CO2 en het instellen ervan

Ik weet het, dit is een te lange pagina. maar je kunt uiteraard naar het deel springen wat je interesseert. En ik had nu eenmaal geen zin dit verhaal in aparte pagina’s te knippen. Daar wordt het ook niet overzichtelijker van.

Als je geen extra CO2 toevoegd dan kun je dit deel overslaan. Er valt immers dan weinig in te stellen. Heb je wel CO2 dan kun je op een of andere wijze je CO2 gehalte instellen. Hoe je dat het beste instelt is afhankelijk van het soort CO2 systeem.

Allereerst bekijken we hoe het pH verloop in een bak zonder extra CO2 erop eruit kan zien voor een aantal situaties.

In de grafiek kunnen we mooi het volgende zien:

• Nachtsituatie. Er wordt meer CO2 geproduceerd dan opgenomen. pH daalt.
• Dagsituatie. Er wordt meer CO2 opgenomen dan wordt geproduceerd. pH stijgt.

In de grafiek zijn drie aquaria uitgezet.

• Grafiek A. is een tanganjika bak. Hoge KH en een hoge pH. Er zijn weinig planten die CO2 opnemen. Alleen wat algen. De produktie van CO2 is een continue proces dat de hele dag doorgaat. Door de hoge KH is de pH ook hoog. Omdat overdag weinig CO2 wordt opgenomen laat het pH verloop weinig schommelingen zien.
• Grafiek B. is een plantenbak zonder CO2 met een lage KH. In de nachtsituatie gaat de CO2 produktie door en zien we de pH sterk dalen. Wanneer het licht aan gaat nemen de planten snel alle CO2 op en zal de pH snel stijgen. Deze kan zelfs ondanks de lage KH boven de pH waarden van de tanganjika bak uitkomen doordat alle CO2 wordt opgenomen. Er is dan ook kans op biogene ontkalking.
• Grafiek C. is een matig bezette discusbak met matige beplanting en een lage KH. In de nachtsituatie wordt er redelijk wat CO2 geproduceerd en zal de pH dalen. Overdag nemen de planten CO2 op maar omdat dit er niet zoveel zijn kan de CO2 produktie de opname redelijk bijhouden. De pH zal dus niet al te veel stijgen.

Uiteraard zijn er meer scenario’s voor zo’n pH verloop te bedenken maar het proces erachter zal zo duidelijk zijn hoop ik. Als we nu met CO2 aan de slag gaan dan gaan we dit pH verloop dus kunstmatig beinvloeden.

We bekijken hierbij even het instellen van de onderstaande systemen.

Het instellen van bio-CO2

Het instellen van bio-CO2 is moeilijk, de produktie is namelijk niet constant. De produktie is in het begin beperkt. loopt dan naar een maximum om daarna weer af te zakken. Voor een constante CO2 toevoer is het dan ook het mooiste 2 parallele CO2 opstellingen te maken die elkaar overlappen in CO2 produktie. Als de ene maximaal CO2 produceerd loopt de andere net af. Op deze wijze is een constantere CO2 toevoer gewaarborgd.

 

De grootte van de CO2 productie moet zodanig afgestemd worden dat het maximale CO2 gehalte niet wordt overschreden. Dat is nogal lastig met een bio-CO2 systeem omdat het aan vele schommelingen onderhevig is. Uiteindelijk vind ik het de betrouwbaarste methode om de bio-CO2 diffusor zodanig uit te voeren dat een teveel aan CO2 direct ontsnapt naar de atmosfeer. Dit kan het gemakkelijkste gemaakt worden door de CO2 toe te voeren via een omgekeerd bakje. Het oppervlak van dit “diffusor-bakje” moet dan afgestemd worden op de behoefte van het aquarium zodat er niet meer dan 25 mg/ltr aanwezig is. Wordt er dan toch teveel CO2 geproduceerd door de opstelling dan ontsnapt het teveel uit het diffusorbakje. Zo ontstaat een stabiel en zelfregelend systeem.

Op zich kan zo’n bio CO2 systeem, mits niet te groot gedimensioneerd, dag en nacht in bedrijf worden gelaten. Het diffussor oppervlak moet dus wel zo gekozen worden dat er zich ’s morgens voordat het licht aangaat niet meer dan 25mg/ltr CO2 in de bak bevindt. Zit er meer in dan kan het diffusor oppervlak verkleint worden of kan men andere maatregelen nemen om de CO2 productie te verkleinen. (minder grote bio-CO-fles, minder suiker/gist, minder water, lagere temperatuur, enz.)

In de bovenstaande grafiek is het effekt te zien van het gebruik van bio-CO2. We zien dat de pH continue lager is dan wanneer we geen CO2 gebruiken. Ook is de schommeling in pH aanzienlijk kleiner. We moeten de bio-CO2 dan zodanig instellen dat ’s morgens voor het licht aan gaat er niet meer dan ca. 25mg/ltr CO2 aanwezig is. Dit is namelijk het tijdstip waarop bij een bak met bio-CO2 het meeste CO2 in de bak aanwezig zal zijn. Zie voor de wijze van instellen het volgende hoofdstuk ‘Het instellen van een ongeregelde CO2 installatie’. Bij bio-CO2 is dan geen fijnregelventiel om de hoeveelheid CO2 te veranderen. Maar dat doen we dan zoals al eerder gezegd door veranderen van de oppervlakte van het diffusor bakje, minder gist, suiker, kleinere bio-CO2 fles of vat, lagere temperatuur bio-CO2 vat etc.

Het instellen van een ongeregelde CO2 installatie

Het nadeel van bio-CO2 is dat het nogal wat werk en onderhoud vergt om e.e.a. aan de praat te houden. CO2 uit de fles is duurder maar ook gemakkelijker. Het goedkoopst is dan nog een ongeregelde CO2-installatie.

Een ongeregelde CO2 installatie is een systeem met CO2 gasflessen die verder niet door een pH module of zoiets wordt geregeld. Bij dit soort installaties komt het er op aan het CO2 gehalte zo in te stellen dat er ’s morgens voor het licht aan gaat max. 25mg/ltr CO2 aanwezig is. Is er meer aanwezig dan kan de CO2 hoeveelheid geknepen worden met het fijnregelventiel.

Instellen ongerelde CO2 dosering Allereerst meten we de KH en pH van het aquariumwater. Dit doen we ’s morgens net voor het licht in het aquarium aan gaat. Dan berekenen we uit de KH en de pH het CO2 gehalte. Dit kan mooi met deze calculator. Dan schakelen we de CO2 installatie in en knijpen het fijnregelventiel zodanig dat er zeer weinig CO2 wordt toegevoerd. Als richtlijn kunnen we 5 bellen per minuut hanteren. (Ja, dat is waarschijnlijk erg weinig, maar beter te weinig dan te veel!). De volgende morgen (CO2 installatie is ook ’s nachts in bedrijf) meten we weer de pH (KH veranderd niet of nauwelijks) en berekenen weer de CO2. Is het CO2 gehalte te laag dan fijnregelventiel verder openen. Is het te hoog dan ventiel verder dicht. Dit proces van verstellen en de volgende morgen weer meten herhalen we totdat het gewenste CO2 gehalte is verkregen. En nee, gebruik de CO2 dus niet om de pH te verlagen. Dat doe je met de KH……maar dat had ik al es geschreven toch?? Bij een ongeregelde installatie is het echter niet helemaal mogelijk te voorkomen om CO2 toe te dienen zonder de pH continue te verlagen. Dat zien we in de grafieken terug. Het zij dan zo……

In de grafiek is te zien dat het verloop van de pH bij CO2 toevoeging met een ongeregelde installatie erg veel op dat van die van bio-CO2 lijkt. En dat is ook zo. Eigenlijk verschilt alleen de methode van CO2 opwekking. De grafiek laat dan nog zien wat het effekt is als we steeds meer CO2 toevoegen. De pH zal steeds lager gaan liggen. Ook zien we dat schommelingen in de pH steeds kleiner worden. Als we erg veel CO2 gaan toevoegen dan zal er vrijwel geen verschil meer tussen dag- en nachtsituatie te zien zijn. Geen echt natuurlijke situatie maar zolang we niet teveel CO2 toevoegen kan het wel.

 

Het instellen van een lichtgestuurde ongeregelde CO2 installatie

Deze installatie bestaat eveneens uit gasflessen maar de CO2 toevoer wordt nu geschakeld met een magneetventiel gekoppeld aan de verlichting. Verlichting aan, CO2 komt dan ook in. Op zich voorkomt men met zo’n installatie een te hoog CO2 gehalte in de nachtsituatie en men bespaart natuurlijk wat op CO2. Het instellen van zo’n systeem kan het beste gebeuren door het fijnregelventiel zo in te stellen dat het gewenste CO2 gehalte voor de dagsituatie nog net wordt bereikt.

 

Het voordeel van zo’n systeem geschakeld met de verlichting is dat men in de nachtsituatie (verlichting uit) geen kans heeft op overdosering van CO2. Juist in de nachtsituatie als er wel CO2 wordt geproduceerd maar niet wordt opgenomen is de kans op teveel CO2 het grootste. In de grafiek hieronder zien we hoe de pH verloopt bij het toepassen van zo’n CO2 systeem geschakeld met de verlichting.

In de grafiek zien we hier weer het pH verloop over een hele dag. De bovenste groene lijn met het pH verloop als er geen CO2 dosering zou worden toegepast. De blauwe lijn geeft het pH verloop met CO2 dosering geschakeld met de verlichting.

We zien bij de blauwe lijn dat na het inschakelen van de verlichting en de CO2 de pH nog even extra zakt. Dit komt omdat na het inschakelen van de verlichting de planten en algen nog niet direkt op vol vermogen assimileren. De CO2 komt echter wel op vol vermogen bij. Hierdoor zal de pH na het inschakelen van de verlichting nog even wat extra dalen. Als de assimilatie eenmaal goed op gang is dan zal er bij een goede instelling van de CO2 weer een lichte stijging van de pH waarneembaar zijn.

De onderste rode lijn geeft het pH verloop weer als er teveel CO2 wordt gedoseerd. In de nachtsituatie zit er nog steeds erg veel CO2 in het water. Er zit nog zoveel CO2 in het water dat dit in de nachtsituatie wordt uitgedreven. De pH zal dus licht stijgen. Als het licht aan gaat komt de CO2 installatie weer in en zal de pH weer omlaag worden getrokken. Dit is dus duidelijk een situatie waarbij overdag grote kans is op EN veel zuurstof in het water EN veel CO2 in het water. Voor vissen een minder gewenste combinatie. Daarom is het aan te bevelen de CO2 toevoer zodanig in te stellen dat de pH een verloop zoals bij de blauwe lijn te zien geeft.

Instellen lichtgestuurde ongerelde CO2 dosering Allereerst meten we de KH en pH van het aquariumwater. Dit doen we weer ’s morgens voor het licht in het aquarium aan gaat. Dan berekenen we uit de KH en de pH het CO2 gehalte. Dit kan met de calculator. Dan schakelt de CO2 installatie in met de verlichting. We knijpen het fijnregelventiel zodanig dat er in eerste instantie weinig CO2 wordt toegevoerd. (richtlijn 5 bellen per minuut). Dan meten we een uur voor het licht ’s avonds uitgaat weer de pH. Is de pH lager dan de ’s morgens gemeten pH dan zitten we teveel CO2 toe te voeren (rode lijn). Is de pH nog ver boven de ’s morgens gemeten pH dan kunnen we het fijnregelventiel wat verder openen. Als de ’s avonds gemeten pH gelijk of iets hoger is (0,1-0,3 pH) dan de ’s morgens gemeten pH dan zitten we goed.

Het voordeel van deze instelmethode is dat we weinig kans hebben op overdosering van CO2. ’s Nachts stelt zich een natuurlijk CO2 evenwicht in en dat natuurlijk evenwicht gebruiken we dan als ijkpunt voor het instellen van de installatie. Het instellen volgens deze instelmethode geeft een zeer stabiel pH verloop en werkt op zich net zo goed als de dure regelsystemen die werken met een pH controller. Het mooie is, dit hele systeem is aanzienlijk goedkoper!!