Без кейворду

Озон і рифовий акваріум, частина 3: Зміни в рифовому акваріумі після введення озону

Озонова зона часто використовується акваріумістами для “очищення” води у рифових акваріумах. Для більшості акваріумістів це означає зробити воду візуально прозорішою, тому вони вирішують почати використовувати озон для покращення прозорості. Однак не всі помічають такі покращення, а деякі акваріумісти були розчаровані. Яких змін можна очікувати після початку використання озону?

Ця стаття є третьою в серії статей, в яких розглядаються деталі озону та його використання в рифових акваріумах:

У першій статті цієї серії було детально описано, що таке озон і як він реагує з морською водою. Вона також пов’язувала передбачувані переваги озону з реальними хімічними та біохімічними змінами, які він може спричинити. У другій статті описано обладнання і процеси, що використовуються для безпечного і ефективного застосування озону в рифових акваріумах. Ця третя стаття детально описує зміни, що спостерігаються в моїй акваріумній системі після введення озону. Сподіваємось, що за допомогою фотографій та вимірювань акваріумісти зможуть досягти розуміння ймовірних переваг озону, перш ніж витрачати час та гроші, необхідні для того, щоб спробувати його на собі. Хоча результати не будуть безпосередньо перекладені на кожен рифовий акваріум, моя практика утримання не є незвичайною, і ці результати, здається, відображають результати, знайдені широким колом акваріумістів, які використовували озон аналогічно.

Розділи такі:

• Вступ
• Зміни ОВП
• Вимірювання ОВП
• Прозорість води
• Ріст водоростей
• Реакція організмів
• Рівень кисню
• Вплив осушення повітря
• Знезараження води озонуванням
• Обробка активованим вугіллям
• Висновки про реакційні камери
• Деталі моєї акваріумної системи
• Висновки
• Список використаної літератури

У наступних розділах детально описані різноманітні візуальні та хімічні зміни, які я помітив у своєму акваріумі після введення озону. У більшості випадків я порівнюю вимірювання або фотографії до і після, щоб показати ефекти. Більшість випадків “після” відбулися через два тижні після введення озону, але деякі були зареєстровані або постійно контролювалися протягом двох місяців.

Для того, щоб оцінити, чи будуть ефекти, отримані в моєму акваріумі, поширюватися на інші акваріуми, важливо розуміти, як утримується мій акваріум і як використовувався озон.

Озон подавався за допомогою генератора озону коронного розряду Aqua Medic 100 мг/год. У більшості випадків повітряний насос Optima пропускав повітря через осушувач повітря Red Sea (модель 500 г), а потім в генератор озону. Я також експериментував з глибоководним повітряним насосом Tetratec Deep Water, не помітивши особливої різниці. Потім повітряно-озонова суміш змішувалася з акваріумною водою трьома різними способами: озоновий реактор Coralife, мій скіммер (ETS 800 Gemini) або трубчастий реактор моєї власної конструкції. Відпрацьоване повітря і вода пропускалися через гранульоване активоване вугілля (GAC) перед поверненням в кімнату і акваріум відповідно (за винятком використання скімера, де GAC не застосовувався).

Моя акваріумна система складається з двох основних резервуарів (120 галонів і 90 галонів) і різноманітних відстійників і допоміжних систем, включаючи скіммер, великі макроводорості і заповнені піском рефугіуми. Акваріуми містять різноманітні види риб, живі камені, пісок і безхребетних, включаючи як тверді, так і м’які корали. Одним словом, це типові “змішані” рифові акваріуми. Наприкінці цієї статті є розділ, який детально описує характер моєї акваріумної системи, щоб акваріумісти могли зрозуміти, чи відрізняється їх система від моєї якимось важливим чином(ами).

W hen ozone is first added to reef aquaria, ORP (oxidation reduction potential) rises. What exactly this means on a molecular level is complicated and not well understood, but it is the expected result of oxidizing the various redox active chemical species in the water. Some aquarists see a big rise in ORP – large enough that they need to control the ozone generator so that the ORP does not rise too high (>450-500 мВ). Інші бачать відносно невелике зростання, і все ще мають ОВП в діапазоні 300 мВ навіть після використання зазвичай рекомендованої кількості озону. Деякі навіть виявляють, що він залишається у верхньому діапазоні 200 мВ. Акваріумістам важливо пам’ятати про цю мінливість, і вони не повинні робити висновок про наявність проблеми, якщо ОВП залишається досить “низьким”.

За відсутності озону мій акваріум, здається, має ОВП, який коливається в діапазоні від середнього до верхнього 200 мВ. Хоча я ретельно контролював ОВП при додаванні озону, щоб переконатися, що не переборщив з додаванням, таке занепокоєння було необґрунтованим. Навіть при додаванні озону на повну потужність (100 мг/год, як заявлено Aqua Medic; еквівалентно приблизно 0,5 мг/год/галон об’єму дисплея або 0,3 мг/год/галон у всій системі), ОВП ніколи не піднімався вище приблизно 335 мВ. Навіть з недавно висушеним осушувачем в осушувачі повітря, свіжоочищеним скіммером і озоном, доданим в будь-який з пристроїв, які я використовував (озоновий реактор Coralife, прямо в скіммер або мій трубчастий реактор), ОВП ніколи не був вище цього показника. Навіть при використанні через скіммер без обробки стоків активованим вугіллям ОВП не був вищим. Отже, мені не потрібно було використовувати озон на контролері.

Чи додавався озон? Очевидно, так. ОВП води на виході з мого трубчастого реактора становив 680 мВ. Я також зміг виявити залишковий вміст озону/ООС в 0,1 – 0,24 ppm хлорного еквіваленту (деталі таких методів тестування наведені в розділі про повітряний потік в попередній статті). Отже, озон мав бажаний вплив на воду в реакторі.

Чи зросло б ОВП більше з додатковим озоном? Безумовно, так. Але використання більшої кількості озону спричиняє більший ризик шкоди від передозування, і це може не призвести до подальшого покращення основної причини його використання: прозорості води. Більша кількість озону могла б призвести до більшої дезінфекції води в озоновій реакційній камері і, можливо, до подальшого зниження рівня розчинених органічних речовин, але я не впевнений, що будь-який з цих ефектів є обов’язково корисним.

Оскільки багато акваріумістів зосереджуються на рівнях ОВП при використанні озону, останнє повторне застереження щодо ускладнень, притаманних вимірюванню ОВП, разом з деякими прикладами, є виправданим. ОВП не є простим вимірюванням, як pH. Металевий наконечник зонду дуже чутливий до того, що на ньому зв’язано, і можуть знадобитися дні, щоб він покрився органікою та іншими матеріалами у воді рифового акваріума. Отже, коли зонд вперше поміщається в рифову систему, ОВП може дрейфувати протягом досить тривалого часу, оскільки ці процеси відбуваються повільно. Більше того, кожного разу, коли зонд калібрується або переміщується в інший розчин, йому знову може знадобитися кілька днів, щоб знову закріпитися в акваріумі.

Для всіх вимірювань я використовував зонд Pinpoint ORP, приєднаний до pH/ORP-метра Orion 710A. Правильність роботи перевірялася за допомогою одноразових калібрувальних розчинів Pinpoint з напругою 400 мВ.

Ось кілька прикладів очевидних ускладнень при вимірюванні ОВП:

1. Після використання озону протягом декількох тижнів в моїй системі, ОВП коливався в діапазоні 300-330 мВ, в залежності від рН і того, чи чистив я недавно скіммер. Видалення зонда для калібрування комерційною рідиною 400 мВ (American Marine/Pinpoint) завжди показувало близько 410 мВ через 30-60 хвилин, що я вирішив, що було досить близько.

Потім зонд використовувався для вимірювання високоокислювальної рідини, що виходить з озонової реакційної камери (680 мВ) протягом 24 годин. Після повернення зонда в акваріум ОВП показував лише 276 мВ і залишався приблизно на цьому рівні протягом декількох днів.

Помістивши його назад в інший калібрувальний пакет на 400 мВ, ОВП все ще становив близько 410 мВ, як і раніше. Потім повернення зонда в акваріум дало ОВП, яке повільно зростало, і через 24 години знову перевищило 300 мВ.

Я не вірю, що ОВП акваріума виявився незвично низьким одразу після того, як зонд потрапив у високоокислювальну рідину. Я вірю, що ОВП-зонди можуть зберігати пам’ять про те, чому вони піддавалися, що здійснюється через зміни в органічних матеріалах, пов’язаних з поверхнею зонда. Вплив різних розчинів, навіть калібрувальних розчинів, може змінити природу цих зв’язаних органічних речовин таким чином, що це може вплинути на ОВП, який вимірюється протягом декількох днів після початкового впливу.

2. Багато акваріумістів виявляють, що ОВП зростає протягом багатьох днів або тижнів, коли зонд знаходиться у воді їх акваріума. Це зростання може бути пов’язане з водоростями, що ростуть на ньому, виділяючи O₂ та інші окислювачі дуже близько до металевого наконечника. Ці акваріумісти вважають, що обережне очищення зонду ОВП часто призводить до того, що значення ОВП повертається до попередніх рівнів. Я не помітив цього ефекту, але мій ORP-зонд зберігається в абсолютно темному відстійнику.

Таким чином, акваріумісти повинні бути обережними з інтерпретацією ОВП. Невеликі зміни можуть бути викликані факторами, не пов’язаними з використанням озону як такого (наприклад, рН або органічні речовини, що зв’язуються з зондом). Всі вимірювання ОВП слід розглядати як такі, що мають відносно велику “невизначеність”, коли вони порівнюються з іншими акваріумами, можливо, порядку +/- 25 ppm або більше. Зміни, що спостерігаються в одному акваріумі з плином часу, можуть бути більш корисними та інтерпретованими, ніж порівняння між системами.

Підвищення прозорості води є основною причиною того, що багато рифових акваріумістів вирішили використовувати озон. Більшість, але не всі акваріумісти повідомляють про підвищення прозорості води після введення озону. Зверніть увагу, що цей ефект в першу чергу зменшує пожовтіння води, а не стільки (хоча, можливо, деякі) індивідуально видимі частинки у воді.

Для того, щоб оцінити прозорість води, я сфотографував білосніжний шматок пластику по всій довжині свого акваріума. Я використовував цифрову дзеркальну камеру (Konica Minolta 7D), яку можна було встановити на фіксовану колірну температуру. Я робив фотографії з налаштуваннями 5500K і 9900K (я не зміг вибрати 10000K). Зрештою, серія фотографій показує подібні зміни, хоча один набір явно синіший за інший.

На малюнку 1 показані фотографії до і через два тижні після ініціювання озону. Фотографії були зроблені з абсолютно однаковими налаштуваннями камери (колірна температура 9900K, однакова фокусна відстань, витримка, час експозиції і т.д.). Очевидно, що вода була більш жовтою до початку дії озону.

Малюнок 1. Дві цифрові фотографії пластикового стержня, зроблені через чотири фути акваріумної води. Знімок зліва зроблений до використання озону, а знімок справа – після двох тижнів використання озону. Номери були написані на пластині маркувальними ручками. Всі налаштування фотоапарата були ідентичні.

Фотографії всього акваріума не показують очевидних змін, і ця складність була відзначена багатьма акваріумістами, які намагалися показати зміни в прозорості води. Фотографії всього акваріума до і після (Малюнок 2) показують невелику видиму різницю. Тим не менш, поліпшення прозорості було помітно як для моєї сім’ї, так і для мене. Хоча воно не було таким драматичним, як у деяких звітах, воно було значним.

Малюнок 2. Загальні фотографії мого 120-галонного рифового акваріума. Верхня була зроблена до додавання озону, а нижня – після двох тижнів використання озону. Всі налаштування камери були ідентичні.

Я також намагався контролювати проникнення світла за допомогою люксметра (вимірювача інтенсивності світла) на дні акваріума. На жаль, варіації від секунди до секунди і варіації в показаннях при дуже незначних змінах в розташуванні були більшими, ніж будь-які зміни, викликані змінами в прозорості води.

Другим потенційним способом вимірювання проникнення світла є загальна експозиція фотографій. На рисунку 3 показано акваріум, сфотографований з певною експозицією до застосування озону (вгорі) та з трьома дещо різними експозиціями після двох тижнів використання озону. Грубе порівняння яскравості цих різних фотографій свідчить про те, що фотографія “до” має подібну яскравість до дещо менш експонованої фотографії “після” (між 0,67 та 1,00 експозицією). На рисунку 4 показано аналогічне порівняння з ще меншою експозицією (в 0,5 рази меншою за нормальну). Очевидно, що вона виглядає темнішою, ніж фотографія “до” за нормальної експозиції. Отже, хоча це порівняння і не є особливо кількісним, воно узгоджується з дещо більшим проникненням світла в пост-озоновій ситуації. Аналогічне порівняння і висновок можна зробити з яскравості двох половинок рисунка 1.

Малюнок 3. Загальні фотографії мого 120-галонного рифового акваріума. Верхні фотографії були зроблені до додавання озону, і всі вони зроблені з однаковою експозицією (як на малюнку 2). Нижня серія була зроблена після двох тижнів застосування озону і показана з трьома різними рівнями експозиції (0,67x, 1,0x і 1,33x).

Малюнок 4. Загальні фотографії мого 120-галонного рифового акваріума. Верхні були зроблені до додавання озону, і всі вони зроблені з однаковою експозицією (як на малюнках 2 і 3). Нижня серія була зроблена через два тижні після додавання озону і показана при трьох різних рівнях експозиції (0,5x, 0,67x і 1,0x).

Акваріумісти іноді повідомляють про зменшення росту водоростей після введення озону. Однак зрозуміти, як це могло статися, дещо складно. Якщо окислення озоном зробить розчинні органічні матеріали більш біологічно розкладними для бактерій, це може збільшити ріст бактерій. Зростання бактерій може призвести до зменшення кількості поживних речовин, оскільки бактерії споживають їх, як це часто спостерігається при дозуванні органічних джерел вуглецю, таких як ацетат (оцет) або етанол (горілка).

Однак ефект може бути пов’язаний і з більш езотеричними змінами, такими як зміна доступності заліза або інших поживних металів (шляхом зміни стану окислення металу або зв’язування органічними речовинами). Такі ефекти обговорювалися в попередній статті. Тим не менш, зв’язок між такими змінами, потенційно викликаними озоном, і ростом водоростей не доведений.

Крім того, хоча деякі акваріумісти повідомляють про зменшення росту водоростей при використанні озону, багато хто цього не робить. У своїх тестах я встановив фотозапис, який можна використовувати для оцінки швидкості росту. Як і в попередній статті, де розглядався вплив додавання діоксиду кремнію на ріст зелених водоростей і діатомових водоростей, я сфотографував внутрішню частину переднього скла акваріума через його бічну стінку (рис. 5). З часом водорості розростаються, і дзеркальна внутрішня поверхня затуманюється ними. Відстеження цього росту в часі дозволяє мені оцінити ріст водоростей в акваріумі.

Малюнок 5. Фотографії внутрішньої сторони переднього скла, зроблені через бічну панель мого 120-галонного рифового акваріума перед початком озонування. Скло було зішкребене дочиста, і фотографії були зроблені пізніше того ж дня, а потім через два, три і чотири дні, показуючи ріст водоростей на склі.

Така серія фотографій була зроблена до початку використання озону, а потім після початку використання озону (рис. 6). З цих фотографій не видно, що відбулося якесь зменшення швидкості росту водоростей на склі. Оскільки в той час у мене не було того, що я б описав як проблемні водорості в інших місцях основного акваріума, я не відстежував жодних інших ділянок. Висновок про те, що озон не змінив зростання зелених водоростей, однак, також узгоджується з моїм сприйняттям самого основного акваріума.

Малюнок 6. Фотографії внутрішньої сторони переднього скла, зроблені через бічну панель мого 120-галонного рифового акваріума через два тижні після введення озону. Скло було зішкребене дочиста, і фотографії були зроблені пізніше того ж дня, а потім через два, три і чотири дні, показуючи ріст водоростей на склі. Прогресія досить схожа на рисунок 5, який був зроблений до використання озону.

У той час, коли проводилися ці експерименти, на склі 90-галонного акваріума в моєму підвалі була легко помітна ділянка росту ціанобактерій. Я спостерігав за цією плямою протягом декількох тижнів, до і після початку використання озону. Вона повільно росла протягом цього періоду, і продовжувала рости після того, як був запущений озон. Він не зменшився, як спостерігали деякі акваріумісти, помітно, коли почав діяти озон.

Отже, мій висновок полягає в тому, що озон не зменшив ріст водоростей або ціанобактерій в моєму акваріумі. Інші акваріуми можуть мати інші результати, наприклад, використовуючи більше озону для досягнення більш високого ОВП, або маючи загалом іншу практику утримання.

Реакція організмів

Деякі акваріумісти повідомляють про видимі зміни у великих організмах після введення озону. Деякі акваріумісти відзначають такі зміни, як відмінності в довжині коралових поліпів. Я не помітив таких змін у різних коралів та інших безхребетних у своєму акваріумі, включаючи як тверді, так і м’які корали та велику анемону H. crispa. Фактично, жоден організм не відреагував помітно. На рисунку 7 показані деякі типові приклади до і після, зроблені як для спостереження за розширенням організму і т.д., так і для порівняння його видимого кольору або яскравості при фотографуванні в ідентичних умовах. Жодних відмінностей у зовнішньому вигляді на фотографіях не було помічено ні мною, ні членами моєї сім’ї. Я також не помітив ніякого скорочення видів, які, як відомо, харчуються органікою або твердими частинками.

До озону
Після озону

Малюнок 7. Фотографії трьох репрезентативних акваріумних організмів, зроблені до і через два тижні після введення озону. Не можна відзначити жодних очевидних відмінностей ні в атрибутах, таких як розширення поліпів, ні в їх видимому забарвленні.

Деякі акваріумісти і навіть деякі виробники озонового обладнання стверджують, що рівень кисню в акваріумі підвищується завдяки використанню озону. Це твердження потенційно ґрунтується на двох речах: розщепленні озону та побічних продуктів озону з утворенням О2 і тому факті, що багато озону та побічних продуктів озону утворюють O₂і на тому факті, що в багатьох озонових реакційних камерах повітря і вода змішуються під тиском, що потенційно призводить до утворення більшої кількості O₂у воду. Використання генератора озону, який подає 100 мг/год (1,7 мг/хв) озону в озонову реакційну камеру зі швидкістю потоку 0,5 галонів на хвилину (2 літри на хвилину), теоретично може підвищити рівень кисню на 1,7 мг/хв/2 літри на хвилину = 0,8 мг/л = 0,8 ppm O₂. Звичайно, генератор може виробляти менше, ніж його номінальна потужність, і частина озону буде втрачатися в повітря. Тим не менш, існує потенціал для підвищення вмісту кисню у стічних водах.

У багатьох акваріумах спостерігається падіння рівня кисню вночі, навіть якщо вони здаються добре аерованими. Навіть природні рифи демонструють добові зміни рівня кисню, з коливаннями від 7-8 ppm O₂ для денного максимуму і 5-6,5 ppm O₂ для добового мінімуму в деяких випадках. У моєму випадку, коли великі рефугіуми освітлені 24 години на добу, я не бачу значного нічного падіння рівня кисню (хоча я вимірював не високочутливим вимірювачем, а звичайним кисневим тестом), але вимірювання, які я зробив, свідчать про невелике падіння (див. нижче).

Я отримав наступні результати тестування до і після використання озону в моїй системі:

До озону: Основний 120-галонний бак безпосередньо перед увімкненням світла: 5-6 ppm O₂ Основний 120-галонний резервуар безпосередньо перед вимкненням світла: 6-7 ppm O₂ Рефугіум 1 (завжди горить) безпосередньо перед увімкненням головного світла: 6-7 ppm O₂ Рефугіум 1 (завжди горить) безпосередньо перед вимкненням основного світла: 6-7 ppm O₂ Рефугіум 2 (завжди горить) безпосередньо перед увімкненням основного освітлення: 6-7 ppm O₂ Рефугіум 2 (завжди горить) безпосередньо перед вимкненням основного світла: 6-7 ppm O₂

Після озону: Основний 120-галонний резервуар безпосередньо перед увімкненням світла: 6 ppm O₂ Основний 120-галонний бак безпосередньо перед вимкненням світла: 7 ppm O₂ Стік реактора озонової трубки після активованого вугілля: 6-7 ppm O₂ Відстійник безпосередньо перед вимкненням світла: 7 ppm O₂

Суворе прочитання отриманих мною значень свідчить про невелике підвищення від 0 до 1 проміле O₂ в моєму основному резервуарі. Однак набір важко читати в діапазоні 5-8 ppm, тому кисень міг піднятися на 0-1 ppm, або більше, або, можливо, взагалі не піднятися. Ефект, якщо він реальний, може бути набагато більшим в акваріумі, де кисень падає набагато більше вночі (тобто в акваріумі без рефугіуму, що освітлюється вночі, або в акваріумі з меншою аерацією).

Вплив осушення повітря

Багато акваріумістів використовують осушувачі повітря, щоб максимізувати ефективність генераторів озону, які використовують коронний розряд. Я протестував дію осушувача повітря трубчастого типу “Червоне море”. Я використовував модель вагою 500 г (є друга модель вдвічі меншого розміру). Для того, щоб визначити її вплив, я виміряв вміст озону і побічних продуктів озону (ППО) у стічних водах озонового реактора до того, як вони потрапляли на вугілля. Для цих експериментів я використовував свій трубчастий реактор зі швидкістю потоку води 0,6 галонів на хвилину і потоком повітря, який становив дуже приблизно третину від цього (виходячи з відносного об’єму повітря і води всередині трубки).

Відносна вологість повітря, виміряна в різних місцях мого підвального рибника, становила 10-30% (вище біля відкритого рефугіуму). Температура повітря в цих місцях становила 65-70 ° F, забезпечуючи точку роси 40-50 ° F (5-10 ° C) Повітряний насос, що приводить в дію озонову систему, був переміщений в ці різні місця і утримувався на місці, поки проводилося вимірювання залишкового окислювача (OPO) на стоках реактора (перед активованим вугіллям). Результати наведені в Таблиці 1.

Таблиця 1. Вплив осушення повітря на ефективність озонування:
Вміст ОР у стоках реактора (еквіваленти хлору, ppm)
від 0,18 до 0,20 ppm

З цих даних випливає, що вплив осушувача був мінімальним у випробуваних умовах. Можливо, ця сушарка не дуже ефективно знижує точку роси до дуже низьких рівнів, які часто обговорюються стосовно утворення озону (ві д-30° C д о-80° C). Або, можливо, сам генератор озону не настільки чутливий до вологості, як стверджується в літературі. У будь-якому випадку, наведені тут дані не підтверджують, що осушувач повітря є критично важливим обладнанням.

Знезараження води за допомогою озонування

У першій статті цієї серії я обговорював, як використовується озон, коли дезінфекція є бажаною кінцевою метою. Там я заявив, що не вірю, що більшість акваріумістів використовують достатню кількість озону протягом досить тривалого часу контакту для особливо ефективної дезінфекції, хоча деякі бактерії можуть бути вбиті у воді в озоновому реакторі. Тепер, коли у мене є вимірювання, ми можемо повернутися назад і подивитися, чи це все ще відповідає дійсності.

Наприклад, мій трубчастий реактор був найефективнішим способом використання озону, з типовим виміряним впливом 0,2 ppm еквівалентів хлору (0,14 ppm еквівалентів озону) протягом приблизно 45 секунд впливу. При використанні скімера цей час контакту скорочується до декількох секунд. У попередній статті я показав, що вплив 0,5 ppm озону (невідомий час контакту) в системі морської води не зменшує бактеріальне навантаження в системі в цілому. У прісноводних системах, де бактерії, як вважається, легше вбити, оскільки озон не так швидко реагує з неорганічними іонами, такими як бромід, вплив озону від 1,0 до 1,3 проміле на воду протягом 35 секунд зменшував бактеріальне навантаження системи на 40-90%. Тут кількість використаного озону майже в 10 разів менша, і це морська вода, тому очікується, що скорочення буде меншим.

Проте, частина організмів у реакторі цілком може загинути. Дріжджі, наприклад, у прісній воді при рН 8,5 гинуть на 90% після впливу 0,45 ppm озону протягом 45 секунд. 1 Заощаджуйте з розпродажем продуктів в газеті Publix на цьому тижні. Тут ми маємо приблизно третину цієї кількості озону, так що принаймні в прісній воді значна частина цих організмів буде вбита. Скорочення часу контакту до 5 секунд знизило ефективність знищення до менш ніж 50%.

Обробка активованим вугіллям

Важливо обробляти як повітря, так і воду, що виходять з озонового реактора, перед тим, як вони потрапляють в акваріум і в повітря приміщення. У більшості експериментів, які я проводив, я використовував саморобну колонку GAC (гранульоване активоване вугілля), яка обробляла і повітря, і воду одночасно. Це лікування досягається, як детально описано раніше, шляхом вставки трубки, що несе озоновану суміш повітря і води на кілька дюймів нижче поверхні 20-дюймової ~20-дюймової вертикальної колони GAC. Вода проходить вниз по колоні і потрапляє у відстійник, а повітря може виходити, рухаючись вгору або вниз по колоні через GAC. При використанні озонового реактора Coralife фактично є дві трубки, що виводять стічні води, одна з яких несе воду, а інша – і воду, і повітря. Вони обидві обробляються, як описано вище

Ефективність даної вугільної колонки для очищення повітря легко встановити якісно по запаху. При нормальній роботі в підвальному приміщенні, де знаходиться мій відстійник і акваріумне обладнання, ніякого запаху не відчувається. Слабкий запах озону можна виявити, понюхавши безпосередньо біля поверхні вугільної колонки, але не інакше. На мою думку, цей рівень очищення забезпечує достатнє зниження рівня озону, щоб бути прийнятно безпечним.

Однак, якщо трубу, якою виводяться відходи озонового реактора, витягнути вгору так, що вода потрапляє в колонку, а повітря просто витікає в приміщення, то весь підвал сильно пахне озоном. Отже, при нормальній роботі ГАК дає бажаний ефект каталітичного розщеплення газової фази озону до того, як він встигає вийти з реактора.

Для того, щоб оцінити вплив GAC на воду, вода може бути протестована на вміст озону і побічних продуктів озону (ППО) до і після GAC. Використовуючи свій трубчастий реактор зі швидкістю потоку води близько 0,5 галонів на хвилину, я виявив, що залишковий окислювач становив 0,10 – 0,24 ppm еквівалентів хлору перед активованим вугіллям. Після активованого вугілля стічні води мали рівень окислювача 0,04 ppm еквівалентів хлору або менше.

При використанні озонового реактора Coralife в якості реакційної камери швидкість потоку води була встановлена на рівні 0,44 галонів на хвилину, з додатковими 0,05 галонів на хвилину води в повітряно-водяному переливі. Обидва ці потоки води були протестовані. Я виявив 0,5 ppm еквівалентів хлору в потоці повітря/води і від 0,02 до 0,04 ppm еквівалентів хлору в первинному потоці води перед GAC. Таким чином, комбінований потік буде мати рівень близько 0,09 ppm еквівалентів хлору. Після активованого вугілля не було виявлено жодного окислювача (

Висновки про реакційні камери

Озоновий реактор Coralife не справив на мене враження ефективного пристрою для контакту озону з акваріумною водою. Його було важко збирати і розбирати, а через кілька разів внутрішні деталі почали розвалюватися. Я також не зміг домогтися надійного кріплення повітряних і водяних трубок, щоб виправдати його використання, ризикуючи виплеснути воду на підлогу. Кілька разів я випадково врізався в нього, і один зі шлангів відірвався. В той час як великі водяні шланги можна було прикріпити за допомогою шлангових хомутів, я не зміг легко прикріпити такий хомут до малих повітряних/водяних шлангів.

Використання озону з моїм скіммером, безумовно, було легко налаштувати, і в значній мірі було б вільним від будь-якого ризику катастрофічного виходу з ладу. Дві проблеми, пов’язані з цією установкою, – це великий викид газової фази озону в мій підвал (на що вказує сильний запах) і ризик крихкості мого скімера. Разом вони переконали мене в тому, що цей метод не є хорошим варіантом. Якби повітря можна було збирати і пропускати через GAC, то такий підхід міг би бути прийнятним.

Трубчастий реактор, який я описав у попередній статті, працював чудово. Він досягнув більшого вмісту озону/OPO в загальних стічних водах реактора, ніж реактор Coralife Ozone, і має більш тривалий час контакту. Він також в значній мірі захищений від дурня, з невеликою кількістю речей, які можуть засмітитися або забруднитися всередині. Поки що невідомо, як довго прослужить пристрій, але поліетилен високої щільності досить стійкий до деградації під дією озону.

Єдиний фактор, який ще не до кінця відпрацьований, – це колонка GAC, що використовується з трубчастим реактором. Потік, що виходить з реактора, не є постійним, а скоріше відбувається то сплесками повітря, то сплесками газу, причому швидкість потоку значно змінюється протягом навіть декількох секунд. Здається, що після роботи протягом декількох тижнів вугілля може стати занадто щільно упакованим в ньому, і коли потік води досягне піку, вода може переповнити колонку. Щоб запобігти такому переповненню, краще використовувати ширшу колонку або менш щільно упаковану колонку.

Деталі моєї акваріумної системи

Для того, щоб оцінити, чи будуть ефекти, отримані в моєму акваріумі, поширюватися на інші акваріуми, спочатку важливо зрозуміти, як утримується мій акваріум. Наприклад, покращення прозорості води, швидше за все, буде набагато менш значним в акваріумах, де вже використовується великий скіммер, багато активованого вугілля та часті підміни води, ніж в тому ж акваріумі, де не використовується жодна з цих практик. Оскільки реальні рифові акваріуми включають обидва ці приклади і все, що знаходиться між ними, акваріумісти повинні самі вирішити, як їх рифовий акваріум може співвідноситися з моїм, якщо вони хочуть використовувати мої результати для прогнозування того, що вони можуть знайти при використанні озону. Тим не менше, в цьому розділі міститься набагато більше інформації, ніж може зацікавити багатьох акваріумістів, тому для деяких може бути доцільним пропустити цей розділ.

Моя акваріумна система складається з двох основних резервуарів (120 галонів і 90 галонів) і різноманітних допоміжних систем. Акваріуми містять різноманітних риб, живий камінь, пісок і безхребетних, включаючи як тверді, так і м’які корали. Одним словом, це типові “змішані” рифові акваріуми.

Той факт, що в одній системі є два акваріуми, не є важливим з точки зору використання озону, але загальний розмір акваріума має значення для оцінки кількості використаного озону, активованого вугілля, знежиреної води тощо. Майже всі результати “в резервуарі”, що містяться в цій статті, стосуються 120-галонної системи.

Вода з цих двох резервуарів направляється через кілька рефугіумів і потрапляє у відстійник. Рефугіуми складаються з чотирьох ємностей для води, кожна з яких має площу поверхні 4-6 квадратних футів (загалом близько 21 кв. футів). У кожному рефугіумі знаходиться велика кількість макроводоростей (переважно Caulerpa racemosa та Chaetomorpha sp.), освітлених різними системами освітлення (одна 175-ватна металогалогенна лампа 4300K; вісім 32-ватних люмінесцентних ламп Phillips теплого м’якого білого кольору (F32T8/Soft White/K&B) та дві 60-ватних точкових ламп розжарювання). Усі лампи, окрім точкових, увімкнені постійно. Точкові лампи працюють у зворотному світловому циклі до основного резервуару.

Два рефугіуми мають піщані шари, що складаються з оолітового арагоніту глибиною близько 6 дюймів. Всі вони містять живі камені та уламки гірських порід. Відстійник також має велику кількість живої породи, а вся система має приблизно 500 фунтів живої породи. Це все дике, природне каміння, переважно з Флориди і Тонга, віком від семи місяців до понад 10 років.

120-галонний резервуар освітлюється двома 250-ватними двосторонніми металогалогенними лампами XM HQI з температурою 10 000 К на подвійному баласті PFO HQI. Лампи встановлені в мініатюрних металогалогенних підвісних світильниках PFO HQI. Основний резервуар також освітлюється чотирма світильниками Coralife Aqualight Mini PC. Всі компактні лампи потужністю 9 Вт, три лампи 10000K та п’ять актинічних ламп (по дві лампи на світильник). Існує також місячне світло, кероване контролером Tunze.

Резервуар на 90 галонів освітлюється двома 175-ватними металогалогенними лампами з температурою 10 000К на електронних баластах.

Рух води в 120-галонному резервуарі забезпечується двома відстійниками і двома силовими головками Tunze 660 на електронному контролері, який змінює інтенсивність кожної з них у часі. У 90-галонному резервуарі рух води забезпечується за рахунок відстійника і головки Hagen 802 на таймері хвиль Tsunami.

Вода знежирюється за допомогою скімера ETS 800 Gemini, що приводиться в дію насосом Iwaki 55 RLT. Вся випарена вода замінюється вапняною водою, яка зазвичай є менш насиченою. Я замінюю приблизно 1% об’єму води щодня автоматично, використовуючи суміш солі Instant Ocean, яка була збільшена на 70 ppm кальцію за допомогою хлориду кальцію Dowflake та 150 ppm магнію за допомогою хлориду магнію MAG. Я також зазвичай додаю в систему діоксид кремнію і залізо. Кремнезем призначений для губок, діатомових водоростей, равликів тощо, а залізо – для росту макроводоростей. Додавання діоксиду кремнію було призупинено під час експериментів з озоном, оскільки він може змінити видиму швидкість і тип “водоростей”, які утворюються на склі. Внесення заліза було продовжено у звичайному режимі.

Риб годують тричі на день різноманітними замороженими та сушеними продуктами, і цей режим був зафіксований на період проведення експерименту.

Рівень рН зазвичай коливається від 8,3 до 8,5. Нітрати і фосфати, як правило, не визначаються за допомогою наборів Hach і Salifert. Солоність становить приблизно 35 проміле. Лужність зазвичай становить 3-4 мекв/л (8-11 dKH), а кальцій – близько 420-450 ppm.

Загалом, озон забезпечив невелике, але значне підвищення прозорості води. Хоча він може мати й інші переваги, я не зміг їх остаточно довести.

Моє занепокоєння щодо використання озону, окрім початкових капітальних витрат, полягало в тому, щоб захистити мешканців мого акваріума та мою сім’ю від будь-якого шкідливого впливу озону або його побічних продуктів. Використовуючи описане вище обладнання (особливо обробку води та повітря активованим вугіллям для видалення озону та його побічних продуктів), я впевнений, що система, яку я використовую, є достатньо безпечною в усіх відношеннях.

Завдяки вирішенню питання безпеки та ефекту прозорості води, я вважаю, що буду продовжувати використовувати озон з моїм трубчастим реактором та колонкою GAC. Я, ймовірно, не буду турбуватися про подальше використання осушувача повітря, але коли вологість повітря буде найвищою в кінці літа, я можу знову порівняти відносну ефективність генерації озону з осушувачем і без нього.

1. Спотте, Стівен. “Акваріуми з морською водою. Навколишнє середовище в неволі” с. 249. 1979. Видавництво Wiley-Interscience.

Source: reefkeeping.com