Без кейворда

Озон и рифовый аквариум, часть 3: Изменения в рифовом аквариуме при включении озона

Озон часто используется рифовыми аквариумистами для “очистки” воды в аквариуме. Для большинства аквариумистов это означает сделать воду визуально более прозрачной, поэтому они решают начать использовать озон для улучшения прозрачности. Однако не все замечают такие улучшения, и некоторые аквариумисты были разочарованы. Каких изменений можно ожидать после начала использования озона?

Эта статья – третья в серии, в которой обсуждаются детали озона и его использования в рифовых аквариумах:

В первой статье этой серии подробно рассказывалось о том, что такое озон и как он реагирует с морской водой. Она также связала предполагаемые преимущества озона с реальными химическими и биохимическими изменениями, которые он может вызвать. Во второй статье описывалось оборудование и процессы, используемые для безопасного и эффективного применения озона в рифовых аквариумах. В третьей статье подробно описаны изменения, наблюдаемые в моей аквариумной системе после включения озона. Надеюсь, что благодаря фотографиям и измерениям аквариумисты смогут получить представление о возможных преимуществах озона, прежде чем тратить время и деньги на то, чтобы попробовать его самостоятельно. Несмотря на то, что результаты не могут быть непосредственно применимы к каждому рифовому аквариуму, моя практика содержания не является необычной, и эти результаты, похоже, отражают результаты, полученные широким кругом аквариумистов, которые использовали озон аналогичным образом.

Разделы:

• Введение
• Изменения ОВП
• Измерение ОВП
• Чистота воды
• Рост водорослей
• Реакция организмов
• Уровни кислорода
• Эффект осушения воздуха
• Обеззараживание воды с помощью озона
• Обработка активированным углем
• Выводы о реакционных камерах
• Детали моей аквариумной системы
• Резюме
• Ссылки

В следующих разделах подробно описаны различные визуальные и химические изменения, которые я отметил в своем аквариуме после введения озона. В большинстве случаев я сравниваю результаты измерений до и после или фотографии, чтобы показать эффект. Большинство случаев “после” были зафиксированы через две недели после запуска озона, но некоторые из них записывались или находились под непрерывным наблюдением до двух месяцев.

Чтобы оценить, будут ли эффекты, полученные в моем аквариуме, распространяться на другие аквариумы, важно понять, как содержится мой аквариум и как использовался озон.

Озон подавался с помощью генератора озона Aqua Medic с коронным разрядом производительностью 100 мг/час. В большинстве случаев воздушный насос Optima направлял воздух через осушитель воздуха Red Sea (модель 500 г), а затем в озонатор. Я также экспериментировал с воздушным насосом Tetratec Deep Water, но разницы практически не заметил. Затем смесь воздуха и озона смешивалась с аквариумной водой тремя различными способами: в озоновом реакторе Coralife, моем скиммере (ETS 800 Gemini) или трубчатом реакторе моей собственной конструкции. Выходящие воздух и вода проходили через гранулированный активированный уголь (GAC) перед возвращением в комнату и аквариум, соответственно (за исключением использования скиммера, где GAC не применялся).

Моя аквариумная система состоит из двух основных аквариумов (120 галлонов и 90 галлонов) и разнообразных поддонов и систем поддержки, включая скиммер, крупные макроводоросли и заполненные песком рефугиумы. Аквариумы содержат разнообразных рыб, живые камни, песок и беспозвоночных, включая твердые и мягкие кораллы. Одним словом, это типичные “смешанные” рифовые аквариумы. В конце этой статьи есть раздел, в котором подробно описывается характер моей аквариумной системы, чтобы аквариумисты могли понять, отличается ли их система от моей каким-то важным способом (способами).

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). У других наблюдается относительно небольшой подъем, и ОВП остается в диапазоне 300 мВ даже после использования общепринятого рекомендованного количества озона. Некоторые даже обнаруживают, что ОВП остается в верхнем диапазоне 200 мВ. Аквариумистам важно помнить об этой вариативности, и они не должны делать вывод о наличии проблемы, если ОВП остается довольно “низким”.

В отсутствие озона в моем аквариуме ОВП колеблется в диапазоне от середины до верхней границы 200 мВ. Хотя я внимательно следил за ОВП при добавлении озона, чтобы не переусердствовать с добавлением, мои опасения оказались беспочвенными. Даже при добавлении озона на полной мощности (100 мг/ч, как заявлено компанией Aqua Medic; эквивалентно примерно 0,5 мг/ч/галлон объема дисплея или 0,3 мг/ч/галлон всей системы), ОВП никогда не поднимался выше примерно 335 мВ. Даже при использовании свежевысушенного влагопоглотителя в осушителе воздуха, свежевычищенного скиммера и озона, добавленного в любое из устройств, которые я использовал (озоновый реактор Coralife, прямо в скиммер или мой трубчатый реактор), ОВП никогда не превышал этого значения. Даже при использовании озона через скиммер без обработки стоков активированным углем ОВП не было выше. Следовательно, мне не нужно было использовать озон на контроллере.

Добавлялся ли озон? Очевидно, да. ОВП воды, выходящей из моего трубчатого реактора, измерялось 680 мВ. Я также мог обнаружить остаток озона/OPO в 0,1 – 0,24 ppm эквивалентов хлора (подробности таких методов тестирования приведены в разделе “Поток воздуха” предыдущей статьи). Таким образом, озон оказывал желаемое воздействие на воду в реакторе.

Повысился бы ОВП при дополнительном озонировании? Безусловно, да. Но использование больших количеств озона приводит к большему риску вреда от передозировки, и это может не улучшить основную причину его использования: чистоту воды. Большее количество озона могло бы привести к большей дезинфекции воды в озоновой реакционной камере и, возможно, к дальнейшему снижению уровня растворенных органических веществ, но я не уверен, что это обязательно полезно.

Поскольку при использовании озона многие аквариумисты ориентируются на уровень ОВП, следует еще раз предупредить о сложностях, присущих измерению ОВП, и привести несколько примеров. ОВП – это не такое простое измерение, как pH. Металлический наконечник зонда очень чувствителен к тому, что с ним связано, и может пройти несколько дней, прежде чем он покроется органикой и другими материалами, содержащимися в воде рифового аквариума. Поэтому, когда зонд впервые помещают в рифовую систему, ОВП может дрейфовать в течение довольно длительного времени, пока эти процессы будут происходить медленно. Более того, каждый раз, когда зонд калибруют или переносят в другой раствор, ему может потребоваться несколько дней, чтобы снова установиться в аквариуме.

Для всех измерений я использовал ОВП-зонд Pinpoint, подключенный к pH/ORP-метру Orion 710A. Правильность работы проверялась с помощью одноразовых калибровочных растворов Pinpoint на 400 мВ.

Вот несколько примеров очевидных осложнений при измерении ОВП:

1. После использования озона в течение нескольких недель в моей системе, ОВП находился в диапазоне 300-330 мВ, в зависимости от рН и от того, чистил ли я недавно скиммер. Извлечение зонда для калибровки с помощью коммерческой жидкости на 400 мВ (American Marine/Pinpoint) всегда показывало около 410 мВ через 30-60 минут, что, как я решил, было достаточно близко.

Затем зонд использовался для измерения сильно окисляющей жидкости, выходящей из озоновой реакционной камеры (680 мВ) в течение 24 часов. Когда зонд был возвращен в аквариум, ОВП показывал всего 276 мВ и оставался примерно на этом уровне в течение нескольких дней.

Поместив зонд в другой калибровочный пакет на 400 мВ, ОВП, как и раньше, составил около 410 мВ. […]

Я не верю, что ОВП в аквариуме стал необычно низким сразу после того, как зонд подвергся воздействию высокоокислительной жидкости. Я считаю, что зонды ОВП могут сохранять память о том, чему они подвергались, что проявляется в изменениях органических материалов, связанных с поверхностью зонда. Воздействие различных растворов, даже калибровочных, может изменить природу этих связанных органических веществ таким образом, что это может повлиять на ОВП, измеряемое в течение нескольких дней после первоначального воздействия.

2. Многие аквариумисты обнаруживают, что ОВП повышается в течение многих дней или недель, пока зонд находится в аквариумной воде. Этот рост может быть вызван тем, что на зонде растут водоросли, выделяя O₂ и другие окисляющие вещества вблизи металлического наконечника. Эти аквариумисты обнаружили, что аккуратная чистка зонда ОВП часто приводит к снижению значения до прежнего уровня. Я не заметил такого эффекта, но мой ОВП-зонд хранится в абсолютно темном отстойнике.

В общем, аквариумистам следует остерегаться чрезмерной интерпретации ОВП. Небольшие изменения могут быть вызваны факторами, не связанными с использованием озона как такового (например, pH или органические вещества, связывающиеся с зондом). Все измерения ОВП следует рассматривать как имеющие относительно большую “неопределенность” при сравнении с другими аквариумами, возможно, порядка +/- 25 ppm или более. Изменения, наблюдаемые в одном аквариуме с течением времени, могут быть более полезными и интерпретируемыми, чем сравнения между системами.

Повышение прозрачности воды – основная причина, по которой многие рифовые аквариумисты предпочитают использовать озон. Большинство, но не все аквариумисты отмечают повышение прозрачности воды после начала использования озона. Обратите внимание, что этот эффект в первую очередь уменьшает пожелтение воды, а не столько (хотя, возможно, некоторые) отдельно видимые частицы в воде.

Для того чтобы оценить прозрачность воды, я сфотографировал белоснежный кусок пластика по всей длине моего аквариума. Я использовал цифровую зеркальную камеру (Konica Minolta 7D), которую я мог настроить на фиксированную цветовую температуру. Я фотографировал при настройках 5500K и 9900K (я не мог выбрать 10000K). В итоге на серии фотографий видны схожие изменения, хотя одна серия явно голубее другой.

На рисунке 1 показаны фотографии до и через две недели после включения озона. Фотографии были сделаны с одинаковыми настройками камеры (цветовая температура 9900K, одинаковое фокусное расстояние, f-стоп, время экспозиции и т.д.). Очевидно, что до начала озонирования вода была более желтой.

Рисунок 1. Две цифровые фотографии пластикового прута, сделанные через четыре фута аквариумной воды. Полоса слева была сделана до использования озона, а полоса справа – после двух недель использования озона. Цифры были написаны на бруске фломастерами. Все настройки камеры были идентичны.

Фотографии целого аквариума не показывают очевидных изменений, и эту трудность отмечали многие аквариумисты, пытавшиеся показать изменения в прозрачности воды. Фотографии всего аквариума до и после (рис. 2) показывают мало видимых различий. Тем не менее, улучшение прозрачности было заметно и мне, и моей семье. Хотя оно и не было столь драматичным, как сообщают некоторые, оно было значительным.

Рисунок 2. Общие фотографии моего 120-галлонного рифового аквариума. Верхняя фотография была сделана до добавления озона, а нижняя – после двух недель озонирования. Все настройки камеры были идентичны.

Я также попытался проследить за проникновением света с помощью люксметра (измерителя силы света) на дне аквариума. К сожалению, колебания от секунды к секунде и изменения показаний при очень незначительных изменениях положения были больше, чем любые изменения, связанные с изменением прозрачности воды.

Вторым потенциальным способом оценки проникновения света является общая экспозиция фотографий. На рисунке 3 показан аквариум, снятый при определенной экспозиции до применения озона (вверху) и при трех немного отличающихся экспозициях после двух недель применения озона. Грубое сравнение яркости этих разных фотографий показывает, что фотография “до” имеет схожую яркость с чуть менее экспонированной фотографией “после” (между 0,67 и 1,00 экспозицией). На рисунке 4 показано аналогичное сравнение с еще более низкой экспозицией (в 0,5 раза больше нормальной). Она явно выглядит темнее, чем фотография “до” при нормальной экспозиции. Следовательно, хотя это сравнение и не является особенно количественным, оно согласуется с несколько большим проникновением света в ситуации после озонирования. Аналогичное сравнение и вывод можно сделать на основе яркости двух половинок рисунка 1.

Рисунок 3. Общие фотографии моего 120-галлонного рифового аквариума. Верхние фотографии были сделаны до добавления озона, и все они сделаны с одинаковой экспозицией (как на рисунке 2). Нижняя серия была сделана через две недели после добавления озона и показана с тремя различными уровнями экспозиции (0,67x, 1,0 x и 1,33x).

Рисунок 4. Общие фотографии моего 120-галлонного рифового аквариума. Верхние фотографии были сделаны до добавления озона, и все они сделаны с одинаковой экспозицией (как на рисунках 2 и 3). Нижняя серия была сделана после двух недель использования озона и показана при трех различных уровнях экспозиции (0,5x, 0,67x и 1,0x).

Кваристы иногда сообщали о сокращении роста водорослей после начала воздействия озона. Однако понять, как это может происходить, довольно сложно. Если бы окисление озоном делало растворимые органические материалы более биоразлагаемыми бактериями, это могло бы увеличить рост бактерий. Рост бактерий может привести к уменьшению количества питательных веществ по мере их потребления бактериями, что часто наблюдается при дозировании органических источников углерода, таких как ацетат (уксус) или этанол (водка).

Однако эффект может быть связан и с более эзотерическими изменениями, такими как изменение доступности железа или других питательных металлов (путем изменения состояния окисления металла или связывания органикой). Такие эффекты обсуждались в предыдущей статье. Тем не менее, связь между такими изменениями, потенциально вызванными озоном, и ростом водорослей не доказана.

Кроме того, хотя некоторые аквариумисты отмечают снижение роста водорослей при использовании озона, многие этого не делают. В своих тестах я создал фоторекорд, который можно использовать для определения скорости роста. Как и в предыдущей статье, где рассматривалось влияние добавления кремнезема на рост зеленых водорослей и диатомей, я сделал фотографии внутренней стороны переднего стекла аквариума через его боковую стенку (рис. 5). Со временем водоросли разрастаются, и зеркальная внутренняя поверхность становится мутной. Отслеживание этого роста со временем позволяет мне оценить рост водорослей в аквариуме.

Рисунок 5. Фотографии внутренней поверхности переднего стекла, сделанные через боковую панель моего 120-галлонного рифового аквариума до начала озонирования. Стекло было вычищено, и фотографии были сделаны в тот же день, а затем через два, три и четыре дня, показывая рост водорослей на стекле.

Такая серия фотографий была сделана до начала использования озона, а затем после начала использования озона (рис. 6). Из этих фотографий не следует, что скорость роста водорослей на стекле уменьшилась. Поскольку в то время у меня не было того, что я бы назвал проблемными водорослями в других местах главного аквариума, я не отслеживал другие места. Однако вывод о том, что озон не повлиял на рост зеленых водорослей, согласуется с моим восприятием самого главного аквариума.

Рисунок 6. Фотографии внутренней стороны переднего стекла, сделанные через боковую панель моего 120-галлонного рифового аквариума через две недели после начала использования озона. Стекло было вычищено, и фотографии были сделаны в тот же день, а затем через два, три и четыре дня, показывая рост водорослей на стекле. Прогрессия очень похожа на рисунок 5, который был сделан до использования озона.

В то время, когда проводились эти эксперименты, на стекле 90-галлонного аквариума в моем подвале было легко заметное пятно растущих цианобактерий. Я наблюдал за этим пятном в течение нескольких недель, до и после применения озона. В течение этого периода она росла медленно, и продолжала расти после включения озона. Он не уменьшился, как заметили некоторые аквариумисты, когда начали использовать озон.

Таким образом, я пришел к выводу, что озон не уменьшил рост водорослей или цианобактерий в моем аквариуме. В других аквариумах результаты могут быть иными, например, при использовании большего количества озона для достижения более высокого ОВП или при других методах содержания.

Реакция организмов

Некоторые аквариумисты отмечают видимые изменения в крупных организмах после включения озона. Некоторые аквариумисты отмечают такие изменения, как разница в удлинении коралловых полипов. Я не заметил подобных изменений у различных кораллов и других беспозвоночных в моем аквариуме, включая твердые и мягкие кораллы и крупную анемону H. crispa. Фактически, ни один организм не отреагировал заметно. На рисунке 7 показаны некоторые типичные примеры до и после, сделанные как для наблюдения за расширением организма и т.д., так и для сравнения его видимого цвета или яркости при фотографировании в одинаковых условиях. Никаких различий во внешнем виде не было отмечено ни на фотографиях, ни мной и моей семьей. Я также не заметил уменьшения количества видов, питающихся органикой или твердыми частицами.

До озона
После озона

Рисунок 7. Фотографии трех репрезентативных аквариумных организмов, сделанные до и через две недели после начала озонирования. Не видно никаких видимых различий ни в таких признаках, как удлинение полипов, ни в их видимой окраске.

Некоторые аквариумисты, и даже некоторые производители озонового оборудования, утверждают, что уровень кислорода в аквариуме повышается благодаря использованию озона. Это утверждение потенциально основано на двух вещах: распаде озона и побочных продуктов озонирования с образованием O₂и тот факт, что во многих озоновых реакционных камерах воздух и вода смешиваются под давлением, что потенциально заставляет увеличивать количество O₂в воду. Использование генератора озона, подающего 100 мг/час (1,7 мг в минуту) озона в озоновую реакционную камеру с расходом 0,5 галлона в минуту (2 литра в минуту), теоретически может повысить уровень кислорода на 1,7 мг в минуту/2 литра в минуту = 0,8 мг/л = 0,8 промилле O₂. Конечно, генератор может вырабатывать меньше номинальной мощности, и часть озона будет теряться в воздухе. Тем не менее, существует вероятность повышения содержания кислорода в сточных водах.

Во многих аквариумах наблюдается падение кислорода в ночное время, даже если они кажутся хорошо аэрируемыми. Даже в естественных рифах наблюдаются суточные изменения уровня кислорода, при этом колебания составляют 7-8 ppm O₂ для дневного максимума и 5-6,5 промилле O₂ для дневного максимума и 5-6,5 ppm O для дневного минимума в некоторых случаях. В моем случае, при наличии больших рефугиумов, освещенных 24 часа в сутки, я не наблюдаю большого ночного падения уровня кислорода (хотя я не измерял его высокочувствительным измерителем, а скорее обычным кислородным тестом), но те измерения, которые я сделал, свидетельствуют о небольшом падении (см. ниже).

Я получил следующие результаты тестов до и после использования озона в моей системе:

До озона: Основной 120-галлонный аквариум непосредственно перед включением света: 5-6 ppm O₂ Основной 120-галлонный аквариум перед выключением света: 6-7 ppm O₂ Рефугиум 1 (всегда горит) непосредственно перед включением основного света: 6-7 ppm O₂ Рефугиум 1 (всегда горит) непосредственно перед выключением основного освещения: 6-7 ppm O₂ Рефугиум 2 (всегда освещен) непосредственно перед включением основного освещения: 6-7 ppm O₂ Рефугиум 2 (всегда горит) непосредственно перед выключением основного освещения: 6-7 ppm O₂

После озона: Основной 120-галлонный аквариум непосредственно перед включением света: 6 ppm O₂ Основной 120-галлонный аквариум непосредственно перед выключением света: 7 ppm O₂ Стоки реактора озоновой трубки после активированного угля: 6-7 ppm O₂ Отстойник перед выключением света: 7 ppm O₂

Строгое прочтение полученных мною значений говорит о небольшом повышении от 0 до 1 промилле в O₂ в моем основном аквариуме. Однако показания прибора трудно считывать в диапазоне 5-8 ppm, поэтому кислород мог повыситься на 0-1 ppm, или больше, или, возможно, вообще не повыситься. Эффект, если он реален, может быть гораздо больше в аквариуме, где кислород ночью падает гораздо сильнее (т.е. в аквариумах без освещаемых ночью рефугиумов или в аквариумах с меньшей аэрацией).

Эффект осушения воздуха

Многие аквариумисты используют осушители воздуха для повышения эффективности генераторов озона, использующих коронный разряд. Я проверил действие осушителя воздуха трубчатого типа Red Sea. Я использовал модель весом 500 г (существует вторая модель вдвое меньшего размера). Чтобы определить его воздействие, я измерил содержание озона и побочных продуктов озонирования (ППОО) в стоках озонового реактора до того, как они попали на уголь. Для этих экспериментов я использовал трубчатый реактор с расходом воды 0,6 галлонов в минуту и потоком воздуха, составляющим примерно треть от этого расхода (исходя из относительного объема воздуха и воды внутри трубки).

Относительная влажность воздуха была измерена в разных местах моей подвальной рыбной комнаты и составляла 10-30% (выше вблизи открытого рефугиума). Температура воздуха в этих местах составляла 65-70° F, обеспечивая точку росы 40-50° F (5-10° C) Воздушный насос, управляющий озоновой системой, был перемещен в эти разные места и оставался на месте, пока проводилось измерение остаточного окислителя (OPO) в стоках реактора (перед активированным углем). Результаты показаны в таблице 1.

Таблица 1. Влияние осушения воздуха на эффективность озона:
OPO в стоках реактора (ppm эквивалентов хлора)
0,18 – 0,20 ppm

Из этих данных следует, что влияние осушителя было минимальным в испытанных условиях. Возможно, этот осушитель не очень эффективен при снижении точки росы до очень низких уровней, которые часто обсуждаются в отношении генерации озона (о т-30° C д о-80° C). Или же, возможно, сам генератор озона не так чувствителен к влажности, как утверждается в литературе. В любом случае, приведенные здесь данные не подтверждают, что осушитель воздуха является критически важным оборудованием.

Дезинфекция воды с помощью озона

В первой статье этой серии я рассказал о том, как используется озон, когда дезинфекция является желаемой конечной целью. Там я заявил, что не верю, что большинство аквариумистов используют достаточное количество озона в течение достаточно длительного времени контакта, чтобы дезинфекция была особенно эффективной, хотя некоторые бактерии могут быть убиты в воде в озоновом реакторе. Теперь, когда у меня есть измерения, мы можем вернуться назад и посмотреть, по-прежнему ли это так.

Например, мой трубчатый реактор был самым эффективным способом использования озона, при этом типичное измеренное воздействие составляло 0,2 ppm эквивалентов хлора (0,14 ppm эквивалентов озона) в течение примерно 45 секунд воздействия. При использовании скиммера это время контакта сокращается до нескольких секунд. В предыдущей статье я показал, что воздействие 0,5 ppm озона (неизвестное время контакта) в системе с морской водой не снижает бактериальную нагрузку в системе в целом. В пресноводных системах, где, как считается, бактерии легче уничтожить, поскольку озон не так быстро реагирует с неорганическими ионами, такими как бромид, воздействие озона с концентрацией 1,0-1,3 ppm в течение 35 секунд снизило бактериальную нагрузку в системе на 40-90%. В данном случае количество используемого озона почти в 10 раз меньше, и это морская вода, поэтому ожидается, что снижение будет меньшим.

Тем не менее, некоторые организмы в реакторе вполне могут погибнуть. Дрожжи, например, в пресной воде при pH 8,5 погибают примерно на 90% после воздействия озона в концентрации 0,45 ppm в течение 45 секунд. Здесь мы имеем примерно одну треть этого количества озона, поэтому, по крайней мере в пресной воде, значительная часть этих организмов погибнет. Уменьшение времени контакта до 5 секунд снизило эффективность уничтожения до менее чем 50%.

Обработка активированным углем

Важно обработать как воздух, так и воду, выходящие из озонового реактора, прежде чем они попадут в аквариум и в воздух помещения. В большинстве экспериментов, которые я проводил, я использовал самодельную колонку с гранулированным активированным углем (GAC), которая одновременно обрабатывала и воздух, и воду. Эта обработка осуществляется, как было описано ранее, путем введения трубки, по которой подается озонированная смесь воздуха и воды, на несколько дюймов ниже поверхности ~20-дюймовой вертикальной колонны GAC. Вода проходит вниз по колонне и попадает в отстойник, а воздух может выходить, проходя вверх или вниз по колонне через GAC. При использовании озонового реактора Coralife есть две трубки, по которым поступает сток, одна – вода, а другая – и вода, и воздух. Обе они были обработаны, как описано выше.

Эффективность этой угольной колонки для очистки воздуха легко определить качественно по запаху. При нормальной работе в подвальном помещении, где находится мой отстойник и аквариумное оборудование, не ощущается никакого запаха. Слабый запах озона можно обнаружить, понюхав непосредственно поверхность угольной колонки, но не иначе. По моему мнению, такой уровень обработки обеспечивает достаточное снижение уровня озона, чтобы быть приемлемо безопасным.

Однако, если трубу, по которой поступает сток из озонового реактора, подтянуть так, чтобы вода попадала в колонну, а воздух просто выходил в помещение, то во всем подвале будет ощущаться сильный запах озона. Следовательно, во время нормальной работы GAC оказывает желаемый эффект каталитического разрушения газовой фазы озона до того, как у него появляется возможность улетучиться.

Чтобы оценить воздействие GAC на воду, воду можно проверить на содержание озона и побочных продуктов озонирования (ППО) до и после GAC. Используя мой трубчатый реактор с расходом воды около 0,5 галлонов в минуту, я обнаружил, что до активированного угля остаточный окислитель составлял 0,10 – 0,24 ppm эквивалентов хлора. После активированного угля уровень окислителя в стоке составлял 0,04 ppm эквивалентов хлора или менее.

При использовании озонового реактора Coralife в качестве реакционной камеры скорость потока воды была установлена на 0,44 галлона в минуту, с дополнительными 0,05 галлона в минуту воды в воздушно-водяном переливе. Оба этих потока воды были протестированы. Я обнаружил 0,5 ppm эквивалентов хлора в потоке воздух/вода и 0,02 – 0,04 ppm эквивалентов хлора в первичном потоке воды перед GAC. Таким образом, объединенный поток имел бы уровень около 0,09 ppm эквивалентов хлора. После активированного угля окислитель не был обнаружен (

Выводы о реакционных камерах

Озоновый реактор Coralife не произвел на меня впечатления эффективного устройства для контакта озона с аквариумной водой. Его было трудно собирать и пересобирать, и после нескольких раз внутренние детали начали распадаться. Я также не смог сделать крепления трубок для подачи воздуха и воды достаточно надежными, чтобы оправдать его использование, рискуя выплеснуть воду на пол. Несколько раз я случайно натыкался на него, и один из шлангов соскакивал. В то время как большие водопроводные линии можно было закрепить хомутами, я не смог легко прикрепить такой хомут к маленьким воздушным/водяным линиям.

Использование озона с моим скиммером, безусловно, легко настроить, и это в значительной степени исключает риск катастрофического отказа. Две проблемы, связанные с этой установкой, – это большой выброс газовой фазы озона в мой подвал (на что указывает сильный запах) и риск охрупчивания моего скиммера. Все вместе это убедило меня в том, что данный метод не является хорошим вариантом. Если бы воздух можно было собирать и пропускать через GAC, то такой подход мог бы подойти.

Трубчатый реактор, который я описал в предыдущей статье, работал превосходно. Он достиг большего количества озона/ООО в общем стоке реактора, чем реактор Coralife Ozone, и имеет более длительное время контакта. Он также в значительной степени защищен от дурака, внутри мало что может засориться или загрязниться. Еще предстоит выяснить, как долго прослужит устройство, но полиэтилен высокой плотности достаточно устойчив к разрушению под воздействием озона.

Единственный фактор, который еще не до конца проработан, – это колонка GAC, используемая с трубчатым реактором. Поток из реактора не является постоянным, а скорее поступает в виде всплесков воздуха, затем всплесков газа, причем скорость потока значительно меняется в течение даже нескольких секунд. Похоже, что после работы в течение нескольких недель углерод может быть слишком плотно упакован в колонну, и когда поток воды достигает пика, вода может переполнить колонну. Для предотвращения таких переливов предпочтительнее использовать более широкую колонну или менее плотно упакованную.

Детали моей аквариумной системы

Чтобы оценить, будет ли эффект, полученный в моем аквариуме, распространяться на другие аквариумы, сначала важно понять, как содержится мой аквариум. Например, улучшение прозрачности воды, скорее всего, будет гораздо менее значительным в аквариумах, где уже используется большой скиммер, много активированного угля и много подмен воды, чем в том же аквариуме, где не используется ни один из этих методов. Поскольку реальные рифовые аквариумы включают в себя оба этих примера и все, что между ними, аквариумисты должны сами решить, как их рифовый аквариум может соотноситься с моим, если они хотят использовать мои результаты для прогнозирования того, что они могут обнаружить при использовании озона. Тем не менее, в этом разделе содержится гораздо больше информации, чем может заинтересовать многих аквариумистов, поэтому некоторым будет целесообразно пропустить этот раздел.

Моя аквариумная система состоит из двух основных аквариумов (120 галлонов и 90 галлонов) и различных вспомогательных систем. Аквариумы содержат разнообразных рыб, живые камни, песок и беспозвоночных, включая твердые и мягкие кораллы. Короче говоря, это типичные “смешанные” рифовые аквариумы.

Тот факт, что в одной системе два аквариума, не имеет значения в отношении использования озона, но общие размеры аквариумов имеют значение для оценки количества используемого озона, активированного угля, скимминга и т.д. Почти все результаты “в баке”, приведенные в этой статье, относятся к 120-галлонной системе.

Вода из этих двух аквариумов проходит через несколько рефугиумов и попадает в отстойник. Рефугиумы состоят из четырех емкостей с водой, каждая площадью 4-6 кв. футов (всего около 21 кв. фута). В каждом рефугиуме находится большое количество макроводорослей (в основном Caulerpa racemosa и Chaetomorpha sp.), освещаемых различными системами освещения (одна 175-ваттная металлогалогенная лампа 4300K; восемь 32-ваттных флуоресцентных ламп Phillips теплого мягкого белого цвета (F32T8/Soft White/K&B) и две 60-ваттные точечные лампы накаливания). Все лампы, кроме точечных, включены постоянно. Точечные лампы работают в обратном световом цикле по отношению к основному аквариуму.

В двух из рефугиумов есть песчаный слой, состоящий из оолитового арагонита глубиной около 6 дюймов. Все они содержат живые камни и каменную крошку. В отстойнике также имеется большое количество живого камня, а вся система насчитывает около 500 фунтов живого камня. Все эти камни – дикие, натуральные, в основном из Флориды и Тонга, их возраст варьируется от семи месяцев до более чем 10 лет.

120-галлонный аквариум освещается двумя 250-ваттными металлогалогенными лампами XM HQI с двойным концом 10 000K на двойном балласте PFO HQI. Лампы установлены в подвесных металлогалогенных светильниках PFO HQI Mini. Основной аквариум также освещается четырьмя светильниками Coralife Aqualight Mini PC. Все компактные лампы мощностью 9 Вт, три лампы 10000K и пять актиник (по две лампы на светильник). Также имеется лунный свет, управляемый контроллером Tunze.

90-галлонный аквариум освещается двумя 175-ваттными металлогалогенными лампами 10 000K с электронными балластами.

Движение воды в 120-галлонном аквариуме обеспечивается двумя возвратами из поддона и двумя головками Tunze 660 на электронном контроллере, который изменяет интенсивность каждого из них с течением времени. В 90-галлонном аквариуме движение воды обеспечивается возвратом из отстойника и головкой Hagen 802 с таймером волны Tsunami.

Вода отделяется с помощью скиммера ETS 800 Gemini, приводимого в действие насосом Iwaki 55 RLT. Вся испарившаяся вода заменяется известковой водой, которая обычно менее насыщена. Каждый день я автоматически заменяю примерно 1% от объема воды, используя солевую смесь Instant Ocean, в которую добавлено 70 ppm кальция с помощью хлорида кальция Dowflake и 150 ppm магния с помощью хлорида магния в хлопьях MAG. Обычно я также добавляю в систему кремнезем и железо. Кремнезем предназначен для губок, диатомей, улиток и т.д., а железо – для роста макроводорослей. Добавление кремнезема было приостановлено во время экспериментов с озоном, так как он может изменить видимую скорость и тип “водорослей”, которые образуются на стекле. Добавление железа продолжалось как обычно.

Рыб кормят три раза в день различными замороженными и сушеными кормами, и этот режим был установлен на период эксперимента.

pH обычно колеблется от 8,3 до 8,5. Нитрат и фосфат обычно не определяются наборами Hach и Salifert. Соленость составляет приблизительно 35 ppt. Щелочность обычно составляет 3-4 мэкв/л (8-11 dKH), а кальций – около 420-450 ppm.

По всем параметрам озон обеспечил небольшое, но значительное увеличение прозрачности воды. Хотя, возможно, озон обеспечивает и другие преимущества, я не смог показать их окончательно.

Моя задача при использовании озона, помимо первоначальных капитальных затрат, заключалась в том, чтобы защитить обитателей аквариума и мою семью от вредного воздействия озона или его побочных продуктов. Используя описанное выше оборудование (особенно обработку активированным углем как воды, так и воздуха для удаления озона и его побочных продуктов), я уверен, что используемая мной система достаточно безопасна по всем параметрам.

Из-за решения проблемы безопасности и эффекта чистоты воды, я думаю, что буду продолжать использовать озон с моим трубчатым реактором и колонной GAC. Я, вероятно, не буду продолжать использовать осушитель воздуха, но когда летом влажность будет максимальной, я могу снова сравнить относительную эффективность генерации озона с осушителем и без него.

1. Спотте, Стивен. “Аквариумы с морской водой. Среда в неволе”, стр. 249. 1979. Wiley-Interscience publishers.

Source: reefkeeping.com