pH geregelde CO2-bemesting d.m.v. een hoge druk gasfles

Op deze pagina beschrijf ik het CO2-bemestings systeem dat ik bij mijn aquarium gebruik. Stap voor stap zullen alle delen van het systeem besproken worden aan de hand van een schematische weergave van het systeem op mijn aquarium. Bij ieder onderdeel zal de functie van het onderdeel, het merk en mijn ervaringen met het onderdeel beschreven worden. Meer algemene informatie over CO2-bemesting in het aquarium is te vinden in de artikelen 'CO2-bemesting: Wat, Waarom en Wanneer' en 'Methoden van CO2 bemesting in het aquarium'. 

Overzicht van het CO2 bemesting systeem van mijn aquarium
Het CO2 bemesting systeem dat ik op mijn aquarium gebruik is een pH geregelde CO2 bemesting, waarbij de CO2 toegevoegd wordt vanuit een hoge druk gasfles en via een reactor opgelost wordt in het aquariumwater. Dit is een behoorlijk prijzig systeem, maar eenmaal geïnstalleerd is het erg gemakkelijk in gebruik en is het mogelijk om het CO2 gehalte en de pH van het water eenvoudig en nauwkeurig te regelen. Het systeem dat ik gebruik is echter opgebouwd uit verschillende los verkrijgbare onderdelen, die in het schema hieronder weergegeven zijn.

Schematische weergave van mijn CO2 bemesting

Legenda
1 CO2 gasfles
2 Drukverminderaar
3 Magneetventiel
4 Regel kast pH regeling
5 Schakel/ voedingskast pH regeling
6 pH elektrode
7 Bellenteller
8 CO2 reactor
9 Stopcontact
Voedingskabel
CO2 slangen
Toevoerslang vanaf het filter

De verschillende onderdelen in het schema vormen samen de CO2 bemesting die ik voor mijn aquarium gebruik. De onderdelen uit het schema worden hieronder stuk voor stuk toegelicht. In de toelichting zullen onder andere de functie, uitvoering, het merk en mijn ervaringen met de verschillende onderdelen beschreven worden.

1. CO2 gasfles
De CO2 gasfles is de basis van het CO2 systeem dat ik voor mijn aquarium gebruik. Er zijn een groot aantal merken en uitvoeringen van dit soort flessen te koop, waarbij de uiteindelijke keus vaak af zal hangen van de plaatselijke verkrijgbaarheid. Persoonlijk heb ik voor mijn aquarium gekozen voor een gasfles van het merk Dupla. Dit is een merk waarvan ik al redelijk wat apparatuur gebruik voor mijn aquarium, maar dit was niet de hoofdreden dat ik voor een fles van dit merk koos. Een belangrijk argument voor mij om een gasfles van het merk Dupla te kopen is dat deze flessen gewoon in de winkel hervulbaar zijn en niet opgestuurd hoeven te worden om te laten bijvullen. Veel CO2 gasflessen voor het aquarium zijn namelijk niet in de winkel bij te vullen, waardoor men de fles of enige dagen kwijt zal zijn, of dat er een ruilsysteem in de winkel is, waarbij men telkens een andere fles mee naar huis krijgt. In het geval van de gasflessen van Dupla is dit nadeel niet aanwezig en kun je gewoon in de winkel blijven wachten tot de fles weer gevuld is. 

Het is ook mogelijk de CO2 flessen van Dupla zelf te vullen. Persoonlijk heb ik hier geen ervaring mee maar via e-mail heb ik de onderstaande methode ontvangen voor het vullen de Dupla CO2 flessen. 

De Dupla CO2 fles is zelf af te vullen voor de kosten van ongeveer Euro 1,- voor 500 gram. Hiervoor is een dubbele koolzuurwartel (te koop bij een lascentrum) nodig en een koolzuurcilinder voor bier en frisdranken (Slijterij 10 kg. cilinder ongeveer Euro 20,- plus statiegeld van Euro 150,-). Hou de voorraadcilinder op kamertemperatuur en vries de Dupla cilinder in. De cilinders koppelen, voorraadcilinder op zijn kop en kranen opendraaien. Voor de veiligheid de Dupla cilinder leeg en gevuld wegen, het verschil is de vulling (500 gr.). Indien overvol afblazen tot de juiste vulling.

Voor mijn aquarium maak ik gebruik van een fles die 500 gram CO2 kan bevatten, wat de kleinste fles is die de firma Dupla verkoopt. Voor mijn aquarium met een inhoud van 86 liter is dit ruimschoots voldoende om minimaal enkele maanden mee te gaan. Een klein nadeel dat soms optreed bij het bijvullen van Dupla gasflessen is dat ze vaak gekoeld aangeboden moeten worden in de winkel zodat ze voor de volle 100% gevuld kunnen worden. Om de fles bij te laten vullen moet deze dan ook vaak eerst enkele uren in de vriezer liggen. Of dit koelen nodig is hangt af van de methode die in de winkel gebruikt wordt om de fles te vullen. Alvorens een fles bij te laten vullen kan het handig zijn om eerst navraag te doen in de winkel of het nodig is om een gekoelde fles aan te bieden of dat dit niet nodig is.

2. Drukverminderaar
Een drukverminderaar is nodig om de hoge druk in de gasfles (van zo'n 60 bar) terug te brengen naar een werkdruk van ongeveer 1 bar. Globaal onderscheiden de verschillende drukverminderaars die verkrijgbaar zijn zich vooral in de hoeveelheid manometers die erop zitten. Op deze manometers is afhankelijk van de uitvoering van de drukverminderaar bijvoorbeeld de werkdruk of de druk in de gasfles af te lezen. Een manometer voor het aflezen van de werkdruk kan handig zijn bij het afstellen terwijl met een manometer die de druk in de gasfles aangeeft te bepalen is wanneer de fles bijna leeg is. Persoonlijk heb ik voor mijn aquarium een drukverminderaar met geen enkele manometer. Dit is een drukverminderaar van de firma Dupla die verkocht wordt onder de naam 'Armatuur Delta'. Deze drukverminderaar werd in mijn geval verkocht als set in combinatie met de 500 grams gasfles die ik gebruik van de zelfde firma. Persoonlijk vind ik het zeker niet hinderlijk dat er geen manometers opzitten. Het grootste nadeel van deze drukverminderaar vindt ik de knop die gebruikt moet worden voor de fijn afstelling van de drukverminderaar. Deze knop heeft een kleine diameter en is vrij lastig precies af te stellen doordat een minimale beweging al een groot effect kan hebben. Wanneer de knop een grotere diameter had zou dat zeker ten goede komen aan het gemak waarmee de drukverminderaar af is te stellen. Ook is het aan te raden om de O-ring van de drukverminderaar zo nu en dan in te vetten met vaseline bij het verwijderen om beschadiging van de O-ring te voorkomen.

3. Magneetventiel
Een magneetventiel is nodig voor het automatiseren van een CO2 bemesting met gasfles. Dit ventiel zorgt ervoor dat de gastoevoer uit de fles automatisch afgesloten kan worden. Afhankelijk van het merk kan een magneetventiel los verkrijgbaar zijn of in een combi uitvoering geleverd worden, waarbij het magneetventiel ingebouwd is in de regelkast van de pH regeling. Naar mijn mening is een losverkrijgbaar magneet ventiel praktischer dan een ingebouwde, vooral wanneer men niet direct over wil gaan op een geheel geautomatiseerde set. Met een los magneetventiel is het namelijk ook mogelijk om het ventiel met behulp van een tijdklok te regelen. In dit geval is het bijvoorbeeld mogelijk om enkel CO2 toe te voegen wanneer het licht aan staat, terwijl het ventiel door een tijdklok wordt afgesloten wanneer het licht boven het aquarium uit gaat. Wanneer men in een later stadium het geheel wil automatiseren is dit nog steeds mogelijk en hoeft hiervoor niet opnieuw een magneetventiel aangeschaft te worden. Persoonlijk maak ik voor mijn aquarium gebruik van een pH regeling van de firma Dupla, waarbij het magneetventiel los verkrijgbaar is. Dit ventiel zit direct aan de drukverminderaar aangesloten van de gasfles zodat er geen slangen met een hoge CO2 druk over blijven wanneer het magneetventiel zich sluit. Tevens is dit ventiel te gebruiken in combinatie met een tijdklok zoals reeds hierboven beschreven.

4, 5, 6.  pH regeling voor automatisering van de set 
Met een pH regeling is het mogelijk om een CO2 systeem te automatiseren. Dit brengt een hoop gemak met zich mee, maar helaas is dit vaak ook het duurste onderdeel van een CO2 systeem. Vooral wanneer men pas begint met een aquarium en nog niet weet of zo'n systeem het geld waard is, zal men vaak nog kiezen voor een niet geautomatiseerd systeem. Zo'n systeem is minder gemakkelijk in het gebruik, maar wanneer men zich goed bewust is van de werking van een set is een CO2 systeem met gasfles ook goed zonder automatisering mogelijk. Persoonlijk heb ik mijn set ook lange tijd gebruikt zonder automatisering, maar na verloop van tijd toen mijn budget wat groter werd heb ik de set toch geautomatiseerd.

Het grote verschil tussen wel en niet geautomatiseerd is dat bij een niet geautomatiseerde set het verloop van de zuurgraad (pH) van het water gedurende de dag groter is dan bij een geregelde set. Een niet geautomatiseerd systeem zal meestal gedurende 24 uur per dag aan staan, waardoor er ook CO2 afgegeven wordt gedurende de nacht wanneer er meestal geen behoefte aan CO2 in het aquarium is doordat er geen fotosynthese plaats vind bij de planten. Om er toch voor te zorgen dat er geen te hoog CO2 gehalte in het aquarium ontstaat gedurende de nacht moet de CO2 toevoer zo afgesteld worden dat de pH overdag licht stijgt en 's nachts weer langzaam daalt. Bij een niet geautomatiseerd systeem is de pH van het water aan het begin van de dag bijvoorbeeld 7 en gedurende de dag zal de pH stijgen naar 7,5. 's Nachts zal de pH waarde wederom dalen naar een pH van 7, waarna de cyclus weer rond is. Om dit proces goed te laten verlopen is het belangrijk dat de carbonaathardheid van het water niet te laag is (min. 4 °DH) en dat er overdag niet teveel CO2 wordt toegevoerd. Ook is een regelmatige controle van de toevoer van CO2 nodig doordat de afgifte van CO2 niet altijd constant is.

Een tussenweg tussen niet een geregeld systeem en een ongeregeld systeem is het gebruik van een magneetventiel in combinatie met een tijdklok, zoals ook al kort beschreven is bij de toelichting over een magneetventiel. Met deze methode is het goed mogelijk om de CO2 toevoer 's nachts uit te zetten waardoor de verschillen in zuurgraad overdag en 's nachts minder groot zullen zijn. Wel blijft het in dit geval nog steeds belangrijk om regelmatig te controleren of de toevoer van CO2 goed is afgesteld en dat de waterhardheid niet te laag is.

Bij een geheel geautomatiseerd systeem zullen er veel minder pH schommelingen zijn doordat het apparaat op vast waardes aan en uit gezet word. Hierdoor zal de pH van het aquariumwater meestal niet meer dan 0,1 tot 02 pH schommelen rond de ingestelde waarde. Naast dat zo'n systeem voor een mooie constante zuurgraad in het aquarium zorgt heeft een geautomatiseerd systeem ook het voordeel dat het minder onderhoud nodig heeft. Doordat het apparaat aan- en uitschakelt tussen vast waardes is de afstelling van het geheel minder kritisch zodat dit minder gecontroleerd hoeft te worden. Ook wanneer de carbonaathardheid wat te laag is zal een geautomatiseerd systeem niet zo snel tot problemen leiden, hoewel de pH dan wel vaak zal schommelen tussen een groter gebied dan eigenlijk wenselijk is.

Voor mijn eigen aquarium maak ik gebruik van een pH regeling van het merk Dupla, die verkocht wordt onder de naam pH set Delta. Deze regeling bestaat uit een pH elektrode, een regelkastje en een schakelkast. Hiernaast is ook nog een magneetventiel nodig om de regeling compleet te maken zoals hierboven al beschreven is. De pH regeling van Dupla bevalt mij goed, maar naar mijn idee is vooral het ijken van de pH elektrode een kritisch punt van het geheel. Persoonlijk heb ik niet altijd een volledig vertrouwen in de waardes die bij het ijken gevonden worden en controleer de waardes dan ook altijd met een pH test. In het verleden heb ik enkele keren waardes gekregen bij het ijken die naar mijn idee niet klopte, waarvan ik de oorzaak niet echt heb kunnen achterhalen. Dit kan onder andere komen door vuil op de elektrode bij het ijken, de pH echtheid van de eikvloeistof, kwaliteit van de elektrode en de temperatuur van de eikvloeistof. Doordat al deze factoren invloed hebben op het ijken van de elektrode is het naar mijn idee ook redelijk gemakkelijk dat er kleine afwijkingen ontstaan bij het ijken, waardoor ik een regelmatige controle met een normale pH test zeker aan kan bevelen. Doordat er altijd wel een kleine onnauwkeurigheid zal optreden bij het ijken is de getoonde pH op de display die in twee cijfers gegeven wordt nooit exact precies en is het reëler om de display slechts op één cijfer achter de komma af te lezen. 

7.  Bellenteller 
Een bellenteller dient om het gehele systeem af te stellen. Door de stroom van CO2 die door een bellenteller gaat ontstaat er een stroom van bellen die toe neemt naarmate er meer CO2 door de bellenteller gaat. Door het aantal bellen te tellen dat door de bellenteller gaat is het mogelijk om het systeem af te stellen op de gewenste hoeveelheid. Voor het afstellen van een bellenteller is het wel aan te raden telkens enige minuten te wachten alvorens het eindresultaat af te lezen, doordat de stroom CO2 door de teller enige tijd nodig heeft om constant te worden. Voor mijn eigen aquarium maak ik gebruik van een bellenteller van het merk Sera. Deze bellenteller was onderdeel van een CO2 basisset van Sera die verder bestond uit een reactor, slangen en een CO2 continue set. Deze bellenteller is aan het aquarium te bevestigen met zuignappen of via schroeven aan de muur of in de onderkast van het aquarium. 

8.  CO2 reactor 
De CO2 reactor is het laatste deel van het CO2 systeem dat ik op mijn aquarium gebruik. Dit onderdeel dient ervoor om de toegevoerde CO2 op te lossen in het aquariumwater. In de reactor wordt de toegevoerde CO2 opgelost met aquariumwater. Dit aquariumwater wordt via een aftakking van het filter de reactor ingeleid. Voor mijn aquariums heb ik gebruik gemaakt van twee verschillende soorten reactors, te weten een interne reactor en een externe reactor. Een interne CO2 reactor wordt geplaatst in het aquarium zelf terwijl een externe reactor in de onderkast van het aquarium hangt en dus niet zichtbaar is in het aquarium. Het meest voorkomend zijn interne reactors die voor de meeste gangbare aquariumafmetingen (afhankelijk van het model reactor tot zo'n 400 liter inhoud) bruikbaar zijn. Vooral voor grotere aquariums worden vaak externe reactors gebruikt die vanwege hun grote afmetingen ook geschikt zijn voor aquariums met een inhoud van 400 liter. Hieronder worden de twee reactor types beschreven die ik voor mijn aquariums gebruik(t) heb.

Interne reactor
Voor mijn eerste aquarium met een inhoud van 86 liter gebruikte ik een interne CO2 reactor. Deze reactor was van het merk Sera en was onderdeel van de CO2 basisset van dit merk waarin ook een bellenteller, slangen en een CO2 continue test. Deze reactor van Sera zou geschikt zijn voor aquariums tot 300 liter. Voor mijn aquarium van 86 liter was de capaciteit van deze reactor zeker voldoende, maar ik vermoed dat deze reactor voor een dicht beplant 300 liter aquarium toch wat aan de kleine kant is.Voor kleine aquariums zoals dit aquarium van 86 liter worden er ook wel verstuivers verkocht die de CO2 in het water oplossen door een bellenstroom van fijne belletjes. Het rendement hiervan is echter lager dan van een reactor waardoor mijn persoonlijke voorkeur uitgaat naar het gebruik van een CO2 reactor. Zo'n reactor heeft echter wel het nadeel dat er een buitenfilter nodig is om een vertakking te maken naar de reactor. Hierdoor is het gebruik van een CO2 reactor in combinatie met een binnenfilter (bijna) niet mogelijk.

Externe reactor
Voor mijn huidige aquarium met een inhoud van 300 liter maak ik gebruik van een externe reactor van het merk Dupla die onder de naam 'CO2 reactor S' verkocht wordt. Ik heb bij dit aquarium voor een dergelijke reactor gekozen doordat een externe reactor het voordeel heeft dat deze niet zichtbaar is in het aquarium. Ook had ik bij de interne reactor van mijn vorige aquarium het idee dat deze reactor wat aan de kleine kant zou zijn voor een 300 liter aquarium, waardoor ik er niet voor gekozen heb deze reactor wederom in mijn aquarium te gebruiken. 

Een nadeel van een externe reactor is dat het aansluitschema van dit type reactor wel wat ingewikkelder is dan een interne reactor en ook is de kans op lekkage groter. Ten opzichte van een interne reactor moet er bij een externe reactor niet alleen gezorgd worden voor watertoevoer naar de reactor, maar ook weer voor een terugvoer van water naar het aquarium. Bij een externe reactor kan er voor gekozen worden de reactor te voorzien van een klein pompje als eigen watervoorziening, maar mijn persoonlijke voorkeur gaat er naar uit dit type reactor aan te sluiten op een aftakking van het gebruikte externe filter. In de tabel hieronder staat een weergaven van de aansluiting van de externe reactor in mijn aquarium.

Schematische weergave van mijn externe CO2 reactor 

Legenda
1 Externe CO2 reactor (Dupla CO2 reactor S)
2 Toevoerslang met CO2 (afkomstig van bellenteller)
3 Toevoerslang vanaf filter
4 T-koppeling (16/22 naar 16/22 + 9/12)
5 Enkele kraan (16/22)
6 Toevoer van water (met CO2) naar het aquarium
7 Enkele kraan (9/12)
CO2 slangen
Water slangen
Stromings richting in water slangen

In het schema van de externe CO2 reactor is te zien dat de toevoerstroom vanaf het filter  gesplitst wordt door een T-koppeling, waarvan de kleine slangaansluiting van 9/12 naar de CO2 reactor gaat en aan het eind van de lus via een zelfde T-koppeling het water met opgeloste CO2 weer wordt samengevoegd met de hoofdleiding van het filter die naar het aquarium gaat. De kraan in de hoofdleiding van het filter is in dit schema bedoelt om de hoeveelheid water dat door de reactor stroomt mee te regelen. De twee kleinere kranen in de leidingen naar en van de CO2 reactor kunnen gebruikt worden om de watertoevoer verder te smoren, maar heeft als belangrijkste doel dat de watercyclus van een naar de CO2 reactor geheel afgesloten kan word en voor onderhoud aan de reactor.

Foto van de externe CO2 reactor in mijn aquariumkast

In eerste instantie had ik deze twee kleine kranen niet opgenomen in de lus van de CO2 reactor, maar vanwege problemen met lekkage in de Dupla CO2 reactor heb ik deze kranen als extra zekerheid aangebracht. Op dit moment zijn de problemen met lekkage van de gebruikte CO2 reactor geheel opgelost en werkt de reactor volledig naar wens. Echter gezien de constructie van de Dupla CO2 reactor S, is het zeer waarschijnlijk dat een groot deel van deze reactors in praktijk blijken te lekken. Voor de afdichting van deze reactor is een relatief dunne O-ring gebruikt die de ruimte tussen de schroefdop boven op de reactor en de reactor waterdicht moet afdichten. Echter naast het feit dat deze O-ring relatief dun is voor dit doel, zitten er ook een aantal oneffenheden op de bovenzijde van de reactor (wat waarschijnlijk veroorzaakt wordt door de mal waarin de reactor gemaakt wordt). Door deze oneffenheden is de dunne O-ring niet in staat een waterdichte afdichting te maken, waardoor de reactor zal lekken. Om dit probleem op te lossen heb ik de bovenzijde van de reactor met een stukje schuurpapier op een blokje geheel vlak gemaakt, waarna de reactor niet meer heeft gelekt. Als proef op de som heb ik ook nog de reactor van de set Dupla Algo Control Delta aangesloten in de zelfde opstelling van het filter, aangezien deze reactor bijna gelijk is aan de beschreven CO2 reactor (grootste verschil is dat de CO2 reactor is gemaakt uit helder kunststof). Ook op deze reactor zat een zelfde oneffenheid en wederom was de gebruikte O-ring niet in staat om een de reactor geheel waterdicht af te sluiten. Mede door deze twee ervaringen met dit type reactors van Dupla verwacht ik dat in praktijk van veel van deze reactors eerste de bovenzijde gevlakt moet worden om problemen met lekkage te voorkomen bij de afdichting. Het is echter wel beschamend dat een relatief dure reactor als de Dupla CO2 reactor S zo slordig is afgewerkt dat ze zo gemakkelijk problemen met lekkage geven, terwijl waarschijnlijk alleen het gebruik van een iets dikkere O-ring in de meeste gevallen voldoende zou zijn om ook een niet geheel vlakke kop waterdicht af te sluiten.

 

Terug naar de hoofdpagina