高壓二氧化碳添加系統


作者:Hector Ortiz
翻譯:a-hua


二氧化碳是有效率的光合作用和植物成長不可缺的部份,
當我們水族缸的照明超過標準的每公升 0.53 瓦時,
就必須補充二氧化碳了。
而在更低光的環境中添加二氧化碳,
只會促進植物成長並且預防藻類。

剛聽到二氧化碳時有點像是在恐嚇,
不過了解並提供二氧化碳其實是很簡單的。

我們知道,
二氧化碳的添加有三種簡單的主要方式,
而我將針對高壓二氧化碳系統的設置來做解說。

二氧化碳的添加方法:

  1. 高壓二氧化碳氣體;
  2. 自製二氧化碳氣體;
  3. 液態二氧化碳,例如戊二醛。

高壓二氧化碳需要什麼設備?

高壓二氧化碳是水草缸添加二氧化碳氣體最好的形式
因為它提供持續的氣體,
來形成穩定的二氧化碳濃度。
除了一開始的設備之外,
就不需要額外的必須管理。
雖然1起始設備的成本有些嚇人,
但接下來較低的管理成本,
和持續不斷的二氧化碳供應,
使得這個方法對任何一個水草缸來說,
都很有吸引力。
我將藉本文來探討一個高壓二氧化碳設備的主要部份,
讓讀者的水草缸能更接近最適合水草生長的環境。



高壓二氧化碳設備的基本部份

  • 電磁閥
  • 氣瓶
  • 擴散桶/細化器
  • 止逆閥
  • 風管

電磁閥

水族界最常用的二氧化碳電磁閥品牌是 Milwaukee、JBJ 和 Azoo;
這三牌子的電磁閥對所有的系統來說,
都極為好用且是負擔得起的。
在任何地方售價都介於 75-90 元美金之間。
也可以在網拍和網購上取得。
有些以水草為主的線上論壇也開始供應自己設計的電磁閥系統。

水族用電磁閥最重要的一個部份,
是一個被稱為電磁鐵(solenoid)的零件。
電磁鐵基本上就是電池閥的開關裝置,
當開啟的時後,
電磁鐵會打開一個具磁性的閥門,
讓氣體能從氣瓶內流向風管;
在關閉的時後,
二氧化碳氣流就會停止。
如果將電磁閥連接到控制燈光的定時器上,
就可以自動二氧化碳系統,
當燈光熄滅時關掉二氧化碳,
而燈光點亮時重新打開二氧化碳。
這點很重要
因為植物在開燈後才開始光合作用利用二氧化碳。

水族箱的電磁閥還有一個很必要的部份稱為調壓閥(needle valve),
可以讓我們用來改變氣流的速度。
二氧化碳以 ppm 或每秒進入水族箱的氣泡目測數來測量,
計泡器(一個充滿水的透明容器)讓水族愛好者得以看見並計算氣泡的速率。
一般來說視缸子的尺寸而定,
每秒 3 到 5 顆氣泡對一個水草缸來說是個好的速率。
這個速率大概能產生最佳的 30 ppm 溶解二氧化碳濃度。
二氧化碳滴定測試產品也可協助我們測量的二氧化碳濃度。



2-5 公斤的二氧化碳氣瓶

二氧化碳氣瓶最好在當地的滅火器供應商或銲接店(譯註:指美國)購買,
拿起電話簿然後打電話到處問問看。
只要我們說出有需要 2-5 公斤的二氧化碳氣瓶,
這些店家是不會對我們敷衍的。

一個 2 公斤的二氧化碳氣瓶最少能提供水族缸 6 個月的二氧化碳使用,
較大的 5 公斤氣瓶能持續供給兩倍以上時間。
我建議購買家裡水族缸底櫃所能放得下的最大尺寸,
氣瓶在各地供應商都可以用約 60-100 美元購得,
在大部分地區重新灌氣大概要價 20 美元。

高壓二氧化碳的推廣在 1990 年代晚期達到了全盛時期,
水族愛好者當時在爭論要用鋁瓶還是鋼瓶,
老實說,
這對水草缸來說並沒有沒什麼不同。
一個灌飽的 5 公斤二氧化碳鋼瓶大概重達 18 公斤,
鋁瓶則比較輕。
所以我覺得如果抬起 18 公斤會有困難的話,
這一點就要很在意了。
同尺寸的鋁瓶比鋼瓶貴大概 50 美元。

另一點也很重要,
記得將二氧化碳氣瓶藏在看不見的水族箱底下,
所以當二氧化碳供應商說他們只有賣表面重新磨光的氣瓶時,
別擔心就買吧。
二氧化碳氣瓶約每五年由供應商測試一次,
來確保它們夠安全來儲存高壓下的二氧化碳。
至今還可以在貨架上,
發現標示日期追朔到1960年代的二氧化碳氣瓶。
所以經重新磨光的老舊氣瓶,
和全新發亮的瓶子一樣的好用。



擴散桶/細化器

我個人認為,
擴散桶和細化器是二氧化碳系統中最困難的部份。
溶解二氧化碳氣體的方法有很多種,
最常見的方法包含:

外部擴散桶
外部擴散桶 Aquamedic 1000 或自製的擴散桶,
管路和圓桶過慮器的送水口連結在一起。
擴散桶是靠這內部的渦流來溶解二氧化碳,
這是種溶解二氧化碳很有效的方式,
而且不用擔心和下述細化器一樣的清洗問題。

記得把外部擴散桶要接在圓桶過濾器的送水口,
以確保只有乾淨的水可以通過。

網絡上有許多資訊教人如何自製外部擴散桶,
所以我在此就不多做介紹了。
對各種外部擴散桶來說,
最重要的是,’
在進入水草缸之前,
盡量完全溶解二氧化碳。

玻璃細化器
玻璃細化器是另一種提供水草缸二氧化碳的有效方法,
這種加以美化(但還是有效))的氣泡石是放在水草缸內的水流之下。

玻璃細化器為什麼這麼有效?
因為細化器內的圓盤具有很微小的孔隙,
讓通過的二氧化碳散裂成很細小 霧氣般的泡泡。
如此細小的泡泡很容易在水裡溶解,
有些霧氣般的泡泡甚至會聚集在水草葉背面,
這被認為也可以幫助水草吸收二氧化碳。

玻璃細化器在過去三年來幾乎席捲了整個水族市場。
大部分水草玩家現都用細化器而非外部擴散桶。
正如我先前所提到的,
玻璃細化器需要經常清洗(每兩週一次),
以確保圓盤表面維持清潔和效果。

在使用了一段時間後,
藻類或細菌膜可能會生長並阻塞住圓盤表面的微小縫隙,
並導致較大顆且溶解效果較差的二氧化碳氣泡。
補救的方法是在清理水族缸的時後,
將被阻塞的細化器泡在漂白水裡 10 分鐘。
有些人會買兩個細化器,
用替換方式以節省時間。



二氧化碳風管接在吸水口
現在要談的這個是"低成本效率高"溶解二氧化碳的方法,
很簡單,
就是把二氧化碳風管的最末端直接接到過濾器的吸水口,
然後把過濾器當成擴散桶來溶解二氧化碳。
聽起來夠簡單吧,
是沒錯啦。
可是過濾器並不是用來處理具酸性的二氧化碳,
有些過濾器的輪片、橡膠區和馬達最後將提早磨損。
在最極端的例子裡
過濾器將回完全停止運作
假如那氣體聚集讓輪片接觸不到水。


每個缸子的最佳溶解方式是不同的。
我個人喜歡使用外部擴桶,
因為我想減少缸子的日常維護程序。
不過我知道有很多人宣稱玻璃細化器所產生泡泡的特別效果。
只要讀者往水族缸裡添加二氧化碳,
我就會感到很開心,
而且讀者的水草也會很開心。

止逆閥

止逆閥是設計來阻止水因二氧化碳關掉或用完時,
水從缸裡虹吸作用進入氣瓶。
最好的止逆閥是金屬(銅製)的,
塑膠製也可以用,
但它們很容易受到二氧化碳的破壞,
所以每年都必需換一個新的。
止逆閥是裝在二氧化碳風管上,
位置是介於電磁閥和細化器之間。

讀者可能會認為並不需要二氧化碳止逆閥,
但不用多久就會知道這是錯的。
水會從缸子裡虹吸回你昂貴的二氧化碳電磁閥,
讓水進入電磁閥或電磁鐵的部份,
會造成你昂貴的新玩意無法復原的損壞。



二氧化碳風管

傳統的打氣風管和矽膠管會被二氧化碳所酸蝕,
然後變成容易碎裂。
專為二氧化碳設計的風管如聚氨酯(Polyurethane),
氣體的通透性很低且能抗二氧化碳的侵蝕,
是最好的選擇之一。
請確定連結水族缸和二氧化碳的風管,
都百分之百的使用專門的風管。

酸鹼質控制器

這是加壓二氧化碳系統的選配設備。
一個酸鹼質(pH)控制器能調整添加進缸子的二氧化碳,
使用者設定一個想要的酸鹼質,
然後控制器將確保維持在此一數值(很像是自動調溫控制器)。
本項為選配的理由,
是因為照明定時器也有同樣的作用,
假設電磁閥是設定和電燈同步開關時,
這個定時器就會在植物不使用的時候
同步關掉二氧化碳氣流。

自製二氧化碳需要什麼

自製二氧化碳適合用在 113 公升或以下的缸子,
它使用酵母粉、糖和水來產生二氧化碳。
本化學反應在任何環境都可以維持 2-4 周,
然後需要定期重新裝填。
相較於加壓二氧化碳系統,
就金錢而言是比較便宜的,
但所花的時間和讓氣體保持最高壓力的管理卻是昂貴的。

可以用戊二醛來代替二氧化碳嗎?

戊二醛是有機的液狀碳源,
必須要每天添加,
但對於提供水草二氧化碳而言非常有效。
戊二醛可以單獨使用,
也可和自製二氧化碳或加壓二氧化碳系統搭配,
長期來看,
大缸子每天使用戊二醛會很貴
但在 76-113 公升以下的缸子就相對便宜,
為了減低成本,
可以買大桶裝的戊二醛來用。



總結
現在讀者知道了所有關於加壓二氧化碳設備,
也了解其他添加二氧化碳的常用方法,
請確認添加二氧化碳時要慢慢地,
尤其是第一次的時候。
此外,確實將二氧化碳氣瓶放在缸底座內來保護,
並遠離到處亂跑的兒童,
以免因好奇去轉動開關,
或將東西給打翻了。
一旦開始用了二氧化碳,
不用幾天就可以注意到二氧化碳對植物成長和健康的正面效果。
我們會驚訝的發現,
為什麼不在第一次種水草時就使用加壓二氧化碳呢。


原文網址:
http://www.aquascapingworld.com/magazine/September-2008/September-2008/Pressurized-C02-Injection-Systems.html

原文討論:
http://www.aquascapingworld.com/forum/aquascaping-world-magazine-discussions/1152-how-setup-pressurized-co2-system.html
 

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