna cijev. Provjerite je li promjer rupe malo manji od promjera vaše cijevi, tako da se tamo čvrsto uklapa. Izlaz crpke mora ulaziti u izlaz sifona na koji je crijevo spojeno..

Učinkovitost instalacije poboljšava se korištenjem dobrog raspršivača. Morate uzeti posebne raspršivače koji se ne razgrađuju izlaganjem CO2 i stvaraju vrlo male mjehuriće.

Na slici ispod prikazan je rastavljeni reaktor. To će vam omogućiti da bolje zamislite kako to sve funkcionira zajedno..