A Treatise on DIY CO2 Systems for Freshwater-Planted Aquaria (перевод)
Трактат о "самодельной Со2 системе" для пресноводных травников.
by John LeVasseur
Источник:
http://www.qsl.net/w2wdx/aquaria/diyco2.html
В этой статье я попытаюсь рассмотреть все аспекты самодельных Со2 систем, используемых в пресноводных травниках.
Освещаем всё, что нужно аквариумным растениям в отношении двуокиси углерода, и как эту двуокись доставить до растений.
Оценивается механический дизайн и биология дрожжей относительно их способности условий для производства двуокиси углерода.
Формула смеси для дрожжей и некоторые детали конструкции.
Содержание:
1. Растения и двуокись углерода.
2. Основы самодельных Со2 систем.
3. Примеры дизайна системы.
4. Что вам надо знать про дрожжи.
5. Справочник по Смесям и Возможностям
6. Проекты конструкций
7. Заключение
1. Растения и двуокись Углерода
Углерод это фундаментальный элеменнт на котором основана вся жызнь на планете. Растения не исключение.
Они не имеют других возможностей получить питание, кроме как взяв его из окружающей среды. Растения
используют много микро и макроэлементов,двуокись углерода является одним из основных макроэлементов.
В аквариуме основными факторами ограничения роста растений являются свет, двуокись углерода,
микроэлементы и макроэлементы. Микро и макроэлементы обычно поставляются в необходимых количествах
с рыбьими экскрементами и дополнительными удобрениями.
Для синтеза необходимых для жизни углеводов растения используют процес, известный, как фотосинтез.
Фотосинтез требует энергию света и двуокись углерода для осуществления химических реакций.
Процесс фотосинтеза требует света со специфическим энергетическим порогом. Другими словами,
точки при которой свет достигает специфической интенсивности для старта фотосинтеза.
Если свет не достаточно яркий, фотосинтез не начинается. Сразу же после пороговой величины,
увеличение мощности света приводит к усилению фотосинтеза. Согластно современной практике, уровень
света превышает 2 вата на галон, требуется введение в аквариум дополнительного количества двуокиси
углерода.
В наших травниках двуокись углерода присутствует без всякого механического её добавления.
Рыбы выделяют двуокись кислорода своими жабрами. Двуокись углерода растворяется в воде из атмосферы при
продувке воздуха через воду.Этот эфект известен как атмосферный баланс. В природе,
уровень двуокиси углерода обычно выше, чем может быть выделен при дыхании или атмосферном равновесии,
и водные растения используют этот выделенный в высоких концентрациях и растворенный в воде углекислый газ.
Двуокись углерода обогащает подземные воды которые питают в свою очередь наземные потоки и эта концентрация
диоксида углерода на два-три порядка выше, чем атмосферное равновесие в-общем. В общем, водные растения
любят диоксид углерода растворенный в окружающей водк в концентрации приблизительно 10-15 ppm (часть на миллион).
Уровень диоксида углерода полученный растворением его в воде по атмосферному равновесию в основном около 2-3 ppm.
Как вы видите, введение диоксида углерода необходимо для энергичного роста растений, и становится еще нужнее при
увеличении уровня света.
Поскольку необходимо вспомнить и о рыбах, высокая концентрация диоксида углерода может блокировать
выделение Со2 жабрами и быть причиной кислородного голодания. Поскольку передача газа в жабрах зависит
от разности концентраций Со2 в крови и в окружающей воде, следовательно при повышении концентрации Со2 в
окружающей воде перенос Со2 из крови в воду затруднён (понижен). В разных литературных источниках даются
разные концентрации токсического уровня Со2 в водк для рыб однако, концентрация Со2 ниже 30 ppm
определенно безопасна.
Общее заблуждение, что вода может содержать определенное количество газа, и растворение двуокиси углерода в воде
приводит к вытеснению из оной кислорода. Это не так. Как значимый факт, если в системе присутствует достаточно
двуокиси углерода и света при энергичном фотосинтезе уровень насыщения воды кислородом увеличивается на 120%.
Даже ночью, когда растения прекращают использовать Со2 и начинают использовать кислород, его уровень остается
таким же как у незасаженных травой аквариумов. Говорят, люди имеющие задыхающуюся у поверхности рыбу -это
не результат высокого уровня Со2, это возможно результат недостатка кислорода в воде.
Взаимодействие между светом и уровнем Со2 достаточно важно. Диаграмма справа поясняет этот тезис концептуально.
Низкий свет и низкий Со2 не даёт достаточно энергии для повышения или понижения пула хлорофила или
содержания ферментов у растений. Если добавить немного больше Со2 в систему растения способны найти немного энергии
для захвата Со2 и останется еще энергия для оптимизации утилизации света - может производится хлорофил без фатальных
последствий для энергии. Следовательно, даже если мы не повышаем свет, растения могут утилизировать доступный свет
более эффективно.Точно такое же объяснение проходит при усилении роста растений в случае увеличения количества
света при низкой концентрации Со2. Если света доступно больше, меньше энергии необходимо затратить для более
эффективного захвата Со2 из окружающей воды.
Добавление макро и микро-элементы растениям, проще сделать используя коммерческие удобрения.
Это чаще более сложная и дорогая задача обеспечить адекватный свет растениям в аквариуме.
как многие люминисцентные лампы, так и галогеновые лампы обеспечивают аквариуму достаточно света
при эффективном рефлекторе, но в глубоких аквариумах (более 60 см) достаточно тяжело обеспечить
достаточно света для низких донных растений. Основываясь на известных экспериментах я предлагаю начинать
добавлять Со2 перед всеми остальными действиями. Я верю, чтоиспользуя самые современные методы освещения
вы добьётесь значительного изменения роста растений в вашем аквариуме. Точное количество необходимого Со2
может всегда оспариваться, но концентрация его в пределах от 10-15 ppm тоже ускоряет рост растений. Вы увидите,
что растения. которые раньше просто выживали, после добавления Со2 начинают благоденствовать.
Эти заключения получены по результатам работ Ole Pedersen, Claus Christensen, и Troels Andersen.
2. Основы самодельных Со2 систем.
Инъекции Со2 в аквариум-травник могут осуществляться разными путями. Существует много доступных
коммерческих продуктов типа таблеток от Bioplast-а и других производителей которые тоже выпускают
шипящие как Alka-Seltzer таблетки, и метаболические продукты такие как Seachem Excel. Если вы вводите
эти таблетки как источник углерода для растений, они не могут снабжать Со2 в аквариум продолжительное время.
Другой метод связан с балоном Со2. Он снабжает аквариум сжатым Со2 и регулируется клапанами. Это лучший способ
из доступных, единственное его ограничение - это достаточно высокая цена.Остается только один компромис -
самодельная "бродилка".
Первый шаг в создании Со2 генератора это поиск востанавливаемого источника диоксида углерода.
Есть множество путей генерировать газообразный диоксид углерода, но самый простой и самый безопасный метод
- это дрожжевой генератор. дрожжи съедают сахар и один из сопродуктов выделения Со2.
Каким образом дрожжи зависят от среды куда они помещены вместе с сахаром. Наиболее общепринятая среда-
это водный раствор. Этот процес известен как брожение.
Далее вам остаётся собрать полученный Со2 и доставить его в воду аквариума. Водный раствор дрожжей и сажара
помещают в герметичный контейнер, который имеет фитинг в трубкой. По трубке газ попадает каким-либо путём в воду.
Это самый простой способ иньекции и растворения Со2 в воде. Можно использовать непосредственное "пузыряние"
газа через воду, так называемый пассивный контакт, и принудительная дифузия. Все эти методы мы рассмотрим ниже.
Неотьемлемые элементы самодельной Со2 системы следующие: Со2 генератор, трубка и реактор.
3. Примеры дизайна системы.
Кто-то может разработать очень сложную систему, это может удорожить её стоимость и совершенно
не гарантирует эффективность. В основном все разработки этих систем похожи на предложенную вам,
и создавались с мыслями об максимальной экономии средств и эффективности работы системы. Поскольку
дрожжевой генератор даёт ограниченное количество Со2, дизайн системы сосредотачивается на эффективном
способе сбора и доставки полученного Со2 в аквариум и его растворение в воде.
На рисунке на ниже представлена базовая схема хорошо организованной самодельной Со2 "бродилки"
Дрожжевой генератор.
Возможно самый дешовый и по прежнему лучший сосуд, который вы можете использовать для дрожжевого
генератора двухлитровая бутылка для минералки. Вы можете найти такую, но в 4 литровой версии,
это даже лучше. Есть несколько причин, которые делают бутылку для минералки лучшим выбором.
Во-первых, эти бутылки создавались для того, чтобы удерживать воду заряженную Со2 под давлением.
Это важно. Давление которое создают дрожжи может быть значительным. Это конечно же не смертельно,
и довольно забавно собирать разбрызгавшийся сахар и дрожжи по всему дому.
Крышка и способ присоединения трубки к ней вызывает массу дискуссий.
Почти все крышки для бутылок от тминералки сделаны из полиэтилена. Полэтилен неблагодарный материал
для склеивания с чем бы там ни было, да и приклеивание трубки к крышке нежелательно.
Постоянно будут возникать течи, особенно в месте соединения. Более того, поскольку мы имеем дело с газами,
соединение трубки и крышки должно быть герметично. Самое лучшее решение - это механический фитинг.
Доставка газа (трубка)
Следующий этап обсуждения это доставка газа от генератора в аквариум. Выбор трубки зависит
от нескольких факторов. Основной - это способность удерживать давление, или даже удерживать
форму при давлении. Поскольку трудка будет под давлением, она не должна увеличивать своего
диаметра при нарастании того давления. Также трубка должна оставаться инертной, тоесть не должна
крошиться или ламаться от химических модификаций диоксидом углерода изнутри и воды снаружи.
Эти факторы существенно сужают выбор материала и не позволяют использовать стандартные шланги от
воздушных систем продувки воздухом аквариума. Другие требования по эластичности.
Хороший выбол - силиконовые трубки. Они инертны для Со2 хорошо держат давление и у них
удовлетворительные характеристики по показателю гибкости. Есть еще специальные трубочки разработанные
для транспортировки газообразного Со2 и я бы советовал вам потратить немного долларов на приобретение
таких трубок. Но в целях экономии для самодельных Со2 систем в последнее время используют силиконовые
трубочки.
Также важно проследить за тем, чтобы в вашей системе вода не пошла назад по трубочке из аквариума
в генератор в случае снижения давления газа в нем. Спокойный сон вам обеспечит обратный клапан.
Их сейчас продается много. При выборе обратного клапана для самодельной Со2 системы следует
обратить внимание на следующие моменты. Следует избегать металических клапанов. Едкая натура газообразной
двуокиси углерода и водяные пары (которые всегда присутствуют в углекислоте) приведут к
поломке клапана. таким образом выбирайте пластиковый клапан или клапан специально разработанный для Со2.
В добавок обратите внимание еще вот на такие моменты: я рекомендую избегать металических компонентов
во всей системе. В герметичной системе аквариума нет жидкостей или сухих веществ. которые могли бы испортить
или привести к корозии металических компонентов. Там можете использовать металические компоненты.
Но в самодельной системе Со2 не используйте метал.
Растворение газа в воде.
Эта тема постоянно мусируется на форумах, почтовых сепрверах и группах новостей.
Я думаю, что это закономерно. Описано очень много методов, как растворить наилучшим образом
Со2 - газ в воде аквариума. Это критическая точка всех самодельных Со2 систем и основная причина
отказа от использованиея этих самодельных систем. Поскольку количество Со2 получаемое от
дрожжевого генератора ограничено биологической продуктивностью, очень важно как можно эффективнее его
растворять в воде, чтобы получить большую производительность системы. Съэкономте на этом и вы просто
потратите время не получив эффекта от применения газообразного Со2.
Самый простой метод - сунуть трубку в воду и пробулькивать, ну можно еще воспользоватся распылителем.
Я не рекомендую такой метод. В этос случае весь Со2 будет просто вылетать в атмосферу.
Далее, многие советуют разместить трубку на выход канистровому фильтру и позволить крыльчатке
заглатывать газ. Это достаточно эфективно для воздуха (постоянное давление), и совершенно неэффективно
для пузырьков Со2 по нескольким причинам. Во-первых, пузырьки со2 создают кавитацию крыльчатки,
создают вибрацию, шумят и могут повредить механизм. Во-вторых, некоторые компоненты крыльчатки
имеют резиновые фитинги/прокладки, которые будут повреждены от контакта с со2 и
образующейся карбоновой кислотой.
Лучший, но медленный метод из использующихся называется Со2 колокол.
Просто поместите сосуд в форме опрокинутой полусферы и позвольте Со2 заполнять ее изнутри.
При увеличении площади контакта газ-вода, дифузия газа увеличится.
Если емкость полусферы будет недостаточна, или скорость дифузии газа в воду будет низкой,
колокол заполнится газом, и все новые пузырьки Со2 будут выходить к поверхности и будут потеряны для
насыщения воды двуокисью углерода. Многие аквариумисты успешно используют этот метод со времени его описания.
Он очень прост в изготовлении. Многие используют для этой цели перевернутую обрезанную
литровую пластиковую бутылку для минеральной воды, чашки Пэтри, или сферические объекты.
Я бы рекомендовал использовать предметы с прозрачной поверхностью, что позволяет проводить наблюдение процесса.
Другие методы используют дифузоры. Существует две версии дифузоров. Один из них просто увеличивет время контакта пузырька с водой. Обычно пузырёк запускается по длинной спиральной
траэктории. Для показа картинки данного типа реакторов посмотрите на Econo Aqualine 500 доступный
на AquaBotanic. Производители пишут в своих руководствах: "Специальная конструкция позволяет
обеспечить высокую дифузию Со2, автоматически отделяя другие ненужные газы. Реактор достаточен
для аквариума в 450 литров.". Этот реактор прикрепляется к стенке внутри аквариума.
Следующий тип дифузора - стекляный дифузор. Этот прибор увеличивает площадь соприкосновения Со2
с водой существенно снижая размер пузырьков. Это проверенный метод. На картинке слева показан
такой тип дифузора в версии АДА, компании созданой легендарным Амато Такаши.
Газ попадает в трубку сзади, направляется вниз ко дну и принудительно продувается через стеклянную
пластинку дифузора (черная линия проведенная в середине). Эта плавтинка имеет тысячи пор,
через которые продавливается газ, и пузырьки на выходе имеют очень маленький размер.
Эти стеклянные пластинки лучшие в своем роде, и очень дорогие. поскольку производятся вручную,
в Японии. Другие производители имею похожие продукты. Есть только один недостаток у этого метода,
эти пластинки делают из каленного стекла могут засорятся и плохо поддаются очистке.
Других существенных недостатков у этого метода нет.
Недостатки обеих версий это то, что механическая изошрённость не позволяет сделать такое устройство
на дому и необходимо покупать произведенные на фабриках устройства. Существует множество коммерческих
предложений по разной цене и поиск подходящего по цене и качеству не сложен. Так, что остается вам
принять решение идти ли по этому пути.
Лучший метод, по-моему, это использовать форсированный реактор. Форсированный реактор использует
поток воды против потока газа. Предыдущие методы были пассивными. Циркуляция воды вокруг реактора
в этих методах была незначительная. В данном метода вода стремится навстечу газу, газ быстрее
растворяется в воде и эта смесь разносится по всему аквариуму. В общем форсированный реактор
состоит из помпы и реакторной камеры. Проходя через реакционную камеру вода взбивается с газом
увеличивая время контакта пузырьков с водой перед выходом.
Подобная конструкция может быть использована для самодельных систем Со2. На фото справа показан
пример Форсированного реактора Со2. Он включает в себя силовую головку с префильтром, трубку с
очищенным гравием, фильтр и распылитель. Стоимость такой конструкции не превысит 35 долларов.
более подробно этот реактор и другие конструкции проэкта будут рассмотрены в конце статьи.
Дополнительные устройства.
Поскольку вы имеете дело с твердыми веществами, жидкостями и газами, было бы не вредно подумать
про дополнительные включенные в систему самодельного Со2 устройства для повышения общей
безопасности и надёжности системы. Клапаны для сброса лишнего давления и устройства препятствующие
засорению аквариума былибы очень уместны. В разделе, где описана конструкция, эти системы быдут
также рассмотрены.
Что вам надо еще знать про дрожжи.
Есть такие зверьки - дрожжики.
Дрожжи основной компонент вашего самодельного генератора Со2. Общих пекарских дрожжей достаточно для
потребности Со2 генераторов. Но разумеется, мне пришлось тщательно изучить их тайны. Дрожжи, как
всякие живые организмы работают найлучшим образом в наиболее подходящей среде обитания, о чем мы будем
говорить далее. Также известно, что с небольшими натяжками дрожжи отличаются от водорослей, я коснусь и этого.
Знания и понимание биологии процесса мы будем обсуждать в первую очередь.
Теодор Шван (1810-1882) назвал дрожжевые клетки "Zuckerpilz" (Сахарными грибами), и это имя дальше
трансформировалось в Сахаромицеты (Saccharomyces), род к которому принадлежат все дрожжи.
Дрожжи принадлежат к царству грибов, подразделяются на два больших типа: Базидомицеты,
почкообразующие дрожжи, названные так, поскольку они деляться с образованием почки; и аскомицеты
имеющие палочкообразную форму и делящиеся удлинением одного из концов. Большинство дрожжей используют
почкообразующий тип деления. Хотя простой рост на культуральной среде клеток S. cerevisiae (как и
большинство дрожжей) дает ограниченное количество почек, около 20. Как бы то ни было, в культуре
только половина клеток делится, и совсем немногие дают до 20 почек. Отравление, мутации, температура
и другие факторы влияют на жизнеспособность дрожжей. Ближе к концу брожения много дрожжей собирается
в комки, феномен известный, как флокуляция. Процесс флокуляции не полностью ясен, но известно. что он
вызывается двухвалентными ионами такими, как магний, кальций, и марганец.
Дрожжи наверное наиболее исследованный микроорганизм. Вся научная общественность была вовлечена
в исследование этого простого одноклеточного гриба. Если вы решили осознать всю глубину процесса
познания, сходите по ссылке, представленной после этого абзаца, Это список исследователей и их
лабораторий и научных работ посвященным исключительно одному виду Saccharomyces cerevisiae.
Эти дрожжи важны не только для производства Со2 в вашей самодельной системе, это еще и первый организм,
чей геном (ДНК) полностью рассшифрован и перенесен на карту в 1996 году.
Лаборатории где изучают дрожжи (
http://www.yeastgenome.org/cache/yeastLabs.html)
Это путь для мужественных и благородных!
Удачи!
(В истории и литературе Франции описание микробиологии со времён Луи Пастера всегда патетично и увлекательно. Для
более полного представления о данном литературном стиле прочитайте книжку Поля де Крюи "Охотники за микробами"
непожалеете!
http://www.koob.ru/paul_de_kruif/microbe_hunters приме.пер. )
Ниже приведенно более прагматичное описание биологии дрожжей.
БИОЛОГИЯ
Дрожжи: живые организмы обрахованные одной клеткой. Каждая клетка, живая, имеющая сферическую или
яйцевидную форму это ничего кроме крошечного истинного гриба размером не превышающим 6-8 тысячной
части милиметра.
Дрожжи, как и любой другой живой организм, живут благодаря присутствию кислорода (аэробиозис);
но следует также отметить их способность адаптироватся к окружающей среде с лишенной кислорода
(анаэробиозис).
Для обеспечения себя энергией они могут использовать разные углеводные субстраты, в основном сахара:
-Глюкоза, наиболее предпочтительная пища для Saccharomyces cerevisiae;
-Сахароза срезу же трансформируется в глюкозу и фруктозу ферментами дрожжей и используется;
-Мальтоза основной эндогенный субстрат Французкого хлебного брожения; она добавляется в
бродильный чан для специфической пермеазы (фермент) где расщепляется на две молекулы:
глюкозы мальтазой (фермент).
Многие другие сахара тоже могут использоватся.
В своей интересной научной работе Vern J. Elliot показал, как дрожжи утилизируют сахара.
Если вы посмотрите на график, вы увидите скорость роста дрожжей во времени при питании их
разными сахарами.
Для лучшего понимания вопроса, повторите эксперимент согласно ссылке( если вы недоверчивый
но технологически подкованный субъект)"Плашка (с ростущими образцами) инкубировалась при
28 град С и через каждые 24 часа измеряли поглощение при 630 нм в ридере (Model ELx800UV,
Bio-Tek Instruments, Winooski, VT)..."
Поскольку в эксперименте изучались 250 видов дрожжей, вверху на графике показан вид помеченный
"isolate 59", а быстрая проверка статьи показала, что разные виды дрожжей показали похожие результаты,
сахароза приводила к самому быстрому росту, то можно предположить. что и ваши дрожжи дадут
подобный результат.
Что это значит? Используя меньше дрожжей и больше тростникового сахара (сахарозы) и давая дрожжам
расти и размножатся будте уверенны в долгом выделении Со2. с другой стороны, количество Со2 измеряемое
по прошествию долгого времени будет отличатся больше если вы будете использовать специфические
мутированные виды дрожжей чем другие виды сахара. Долгая жизнь культуры дрожжей, до токсической смерти,
больше зависит от количества спирта, чем от вида сахара. Кислотность играет менее существенную роль,
чем ей отводится общественным мнением, между прочим (подробнее об этом позже).
Таким образом выбор сахарозы, лучший выбор, хотя и другие сахара тоже можно применять.
В зависимости от условий окружающей среды, дрожжи запускают два типа метаболизма:
АЭРОБНЫЙ
В присутствии кислорода дрожжи продуцируют (из сахара и кислорода) диоксид углерода, воду
и огромное количество энергии. Этот метаболический процесс называется дыхание. В этих условиях
окисление глюкозы происходит полностью (цикл Кребса):
Глюкоза + Кислород —> Диоксид углерода + Вода + Энергия
Вся энергия содержащаяся в глюкозе высвобождается. Эта энергия необходима дрожжам для жизни.
Они также способны синтезировать органику для роста и размножения. Это в том. случае,
если они найдут необходимые питательные элементы в окружающей среде, в частности азот.
АНАЭРОБНЫЙ
Если нет свободного кислорода, дрожжи тоже могут более или менее использовать сахар для
вырабатывания энергии в необходимых для жизни количествах. пастер определил этот
метаболический процесс как процесс брожения (гликолиз). Сахара трансформируются в
диоксид углерода и спирт. Глюкоза окисляется не полностью:
Глюкоза —> Диоксид углерода + Спирт + Энергия
Спирт, который образуется в результате этого преобразования, все ещё содержит огромное
количество энергии. Это только часть энергии содержащейся в молекуле глюкозы (одна двадцатая часть
вырабатываемой при дыхании энергии). Этот процесс обеспечивает минимум энергии для жизни,
но не позволяет делится быстро.
Анаэробный процесс - это процесс, который используется в вашем генераторе Со2, хотя аэробный процесс
был бы более предпочтительный. Аэробный процесс вырабатывает меньше спирта, который токсичен для жрожжей.
Но аэробный процесс непрактичный по причинам рассматриваемым позже.
"Боже, как это прекрасно!" так декламировали в первое время, когда открыли брожение.
На заре времён, когда Луи Пастер, в середине 1800-ых, открыл тот факт, что эти простые одноклеточные
микроскопические огранизмы ответственны за преобразование сахара в спирт, диоксид углерода и другие
вкусовые компоненты в солоде бродильного чана.
Как описывал Гей-Люссак в начале девятнадцатого столетия, химическая реакция брожения следующая:
C6H12O6 + Saccharomyces cerevisiae = 2C2H5OH + 2CO2
(Сахар плюс дрожжи дает спирт и диоксид углерода)
В конце формулы есть вещество, которое мы ищем - Со2!!!
Напитки включая вина, сброженные молокопродукты, медовуха из меда и другие продукты которые образуются
при спонтанном брожении, сейчас изучены наукой. Большая часть этих организмов была открыта совершенно случайно.
Другие типы дрожжей и бактерий используются для приготовления пива и прочих напитков.
Далее следует описание видов дрожжей, которые доступны для Со2 генерации. Одни легкодоступны и дешевы,
другие наоборот, тяжело достать и они дороги. Преимущества и недостатки каждого типа поясняются.
Пекарские дрожжи
Пекарские дрожжи (Голландские) легкодоступные в ближайшем супермаркете.
Это высушенные активные дрожжи. Мне нравится термин "закваска муммии", поскольку кажется, что они
воостают после смерти. Ох. Плохой каламбур, я уже понял! Большинство известных нам пекарских дрожжей
популяризуются компаниями типа САФ-Момент (в оригинале Fleishmann's- североамериканский производитель дрожжей
http://www.fleischmannsyeast.com/home прим. пер.). Они производят маленькие пакетики которые
вы можете купить за 80 копеек. Они бывают в нескольких вариантах. Обычные пекарские дрожжи по 50 грамм
в пакете которые можно купить где угодно. Недавно появилась новая форма для хлебных машин. Эти дрожжи
легче переносят высокую температуру. которая используется в пекарских машинах. Оба варианта хорошо
работают в наших бродилках.
- Пресованные дрожжи (также называемые кексовые, мокрые и свежие дрожжи)
Пресованные дрожжи Флэйшмана доступны в супермаркетах в 15 грамовых кубиках и
Red Star пресованные дрожжи доступны в 56 грамовых кубиках. (Саф-Момент свежие дрожжи
- 40 грамовый кубик
http://www.safneva.ru/index.php?p=72 прим.пер. )
Их можно найти в молочном отделении или в отделении деликатесов
(в супермаркете "Караван" дрожжи можно найти около муки и приправ. прим. пер.).
Пресованные дрожжи можно также найти в коммерческих пекарнях от разных компаний в 10 и
20 гривневых пакетах. пресованные дрожжи имеют приблизительно 30% сухого вещества и 70% сырого
содержимого. Они очень быстро портятся и из следует держать при низкой температуре 4 град.
по Цельсию для предотвращения сильной потери активности или выделения газа. Пресованные
дрожжи имеют время жизни приблизительно две недели от момента их производства и распаковки,
если они хранились при температуре 23 град по цельсию.
При температуре 0-5 град. по цельсию пресованные дрожжи теряют приблизительно 10% их
газообразующей способности каждые 4 недели.
При температуре 7 град.по цельсию они теряют 4% активности в неделю.
При температуре 35 град.по цельсию половина активности теряется в 3-4 дня.
Если дрожжи начали терять свою ферментативную активность, они теряют её быстро, теряя её полностью
(аутолиз) на третьей неделе.
Однако их можно хранить два месяца при -1 град.по цельсию, однако после такого хранения
хорошее продуцирование Со2 можно получить от дрожжей хранившихся два, но не три месяца.
Для пресованных дрожжей используйте мягкую, подогретую воду.
Активные Сухие дрожжи.
Флэйшмановские, РедСтаровские и САФ сухие активные дрожжи доступны в супермаркетах в
7 грамовых пакетиках или 113 грамовых банках. В коммерческих магазинах они доступны
за 20-40 гривен в 500 грамовых упаковках. В таком виде их можно приобрести на складах и
в интернет-магазинах. Активные сухие дрожжи имеют около 92% сухого остатка и 8% смеси.
Их хранят в холодном сухом месте при температуре не выше 25 град.по цельсию.
Время жизни активных сухих дрожжей при комнетной температуре около 2 лет от даты производства.
Открытые дрожжи желательно хранить в герметичном контейнере в холодильнике, где они будут
сохранять активность около 4 месяцев.
Растворяя аквтивные сухие дрожжи надо в четырёх объемах теплой воды, ждать 10 минут и
перемешать. Сильно нагревать воду не стоит, не выше 35 град.по цельсию.
Быстрорастворимые активные сухие дрожжи.
Флэйшмановские, РедСтаровские и САФ быстрорастворимые активные сухие дрожжи доступны в
супермаркетах в 7 грамовых пакетах или 114 грамовых банках. Флэйшмановские продукты
маркированы как RapidRise, РедСтаровские маркированы как QUICK.RISE а САФовские продукты
маркированы как Gourmet Perfect Rise(Быстрорастущие для Гурмана). Флэйшмановские дрожжи
этого типа известны, как быстрорастворимые сухие активные дрожжи для пекарских машин.
В оптовых магазинах, складах и интернет торговле быстрорастворимые активные дрожжи
доступны за 20-40 гривен в 500 грамовых пакетах.
Быстрорастворимые активные дрожжи имеют 96% твердого остатка и 4% смеси.Я бы рекомендовал
их хранить в прохладном сухом месте при температуре не превышающей 25 град.цельсия.
Время жизни быстрорастворимых дрожжей при комнатной температуре приблизительно 2 года от
даты изготовления. Открытые быстрорастворимые дрожжи можно хранить в герметичной упаковке
в холодильнике, где они сохраняют активность до 4 месяцев. Для растворения этих дрожжей,
их надо залить пятью объёмами теплой воды, подождать 10 минут и перемешать.
Не имеет значения как вы хораните дрожжи в холодильнике, но если вы их замораживаете то вы тем
самым продливаете им время жизни. Единственный аргумент против заморозки это перепады температуры
в холодильнике при открывании и закрывании дверей и при циклах разморозки. перепады температуры
разрушают дрожжевые клетки.
Мысль с которой можно согласиться это то, что после разморозки дрожжам надо дать время нагреться
до комнатной температуры перед растворением их в тепловатой воде. В противном случае температурный
шок может разрушить дрожжевые клетки.
К сожалению если для пресованых дрожжей растворение даже в холодной воде возможно, температура воды
во время растворения сухих дрожжей очень важна. Когда дрожжи высушивают, клеточная стенка становится
более пористой. Во время растворения клеточная стенка востанавливается. Однако, при растворении,
некоторые компоненты клетки, растворенные в воде используются. Оптимальная температура для
востановления клеточной стенки - 40 град.по цельсию. Нагрев воды увеличивает эффективность этого процесса,
поскольку приводит к более быстрому востановлению клеточной стенки. Холодная вода притормаживает
этот процесс, позволяя вымыватся некоторым клеточным компонентам, во время востановления клеточной стенки.
Эффект не очень велик в диапазоне температур между 20-37 градусами, но при более низкой температуре от
четверти до половины составных частей могут быть потеряны. Эфект вымывания отражается на активности
дрожжей следующим образом: ферменты дрожжей вымываются, но растворенные химические компоненты истощаются,
а они необходимы для работы ферментов.
Пивные дрожжи.
Это специфический вид дрожжей которые используются в пивоварении. Существует множество видов
дрожжей, которые используются в приготовлении разных видов пива с совершенно разными вкусовыми
характеристиками. Это не "...чистая горная вода...", или "...любимые руки пивного мастера..."
Это все далают жучки. Используя разных зверьков вы получаете разные вкусы темного и светлого пива.
Saccharomyces cerevisiae, и Saccharomyces uvarum это виды темного и светлого пива соответственно.
Первичные виды дрожжевых культур производят пиво во всем мире. Дрожжи Эля особый штамп S. cerevisiae,
который лучше адаптирован к повышеному содержанию спирта.
Большинство таких живых культур находятся в жидкой форме, они не требуют процесса растворения,
как сухие дрожжи.
Винные или Шампанские дрожжи.
Это очень специфические виды дрожжей, которые делают разные вещи, такие как придать легкую кислинку вину
или слегка абсорбировать танины. Это происходит благодаря выделению специальных ферментов дрожжами
S. cerevisiae. Вдобавок. они также могут бродить в более высоком диапазоне температур и более терпимы
к высокому уровню спирта в растворе, который токсичен для большинства дрожжей. Это важное свойство
в нашем случае.
Следуещее преимущество этих дрожжей это их тенденция осаждатся на дно в виде плотного культурального осадка
или флокулента. Хлебные и пивные дрожжи флокулируют у поверхности, очень клейкие,вы можете присмотрется к
желтовато-коричневой пене над сладкой водой.
Шампанские дрожжи обычно не образуют пены на поверхности. Тем не менее вы можете уменьшить себе проблемы с
засорением трубок и попаданием сырых дрожжей в аквариум.
Самые лучшие дрожжи, найденные мной для наших целей, продаются под брэндом "Pasteur Champagne" и "Eau de Vie"
от Wyeast Labs, Inc. в селе Mt. Hood, Орегоне.
В противоположность пекарским дрожжам, все эти дрожжи продаются в растворенном состоянии и не требуют
растворения, как сухие.
какие еще есть преимущества более эзотерических дрожжей для самодельных систем Со2?
Немедленно, я бы сказал что вы можете естественно использовать простые пекарские дрожжи с большим успехом.
Это достаточно адекватно. Но существуют факторы, которые помогут оптимизировать вам производительность системы.
Самое неудобное свойство в самодельной Со2 системе это обслуживание и замена смеси.
Вам прийдется менять смесь каждые 7-14 дней, в зависимости от того, как ваша собственная формула работает.
Четырнадцатидневный предел общий для всех смесей в двухлитровой бутылке с использованием пекарских
дрожжей. Это происходит благодаря тому факту, что в результате дрожжевого брожения возрастает уровень
спирта до точки, когда начинают погибать сами дрожжи, которые больше не могут сбраживать оставшийся сахар.
Возможно это не так. Был предложен способ добавлять порошок выпечки, как буфер, для регулирования кислотности,
но это никак не влияет на количество спирта. Странно, что не кислотность является проблемой. Дрожжи могут работать
в кислой среде до точки, показанной ниже.
- Дрожжи устойчивы к кислотности.
Дрожжи показали значительную устойчивость к кислотности среды в диапазоне pH от 2,4 до 7,4,
при сбраживании 5% раствора глюкозы, но прерывали деятельность при рН 2 и 8. Хорошей практикой
при оптимальном результате считается проводить сбраживание при pH в диапазоне от 4 до 6.
При рН 3.5 было зафиксировано 50% падение ферментативной активности.
Более плавное снижение активности дрожжей было установленно на высоких уровнях рН, выше 6.
Обьяснение устойчивости дрожжей к более чем 100 кратному увеличению концентрации ионов нодорода
в растворе (pH 4 до 6) состоит в том, что установлен факт что рН внутри клетки достаточно
постоянен и равен 5.8 несмотря на сильное изменение рН в окружающей жидкости. Ферментативная система
работающая внутри дрожжевой клетки в комфортных условиях не ощущает изменений кислотности,
которая происходит снаружи.
Наоборот, ионы натрия тоже токсичны для дрожжей, и если добавлять соду для снижения кислотности, то
освободившиеся ионы натрия убивают дрожжевые клетки. Этот метод однозначно убивает клетки дрожжей.
Логичной альтернативой был бы поиск видов дрожжей устойчивых к высокому уровню спирта. Видимая регуляция
добавлением порошка выпечки объясняется тем фактом, что натрий замедляет процесс воспроизводства,
таким образом притормаживая потребление сахара ограниченной популяцией живых дрожжевых клеток. Таким
образом, мы увеличиваем время жизни смеси, сокращая производство Со2. Это результат снижения, или
минимального контролирования популяции дрожжевых клеток.
Пивные дрожжи это первый шаг в этом направлении. Вид Saccharomyces cerevisiae пивных дрожжей обычно называют
Элевые дрожжи, хороший выбордля наших целей. Они более устойчивы к концентрации спирта и могут работать дольше
пекарских дрожжей на 4-6 днеё. Они по-видимому более устойчивы к натрию. Используя эти дрожжи вы получите
более долгое время работы смеси.
Шампанские дрожжи еще более устойчивы к высоким концентрациям спирта и работают в более широком диапазоне
температур. Другая сторона их метаболизма это высокая скорость брожения, они сбраживают в два раза больше
других видов, и хорошо работают при комнатной температуре. Все это делает их лучшим выбором для самодельного
генеоатора Со2. У меня они работаю почти 24 дня.
Теперь о более практичных вещах. У экзотических видов дрожже очень высокая стоимость. они стоят в 3-5 раз
дороже пекарских дрожжей. Кроме того эти дрожжи работают лучше, если их переносить в вашу сладкую воду
пока они живые, как только вы их купили (в растворе).Это создает сложности в хранении.
Производители их выращивают эти дрожжи для домашних виноделов много, больше чем те могут использовать.
Но это длится недолго, поскольку их невозможно хранить живыми.
И в заключении следует отметить, что существует обратная зависимость в количестве дрожжей и временем брожения.
Таким образом, сокращая количество дрожжей мы увеличиваем время брожения, в то время как, увеличивая количество
дрожжей мы сокращаем время брожения. Мы поговорим об этом в разделе про смеси.
К чему дрожжи безразличны и и чего дрожжи боятся.
Сейчас вы видите сочетание противоположных по значению выражений. Но в этом природа дрожжей.
Они могут выдержать высушивание, дробление, снятие пены, ускорение при центрифугировании,
востанавливая себя запросто; в ситуации когда прорывается бражка попадает в аквариум куда подавался Со2.
Была у меня такая ситуация.
Основное правило при работе с брожением это чистоплотность. Дрожжи не могут выжить с бактериями,
вещи надо держать максимально чистыми и стерильными.
Будьте очень осторожны со стерилизацией, не шутите с огнём.
Тщательно промывайте свою двух литровую бутыль горячей водой; не используйте мыло и детергенты.
Храните дополнительные бутылки плотно закрытые крышками. Кипятите воду, которую вы хотите использовать,
стерилизуйте крышки. Заливайте кипящую воду (используйте воронку) в вашу двухлитровую бутыль.
Пока вода гарячая, добавьте сахар и плотно закройте стерильной крышкой. Потрясите. пока сахар
не растворится. Это простерилизует бутыль, воду и сахар, не открывайте бутылку пока вода не остынет
до комнатной температуры и вы не будете готовы добавить дрожжи.
Если вы планируете использовать сухие дрожжи, вы должны будете сначала активировать культуру.
Как ранее обсуждалось, дрожжи нуждаются в аэробном окружении при старте, после чего они
с готовностью переключатся на анаэробные условия в вашей маленькой ферментативной фабрике.
Многие парни, пропускающие этот этап, что они создают эту ситуацию, когда наливают смесь в бутылку.
Но у них получается много мёртвых дрожжей в смеси, потому-что многие дрожжи не успели закончить свою
аэробную фазу жизни перед сменой её на анаэробную. Этот этап, ваша страховка, обеспечивает вам
аэробную активность дрожжей и их работоспособность перед помещением их в генератор. Время, необходимое
генератору для начала производства Со2 существенно снижается. Эти дрожжи, также необходимо
правильно растворить, как ранее упоминалось, чтобы не разрушать клеточных стенок.
Я беру свою мерку дрожжей, добавляю немного тепловатой воды (35-40 град. по Цельсию),
и перемешиваю их в маленькой чашке вилкой. Перемешиваю дрожжи до тех пор, пока дрожжи не
перестают слипатся и не станут похожи на равномерную кремовую светловать-коричневую жидкость.
И еще момент, который не следует забывать: добавьте несколько щепоток сахара и энергично перемешайте
жидкость с дрожжами создавая много воздушных пузырьков. Вы должны получить кислород в растворе и
обеспечить им ваши дрожжи. После этого дайте раствору постоять десять минут. После этого возьмите воронку,
откройте вашу ранее приготовленную стерильную бутыль, и перелейте дрожжи в туда.
Теперь, при условии, что у вас не самый стерильный метод, но вы максимально понизили шансы бактерям
помешать вам, дрожжевая смесь начнет работать быстрее и будет работать дольше.
Больше информации про специфические смеси, формулы и возможности систем будет дано
в следующей части этого трактата.
Финальные замечания автора про дрожжи.
При подготовке этой статьи, я руководствовался научными исследованиями дрожжей и погрузился с
головой в научные данные предоставленные исследователями.
До сих пор я не нашел данных про какие бы ни было мутации штаммов дрожжей специально разработанные для
производства Со2 исключительно, хотя некоторые штаммы разрабатывались. В основном отбирались дрожжи
выборочно по способности контролирования продуктами реакуии, такими, как спирт и диоксид углерода.
Могут ли дрожжи быть улучшены для наших целей? В общем работы продоложаются химиками и генетиками.
Наиболее интересные исследования современности - это технология рекомбинации ДНК, для создания новых
штаммов дрожжей. Эта раблота приведет к изменениям состава, ингридиентов и условий процесса.
Некоторые из этих работ приведут к более высокой устойчивости дрожжей к стрессам, производству большего
количества белка и диоксида углерода.
Обсуждаются существование генов в HTX группе влияющих на утилизацию глюкозы клеткой на разных стадиях жизни.
У дрожжей Saccharomyces cerevisiae, семейство Snf1/AMP-активируемых протеинкиназ имеют важное значение для
переработки глюкозы и эти киназы регулируют транскрипцию генома, метаболическую активность и процессы связанные
с ростом, таким как инвазивный рост. Результаты этих генетических исследований показали,
в сущности, потенциал для мутаций штамов использующих меньшее количество глюкозы и производства большего
количества двуокиси углерода, как в наших целях. Если есть еще какие-то научные данные по этому направлению,
я их с удовольствием посмотрю.
Руководство по Смесям и Способностям.
Важно понять, что смеси дрожжи/сахар/вода - это не точная наука.
Вы должны экспериментально подобрать лучшие составы для ваших условий.
Я дам несколько советов в этом разделе формул следующих из научных данных и моего личного опыта.
Формула смеси.
Для двухлитровой бутылки:
* 2 чашки воды
* 2 чашки сахара (тростниковый сахар)
* ? чайная ложка Активных сухих дрожжей Fleischmann-а
* ? чашка тепловатой (в идеале 40 градусов Цельсия) воды
Дрожжи следует растворить в тепловатой воде.
Следует использовать асептический метод описаный ранее.
Это простейшая формула, в которой использованы легкодоступные ингридиенты.
Эта смесь может работать до 16 дней, при использовании асептического метода.
Усовершенствованная формула:
* 1? чашка воды
* 2? чашки сашара
* ? чайная ложка винных дрожжей Wyeast Labs, Eau de Vie
Следует использовать асептический метод описаный ранее.
Это более дорогая смесь. Тут используются жидкие живые дрожжи. Их нет необходимости растворять.
Эти дрожжи более устойчивы к уровню спирта в смеси, такая смесь может работать 22 дня и больше.
Замечания по смесям.
Вы должны экспериментировать со своими смесями. У каждого отличающаяся от других вода, со своей
уникальной химией. Это существенно влияет на производительность смеси. Пробуйте слегка модифицировать
дрожжи/сахар/вода соотношение пока вы не найдете найлучшее - дольше всего работающее в вашей ситуации.
Доказано, что смесь дрожжей дольше работает если вы уменьшите количество дрожжей и наоборот
смесь работает меньше если вы добавили больше дрожжей. Меньше дрожжей также значит, что вы получите меньше
Со2 в минуту, но производиться он будет дольше и количество производимой двуокиси углерода будет более ровно.
Больше дрожжей значит более интенсивное производство Со2 сначала с постепенным снижением производительности
во времени.
Были также дискуссии относительно добавления в смесь некоторых ингридиентов помогающих жрожжам расти и
размножатся. Этот вопрос я не исследовал специально, но это может быть интересно. Азот может использоваться
дрожжами для процессов роста и деления. К сожалению исследования которые я ранее упоминал, показывают, что
азот используется дрожжами только на аэробной стадии, он совершенно не нужен дрожжам в анаэробной среде.
Я не нашел исследований, которые бы подтверждали, что в анаэробной среде дрожжи используют что-то еще,
кроме сахара.
Говоря об аэробиозисе, как говорилось раньше реакция производит двуокись углерода и воду. как субпродукт.
Спирт не производится. Так почему бы не использовать эту стадию, в наших целях?
пришлось бы делать инъекции кислорода в камеру генератора. Требовалось бы продувать смесь из которой выходит Со2.
Пришлось бы подавать смесь воздуха и Со2 в аквариум, а Со2 плохо растворяется в этом случае. А нам надо подавать
в аквариум чистый Со2, и поэтому нам приходится иметь дело со спиртом, как субпродуктом реакции.
Способность системы.
Хорошая Со2 система производит достаточно газа, чтобы он растворился в воде до уровня 15 ppm (милионных часитей).
Как правило двухлитровая бутыль производит Со2 достаточно для насыщения 120 литрового аквариума, в случае
если вы используете эффективный реактор для смешения Со2 с водой.
Важно помнить, что использование системы введения Со2 в травник понижает значение рН воды в аквариуме.
Некоторая часть Со2 растворенного в воде образует угольную кислоту, что понижает рН.
Для предотвращения скачков кислотности следует обеспечить буферную емкость воды. Это приводит нас к
определению карбонатной жестости воды (kH). Хороший показатель kH для травника приблизительно равен 6dkH.
Такой показатель придаст вам уверености, что рН в аквариуме не будет прыгать к значениям опасным для жизни рыб
при введении Со2 в аквариум.
Занимательно, но вы можете использовать отношение карбонатной жесткости и рН для
определения уровня Со2 в вашем аквариуме. Если у вас есть тесты для определения рН и kH,
вы можете воспользоваться графиком для определения уровня Со2 в воде аквариума.
График Джорджа Буза, модифицированный Джефом Диетчем.
Проект конструкции.
Итак, начинаем, самую интересную часть трактата. Будем делать самодельную Со2 систему своими руками.
В среднем, самоделка для 200 литрового аквариума, такая, как изображена в начале статьи, и стоимостью
около 300 грн (50 баксов), вся! И это включая соду. Помните, что возможно около четверти цены
тянет герметичность системы с каким-либо дифузором. В настоящее время герметичная система это лучший путь
выполнить введение Со2, самоделка позволяет получить хорошую производительность, затратив немного денег и
провести немного часов занимаясь интереснейшим делом. Ничто не сравнится с ощущением удовлетворения от
процесса наблюдения самостоятельно сделаного и работающего прибора.
Совершенный двухлитровый генератор.
Поскольку использование двухлитровых бутылок из-под минералки идея не новая, известна уже самая
основная ловушка в этом процессе - это укрепление коннектора для трубки в крышке. В основном,
крышки для этих бутылок изготавливают из полиэтилена. Он используется, поскольку не снашивается,
устойчив к бактериальному заражению и устойчив к кислотам. Он также хорошо выдерживает повышенное
давление. В добавок к хорошим качествам для закручивания газировки, полиэтиленовые пробки очень
хорошо подходят для наших целей. Однако, полиэтилен плохо склеивается.
Основные инструкции при использовании бутылок от минералки для генератора рекомендуют
просверлить небольшую дырку и вклеить туда воздушный шланг. Это не совсем подходит для
нашего генератора. Плохая склеиваемость крышки приводит к постоянным утечкам газа и потери
производительности системы. Более правильным будет использовать механическое уплотнение с
помошью пластикового фитинга, для присоединения шланга. Это лучшее инженерное решение.
Слева показана диаграмка законченного генератора на основе двухлитровой бутылки с механическим
соединением шланга через фитинг.
Кроме аквариума я еще люблю запускать модели самолетов, особенно реактивные.
Этот маленький приборчик из нейлона служит для подачи топлива в двигатель.
Он разработан для использования с силиконовой трубочкой такого же типа, как и в нашей системе
подачи Со2. Он плотно прикручивается в дырку пробки двухлитровой бутылки, и обеспечивает хорошее
механическое соединение пробки со шлангом, и кроме этого позволяет отсоединять шланг от пробки
при замене смеси.
Вот ссылка на место, где вы можете купить такой фитинг он-лайн: Tower Hobbies
http://www3.towerhobbies.com/cgi-bin...1&I=LXG849&P=M
Эти фитинги производятся Fourmost Products из Орегона и продаются за 3.75$. Если у вас поблизости есть
хороший магазин, можете купить такой фитинг в нем. Покупайте два фитинга и вы сможете быстро заменять
фитинги на крышечках.
Стравливание лишнего давления в системе.
Для дрожжевых генераторов существует общий недостаток - засорение трубок комками слипшихся дрожжей.
Иногда дрожжи попадают в трубку и там начинает опасно нарастать давление. Обычно либо срывает крышку,
либо рвет трубку и бутылка с генератором падает. Происходящее обычно сопровождается запахом, липкий раствор
дрожжей размазывается по стенкам вокруг на большом растоянии. Тьфу!
Существует простое решение - клапан для стравливания высокого давления. По существу, это специальные
затычки. которые должны быть сорваны при определенном давлении свыше нормального,
если оно разовьется системой. Один такой освобождающий клапан изображен тут справа.
Он состоит из Т-образного нейлонового соединителя с резиновым(из мягкого пластика тоже возможен)
колпачком. Та часть Е-образного соединителя, которая находится под колпачком, должна быть зачишена наждачкой
до гладкого состояния. Тщательная зачистка необходима для того, чтобы избежать утечки газа при нормальной
работе системы и возможность слета колпачка при ненормативном повышении давления в системе.
Это все расчитывается методом проб и ошибок.
Я беру бутылку минералки, подключаю к ней газопровод и тот конец, который должен идти в реактор блокирую
зафиксированным перегибом. После этого я взбалтываю газировку и смотрю на каком давлении колпачек срывает.
Если колпачек не срывает или срывает очень рано, то я беру новый Т-образный соединитель и делаю новый
клапан. Подобная подгонка оборудования требует кроме времени усидчивости и аккуратности, зато этот
клапан спасает вас от больших неприятностей в будущем.Клапан необходимо размещать после газового сепаратора,
о котором далее...
Следующее приспособление для предотвращения попадания дрожжей в газопроводы, которое мы будем использовать
- это механический газовый сепаратор. В основе, это бутылка с водой и двумя фитингами (входящим и выходящим).
Идея заключается в разделения газа и твердых или жидких компонентов используя притяжение.
На схеме после абзаца показан пример сепаратора сделаного с 0.75 мл бутылки минералки. Эта бутылка
присоединена нейлоновым поясом к двухлитровой бутылке генератора. В пробку
вмонтированны два фитинга, уже обсуждались ранее. К одному фитингу внутри бутыля присоединена трубочка
длинной до дна бутылки. Это вход в сепаратор. Второй фитинг, выходной не изменяли. Это выход.
Бутылка заполняется на две трети водой.
Концепция работы сепаратора следующая - смесь газа, жидкостей и твердых частичек попадает в через длинную
входную трубку на дно бутылки заполненой водой. Жидкости и твердые частички остаются в воде, а газ
подымается через воду и выходит через газопровод в реактор. Для лучшей эффективности сепаратор нужно
размещать физически как можно ближе к генератору, дабы газопроводы между двумя сосудами забиваясь не
останавливали вашу систему.
Использование этих двух приспособлений сделает работу вашей самодельной системы безопасной,
надежной и высокоэффективной, и вы будете лишены проблем связанных с забиванием газопроводных труюбочек,
этой общей беды всех самодельных систем генерирования Со2.
Пробуйте.
Принудительный механизированный реактор Со2 для самодельной системы.
В этой секции описан самодельный реактор Со2 собраный из частей, которые можно прикупить в ближайшем магазине
аквариумных товаров или в онлайн магазине аквариумных товаров. Никаких специальных запчастей, все покупается вместе,
за исключением, разве-что маленьких свёрел для дрели. Стоимость всего прибора до 35 долларов, все восемь частей.
Модель дополнительно может использоваться как механический фильтр для аквариума до 100 литров.
Схема справа показывает собраный механизм вцелом. Аппарат может работать как с самодельным дрожжевым
Со2 генератором, так и с любым коммерческим. Основное назначение реактора полностью растворять полученный Со2
в воде.Это достигается введением Со2 в реактор и держать его там, пока он не будет растворен в потоке воды.
Это активная система, что значит обеспечение потока воды в реакторе вместо того, чтобы ждать пока Со2 самостоятельно
растворится в стоячей воде, как в дифузорох из каленного стекла или колоколах. Активный реактор также намного меньше
склонен к засорению, чем вышеперечисленные пасивные дифузоры. Система улавливает пузырьки Со2 и не дает им покинуть воду
до того, как они растворяются.
Имея большой паралоновый тампон перед входным отверстием силовой головки, вместо обычной выходной корзинки, прибор
дополняется паралоновым фильтром. Это также предотвращает засорение крыльчатки насоса и сохраняет отверстие
подушечки в нижней части камеры реактора чистой от обрывков. Если позволить обломкам собиратся в этой подушке
поток будет затруднён и Со2 не сможет попасть в реактор из-за обратного давления в камере. Также необходимо
проверить клапан на Со2 линии. Я определял, что этот пенный фильтр достаточен для снабжения хорошо засаженного
травника с умеренной загрузкой рыбой с объемом более 100 литров. Никакой другой фильтрации в таком аквариуме не
требуется.
Помпа это стандартная силовая головка, Maxi-Jet PH 600 производства Aquarium Systems. Эта помпа куплена в интернет
магазине за 14 долларов и используется как водяной насос в камере реактора и как фильтр. Она обеспечивает поток воды
640 л в час, и теоретически может прокачать воду 220 литрового аквариума дважды за час через камеру реактора.
В основном Maxi-Jet-ы поставляются с присосками, для крепления к стенке аквариума.
В нашем случае мы использовали помпу не трогая её конструкции. Maxi-Jet 600 PH насосы поставляются с присосками
которых достаточно для удержания всего реактора внутри аквариума. этот насос полностью погружается в водуи снаружи
торчит только провод питания и газопроводная трубка.
Конструкция этой силовой головки разработана из трёх частей. Простые, изогнутые входные и выходные концы и
крыльчатка, которая вынимается для чистки и замены, при необходимости. Имеются также, дополнительно, корзинка и
паралоновый не очень большой префильтр которые можно использовать для сильной фильтрации, как паралоновый фильтр
используемый в дизайне реактора. как бы то ни было, он может использоваться в аквариуме как префильтрационная система.
Так или иначе, некий паралоновый фильтр должен стоять перед силовой головкой, или специально в камере, для
защиты от загрязнения обломками. Поскольку паралоновый фильтр размещается сверху его легко снимать, промывать
и ставить назад. Если же забьется паралоновый фильтр камеры, из-за того, что префильтр не использовался,
прийдется снимать весь реактор, для того, чтобы добратся до камеры, в самом низу.
Короче, проверьте используйте ли вы префильтр в этом реакторе.
Паралоновый фильтр использованный в этой системе это Eheim-овский префильтр (2615270) от моего Eheim 2227-ого.
Это цилиндрический паралоновый фильтр который хорошо садится на полудюймовую трубку. Я отрезал кусочек трубки
с моей фильтрующей системы Eheim приблизительно 5 см длинной. Она плавно вошла во вход Maxi-jet-а.
А паралоновый фильтр хорошо на нее сел. Вот и все.
Следующая часть реактора - это камера. Если у вас еще нет чего-нибуть на заметке, используйте трубку от
сифона. Я использовал трубку от Python Products No-Spill системы. Это мне стоило около 14 долларов.
В частности, у меня была 25 сантиметровая версия. Трубка из чистого пластика и верхний фланец мягкий,
из более мягкого пластика. Снимите этот фланец. Просверлите в нем дырочку, на полпути между центральным
отверстием и краем фланца, для того, чтобы вставить туда плотную трубку лоя распылителя двуокиси углерода.
Дрель обычно вертится в руках, проследите, чтобы дырка была паралельна пластиковым стенкам цилиндра сифона.
Диаметр дырки определяется вашей жесткой трубкой, которую вы будете туда вставлять.
Удостовертесь, что диаметр дырки чуть меньше диаметра вашей трубки, для того, чтобы она туда вошла плотно.
Дальше будем об этом говорить подробнее.
Что меня навело на мысль об этой трубке (и между прочим, что дало мне идею для этого реактора), тот факт,
что фланец наверху слегка конический. Это преимущество, поскольку пузырьки подымаются вверх камеры реактора
преодолевая поток воды идущий в центре от помпы. верхнее входящее отверстие камеры хорошо подходит к выходящему
отверстию силовой головки Maxi-Jet 600-а, без использования адаптеров. Мягкости её пластика достаточно для
удержания конструкции вместе.
Далее я обнаружил, что эфективность установки улучшается при использовании хорошего распылителя.
Я выбрал распылитель Kordon Mist-Air Fine #62503, который я настоятельно рекомендую использовать.
Один момент, который я выстрадал - это быстрое разрушение распылителей в кислом окружении при
использовании их в Со2 реакторе. Рекомендуемый мною распылитель не разрушается. Также хороший
распылитель (тонкий) создаёт очень маленькие пузырьки в воде. Это средний распылитель от Kordon
который образует такиеже пузырьки в воде, и образование обратного давления через сопротивление помогает
регулировать самодельный Со2 генератор. Он продается за 3 доллара.
Эти распылители состоят из стекляных шариков. Если вы используете такие распылители проверьте,
что шланг плотно налазит на входную трубку. Входная трубка имеет диаметр .195"(дюйма) и силиконовая
трубка должна плотно налазить на трубку распылителя.
Вы возможно можете заполучить 2 дюймовые жесткие трубки в вашем зоомагазине или в другом каком ближайшем мегазине
Вам надо около 4 дюймов в длинну. Как только заполучили эту трубку, просверлите отверстие во фланце трубки Питона
слегка меньшего диаметра, чтобы трубка вошла плотно. Я бы рекомендовал подобрать диаметр сверла, тренируясь
на небольшом кусочке пластмассы. Если вы сделаете все правильно и трубка при этом будет использоваться силиконовая,
то вам не прийдется использовать какиебы не было клеи. В добавок, не пытайтесь использовать силиконовые или
обыкновенные трубки для аэрации. Как только вы включите насос, распылитель висящий на конце мягкой трубки
начнет подпрыгивать и двигатся вокруг реактора и гудеть как ракета. Используйте жесткую, негнущуюся трубку.
Далее, для сохранения пузырьков, которые могут выдуватся из камеры реактора, фильтрующая подушка Eheim.
Эта деталь используется в канистровом фильтре Eheim 2211 для направления фильтрации и разделения сред.
Эта Eheim запчасть доступна под номером 26 1611. И, конечно, растягиваемая, трубка с нейлоновой оплеткой
для сохранения формы. Возьмите это все и вставьте в очиститель грунта Питон.
Любой материал, имеющий опплетку, будет работать, этот просто подошел мне. Не используйте вспененых
прокладок, только если вы сможете хорошо видеть сквозь них. Вспененные прокладки будут забиватся,
главным образом растущими нитрифицирующими бактериями, которые будут затруднять поток из реактора.
Это может привести к сильному обратному давлению и создавать проблемы потоку Со2, особенно при использовании
дрожжевого генератора. То-есть используйте что-то очень протекемое, и оно должно быть хорошо подогнано
в камере реактора. С другой стороны, это все будет выдуватся вон через днище трубы. Эта прокладка от Eheim-а
работает хорошо, если вы сможете найти ее. Ниже я дам список онлайновых диллеров, у которых она есть
(как и другие части)) на складе, по крайней мере, так они декларируют.
И в заключении, рекомендую вам использовать контрольный клапан на Со2 газопроводе перед реактором, особенно,
если вы используете дрожжевой генератор. И убедитесь, что пластиковые крубки, которые вы используете, разрабатывались
для контакта с Со2. Если это не так, то они могут со временем выйти из строя, по причине коррозивной природы Со2.
Ниже приведен рисунок Реактора в разобраном виде. Это позволит вам лучше представить себе, как это все работает
в собраном виде.
Тут прадставлены запчасти и онлайн магазины, где их можно прикупить.
Помните, что вы все это можете легко прикупить в ближайщем зоомагазине.
Производитель описание Номер Дилер
Eheim Prefilter 2615270 That Fish Place Big Al's
Eheim Tubing 16/22mm 4005940 That Fish Place Big Al's
Eheim Course Pillow Pad 26 1611 Big Al's Do search under "2211"
Python Products 10" Gravel Tube 13-D That Fish Place Big Al's Python Products
Aquarium Systems Maxi-Jet PH 600 That Fish Place Big Al's
Kordon Mist-Air fine airstone 62503 Big Al's
Заключение
Запустив Со2 в свой травник, вы увидите резкое улучшение здоровья и роста растений. Понимая, что
система Со2 генерируемого дрожжами опять же есть другая "экоситсема в бутылке", вы можете
обеспечить достаточное количество Со2 для травника, и даже более того. Создавая своим маленьким
помощникам подходящие условия для жизнедеятельности, вы получите воистину неиссякаемый источник Со2.
Как сказал выдающийся аквариумный художник Амано Такаши "Мы должны помнить, что мы живем в Природе,
или не живем вообще. Через создание и содержание красивого природного аквариума, люди переосмысливают
запутанное взаимодействие живых форм в природе: растений, рыб, микроорганизмов и человека.
Изобилие и красота приходят к нам из гармонии, из баланса. Аквариум это великий учитель этой правды."
Помните об том, что вы выращиваете не только ваших рыб и растения, вы также выращиваете одноклеточные
микроорганизмы в двухлитровой бутылке.
Я надеюсь, вы получили удовольствие от прочтения этой статьи, как и я, когда изучал материал и писал ее.
Ссылки:
Booth, George, (1995) Aquarium plants & DIY CO2 injection, newsgroup rec.aquaria March 6th,
1995, [Bibl. Citation]
Madsen and Sand-Jensen (1994) The interactive effect of light and inorganic carbon on aquatic
plants growth. Plant, Cell and Environment 17: 955-962.
Maberly (1983) The interdependence of photon irradiance and free carbon dioxide or bicarbonate
concentrations on the photosynthetic compensation points of freshwater plants. New Phytologist 93: 1-12.
Vincent O, et al. (2001) Subcellular localization of the Snf1 kinase is regulated by specific
beta subunits and a novel glucose signaling mechanism. Genes Dev 15(9):1104-14
Ko CH, Liang H, Gaber RF (1993) Roles of multiple glucose transporters in Saccharomyces
cerevisiae. Mol Cell Biol 13(1):638-48
Wyeast Labs, Inc. (1997) History of yeast. Published on company website.
The Bakery Yeast Manufacturers Committee of the European Union (COFALEC) (1999)
The science and history of yeast. Published on organization website.
Vern J. Elliott, (2002), Ability of Indigenous Yeasts from Aerial Plant Surfaces
to Degrade Sugars from Insect Honeydew, The Journal of Cotton Science 6:60-67
Дискламация: Эта статья представляет усредненную самодельную системку Со2.
Автор не несет ответственности за любые разрушения, связанные с использованием
этих дизайнов и концепций, или подобных им. Отвечает только читатель, который
создал самодельную системку Со2 на свой страх и риск. Рекомендуемые автором части
системы не гарантированы производителями для использования в самодельныз системах,
равно как и автором.
Статья, как и приведенные оригинальные диаграммы защищены авторским правом, и любое
использование текста, как и его частей, должны сопровождаться разрешением автора.
Авторское право на этот документt ©Copyright 2002, John LeVasseur
18.09.2007, 18:49
)
Лінійний вигляд
