Om een Bio CO2 systeem goed te laten werken zijn de onderstaande drie factoren van belang:
- Goede opzet van de bio CO2 reaktor
- Juiste recept, bereidingswijze en opstart voor de gisting
- Een geschikte diffusor om het CO2 in de bak te brengen
De opzet van een bio CO2 reactor
een bio CO2 reactor…, Phoei!!, da’s dus een duur woord voor het vat of de fles waarin we het gistproces laten plaatsvinden. Zo’n vat kan dus van alles zijn, maar vooral geschikt zijn de plastic PET flessen. Voor de grotere systemen kunnen we gebruik maken van 5 liter jerrycans zoals die voor mineraalwater worden gebruikt. Ook de plastic cans voor olijfolie zijn goed geschikt.
Hoe groot moet dan de “reactor” wezen ? Nou de grootte is eigenlijk afhankelijk van de grootte van het aquarium en het CO2 gehalte dat je in je aquarium wilt bereiken. Hoe groter de bak en hoe meer CO2 je in de bak wilt des te groter moet je reactor fles of jerrycan wezen. Klinkt logisch, toch? Als richtwaarde kan hierbij de onderstaande tabel dienen.
Als we dus een aquarium met een inhoud van 100 liter hebben en we willen ca. 15 mg/ltr CO2 in de bak dan moeten we dus een fles van minimaal 1,5 liter nemen. Als we een gelijkmatiger CO2 afgifte willen dan kunnen we ook twee flessen parallel zetten zodat die flessen samen toch de juiste inhoud geven.
Hierboven is de eenvoudigste opzet weergegeven. Een fles en een slangetje naar de diffusor (een uitstromer als op het schemaatje of een omgekeerd bakje als op de foto). Simpeler kan het niet. Een kwartiertje knutselen en je hebt het al gemaakt!
Het nadeel van deze opstelling is dat mocht het gistmengsel gaan schuimen dat dan alle gisttroep ook meteen in de bak zit! De kans is niet groot, maar niet 100% uit te sluiten. Daarom zien we vaak een opzet waarbij achter die gistfles nog een tweede flesje is geplaatst waar alleen water in zit. Dit wordt wel de wasfles genoemd. Het CO2 wordt via een slangetje onderin de fles toegevoerd. Bubbelt naar boven en daar bovenin de fles wordt CO2 het weer opgevangen en gaat dan verder naar de diffusor. Als nu de gisting gaat schuimen komt het broeisel in de wasfles en niet in het aquarium terecht. Een wat veiliger oplossing dus. Als wasfles kunnen we mooi zo’n klein 0,3 ltr cola- of spa rood flesje gebruiken. Het hoeft echt niet zo’n joekel van een 1 liter colafles te wezen.
Vaak wordt ook gedacht dat zo’n wasfles de alcoholdampen en andere vluchtige stoffen die uit de gistfles komen absorbeerd en zo voorkomt dat die dampen in het aquarium komen. Dat klopt…..In het begin. Maar al na korte tijd verdwijnen die dampen ook uit het water van de wasfles en komen alsnog in het aquarium. Dat beetje alcoholdamp en ethers die in de bak komen kunnen echt geen kwaad en die worden door de aanwezige bacteriën maar wat graag opgepeuzeld!
Over alcohol, C:N ratio en nitraatHet leuke aan een aquarium is…..Je sleutelt aan een faktor en andere faktoren veranderen mee. Bij het gebruik van bio-CO2 is dat al niet anders. Want we konden het al lezen, behalve CO2 komen er ook alcohol en andere vluchtige koolwaterstoffen in de bak. Die koolstof, nou daar weten de bacterien wel raad mee. Die worden gebruikt voor de groei van de bacterien. Nou valt het gelukkig met de hoeveelheid koolstof die door bio-CO2 in de bak komt nog wel mee. Toch is het zo dat hierdoor de C:N ratio iets verschuift (wordt hoger). De nitrificatie wordt wat minder, denitrificatie zal wat meer worden. In mijn kleine bak heb ik geen verschil in nitraatwaarden kunnen meten tussen werken met bio-CO2 of gewone CO2. Toch bestaat het effekt wel degelijk! Een beetje wodka (1,5 ml op 100 liter) toegevoegd aan de bak (het bocht is toch niet te zuipen) en het nitraatpeil daalde langzaam met de tijd! Dus het toevoegen van organische koolstof bijv. in de vorm van wodka/alcohol werkt niet alleen bij denitrificatiefilters maar ook rechtstreeks in de bak, maar ik zou het verder dus niet doen….zeker niet voor een plantenbak met nitraattekort! |
Hebben we een wat groter aquarium of willen we een gelijkmatiger CO2 produktie dan kunnen we ook twee gistflessen parallel zetten. De ene fles zit dan nog op z’n normale CO2 capaciteit terwijl de andere dan al begint aan te lopen. De wasfles is dan voor beide flessen samen.
Het schema hierboven spreekt hierbij denk ik voor zich. Op de foto is te zien hoe een gistfles in het aquarium is opgenomen (fles met blauwe dop). Parallel daaraan staat buiten de bak een jerrycan van 5 liter. Die jerrycan is gevuld met een suikergelei zodat de CO2 produktie lang en gelijkmatig doorloopt. Die 5 liter can staat dan zo’n 3-4 weken te pruttelen. Dit is eigenlijk mijn zomeropstelling. In de winter is het op de slaapkamer te koud voor die jerrycan buiten de bak en valt de produktie in de 5 liter can stil. Dan wordt er alleen op de binnenunit gedraaid.
Uiteraard kunnen we het systeem nog meer geavanceerd maken. Wat te denken van een nachtschakeling waarbij ’s nachts aan het aquarium geen CO2 meer wordt toegevoerd. Dit kunnen we maken door met een magneetventiel de CO2 te schakelen. Net zoals bij installaties met CO2 gasflessen. Alleen we moeten er wel rekening mee houden dat de CO2 produktie in een gistfles gewoon doorgaat! Ook als we dus het zaakje dicht zetten. De druk kan dan hoog oplopen in de fles (tot wel een dikke 3 bar!) met als gevolg dat de zaak uit elkaar klapt!!. We moeten bij een nachtschakeling dus ervoor zorgen dat de CO2 produktie door kan lopen en de overtollige produktie naar buiten het aquarium afvoeren. Het schema hieronder geeft een voorbeeld van hoe dat zou kunnen.
Hou dan met zo’n nachtschakeling er wel rekening mee dat het magneetventiel precies andersom werkt als bij een CO2 systeem op flessen. Bij een systeem op flessen wordt de CO2 toevoer gestopt door het magneetventiel te sluiten. Bij dit systeem wordt de CO2 toevoer gestopt door het magneetventiel te openen!
En verder is zo’n bio-CO2 opzet nog verder te verfijnen. Ikzelf zit er aan te denken om in die 5 liter jerrycan een verwarmingselement te hangen en zo op temperatuur te houden. Ook voorschakelapparaten kunnen gebruikt worden om e.e.a. op temperatuur te houden. Of de fles in een emmer met water en daarin een verwarmingselement. Afijn, de knutselmogelijkheden met bio-CO2 zijn eindeloos!
Pfffftttt!! over lekken in bio CO2 systemen
De verhalen zijn er in overvloed. bio-CO2 constructies die maar blijven lekken en geen CO2 willen leveren. Fietsventielen, siliconen, slangpilaren, tape, allerlei constructies worden bedacht om de doorvoeringen van de slangen luchtdicht te krijgen. Lijm, siliconen e.d. het hecht allemaal erg slecht op die kunststof doppen. Op zich zijn er vier faktoren van belang om e.e.a. luchtdicht te krijgen (de laatste faktor valt nogal mee trouwens)
- De goede flexibele slang
- Een strakke doorvoer door doppen
- Degelijke T-stukken
- Een lage druk in het systeem
De pvc-slang en siliconen slang zoals die vaak wordt gebruikt is nogal stug dat maakt het vaak moeilijk om de doorvoeringen luchtdicht te krijgen. Ook ik heb in het begin liggen prutsen met luchtslangen en niet zonder problemen. Zelf gebruik ik nu Vitryl siliconenslang. Dit is een zeer flexibele siliconenslang die zich zeer goed zet in de doorvoering. Deze siliconenslang is te verkrijgen bij “Wildkamp”. Het spul is niet echt goedkoop (ca. 2,25 Euri per meter) maar gelukkig heb je ook niet veel nodig.
Je kunt de slang herkennen doordat deze duidelijk witter en flexibeler is als de slangen die we voor onze luchtpompjes gebruiken. Bovendien lekt deze slang wat minder CO2 door de wand van de slang omdat ie fijner is vernet. Daarom wordt vaak ook aangeraden om speciale slang voor CO2 te gebruiken. Maar met de lage drukken waarop wij werken zijn die verliezen erg klein. Ik gebruik die Vitryl siliconenslang al jaren en heb zelden/bijna nooit last van lekkage of van het niet op druk komen van de bio-CO2.
De diameter van de doorvoering is van groot belang!! Te groot en de slang past te gemakkelijk door het geboorde gaatje, gevolg?…..lekkage. Je moet dus de diameter van het gaatje in de dop sowieso kleiner maken dan de buitendiameter van de slang. Die slang van de Wildkamp heeft een inwendige diameter van 4 mm en een uitwendige van 6 mm. Ik boor het gaatje dan 5 mm groot. Dankzij de grote flexibiliteit wil de slang redelijk goed door het kleinere gaatje van de dop en dicht e.e.a. prima af zonder lekkage en gepruts met lijm e.d.
Een ander lekkage punt is vaak bij de doppen van de fles. Zeker als ze wat vaker gebruikt zijn. De simpelste oplossing is een nieuwe fles en een nieuwe dop. Het kost toch niks. Maar ook wat witte teflon tape om de schroefdraad van flessehals wil wel eens helpen.
Hoe hoger de druk in het bio-CO2 systeem des te groter de kans op lekkages. Die druk wordt voornamelijk bepaald door de weerstand in de diffusor en de waterhoogte in aquarium en wasfles. Een uitstroomsteentje kent een hogere tegendruk als dat het systeem gewoon vrij kan uitbubbelen. Erg kritisch is dit allemaal niet. Met de juiste doorvoeringen en slang heb ik ook bij hogere drukken geen lekkage problemen gehad. Maar als een systeem al kritisch is qua lekkage dan kan dit vaak net teveel zijn.
Soms hoor je ook zeggen, als ik de bio-CO2 fles onder de bak zet dan moet ie een hogere druk overwinnen dan dat ik de fles naast of boven de bak zet. In theorie is dat zo maar in de praktijk bepaald de waterhoogte in de wasfles en in het aquarium de druk in het bio-CO2 systeem. Of ik de gistfles nu onder of naast de bak zet dat maakt voor de druk vrijwel niet uit. Het onderstaande rekenvoorbeeld laat het wat duidelijker zien.
De leidingweerstanden verwaarlozen we. Die is zo klein met die paar bubbels. Dan krijgen we:
Met dichtheid water (rho) = 1000 kg/m3, dichtheid CO2 = 2 kg/m3 zwaartekrachtversnelling (g) = 10 m/s2
Voor systeem met fles onder de bak dP = rho x g x dH Voor de druk in de gistfles door waterdruk van aquarium (H1) dP = 1000 x 10 x 0,5 = 5.000 Pa Voor druk in de gistfles door de waterdruk van de wasfles (H2) dP = 1000 x 10 x 0,1 = 1.000 Pa Druk in de gistfles door het hoogteverschil H3 dP = 2 * 10 * 0,8 = 16 PaTotale druk: 6.016 Pa De atmosferische druk is 1000 mbar. De druk in de gistfles is dan 1060,2 mbar |
Voor systeem met fles naast de bak dP = rho x g x dH Druk door aquarium (H1) dP = 1000 x 10 x 0,5 = 5.000 Pa Druk door wasfles (H2) dP = 1000 x 10 x 0,1 = 1.000 Pa Drukverschil door hoogteverschil (H3) dP = 2 * 10 * -0,2 = -4 PaTotale druk: 5.996 Pa De atmosferische druk is 1000 mbar. De druk in de gistfles is dan 1059,9 mbar |
Afijn, theoretisch geneuzel allemaal, maar we zien dus dat het qua druk in de gistfles niet uitmaakt of je hem nou onder, naast of boven de bak zet. De waterdruk heeft veel meer invloed dan het beetje van de CO2 kolom. Ook wel logisch. De dichtheid van water is immers 500x zo groot! (1000 kg/m3/ 2 kg/m3). De invloed van een extra centimeter kolom water is dus ook 500x zo groot als van een extra centimeter langere kolom CO2.
Nog alle zaken kort op een rijtje voor een goed Bio CO2 systeem:Grootte van de gistfles is afhankelijk van grootte aquarium en gewenste CO2 gehalteEen wasfles is een extra veiligheid die het schuim tegen houdt van de gistingEen wasfles helpt niet om alcoholdampen e.d. in het aquarium te verhinderenGistflessen kunnen goed parallel geschakeld worden (zelfs in serie kan)Bij nachtafschakeling van CO2 gaat de CO2 produktie door en moet dus afgeblazen wordenEen magneetventiel bij bio-CO2 moet net andersom aangestuurd wordenDe doppen zijn meest kritisch qua afdichting (gaatje kleiner boren dan de slang, geschikte slang gebruiken)bio-CO2 fles boven of onder de bak heeft nauwelijks invloed op de gasdruk in het systeem |