Самодельный реактор СО2.

Наверное, каждый аквариумист, решивший создать в своём аквариуме подводный сад, рано или поздно сталкивается с проблемой снабжения растений углекислым газом. Это понятно, ведь СО2 является одним из важнейших питательных веществ, без которого многие виды растений просто не способны существовать, особенно если речь идёт об аквариуме - искусственно созданной замкнутой системе, не способной самостоятельно поддерживать своё существование.  

Итак, из чего же состоит система подкормки растений углекислым газом в аквариуме? В самом простом варианте установку СО2 можно разделить на две основные части:  это генератор СО2 (дрожжевая бродилка) или накопитель СО2 (баллон), и реактор - собственно растворитель углекислого газа в воде. Если с первой компонентой   системы чаще всего проблем не возникает, нужно только определиться с выбором, то со второй компонентой, реактором, вопросов гораздо больше. Добиться  эффективного растворения углекислого газа в воде, особенно если вода имеет значительный карбонатный буфер, достаточно сложно. Можно воспользоваться одним из предлагаемых фирмами- производителями аквариумного оборудования вариантом реактора, коих на рынке присутствует достаточно большое количество, но все они имеют ряд глобальных недостатков, не позволяющих аквариумистам раз и навсегда закрыть вопрос растворения газа. На мой взгляд,  в первую очередь слишком высокая цена предлагаемых устройств, и во-вторых, получаемая от них производительность не позволяет назвать 90% этих устройств эффективными, что особенно актуально при использовании баллонной системы подачи СО2.  

В данном материале я хочу описать придуманное мной устройство для растворения СО2,  лишённое этих недостатков.  

Постоянная возня с бытовыми магистральными фильтрами стаканного типа для очистки воды натолкнула меня на мысль использования такой конструкции в качестве реактора, на первый взгляд,  все предпосылки для эффективного растворения были налицо. Это невозможность выхода из стакана нерастворённого газа, большая площадь соприкосновения газа с водой, быстрый ток воды через стакан, постоянно уносящий насыщенную СО2 воду и приносящий свежую, да и несколько повышенное в стакане давление. Итак, недолго думая, я решил проверить свои умозаключения на практике.  

Вот схемка первой конструкции реактора. Для её реализации мне понадобился собственно сам стакан бытового фильтра, пластиковая оболочка от картриджа умягчителя воды, биошары и фитинг для подачи газа в стакан.
Вход и выход воды в стакане мной был изменён на обратный, а в качестве фитинга я использовал обычную пластиковую трубочку, вклеенную в просверленное в крышке стакана отверстие. Данный реактор был мной опробован на 100-литровом аквариуме и фильтре Fluval 102,  кН воды 15 градусов, при этом реактор был смонтирован на выходе фильтра и тому есть несколько причин: на входе фильтра создаётся отрицательное давление (разрежение), а на выходе положительное (давление), а так же прошедшая через фильтр вода гораздо чище, что исключает частые разборки реактора с целью очистки от механической грязи. Испытания показали, что растворение газа действительно полное, несмотря на достаточно высокий карбонатный буфер, но в процессе эксплуатации возникли некоторые проблемы: во-первых, используемый мной фильтр имел очень малую производительность, и со временем накапливающийся в фильтре кислород, из-за находящегося на выходе реактора и слабой производительности помпы не выталкивался наружу, а останавливал работу фильтра, и во-вторых, это слишком громоздкий размер реактора  -  тумба у 100-литрового аквариума слишком мала для размещения его внутри.  

Но вдохновлённый первыми успехами в работе реактора, я решил провести его испытания на аквариуме объемом 240 литров. Немного повозившись, я соорудил вот такой девайс, снабдив его на выходе вентилем.  

Работа этого реактора полностью удовлетворила все мои желания, растворение оказалось быстрым и полным, и на протяжении нескольких месяцев я практически забыл  о всех своих предыдущих мучениях,  связанных с растворением углекислого газа. Остался только один вопрос периодического обслуживания реактора с целью его чистки. А обслуживать приходилось раз в пару месяцев, что через некоторое время начало доставлять мне неудобство. Соответственно, это привело к поиску путей ещё большего усовершенствования своей конструкции. На форуме http ://www .tropica .ru одним из участников под ником OSS был предложен несколько другой вариант исполнения такого устройства.    На схеме видно, что вместо стандартного картриджа используется обыкновенная пластиковая труба и вход и выход воды в реактор остаётся не изменяемым.

Поначалу я воспринял эту конструкцию скептически, так как автор в качестве наполнителя использовал керамические кольца, и мне показалось невозможным производить обслуживание такого реактора из-за того, что при сборке кольца просто напросто не будут давать трубе занять своё штатное положение. Но, подумав над этой проблемой, пришёл к выводу,  что можно использовать материал, который легче воды (биошары), и если стакан наполнить шарами не полностью, и залить водой, то они всплывут и не будут препятствовать сборке.
 



Недавно в одном из магазинов сантехники мной был обнаружен стаканный фильтр уменьшенного размера по цене всего в 200р, стакан очень удобен своей компактностью, прозрачностью и возможностью организации выхода воды как сбоку, так и сверху.

Решил переделать свои реакторы на новый лад. Вот что получилось 
   

Для крепления шлангов я использовал стальные и латунные сантехнические полудюймовые переходники на шланг, дополнительно снабдив их для надёжности хомутами. Верхнее отверстие можно использовать и как выход воды, и как место крепления рН электрода от СО2 контроллера.   

Ещё несколько слов об особенностях. Я использую такие реакторы с баллонной системой подачи СО2. С брагой не пробовал, но если кто будет пробовать, то нужно обязательно ставить на трубу подачи газа обратный клапан, брагогенератор нужно делать герметичным, т.к. в реакторе небольшое давление, но есть. Растворимость газа очень высока, я пробовал растворять как в жёсткой воде, так и в мягкой, за пару секунд реактор может опустить рН на 0,5. Первоначально наполнитель использовал для разбивания струи воды и наиболее быстрого растворения газа, но думаю в большой версии реактора этого даже не нужно, в маленькой версии наполнитель нужен, так как при очень сильном токе воды и очень быстрой подаче СО2 в стакане начинает бурлить газ, и некоторым пузырям удаётся вылететь в выходную трубу. Наполнитель этому препятствует, думаю, при отсутствии биошаров можно использовать крупнопористую губку. Реактор расположен на выходе внешнего фильтра, но можно и выполнить его с отдельной помпой  - такой вариант может быть полезен, если внешний фильтр очень слабый, как у меня на 100-литровом аквариуме.  Существуют стаканы с клапанами стравливания воздуха, их как раз очень удобно использовать для изготовления такого реактора, так как этот клапан разбирается, и на его место вклеивается штуцер для подачи СО2.

 

Летучий Голландец