Hjälper skummaren till med syresättningen av vatten?

[Manks]

Hamnade i en liten diskussion med en norrman på facebook som hävdade att skummaren behöver frisk luft, helst utifrån för att kunna syresätta vattnet optimalt, jag hävdade att skummaren har marginell betydelse på syresättningen av vattnet och att lejonparten av syresättningen av akvariet sker i ytvattenrörelsen. Jag har svårt att hitta pålitliga källor för mitt påstående, så skulle vara intressant att veta om jag har fel eller i alla fall höra vad vetenskapen säger.

Är det någon som har någon input i frågan?

[jonasroman]

1 timme sedan, Manks sa:

Hamnade i en liten diskussion med en norrman på facebook som hävdade att skummaren behöver frisk luft, helst utifrån för att kunna syresätta vattnet optimalt, jag hävdade att skummaren har marginell betydelse på syresättningen av vattnet och att lejonparten av syresättningen av akvariet sker i ytvattenrörelsen. Jag har svårt att hitta pålitliga källor för mitt påstående, så skulle vara intressant att veta om jag har fel eller i alla fall höra vad vetenskapen säger.

Är det någon som har någon input i frågan?

Min uppfattning baserat på gasytbytesförmågan mellan en skummare med mikrobubblor och en vattenyta är följande, där co2 balansen som vi enkelt kan mäta indirekt via pH ligge r till grund för denna min åsikt:

 

Vattenytan är betydligt sämre än mikrobubblorna i en skummare, på att byta ut gas, dvs jag håller inte med dig. Denna överlägenhet som skummaren har jämfört med en vattenyta rör både CO2 och O2, MEN, till detta menar jag dessutom att om vi jämför bara mellan O2 och CO2, så är det enklare att transportera CÓ2 än O2 över vatten/luft-interfacet, dvs skillnaden blir ännu störrerörande CO2.

 

Enklare uttryckt: En vattenyta är ganska kass på att byta ut gas såväl rörande CO2 som O2, jämfört med en bra skummare.

Och rent generelt är det enklare med ett gasutbyte beträffande CO2 än O2. Dvs, om du mäter CO2 och O2 i vattnet före o efter tillsats av kraftig skummare, så kommer du se skillnad både avseende CO2 och O2, MEN skillnaden kommer bli större beträffande CO2.

 

/Jonas

 

 

[stigigemla]

Efter att ha levt med väckarklocka i 60 år och grundligt tröttnat på oljudet varje morgon startade jag ett 60 liters sötvattenkar bredvid sängen. Nu vaknar jag sakta och skönt när ljuset tänds i karet. Men jag fick en grönalggrumling + infusorier i karet så jag startade ett 20 w UVC med 1000 liter per timme i flöde. Dessutom drog jag igång ett 600 liters filter med vadd och panikkol för att ta hand om ev giftiga rester från döda alger. Medan allt detta pågick tog kolsyran slut så pH:t steg och stannade vid 8,5. (Normalt pH för Växjös vattenledningsvatten). Det låg mellan 8,5 och 8,6 dygnet runt fredag till tisdag tills jag fick igång en ny kolsyretub. Karet är helt igenväxt av Cryptocoryne på botten. Uppenbart så räckte den vattenrörelsen (2000 liter per timme i 50 liter vatten) för att hålla pH konstant.

 

Jag skulle påstå att skummaren viktigaste uppgift är att lufta ut ammonium och upprätthålla koldioxidbalans (pH) mellan akvarievattnet och den omgivande luften. Därefter kommer att få ut överflödig näring med junket i skummarkoppen.

Skummaren är förvisso mycket effektiv när det gäller att lösa syre i vattnet (vattenytan i bubblorna är mycket större än karets vattenyta) men syrehalten är sällan ett problem i saltkar. Det finns en del skummarlösa kar med  fantastiska koraller. Men de har generellt sett lite fisk och matning.

Ibland kan inneluft (eller luft i sumpskåpet) innehålla mycket koldioxid och på så sätt sänka pH i akvariet. Då kan det vara idé att ta skummarluften ifrån vinden eller utifrån.

 

[Lasse]

Tyvärr Manks - du har nog fel - åtminstone delvisl. Med de moderna skummarna är bubblorna så små och har en så hög uppehållstid att de faktiskt syresätter. De gamla luftdrivna är en annan sak - där var uppehålstiden och luftbubblornas storlek dålig. Vi gjorde försök på Sjöfart som visade att skummaren bidrog med relativt mycket syre under natten. Titta på en skummare och se den enorma kontaktytan du har mellan luftbubblorna och vattnet i den avdelning som är innan stigarröret. Den här kontaktytan är ju också konstant - det kommer ständigt ny luft. I min skummare så är den här luft/vattengröten ca 1 dm tjock och konstant med nytt vatten och ny luft hela tiden. I ett väldigt beväxt korallakvarium kan jag tänka mig att man lätt får en upplevelse om helvetet i ett holländsk växtakvarium - syrekonsumtionen blir så stor på natten att det blir syrefritt. Jag har troligtvis råkat ut för det i mitt RSM som var skummarlöst och väldigt tätt på mjukkoraller - xenia och mushrooms. I akvarier med låg belastning och låg bakterieaktivitet så stämmer nog vad Stig säger - men i mina akvarier när de blir välfyllda så behövs nog skummaren - åtminstone nattetid - för syresättningen. Det är storleken på intefacet mellan vatten och luft sam koncentrationsskillnaderna som bestämmer mängd och hastighet. Ytrörelsen förstorar kontaktytan - gamla luftdrivna skummare och "syre"stenar bidrog med samma sak - vågrörelse. Mellan bubbla och vatten - väldigt lite överföring. Men de moderna skummarna har ändrat bilden.

 

MVH Lasse

Ändrat 30 november 2016 av Lasse

[Manks]

Tack för alla kloka svar.

Jag har gått på gammal kunskap helt enkelt.

Men jag tänker fan inte erkänna det för en norrman...

[jonasroman]

On ‎2016‎-‎11‎-‎29 at 13:36, stigigemla sa:

Efter att ha levt med väckarklocka i 60 år och grundligt tröttnat på oljudet varje morgon startade jag ett 60 liters sötvattenkar bredvid sängen. Nu vaknar jag sakta och skönt när ljuset tänds i karet. Men jag fick en grönalggrumling + infusorier i karet så jag startade ett 20 w UVC med 1000 liter per timme i flöde. Dessutom drog jag igång ett 600 liters filter med vadd och panikkol för att ta hand om ev giftiga rester från döda alger. Medan allt detta pågick tog kolsyran slut så pH:t steg och stannade vid 8,5. (Normalt pH för Växjös vattenledningsvatten). Det låg mellan 8,5 och 8,6 dygnet runt fredag till tisdag tills jag fick igång en ny kolsyretub. Karet är helt igenväxt av Cryptocoryne på botten. Uppenbart så räckte den vattenrörelsen (2000 liter per timme i 50 liter vatten) för att hålla pH konstant.

 

Jag skulle påstå att skummaren viktigaste uppgift är att lufta ut ammonium och upprätthålla koldioxidbalans (pH) mellan akvarievattnet och den omgivande luften. Därefter kommer att få ut överflödig näring med junket i skummarkoppen.

Skummaren är förvisso mycket effektiv när det gäller att lösa syre i vattnet (vattenytan i bubblorna är mycket större än karets vattenyta) men syrehalten är sällan ett problem i saltkar. Det finns en del skummarlösa kar med  fantastiska koraller. Men de har generellt sett lite fisk och matning.

Ibland kan inneluft (eller luft i sumpskåpet) innehålla mycket koldioxid och på så sätt sänka pH i akvariet. Då kan det vara idé att ta skummarluften ifrån vinden eller utifrån.

 

Du har alltid så mustiga anekdoter Stig;-) jag gillar verkligen det. Håller också med dig i sak. Kanske dock inte lika säker som du o Lasse på dess betydelse att vädra ut kväve. Där tror jag skummaren i ett saltkar har ganskat liten effekt på den totala kvävebalansen. Jag har sett många kar med negativ kvävebalans trots mkt mkt kraftiga skummare. Senast ett med TRE high enda skummare men trots det över 100 i nitrat. 

Men ur CO2 synpunkt är den klockren. Det vet vi förstås. :-)

Ändrat 1 december 2016 av jonasroman

[Lasse]

6 timmar sedan, jonasroman sa:

Du har alltid så mustiga anekdoter Stig;-) jag gillar verkligen det. Håller också med dig i sak. Kanske dock inte lika säker som du o Lasse på dess betydelse att vädra ut kväve. Där tror jag skummaren i ett saltkar har ganskat liten effekt på den totala kvävebalansen. Jag har sett många kar med negativ kvävebalans trots mkt mkt kraftiga skummare. Senast ett med TRE high enda skummare men trots det över 100 i nitrat. 

Men ur CO2 synpunkt är den klockren. Det vet vi förstås. :-)

Problemet med ett sådant exempel är bara att du vet inte vad halten skulle ha varit om de skummarna inte hade funnits i systemet.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

On 2016-12-01 at 16:35, Lasse sa:

Problemet med ett sådant exempel är bara att du vet inte vad halten skulle ha varit om de skummarna inte hade funnits i systemet.

 

MVH Lasse

visst är det så Lasse, det har du såklart rätt i, men jag tycker situationen indikerar att skummaren inte är så bra på N-eliminering...det finns ju väldigt många exempel på kar med högt nitrat o dom flesta har rätt stora skummare, det är ju den moderna utvecklingen, men jag haft inte sett att N reduceringen går hand i hand med skummarutvecklingen så att säga. Jag är helt enkelt väldigt skeptisk till denna typ av export och vill gärna se om ngn har studerat det, kvantifierat det?

[stigigemla]

Där har jag inte samma erfarenhet. En för stor skummare jämfört med belastningen drabbar först skivanemoner som Discocoma, sedan Zoanthus knappar och en del storpolypiga koraller. Naturligtvis är det organisk näring som det blir brist på först men nitrat och fosfat kan också nollas.

Jag tror att de som säger att skummare inte kan bli för stora i allmänhet har Acropora och liknande magervattenkoraller och bara är glada om knapparna svälter ihjäl.

 

[Christian J]

On 2016-11-29 at 11:58 AM, Manks said:

skummaren behöver frisk luft, helst utifrån

Luft som en människa kan andas borde väl fungera utmärkt? Däremot kanske kvalitén sjunker inuti ett lufttätt sumpskåp, men då får man nog problem med mögel inuti skåpet också.

[Bygert]

För en gång skull är jag inte ensam om att bekämpa den där konstiga tanken om att gasutbyte bara sker vid ytan. För man ner en massa små bubblor blir ytan av dem snabbt mycket större än vattenytan på akvariet och man för dessutom till ny luft och bubblorna rör sig genom vattnet. Allt upplagt för bästa möjliga gasutbyte. Vad sen effekten blir beror på hur det ser ut med relativa koncentrationer. Man kan föra ut syre om vattnet blivit övermättat efter kraftig fotosyntes. Och man kan föra in ammoniak om man har det i luften, det där med att ha akvarium i lagårn har visat sig vara en dålig ide.

 

När det gäller det där med kväveexport vida skummaren, skummaren hette ju en gång proteinavskummare och visst kan den ta bort en del proteiner och annat så kväve kan försvinna. Men nu ägnar jag mig åt ammoniak. Skummaren kan absolut föra ut ammoniak men förutsättningen är ju att att det är ammoniak löst i vatten och att det når skummaren. Ammoniak snarare än ammonium finns det vid högre pH. Det är sällan ett problem i saltvatten.

 

Däremot är ju frågan om kvävet tar vägen via ammoniak. De flesta benfiskar gör sig av med kväve huvudsakligen som ammonium över gälarna. Det är den energisnålaste vägen men ibland inte den bästa ändå. Även om alltså huvuddelen går som ammonium så går ändå en viss andel, storleksordningen 10 % som urea men med rejäl variation. Och när det gäller broskfiskar som hajar är kväveomsättningen annorlunda, där är det urea som är huvudspåret.

 

Urea kan skummaren inte göra nåt åt. Visserligen ska då urea passera ammoniak på vägen mot nitrat men de bakterier som spjälkar urea gör sig vanligen nytta av ammoniak och koldioxid som de får vid spjälkningen och den processen blir oåtkomlig för skummaren. En viss del av vad vanliga fiskar gör sig av med i form av kväve är alltså oåtkomligt för skummaren. Och har man hajar får man alltså räkna med att skummaren inte kommer åt kvävet alls.

 

Sen är det ju det att detta hittills handlat om det kväve som fisken tagit upp och haft in i omsättningen. En del får man räkna med inte tas upp utan i stället går rätt igenom, skits ut helt enkelt. Även om fisken inte lyckades använda det kvävet så kommer diverse bakterier att göra vad de kan för att ta itu med saken. Det kan då bli så att det resuterar i ammoniak i vattnet som skummaren kan göra nåt åt. Men det kan också bli så att ammoniaken aldrig hinner ut i fritt vatten utan tas omhand av andra bakterier om nedbrytningen sker i nåt hörn där det ligger lite urk mer oåtkomligt. Då kan inte skummaren heller göra nåt. Hur mycket kväve som passerar fisken är foderberoende, somliga typer av foder plockar fisk effektivt nästan allt kväve ur, från andra typer av foder kan det passera mer kväve orört.

 

Så, skummaren kan effektivt föra ut ammoniak och därigenom minska kvävebelastningen på akvariet. Men hur effektivt det blir beror på en mängd faktorer, pH, typ av fisk, foder, hur effektiv skummaren är osv. I ett akvarium kan det fungera jättebra och sämre i ett annat och det säger inget om att effekten inte finns.

 

 

[Lasse]

Vatten har den egenskapen att med ammonium/ammoniak finns ett samband beroende på pH. Vid pH 7 är ungefär 99,99 % som ammonium och resten som ammoniak. Vid pH 9,5 är sambandet 50/50. Vid våra pH kring 8 sker en hel del. Vid pH 8 ligger ca 5% av kvävet som ammoniak - 95 % som ammonium. Vid pH 8,5 är förhållandet ca 15 % ammoniak och 85 % ammonium. Omvandlingen mellan ammonium och ammoniak sker omedelbart, dvs för en ammoniakmolekyl bort genom exempelvis luftning så övergår  en molelekyl ammonium till ammoniak direkt och jämnvikten återställs vid det aktuella pH. Denna process är svagt försurande men vid kraftig luftning brukar pH ändå ligga konstant. Hur mycket kväve som förs bort är helt beroende på luftning och pH. På samma sätt är det ointressant om kvävet lämnar gälarna som ammoiniak eller ammonium - i vattnet är det pH som besträmmer förhållandet. Allt tyder på att utsöndringen av ammonium är en aktiv process (sker emet en koncentration) medans gasens (ammoniak) transport sker längs en koncentration - alltså passiv. Nämnas kan att pH i fiskens blod normalt är lite högre än vattnets.

 

Den bakteriella nedbrytningen av organiskt materials slutprodukt av kväve (nedbrytningsbakterierna - den heterotrofa - inte nitrifikationsbakterierna) är ammonium. När den kommer ut i vattnet ställs jämnvikten in via pH - detta sker momentant

 

Ammonium är inte giftigt för fisk - ammoniak däremot är väldigt giftigt. I saltvatten är det ammoniakförgiftning som är den vanligaste olyckan beroende på pH - inte nitrit. De flesta av de krascher som skylls på nitrit i saltvatten är orsakade av ammoniak.

 

Att luftning för ut ammoniak - det vet både jag och Stig eftersom vi båda har känt ammoniakdoften från luftade biofilter - jag från fiskodlingar och han från sin gamla Malawianläggning. De moderna skummarna är minst lika bra i gasutbytet  som den typ av biofilter som vi använde (forcerade droppfilter) så att skummarens utluftande av ammoniak är ett faktum men det är pH som bestämmer takten och koncentrationen ammonium som bestämmer mängden per tidsenhet.

 

Sedan detta med att broskfiskar inte skulle utsöndra ammonium via gälarna är en nyhet för mig som inte står i den literatur jag läste i fiskfysiologi på 80-talet. I det fallet skulle inte broskfiskar skilja sig från benfiskar men broskfiskar lagrar urea i kroppen som en hjälp att upprätthålla osmosbalansen - men vad jag kommer ihåg är det två olika processer.

 

Vad gäller om bubblor överför syre till vattnet så är min uppfattning den att i vattenkolumnen klarar inte bubblorna från vanliga syrestenar (alla inkluderade - även trä) att föra över något syre - de är för stora och för liten uppehållstid. Små bubblor med längre uppehållstid -  som från membranluftare och moderna skummare - klarar det dock. Dock den ytrörelse som bubblorna gör i ytan - deltar givetvis i gasutbytet av syre - men vattenkolumne - nej. För utbyte av koldioxid är dock dessa bubblor mer effektiva - även i vattenkolumnen.

 

MVH Lasse

[Bygert]

De flesta fiskar gör sig av med kväveöverskottet som ammonium. Detaljerna om hur det går till med inplockande av natriumjon och natrium-kaliumpumpen och fan och hans moster kanske vi kan släppa här? Iaf, hur det sen blir i vattnet med förhållandet mellan ammonium och ammoniak, det beror helt riktigt på pH-värdet. Fast det ska ju då noteras att om skummaren har 15 % att jobba med så har bakterierna 85 %. Även om omvandlingen ammonium - ammoniak sker momentant så kommer rimligen bakterierna att hinna köra över en del ammonium till nitrit oåtkomligt för skummaren. Oundvikligen kommer en del kväve att bli kvar i karet. Men skummaren för bort en mycket av det som ammoniak och ser dessutom till att undvika ammoniakförgiftning. Naturligtvis är det bra.

 

Ammoniak är rent giftigt, helt klart. Men ammonium är inte hälsosamt för fisk det heller. Toleransen är mycket högre men i högre koncentration eller långvarig exponering så kan ammonium också ställa till det. Både ammonium och ammoniak ska hållas på låg nivå. Antingen genom att bakterierna kör det vidare i kvävecykeln eller genom att skummaren exporterar det.

 

I den fiskbiologi jag lärde mig på 2000-talet så skiljer man mellan fiskar med olika strategier för att göra sig av med kväve. De flesta gör sig av med huvuddelen av överskottet som ammonium över gälarna. En del kan växla mellan ammonium och urea beroende på vad som är bäst för tillfället. Afrikansk lungfisk använder mest ammoniummetoden men kan gå över till urea när den ligger intorkad och inte kan bli av med ammonium. Vissa andra benfiskar kan också växla till urea om de blir instängda i liten vattenvolym. Strikt ureaanvändande är broskfiskar där urean också har en funktion i saltbalansen. Det finns fler, magadi tilapia lever i vatten med pH på 10, där fungerar det helt enkelt inte att utsöndra ammonium. Urea får bli lösningen på det problemet.

 

Min uppfattning är att även stora bubblor kan föra över syre till vattnet. Mindre effektivt än små bubblor visserligen men nog gör det skillnad. Den uppfattningen grundar jag på dels egen erfarenhet av att genomluftning är det effektivaste sättet att föra in syre vid en akut bristsituation. Dels på teorin om gasövergång, two-film theory kombinerat med beräkningar och försök som gjorts vid luftning av dammar i reningsverk. För man ner en bubbla luft med större relativ koncentration av syre än vad det är i vattnet så nog tusan kommer det att gå över syre. Och det bättre än vid ytan eftersom det att bubblan rör sig tenderar att riva bort den stagnanta film som annars kan bildas och hindrar gasövergång. Hur bra det sen blir beror på mycket, hur långt och länge bubblan får passera i vattnet, hur stor den är, hur stor skillnaden är i relativ koncentration och ett antal faktorer till. Men ett exempel bara, när jag transporterade hem fångade djur från västkusten hade jag problem med överlevnaden. Kylning gjorde ingen större skillnad. Att slänga i en vanlig keramisk luftsten med stora bubblor däremot, det löste problemet, nu kommer så gott som allt hem levande.
 

[Lasse]

Det är fortfarande så du får en ytvattenförelse när bubblorna brister. Det syeesätter. Tror du får samma effekt om du lägger en powerhead i hinken. Riktad uppåt. Jag har mätt upp i bassänger på 3 m djup - syresättning likvärdig med bara ytvattenrörelse med hjälp av pump med normala sk syrestenar. Med membranluftare - enormt bättre än med bara ytvattenrörelse. Ett annat test jag gjorde var att testa diffusers på en halvmeters djup. De placerades så att ingen ytvattensrörelae uppstod - bara bubblor som sakta sprack. Endast Eheims version funkade. De an dra gav för stora bubblor. Mätte syre hela tiden.

 

Uppgiften om tilapian var helt ny för mig. Har du någon referens.

 

MVH Lasse

[Lasse]

Appropå ammoniums giftighet. Alla referenser jag har visar på ogiftighet i höga nivåer. Men det förekommer en väldig förvirring eftersom amerikanarna bara använder ordet ammonia. För båda två. Är de väldigt pålästa använder de ammonia ion för ammonium.

 

Ja ett bra bakteriefilter tar bort ammonium/ammoniak mycket fortare än du luftar ut det. Det är orsaken till att jag förespråkar det. Att ta bort ammoniumet snabbt handlar för mig mycket om att begränsa kvävetillgången för fulalger. I sötvatten har man visat att alger gynnas av ammonium i vattnet.

 

MVH Lasse

[Bygert]

Luftpump med skummare med rätt stora bubblor löser transporten för mig av känsliga djur även om det är mycket tång i så det inte får nån chans att röra om i ytan. Och egentligen så är det viktigare att det fungerar än hur. Luftningen har löst ett problem.

 

Tilapian: Randal D J et al 1989. Urea exretion as a strategy for survival in a fish living in a very alkaline enviroment. Nature 337(6203):165-166

 

Ibland kan man tycka att engelska är bättre på att uttrycka det man vill ha sagt. Skillnaden mellan Venomous och Poisonous när vi får hanka oss fram med giftig t ex. Men när det gäller ammoniak/ammonium däremot så vet man ibland inte vad de snackar om de där engelskpratarna. Det blir ofta bara förvirring. Hur som, slutsatsen för min del är att ammoniak definitivt är giftigt. Vilket nog ingen ifrågasätter. Slutsatsen att ammonium om än inte giftigt dock inte är helt harmlöst må vara mer osäker. Jag skulle nog ändå vilja påstå att höga halter ammonium ger anledning till skepsis. Om inte annat för att det tyder på att kvävecykeln inte är i bästa skick.

 

Kan vara så att bakteriefilter får bort ammonium/ammoniak snabbare än en skummare. Fast det är ändå inte riktigt samma sak, bakteriefiltret kommer att köra över kvävet till nitrat och då är det kvar i akvariet. Vädrar skummaren ut ammoniak så lämnar kvävet akvariet för gott. Vill man hålla ner totalkvävet i akvariet så är det alltså en poäng om skummaren snarare än bakterierna tar hand om ammonium/ammoniak. Vilket inte utesluter att det är absolut nödvändigt att ha en fräsch bakterieflora i akvariet, frågan är mer hur mycket den ska uppmuntras.

 

 

[jonasroman]

On 2016-12-03 at 23:32, stigigemla sa:

Där har jag inte samma erfarenhet. En för stor skummare jämfört med belastningen drabbar först skivanemoner som Discocoma, sedan Zoanthus knappar och en del storpolypiga koraller. Naturligtvis är det organisk näring som det blir brist på först men nitrat och fosfat kan också nollas.

Jag tror att de som säger att skummare inte kan bli för stora i allmänhet har Acropora och liknande magervattenkoraller och bara är glada om knapparna svälter ihjäl.

 

Tror att det i första hand är organiska ämnen som då det bli brist på, medans Nitrat o fosfat står relativt oförändrat kvar...detta är vad jag tycker mig sett rent praktiiskt..folk som sliter sitt hår för högt nitrat, och skummare löser helt enkelt inte det problemet för merparten. Kan nog inte komma på ett enda exempel på att skummaren löste nitratproblemet...utan det flesta får ta till andra metoder. Jag tror nämligen inte heller på att LPS o knappar o dylikt skulle direkt vantrivas i låga nitrat o fosfatvärden, för det är ju de låga värdena dom kommer ifrån. Det som gör att dom vantrivs tror jag isåfall är som sagt brist på organiska partiklar då dom kanske i större utsträckning förlitar sig på mat utifrån,  kontra zooxanthellproducerad sådan.

Ändrat 10 december 2016 av jonasroman