高压二氧化碳添加系统


作者:Hector Ortiz
翻译:a-hua


二氧化碳是有效率的光合作用和植物成长不可缺的部份,
当我们水族缸的照明超过标准的每公升 0.53 瓦时,
就必须补充二氧化碳了。
而在更低光的环境中添加二氧化碳,
只会促进植物成长并且预防藻类。

刚听到二氧化碳时有点像是在恐吓,
不过了解并提供二氧化碳其实是很简单的。

我们知道,
二氧化碳的添加有三种简单的主要方式,
而我将针对高压二氧化碳系统的设置来做解说。

二氧化碳的添加方法:

  1. 高压二氧化碳气体;
  2. 自制二氧化碳气体;
  3. 液态二氧化碳,例如戊二醛。

高压二氧化碳需要什么设备?

高压二氧化碳是水草缸添加二氧化碳气体最好的形式
因为它提供持续的气体,
来形成稳定的二氧化碳浓度。
除了一开始的设备之外,
就不需要额外的必须管理。
虽然1起始设备的成本有些吓人,
但接下来较低的管理成本,
和持续不断的二氧化碳供应,
使得这个方法对任何一个水草缸来说,
都很有吸引力。
我将藉本文来探讨一个高压二氧化碳设备的主要部份,
让读者的水草缸能更接近最适合水草生长的环境。



高压二氧化碳设备的基本部份

  • 电磁阀
  • 气瓶
  • 扩散桶/细化器
  • 止逆阀
  • 风管

电磁阀

水族界最常用的二氧化碳电磁阀品牌是 Milwaukee、JBJ 和 Azoo;
这三牌子的电磁阀对所有的系统来说,
都极为好用且是负担得起的。
在任何地方售价都介于 75-90 元美金之间。
也可以在网拍和网购上取得。
有些以水草为主的线上论坛也开始供应自己设计的电磁阀系统。

水族用电磁阀最重要的一个部份,
是一个被称为电磁铁(solenoid)的零件。
电磁铁基本上就是电池阀的开关装置,
当开启的时后,
电磁铁会打开一个具磁性的阀门,
让气体能从气瓶内流向风管;
在关闭的时后,
二氧化碳气流就会停止。
如果将电磁阀连接到控制灯光的定时器上,
就可以自动二氧化碳系统,
当灯光熄灭时关掉二氧化碳,
而灯光点亮时重新打开二氧化碳。
这点很重要
因为植物在开灯后才开始光合作用利用二氧化碳。

水族箱的电磁阀还有一个很必要的部份称为调压阀(needle valve),
可以让我们用来改变气流的速度。
二氧化碳以 ppm 或每秒进入水族箱的气泡目测数来测量,
计泡器(一个充满水的透明容器)让水族爱好者得以看见并计算气泡的速率。
一般来说视缸子的尺寸而定,
每秒 3 到 5 颗气泡对一个水草缸来说是个好的速率。
这个速率大概能产生最佳的 30 ppm 溶解二氧化碳浓度。
二氧化碳滴定测试产品也可协助我们测量的二氧化碳浓度。



2-5 公斤的二氧化碳气瓶

二氧化碳气瓶最好在当地的灭火器供应商或銲接店(译注:指美国)购买,
拿起电话簿然后打电话到处问问看。
只要我们说出有需要 2-5 公斤的二氧化碳气瓶,
这些店家是不会对我们敷衍的。

一个 2 公斤的二氧化碳气瓶最少能提供水族缸 6 个月的二氧化碳使用,
较大的 5 公斤气瓶能持续供给两倍以上时间。
我建议购买家里水族缸底柜所能放得下的最大尺寸,
气瓶在各地供应商都可以用约 60-100 美元购得,
在大部分地区重新灌气大概要价 20 美元。

高压二氧化碳的推广在 1990 年代晚期达到了全盛时期,
水族爱好者当时在争论要用铝瓶还是钢瓶,
老实说,
这对水草缸来说并没有没什么不同。
一个灌饱的 5 公斤二氧化碳钢瓶大概重达 18 公斤,
铝瓶则比较轻。
所以我觉得如果抬起 18 公斤会有困难的话,
这一点就要很在意了。
同尺寸的铝瓶比钢瓶贵大概 50 美元。

另一点也很重要,
记得将二氧化碳气瓶藏在看不见的水族箱底下,
所以当二氧化碳供应商说他们只有卖表面重新磨光的气瓶时,
别担心就买吧。
二氧化碳气瓶约每五年由供应商测试一次,
来确保它们够安全来储存高压下的二氧化碳。
至今还可以在货架上,
发现标示日期追朔到1960年代的二氧化碳气瓶。
所以经重新磨光的老旧气瓶,
和全新发亮的瓶子一样的好用。



扩散桶/细化器

我个人认为,
扩散桶和细化器是二氧化碳系统中最困难的部份。
溶解二氧化碳气体的方法有很多种,
最常见的方法包含:

外部扩散桶
外部扩散桶 Aquamedic 1000 或自制的扩散桶,
管路和圆桶过虑器的送水口连结在一起。
扩散桶是靠这内部的涡流来溶解二氧化碳,
这是种溶解二氧化碳很有效的方式,
而且不用担心和下述细化器一样的清洗问题。

记得把外部扩散桶要接在圆桶过滤器的送水口,
以确保只有干净的水可以通过。

网络上有许多资讯教人如何自制外部扩散桶,
所以我在此就不多做介绍了。
对各种外部扩散桶来说,
最重要的是,’
在进入水草缸之前,
尽量完全溶解二氧化碳。

玻璃细化器
玻璃细化器是另一种提供水草缸二氧化碳的有效方法,
这种加以美化(但还是有效))的气泡石是放在水草缸内的水流之下。

玻璃细化器为什么这么有效?
因为细化器内的圆盘具有很微小的孔隙,
让通过的二氧化碳散裂成很细小 雾气般的泡泡。
如此细小的泡泡很容易在水里溶解,
有些雾气般的泡泡甚至会聚集在水草叶背面,
这被认为也可以帮助水草吸收二氧化碳。

玻璃细化器在过去三年来几乎席卷了整个水族市场。
大部分水草玩家现都用细化器而非外部扩散桶。
正如我先前所提到的,
玻璃细化器需要经常清洗(每两周一次),
以确保圆盘表面维持清洁和效果。

在使用了一段时间后,
藻类或细菌膜可能会生长并阻塞住圆盘表面的微小缝隙,
并导致较大颗且溶解效果较差的二氧化碳气泡。
补救的方法是在清理水族缸的时后,
将被阻塞的细化器泡在漂白水里 10 分钟。
有些人会买两个细化器,
用替换方式以节省时间。



二氧化碳风管接在吸水口
现在要谈的这个是"低成本效率高"溶解二氧化碳的方法,
很简单,
就是把二氧化碳风管的最末端直接接到过滤器的吸水口,
然后把过滤器当成扩散桶来溶解二氧化碳。
听起来够简单吧,
是没错啦。
可是过滤器并不是用来处理具酸性的二氧化碳,
有些过滤器的轮片、橡胶区和马达最后将提早磨损。
在最极端的例子里
过滤器将回完全停止运作
假如那气体聚集让轮片接触不到水。


每个缸子的最佳溶解方式是不同的。
我个人喜欢使用外部扩桶,
因为我想减少缸子的日常维护程序。
不过我知道有很多人宣称玻璃细化器所产生泡泡的特别效果。
只要读者往水族缸里添加二氧化碳,
我就会感到很开心,
而且读者的水草也会很开心。

止逆阀

止逆阀是设计来阻止水因二氧化碳关掉或用完时,
水从缸里虹吸作用进入气瓶。
最好的止逆阀是金属(铜制)的,
塑胶制也可以用,
但它们很容易受到二氧化碳的破坏,
所以每年都必需换一个新的。
止逆阀是装在二氧化碳风管上,
位置是介于电磁阀和细化器之间。

读者可能会认为并不需要二氧化碳止逆阀,
但不用多久就会知道这是错的。
水会从缸子里虹吸回你昂贵的二氧化碳电磁阀,
让水进入电磁阀或电磁铁的部份,
会造成你昂贵的新玩意无法复原的损坏。



二氧化碳风管

传统的打气风管和硅胶管会被二氧化碳所酸蚀,
然后变成容易碎裂。
专为二氧化碳设计的风管如聚氨酯(Polyurethane),
气体的通透性很低且能抗二氧化碳的侵蚀,
是最好的选择之一。
请确定连结水族缸和二氧化碳的风管,
都百分之百的使用专门的风管。

酸碱质控制器

这是加压二氧化碳系统的选配设备。
一个酸碱质(pH)控制器能调整添加进缸子的二氧化碳,
使用者设定一个想要的酸碱质,
然后控制器将确保维持在此一数值(很像是自动调温控制器)。
本项为选配的理由,
是因为照明定时器也有同样的作用,
假设电磁阀是设定和电灯同步开关时,
这个定时器就会在植物不使用的时候
同步关掉二氧化碳气流。

自制二氧化碳需要什么

自制二氧化碳适合用在 113 公升或以下的缸子,
它使用酵母粉、糖和水来产生二氧化碳。
本化学反应在任何环境都可以维持 2-4 周,
然后需要定期重新装填。
相较于加压二氧化碳系统,
就金钱而言是比较便宜的,
但所花的时间和让气体保持最高压力的管理却是昂贵的。

可以用戊二醛来代替二氧化碳吗?

戊二醛是有机的液状碳源,
必须要每天添加,
但对于提供水草二氧化碳而言非常有效。
戊二醛可以单独使用,
也可和自制二氧化碳或加压二氧化碳系统搭配,
长期来看,
大缸子每天使用戊二醛会很贵
但在 76-113 公升以下的缸子就相对便宜,
为了减低成本,
可以买大桶装的戊二醛来用。



总结
现在读者知道了所有关于加压二氧化碳设备,
也了解其他添加二氧化碳的常用方法,
请确认添加二氧化碳时要慢慢地,
尤其是第一次的时候。
此外,确实将二氧化碳气瓶放在缸底座内来保护,
并远离到处乱跑的儿童,
以免因好奇去转动开关,
或将东西给打翻了。
一旦开始用了二氧化碳,
不用几天就可以注意到二氧化碳对植物成长和健康的正面效果。
我们会惊讶的发现,
为什么不在第一次种水草时就使用加压二氧化碳呢。


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

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