ZeoVit = regenereringsteknik för Clinoptilolite?

[Janne]

Jag stötte på de här rapporterna när jag sökte information om Zeolit. Kommer ZeoVit-metoden från hur industrin biologiskt regenererar Clinoptilolite(zeolite)? Jag kan i alla fall se likheter, men det kanske bara är en tillfällighet.

http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/esthag/1977/11/i03/f-pdf/f_es60126a010.pdf?sessid=6006l3

http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/esthag/1977/11/i03/f-pdf/f_es60126a014.pdf?sessid=6006l3

/Janne

[Lasse]

Dina referenser är inte så som industrin gör utan två vetenskapliga studier från slutet på 70-talet.

Ärligt talat Janne - vet du vad du refererar till?

Du slänger upp två referenser som där den sista är ett så solklart bevis på att jag har rätt att jag aldrig har sett på maken att bli serverad på guldfat. Den första abstrakten är inledningen där de vill undersöka om en tidigare undersökning som hävdar att nitrifierande bakterier i en aktiv slamanläggning kan regenerera clinoptilolite genom att nitrifierande bakterier oxiderar den ammonium som låses fast på zeolitens yta. Tyvärr får vi inte reda på det resultatet (eftersom det är bara första sidan som jag just nu kommer åt) men i deras uppföljande artikel Biological Regeneration of Ammonium-Saturated Clinoptilolite II. Mechanism of Regeneration and Influence of Salt Concentration.(Översatt till svenska: Biologisk Regeneration av ammoniummättat Clinoptilolite II Mekanism av regeneration och inflytande av saltkoncentration.) så slår man fast i inledningen att det tidigare fanns två skolor om hur det nitrifierande bakterierna arbetade. Den ena skolan hävdade att nitriferarna nitrifierade ammonium som absorberats på jordpartiklar och den andra som författarna ansluter sig till (och till vilken all senare forskning stödjer) hävdar att nitrifierarna är beroende av den lösta ammoniumjonen i en lösning (läs vatten). Detta är precis det jag hävdat att det inte har fungerat ens i sötvatten med att ammonium som låsts fast av zeolit kan regenereras bara med hjälp av bakterieaktivitet på ytan. Nitrifikation fungerar endast med bakterier som sitter på en yta men fångar in ammoniumet som är löst i en lösning (vatten). Bakterierna kan alltså inte tillgodogöra sig ammonium som sitter absorberat på en yta. Det slogs fast i slutet på 50-talet och det slår dessa forskare också fast!

Varför fungerar det då att det ammonium som bundits i Clinoptilolite:n nitrifieras tillsammans med aktivt slam? Författarna skriver

These observations provide some evidence that the mechanism

of regeneration may be ion exchange followed by nitrification

of displaced ammonium. If we assume this mechanism,

it is possible to outline a theory of the regeneration

process. The first step is ion exchange, and as soon as the

ammonium-saturated zeolite is placed in solution, a small

amount of ammonium will be displaced according to Equation 1:

Z NH: + Na+ + C1- - Z Na+ + NH: + C1- (1)

Alltså man hävdar att ammoniumet måste först frisläppas från Clinoptilolite:n genom en jonbytarprocess. Ammoniumjonerna frisläpps och ersätts av natriumjoner. I ekvation 1 använder man den vanliga regenereringsprocessen NaCl.(observera detta Janne) Ammoniumet i zeoliten (Z NH) är i en lösning med Na och Cl och resultatet blir att natrium binds i zeoliten (Z Na) plus ammonimjoner och klorid fortfarande i lösning.

Ekvation 2 visar som författarna säger att (rödfärgat av mig)

From this equation, the amount of ammonium displaced

from the zeolite is influenced both by the amount of ammonium

on the zeolite and the salt concentration in solution.

Thus, even if only a very small salt concentration is present

when there is an appreciable amount of ammonium on the

clinoptilolite, a concentration of free ammonium ions will be

found.

I ingressen säger man följande

and salt concentrations of up to 0.3 M stimulated nitrifying activity.

When the nitrifying sludge was used to regenerate ammonium-

saturated clinoptilolite in batch tests, the presence of

salt concentrations up to 0.4 M accelerated the rate of regeneration,

and complete regeneration was accomplished in only3 h.

Vad är då 0,3 M respektive 0,4 M i begrepp som vi känner till (salthalt)?

0,3 M NaCl är 0,3*65 gram/l (65 gram är atomvikten för NaCl uttryckt i gram. 1 M är nämligen atomvikten i gram per liter enligt definition). 0,3 M är då 19,5 gram per liter eller 19,5 promille. 0,4 M NaCl motsvarar då 26 promille vilket mycket väl är under NaCl halten i vårt konstgjorda salt (där jobbar man med ca 30 - 32 promille varav NaCl halten är ca 90 %.

Vad man säger är helt enkelt att Clinoptilolite:n inte kan hålla någon ammonium om NaCl halten i omgivande media håller en NaCl halt på minst 19,5 promille. Då är det självklart att den inte heller kan absorbera någon ammonium om NaCl halten överstiger detta. I våra saltvattenssystem har vi en NaCl halt betydligt över denna. Det fungerar inte med absorbation i saltvatten helt enkelt.

I resten av artikeln går de igenom hur själva nitrifikationen går till i ekvation 3-5 och i ekvationerna 6 och 7 gör man en härledning (som var ny för mig) där man visar att även natriumbikarbonat (som bör sättas in vid en kraftig nitrifikation för att klara försurningen orsakad av nitrifikationen) kan tjänstgöra som en regenererare för Clinoptilolite. Tyvärr kan vi inte läsa resten av artikeln men jag tycker att ovanstående är mer än nog.

Janne jag har inte hävdat att Zeovitsystemet inte fungerat - däremot har jag och kommer fortfarande att hävda att två konstaterande som anses vara basala i systemet är felaktiga. 1: Nitrifierarnas möjlighet att nitrifiera ammonium som absorberas på en yta samt 2: Zeolit kan inte fungera som absorberare till någon jon i saltvatten eftersom salthalten överstiger den promille som gör att jonbytarprocessen startar. Tar man zeolit som absorberat ammonium i sötvatten och sätter det i saltvatten så får man direkt ut ammonium i saltvattnet.

Zeovitprocessen är mer grejer som lagts till enligt receptet för att koka soppa på en spik. Det vill säga den fabeln där vandringsmannen sa till bondhustrun att han skulle koka soppa åt dem på en spik, Vi första avsmakningen sa han att det behövde lite salt och peppar i, sedan lite morötter för färgen, lite purjolök för styrkan, lite potatis för mättnaden och så lite kött för mustigheten.... Soppan blev väldigt god och bra men....

Janne om du nu inte tror mig ändå - fast du själv lämnat referenser som till fullo stöder mina två huvudteser så är det ingen idé att fortsätta diskussionen - jag ger inte upp eller ändrar mig men jag kan inte göra något annat än att hänvisa till vad jag har lärt mig via arbete och studier. Är det inte tillräckligt så får jag backa och hoppas att någon nån dag kommer att övertyga dig om dessa två huvudprinciper.

Du har helt riktigt - det biter inte, speciellt om dina lämnade referenser stöder mig.

MVH Lasse

[greger]

Tja,Lasse - jag tänker inte gå i nån teoretisk clinch angående detta, därtill är mina kunskaper för begränsande (Obs, klädsam ödmjukhet!).

Men isåfall är detta akvarievärldens humla (kan teoretiskt inte flyga, men)

[chrilleus]

Men isåfall är detta akvarievärldens humla (kan teoretiskt inte flyga, men)

Lite off topic, men är inte det där bara en seglivad myt?

[stigigemla]

Ja du Lasse. Det finns olika sätt att uppfatta saker och ting. Den rödmärkta ekvation 2 tar jag som beviset på att Clinophilit kan regeneras i saltvatten.

Jag håller inte alls med dig att de säger att när salthalten går över ett visst värde binder inte Clinophiliten ammonium alls. Jag är övertygad om att processen löper mer eller mindre över ett betydligt större salthaltsintervall och att det finns ett stabilt jämviktsförhållande mellan natrium och ammonium i hela detta intervall.

Enligt min uppfattning har de visat att ammonium kan frigöras ur Clinophilit i saltvatten och sedan kan tas upp av nitrifierande bakterier.

Exakt vad Zeovitfolket hävdat hela tiden.

[Lasse]

Ja du Lasse. Det finns olika sätt att uppfatta saker och ting. Den rödmärkta ekvation 2 tar jag som beviset på att Clinophilit kan regeneras i saltvatten.

Jag håller inte alls med dig att de säger att när salthalten går över ett visst värde binder inte Clinophiliten ammonium alls.

Jag är övertygad om att processen löper mer eller mindre över ett betydligt större salthaltsintervall och att det finns ett stabilt jämviktsförhållande mellan natrium och ammonium i hela detta intervall.

Enligt min uppfattning har de visat att ammonium kan frigöras ur Clinophilit i saltvatten och sedan kan tas upp av nitrifierande bakterier.

Exakt vad Zeovitfolket hävdat hela tiden.

Ja det kan det om ammoniumet har absorberats i sötvatten men det kan aldrig, aldrig ske en jonbytesprocess från natrium till ammonium i zeoliten om natrium och klorid finns i de koncentrationer i vattnet som forskarna uppger. Detta är väl självklart - det kan ju inte ske en absorberingsprocess om ammoniumet frigörs av denna saltkoncentration - den kommer ju i bästa falla bara omedelbart studsa in och ut och vad sjutton vinner du på det? Att det frigörs innebär ju givetvis att det inte absorberas. Från början innehåller zeoliten natrium i håligheterna - sätt detta i en saltkoncentration som jonbyter natrium mot eventuell ammonium och försök få ammonium att jonbytas åt andra hållet u t a n att det omedelbart jonbyts tillbaka igen. Lyckas du med det så kommer du att få nobelpris.

MVH Lasse

[acuario]

Ändå så funkar det, Nobelpris eller inte. jag ingick i testgruppen för zeosand och mina resultat var ingen nitrat så länge zeoliten fanns i karet men den kom ganska snabbt när jag tog bort den. Fick ner den igen efter ett tag när jag la i zeolit på nytt. Andra personer sänkte nitraten från över 20 till 0 på 5 veckor. Det rekomenderas att inte renegera den eftersom det är svårt att få den helt okey igen så det är bättre med ny. Renegering ska ske med 1dl salt till 10dl vatten i ett dygn. jag bryr mig inte om detta tjafs om zeolits vara eller inte vara egentligen men mina egna erfarenheter om är de viktigaste för mig och inga doktorsavhandligar från forskare och vetenskapsmän som inte testar sina teser mm i det sammanhanget som är viktigt för mig, nämligen korallrevsakvaristik. Lasse är salig på sin tro och jag på min och varför ens diskutera detta i oändlighet. Jag kör med zeolit+ kolkälla nu för tiden en del utan zeolit och snälla kan vi inte sätta punkt för denna diskussion nu?

[crille]

ja,visst funkar det,jag fick ner min höga nitrat,med zeolith och druvsocker,jag märker fort att nitraten stiger om jag tar bort zeolithen och bara kör druvsocker.kör man dessutom i en reaktor som går att pumpa så får man ut en massa godis för korallerna

och smådjuren.

[Lasse]

Vad trött jag blir - jag har inte sagt att det inte funkar - det enda jag säger är att den förklaring man har inte stämmer med verkligheten dvs det är inte zeoliten som är hemligheten (speciellt inte om ni pratar om nitrat) utan att det finns någon annan mekanism som gör att det funkar. Vilket innebär att det troligtvis skulle funka med andra, icke jonbytande material också.

MVH Lasse

[greger]

Vad trött jag blir

MVH Lasse

Det är Ok Lasse, det är troligen åldern :-

[crille]

Lasse,hoppas du piggnat till nu;)

jag tror att du har helt rätt,den viktigaste grejen för zeolithen är att den är gynnsam

för bakterierna att växa på,kör man sedan zeovitmetoden,ska man ju tillsätta en massa tillsatser och bakterier,visst funkar det,men man kan säkert gå andra vägar.

med lika bra resultat.

[Janne]

Jag har inga problem med att bjussa på referenserna, min tanke var att komma framåt i diskussionen varför det fungerar, men jag får väl nöjja mig med att det fungerar.

/Janne

[Jocke]

Hur mycket zeolit ska man använda?.

Finns det någon tabbel att gå efter?.

Och hur ofta ska man byta zeoliten?.

Ska man göra något med påsen när den har legat i sumpen ett tag?.

[Klas]

Jag förstår inte varför vi skulle sluta diskussionen bara för att vi ser att Zeovit-systemet fungerar. Lite längre på utvecklingskurvan har vi väl ändå nått? Varför vore det inte intressant att veta varför det funkar? Vi har alla olika anledningar till att hålla på med denna hobby. Vissa vill visa upp sitt coola kar för sina impade kompisar, andra vill bygga skummare av en tom ölburk och ett McDonalds-sugrör, andra igen vill försöka förstå hur biologin och kemin fungerar. Så låt oss nu fortsätta och diskutera…

Jag tycker som Lasse i denna frågan. Refade artiklar talar ju MOT att NH4 skulle tas upp av först zeoliten och sedan avges/tas upp till bakterierna.

Forskarna säger ju att med högre salthalt och biologisk aktivitet sker en total regenerering from NH4 till Na på TRE timmar.

Alltså 1: Börjar man med NH4-preparerad zeolit, så finns det tillgänglig NH4 endast i några få timmar.

Men man börjar ju inte med NH4-preparerad zeolit. Korallenzucht (marknadsför Zeovit-metoden) hävdar ju att det första som sker är att NH4 binds till zeoliten för att sedan tas om hand av bakterierna (då den sedan åter släpper).

Alltså 2: Börjar man med icke-NH4-preparerad zeolit så finns det ingen möjlighet för NH4 att bindas. För (som Lasse redan skrivit fast med andra ord) så funkar ju jämviktssystem på så sätt att joner byts för att uppnå jämvikt. Därför är det ju självklart att inte zeoliten först laddas med NH4 för att sedan släppa lös samma NH4 under tre timmar. Helt orimligt.

Det Lasse (rätta mig om jag fattat fel Lasse) anser är nyckeln till systemets framgång är att man bygger en bakteriefilm på zeoliten (m.h.a. kolkälla och de lösta näringsämnen som mat) som man sedan regenererar genom att skaka ut den som mat till korallerna och för bortskumning. Genialt! Det är alltså inte metoden som Lasse kritiserar utan förklaringen till varför den fungerar.

Korallenzucht hävdar att det är viktig att använda rätt typ av Zeolit, och jag tror personligen att det ligger en del i det (t.ex. kan det ju inte vara så sunt att dumpa i NH4-laddad zeolit i mängder om NH4 frigörs på några få timmar). Frågan är VARFÖR, och den frågan vore kul att få en förklaring till eftersom jag i likhet med Lasse inte tycker varken Korallenzucht eller artiklarna ovan kan svara på detta.

/Klas

[Janne]

Hur mycket zeolit ska man använda?.

Finns det någon tabbel att gå efter?.

Och hur ofta ska man byta zeoliten?.

Ska man göra något med påsen när den har legat i sumpen ett tag?.

Det finns länkar här under Zeovit och där kan du klicka på manualen och läsa hur man ska göra. Har du specifika frågor sen så kan du ställa dem här, men jag rekomenderar att du läser på först.

/Janne

[Janne]

Jag förstår inte varför vi skulle sluta diskussionen bara för att vi ser att Zeovit-systemet fungerar. Lite längre på utvecklingskurvan har vi väl ändå nått? Varför vore det inte intressant att veta varför det funkar? Vi har alla olika anledningar till att hålla på med denna hobby. Vissa vill visa upp sitt coola kar för sina impade kompisar, andra vill bygga skummare av en tom ölburk och ett McDonalds-sugrör, andra igen vill försöka förstå hur biologin och kemin fungerar. Så låt oss nu fortsätta och diskutera…

Jag tycker som Lasse i denna frågan. Refade artiklar talar ju MOT att NH4 skulle tas upp av först zeoliten och sedan avges/tas upp till bakterierna.

Forskarna säger ju att med högre salthalt och biologisk aktivitet sker en total regenerering from NH4 till Na på TRE timmar.

Alltså 1: Börjar man med NH4-preparerad zeolit, så finns det tillgänglig NH4 endast i några få timmar.

Men man börjar ju inte med NH4-preparerad zeolit. Korallenzucht (marknadsför Zeovit-metoden) hävdar ju att det första som sker är att NH4 binds till zeoliten för att sedan tas om hand av bakterierna (då den sedan åter släpper).

Alltså 2: Börjar man med icke-NH4-preparerad zeolit så finns det ingen möjlighet för NH4 att bindas. För (som Lasse redan skrivit fast med andra ord) så funkar ju jämviktssystem på så sätt att joner byts för att uppnå jämvikt. Därför är det ju självklart att inte zeoliten först laddas med NH4 för att sedan släppa lös samma NH4 under tre timmar. Helt orimligt.

Det Lasse (rätta mig om jag fattat fel Lasse) anser är nyckeln till systemets framgång är att man bygger en bakteriefilm på zeoliten (m.h.a. kolkälla och de lösta näringsämnen som mat) som man sedan regenererar genom att skaka ut den som mat till korallerna och för bortskumning. Genialt! Det är alltså inte metoden som Lasse kritiserar utan förklaringen till varför den fungerar.

Korallenzucht hävdar att det är viktig att använda rätt typ av Zeolit, och jag tror personligen att det ligger en del i det (t.ex. kan det ju inte vara så sunt att dumpa i NH4-laddad zeolit i mängder om NH4 frigörs på några få timmar). Frågan är VARFÖR, och den frågan vore kul att få en förklaring till eftersom jag i likhet med Lasse inte tycker varken Korallenzucht eller artiklarna ovan kan svara på detta.

/Klas

Om du verkligen är intresserad hur det fungera, så skulle jag vända mig till ZEOvit-forumet. Många där är väldigt kompetenta, men man ska veta att forumet är inte ett opartiskt forum som SG. I den Tyska delen så är T Pohl själv mederator, han om nån borde ju veta hur det fungerar. Jag tror även att grabbarna på den engelska delen kan svara på det. Skulle du vilja ha ett mer djupgående svar så kan du ställa den på den avancerade delen, där mesocosm kör långa monologer där han ofta refererar till mera vetenskapligt matrial.

/Janne

[Klas]

Tack för tipset, jag har kollat där ibland (även om det var ett tag sedan). Jag tyckte dock inte jag fick så bra svar då. Visst har mycket hänt sedan dess (varit lite "off" p.g.a. småbarn nu ett tag), så kanske finns där mer nu.

Finner det dock tevligare att diskutera det på SG just därför att (1) flera av skrivbenterna är kända för mig, (2) det är ofta först när man försöker förklara något själv i egna ord som man verkligen måste se om man fattat galoppen.

Jag antar att mycket av den information som kommer upp i en sådan här tråd på SG är någon form av sammanfattning av andra forum, vilket är jättebra. Problemet med internetåldern är inte att hitta information utan att sortera fram kärnan av den stora bulken. Det är just det jag kan hoppas göras här (annars har ju inte SG någon uppgift).

/Klas

[Claes_A]

Om ni inte har läst det förut så tänkte jag bidra med Jens Kallmeyer ritar och berättar om zeoliter i saltvatten:

http://www.wetwebmedia.com/ca/cav1i3/zeovit/Zeolite_Filters/Zeolite_Filters.htm

Jag tycker mycket av det han skriver låter rimligt men kanske underskattar han de heterotrofa bakteriernas funktion som näringsupptagare och överskattar de autotrofa nitrifierarna. Och hela resonemanget bygger ju på att man har tillgång till en zeolit med sådan specificitet för ammoniumjoner att den fungerar även vid höga salthalter.

Jag har hittat stöd för att sådana finns i följande artikels abstract:

http://www.springerlink.com/content/r402qj3qb9gwub04/

[Janne]

Jo jag har försökt med den Jens Kallemyr har skrivit, men vissa har med bestämdhet hävdat att det inte fungerar på det viset. Därför var det trevligt att se länken "Use of Zeolite for Removing Ammonia and Ammonia-Caused Toxicity in Marine Toxicity Identification Evaluations". Att zeoliten absorberar amonium är ju grundläggande för att ZEOvit skall fungerar och de amoniumälskande bakterierna just skall hålla till i zeolitreaktorn. Endast vid överdosering då det inte blir platser kvar och sitta på i reaktorn visar de sig på inredningen istället som en bakterieblommning/biofilm.

/Janne

[Claes_A]

Och notera att nästan alla bakterier är ammoniumälskande i en situation av kvävebegräsning (vilken man kan tänka sig kan uppstå vid koltillsats och användandet av nån typ av massa som har god affinitet för ammonium). Inte bara nitrifierarna.

Fast det vore ju kul att se lite experiment som påvisar ammoniumbindning i saltvatten av ZEOvitmassan...

[Lasse]

Claes

Vore intressant att få se hela artikeln om "Use of Zeolites.......eftersom artikelförfattaren i abstrakten just stöder min åsikt om interfererande joner men har funnit en metod i "labskala" att just ta bort ammonium med zeolit. Du har troligare lättare än mig att få tag i hela PDF:n eftersom jag inte sitter på någon instutition vilket jag misstänker du gör.

En sak om mina inlägg här på forumet - jag läser i princip inga andra forum utom när någon refererar till något. Mina funderingar bygger mycket på det jag lärt mig tidigare och det jag suger upp i detta forum. Och ett försök att alltid använda bondförnuftet och leta vetenskapliga artiklar i de frågor som reses.

Om Kallmeyer´s artikel. Han understryker ju flera gånger att jonbytningen är av ringa betydelse utan att det snarare handlar om zeeolit som ett filtermedia för både autotrofa och heterotrofa bakterier. ett slags "super" LS.

Jag har hävdat två saker - Jonbytning fungerar inte i saltvatten med de naturliga zeeoliterna och om det nu skulle göra detta så fungerar inte en bakteriell regeneration eftersom nitrifierarna behöver sitta på fast material (bakteriefilm) men tar sin ammonium från vattenfasen (och kan inte ta den i form av fastlåst). Förutom den referens Claes letat fram så har jag ingenstans, i någon vetenskaplig artikel sett stöd för dessa teorier om jonbytning och upptag av fastlåst ammonium. Jag har sett upptag av fastlåst ammonium i zeolit i sötvatten en gång i ett filtersystem byggt på bark och zeovit. Problemet var att det fungerade på en anläggning men inte på ett tiotal andra.

Jag ser fram emot artikeln, om du kan få tag på den Claes.

MVH Lasse

[Claes_A]

Lasse

Den massiva expansionen av antalet vetenskapliga tidskrifter på senare år har gjort att universiteten spararat in på prenumerationer av specialtidskrifter som det ofta handlar om i vattenreningssvängen. Jag ska se vad Universität Heidelberg har att erbjuda vad gäller pdfen för artikeln på jobbet imorgon...

Jag läser Kallmeyer på detta sätt:

1. Katjonbytare fungerar dåligt i saltvatten pga den höga salthalten men moderna zeoliter (e g ZEOvit) erbjuder en affinititet som är specifik för ammoniumjoner (en sterisk passning som en nyckel och ett lås) som gör att de fungerar ok även i närvaro av höga koncentrationer av andra katjoner. Andra joner kan helt enkelt inte konkurrera ut de elektrostatiska bindingarna som ammonium bildar med materialet eftersom de inte passar in.

2. Affiniteten för ammonium som finns hos ZEOvit skapar en lokalt högre koncentration av ammonium i den omedelbara närheten av materialet (i hålrummen) över tiden. Denna lokalt högre koncentration gör att systemets kvävebegränsade bakterier kan växa där.

Dessa två viktiga punkter baseras givetvis på mitt försök till rationalisering (svengelska?) av hans populärvetenskapliga text. För att 2 skall vara sann måste ju 1 vara sann säger logiken i det här fallet så uppmätt ammoniumbindning i saltvatten vore intressant att se. Jag letade lite i databaserna igår kväll men hittade inte mer än den refererade artikelns abstract. Alla andra artiklar jag hittade betonar frånvaron av ammoniumbindning i saltvatten.

[Raketforskaren]

Jag har "Use of Zeolite for Removing Ammonia and Ammonia-Caused Toxicity in Marine Toxicity Identification Evaluations" som pdf om någon skulle vara intresserad.

[stigigemla]

Posta, posta Posta!

Jag lovar att läsa den noga flera gånger om jjag får den som bilaga i PM.

[Raketforskaren]

Kan man bifoga filer i PM då? Jag förstår i alla fall inte hur.