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2009-02-11

奪われたリン酸

あの日から、俺はずっと嘘を付いていた。
リン酸は吸着法以外で除去できないって嘘を…。
触媒反応も嘘、沈殿も嘘…嘘ばっかりだ。
まったく変わらないリン酸値に飽き飽きして、でも嘘で絶望を諦めることもできなくて…。
だけど手に入れたリン酸除去法を教えたくなかった…だから…にょろ…にょろーん。



シライトイソギンチャク xeovit 開始前
Xeovit開始前のパープルのシライトイソギンチャク(デリケートではなく本物のシライトイソギンチャク)

多くのアクアリストが疑問に思っているのがリン酸の除去方法です。
バクテリオプランクトンがリン酸を取り除くわけがないと思う人もいるかと思いますが、海水水槽でも取り除けることは多くのアクアリストが実証しています。The Reef Aquarim vol.3 に測定データ記載されています。また、フィトプランクトンがリン酸除去されいる旨は書かれています。で、これだけでは、納得しないアクアリストもいると思います。そこで今回はリン酸を蓄積するバクテリオプランクトンの話を書きます。
 
ある種のバクテリオプランクトンは、酸素ではなく、リン酸をエネルギーとしています。リン酸をまずは蓄えます。その方法として、リン酸同士をつなげた長い分子にし、それがバクテリオプランクトンの細胞内に蓄積されるのです。こうなるとより、バクテリオプランクトンはより粘性のあるものとなり、プロテインスキマーで除去できるようになります。

このリン酸同士をくっつけるのが、バクテリオプランクトンのひとつのなのです。このリン酸のつながった長い分子を“ポリリン酸”と呼びます。

そしてポリリン酸を蓄積する生物のことを“Polyphosphate Accumulating Organism”と呼びます。このような生物は嫌気条件下ではポリリン酸をエネルギーとして消費し、好気条件ではリン酸を吸収してエネルギーであるポリリン酸を作ります。

ポリリン酸の構造式ですが、リン3つにつき、1つのカリウム、1のマグネシウム、そして9つの酸素というものです。

-(PO3-PO3-PO3)n-
 |   |  /
  K   Mg


おやっ?つまり、リン酸をみっつ処理するのに、海水中のカリウムとマグネシウムが減るのです。
カリウムとマグネシウムの低下。
これこそバクテリオプランクトンの正しい水質なのです。

カリウム低下がZeoliteのせいだと思ったあなた・・
残念でした!あなた騙されちゃったの!!


…と言っても以上の情報は淡水なので、海水では菌種が違い、ポリリン酸の蓄積量も、ポリリン酸の結合イオンの種類も違うにょろ。

参考文献)
Delbeek, J.C.; Sprung, J. The Reef Aquarium Vol.3, Two little fishies, Inc., 2005
東京大学大学院新領域創成科学研究科社会文化環境学専攻 佐藤弘泰准教授の”生物学的リン除去プロセスについて”
http://www.mw.k.u-tokyo.ac.jp/hp/satoh/EBPR.shtml
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ウォッカ添加でもリン酸が除去できることから考えると、特別なバクテリア(ZEObacなど)を添加しなくてもリン酸を栄養源にするバクテリアが湧きそうですが。要するにZEOでなくてもよい。
リン酸を栄養源にするバクテリアは湧き難いとどこかで読んだような気が。。。まあ、実験で証明済みなので湧くんでしょう。笑

>カリウム低下がZeoliteのせいだと思ったあなた・・
>残念でした!あなた騙されちゃったの!!
はい、騙されました。お馬鹿ちゃんです。

TAKAさん。

Polyphosphate Accumulating Organismはどこにでもいるのです。これはD.I.Y.の谷本豊さんが、CF誌16号でも”ろかバクテリアはろ材以外にも水槽中にいる”というようなことを書いています。

ただし、このPolyphosphate Accumulating Organismは普通に硝酸を利用する種もいます。硝酸を利用している限り、ポリリン酸をつくることはありません。

ので、まずは、酸素を無くす条件にし、そして、硝酸を無くす条件にすれば、リン酸も無くなるのです。実際のデータではリン酸のやや先に低下していますは、これはバクテリアフィルムが形成され、Polyphosphate Accumulating Organismが活動し始めたからでしょう。

Anammox反応菌同様、この手の培養が難しい菌は純粋培養では育ちにくく、混合でこそ育つのです。(というか、純で育つ方が少ないのですが…)

まずは、硝酸が低い水槽を作らなければ、リン酸は下がりません。硝酸を高く、そしてリン酸は低くというのは、この方法を取る限りはなりたちません。その結果、別の問題も発生するのですが、これはいつか別の機会に。

あっ、ピンク字のところは”コードギアス 虐殺のTetsuo”なので無視して読んでください。笑

”コードギアス 反逆のルルーシュ”はアメリカでYouTubeを用いて公開されるので全力で見てにょろ。

嫌気域と好気域を循環させて 好気域でリン酸塩を吸収して汚泥として沈殿してるバクテリアを吸い出して除去するという方法が下水処理の世界で高度処理という名で使われてますね
ここでのポイントは 沈殿したバクテリアを全て除去するのではなく 種として一部を再度、嫌気域に循環させる事のようです(バクテリアの濃度の問題でしょう)

これをアクアで使おうと思って 嫌気タンクと好気タンクを繋げて循環させる設備を作ってみた事がありますが 汚れの濃度の問題か 沈殿するタイプのバクテリアが湧かないせいか あるいは海水には沈殿するタイプのバクテリアが湧かないのか? 結局バクテリアを沈殿させて取り出す事ができませんでした(スキマーを使えば良かったかも?)

この辺を 下水処理の観点から調べてみると リン酸を吸収するバクテリの中にも フロックになって沈殿するタイプと バラバラで浮遊するタイプとが有るようです

これも 下水処理の事なので あくまでも淡水の話です

狩人さん。

海水魚水槽のリン酸など下水処理と比べれば微々たる量です。海水中に漂うもので充分処理できます。ヒントはCF誌16号にあります。

>嫌気域と好気域を循環させて
より効率的に、短期間に効果を出したい場合はその方法で良いのです。
が、狩人さんのお書きの方法ではうまくいかなかったでしょう。
スキマー以外にもポイントはいくつかありますが、これも少しずつ紹介させていただきます。
ZEOvitではそれらはすでに標準化されています。
マニュアルとおり実施すれば期待の効果を実感できると思います。
私が2年前にZEOvitを高評価したのは、そこなのです。
Zeoliteを使う、サンゴの色揚げ、サンゴを維持しながらたくさんの魚を飼育できるなんて、まったく評価していません。
まさか、アクアでこのシステムを再現するとは…という衝撃でした。
ここまで理論的なシステムは今までであったことはなかったです。

zeoliteはサンゴやイソギンチャクの色を変えるため。
バクテリオプランクトンは水質を変えるため。

この2つを混ぜて考えるか、多くのアクアリストが騙されたのです。
本当に良くできていると思いましたよ。
もちろん、私の勘違い、理解不足の可能性も高いにょろ。

>まさか、アクアでこのシステムを再現するとは…という衝撃でした。
ここまで理論的なシステムは今までであったことはなかったです。

ものすごく興味があります

じっくり楽しみに読ませてもらいますね!!

ZEOvitというもの自体、情報がなくて見た目での判断だけで全然理解できてないのですが 凡そ ゼオライトを使った嫌気タンクだと思ってましたが、違うようですね

Zeolithを入れるZEOvitリアクターと言われるのは、下のリンクにあるようなものがスタンダードです。上に飛び出ているやつは、配管のためではなく、中にはいっているメディアを上下に動かしてデトリタスを掃除するためです。
http://zeovitusa.com/product.php?productid=16212&cat=285&page=1
Tetsuoさんがどこかすでに書かれていたかもしれませんが、ZEOvitリアクターは、3時間ごとにON/OFFするのが良いようです。(マニュアルに記載)
これは、好気・嫌気環境を交互に再現することで、効率がよくなるらしいです。まあ、以上のことはすべてマニュアルに書いてあることで、その裏に何があるかは良く分かりませんが。
ちなみに、ZEOvitリアクターの流量は少なく、1リットルのZeolithに対して400リットル/時間以下が推奨されています。

狩人さん。
TAKAさん。

どうも。
TAKAさんが書いていることが私がこのシステムにほれ込んだ3つのポイントです。
これはまさに嫌気好気プロセスなのです。
3時間という時間も徹底的に研究されたようです。実際は水質毎に違うとは思うので3-5時間内で調整した方がよいように感じました。嫌気時間が長すぎますと、Polyphosphate Accumulating Organismは増殖できないです。適度な時間が増殖するのには良いのです。

ろ材についたバクテリアフィルムも、無理やりはがして、バクテリオプランクトンにしますね。

もちろん、こんなことしなくてもある程度は増えますが、より効率的におこなっているということです。

こう聞くと改良を重ね完成されたシステムであることがわかるでしょうか。
実際はここまでしなくても良いことがVodkaなどでわかります。また、Vodkaを実施しているアクアリストは、ZEOvitほどの急激な変化をさせないためにもという言葉使いをするのはこのためです。

嫌気と好気の使い分けですか、興味が湧いてきましたよ、勉強させて頂きますね。

家の水槽の場合思い当たる場所が2箇所程思い当たる場所があります、鉄クギ入れた浄水器ハウジングとCaリアクターですが詰まり防止の為振るんですよね、その辺は関係無いですかね?

なるほど 同じタンクの中で嫌気と好気を繰り返すわけですね

ここにポイントが有ると・・・

>ろ材についたバクテリアフィルムも、無理やりはがして、バクテリオプランクトンにしますね。

これも非常に興味ありです

私がやってた嫌気好気循環システムですとバクテリアフィルムが剥がれる事は無かったと思いますし 下水処理のように汚れが多い訳でもないので 汚泥を沈殿させる事が出来ませんでしたね

warioさん。

>詰まり防止の為振るんですよね、その辺は関係無いですかね?

関係はないかもしれませんが、その行為は大切ですよ。めずまりしたら意味ありませんから。

狩人さん。

>バクテリアフィルムが剥がれる事

そうですね。ろ材も振った方がよい事は昔から公知でしたが、こういう目的のためではなかったです。ろ材表面のぬるっとしたもののの一部がはがれる感じです。バクテリアを殺さないために、ろ材を絶対に水面から出さないのがコツです。

デトリタスが溜まらないのはちょっとシステム的にはZEOvitには向かないと思います。バクテリアが群生できないような環境になっているのかもしれません。一度バクテリアの球ができれば、それを芯にして大増殖すると思います。それとも掃除しすぎでしょうか?

嫌気タンクと兼用にしてたもので 嫌気から好気タンクへ移す水量は極々少なかったので(約1秒1CC) バクテリアを送り込めなかったものかと思われます

>嫌気から好気タンクへ移す水量は極々少なかったので(約1秒1CC)

それでは少ないです。
でも従来の脱窒としては正しいです。
こういうシステムの変革は難しいですよね。

従来の考え方にとらわれすぎると嫌気好気プロセスはちょっとわかりにくいメカニズムです。

あとはバクテリアが育ちにくいのは、いままで同定する手段がなかっただけであって、このような従属バクテリアは単独では育てるのは難しかったという考え方ができれば、新しい考え方を受け入れやすいと思います。

枠にとらわれすぎると、こういうシステムも理解できないし、病気の原因をつきとめることはできません。必死に真面目に病原菌をつきとめる人がいますが、それ原虫が原因なのに…ということが昨年だけで2度ほどありました。病気=菌とか、そのバクテリアは水槽では育たないという考え方は要注意です。逆にあなたの水槽のろ過はなんという学名のバクテリアがしているのですか?と聞きたくなるときがあります。

Tetsuoさん、
ZEOvitリアクターがONのとき(好気環境になっているとき)、嫌気バクテリアは死ぬと考えてよいでしょうか?(逆もしかり)
この3時間交替でのON/OFFがそれほど重要とは認識していませんでした。というのもの、MUSTとはマニュアルに記載されていなかったと思いますので。あくまで推奨かなと。
色々考えさせられます。

TAKAさん。

>ZEOvitリアクターがONのとき(好気環境になっているとき)、嫌気バクテリアは死ぬと考えてよいでしょうか?(逆もしかり)

その程度のことでは死ないと思いますし、純嫌気バクテリアというものはいないか、少ないと思います。条件が変われば、違う方法でエネルギーを作ります。エネルギーをつくれければ増殖性は落ちるでしょう。

>この3時間交替でのON/OFFがそれほど重要とは認識していませんでした。

ここが、実はバクテリオプランクトンシステムの秘密のヒントになっていたのです。栄養塩が高い場合は3時間交換、低栄養塩の場合は、常時とマニュアルには書いてあるのです。また、この動作がバクテリアのリン酸を吸収するのに関連あることが記載されています。ここで、硝酸除去でなく、リン酸除去は関係していることを重要と思えば、このシステムが見え易くなります。

多くの人が名称の由来であるゼオライトに囚われすぎています。本質はバクテリオプランクトンシステムという名称の方にあります。だからこそ、ZEOvitもバクテリオプランクトンシステムのひとつです。

B-BOXのひめにょろーん

B-BOXににょろの記事が…おすすめにょろ。

http://boxaqua.exblog.jp/10886471/

バクテリオプランクトンシステムだいぶ理解出来てきました、家も水質検査しましたが、硝酸塩0、リン酸塩0.1以下、両者とも良い感じで抑えられています、意図しない間にバクテリオプランクトンシステムが機能しているのかも知れないですね。
これが目指していたシステムのように感じます。

これからのゼオの効能が楽しみです。

底砂の価値は…

warioさん。

warioさんのSPSの密度+優秀なカルシウムリアクターならば底砂なんていらないです。

底砂が無い方が照度も稼げますし、SPS水槽ではメリットは大きいと思います。

その一方でカルシウムリアクターがなく、添加剤をつかわない水槽では底砂は重要です。

自然界でも、腸内細菌でもVBNC(viable but non-culturable)なバクテリアが話題になって久しいですが、増殖が遅い、あるいはVBNCバクテリアは、共生細菌によって生育環境が整えられないと増殖できないバクテリアたちを含んでいるのだろうなぁと考えています。
バイオフィルムが形成され、適した酸素分圧、利用物を生産してくれる細菌、老廃物を処理してくれる細菌が生態系を作ってくれてようやく増殖でききるバクテリアは多いと思います。
ただ、解析は難しいですね。
一連の反応が、複数細菌の共同作業なのか、一種類で行った生化学反応なのか容易に理解できません。
ANAMMOX反応もバクテリア増殖、処理速度に報告ごとに大きい違いがあり、これが作られたバクテリア環境のせいなのか、菌種の違いなのか、いくつかのバクテリアの共同作業を見ているケースもあるか、ちょっと悩ましく思っています。

PS
ポリリン酸は水槽中のリ形態としては無視できないと私も思います。
ただ、これのみではカリウムやマグネシウムの減少を説明するのはちょっと苦しいかなと思います。
仮にPO4-P;0.1ppmが全てポリリン酸になったとしても、カリウムの減少は0.04ppm、マグネシウムの減少は0.05ppmにしかなりません。
海水中には420ppmのカリウム、1300ppmのマグネシウムが含まれていますから、これらが10%以上減ったとしたら、ほかに減少理由があるかと思います。

>>嫌気から好気タンクへ移す水量は極々少なかったので(約1秒1CC)
>それでは少ないです。
でも従来の脱窒としては正しいです。
こういうシステムの変革は難しいですよね。
>従来の考え方にとらわれすぎると嫌気好気プロセスはちょっとわかりにくいメカニズムです。

難しいですね

硝酸還元が第一目的で そこへリン酸塩の除去能力を付加しようとした考え方が中途半端だったのかもしれません

本気で嫌気にしようと思うとこれくらいの流量(20時間で入れ替わる)になりますが 3時間くらいで入れ替えるところにポイントがあるんですね

騙されませんでしたか。

>共生細菌によって生育環境が整えられないと増殖できないバクテリアたちを含んでいるのだろうなぁと考えています。

私もそう思います。実際、今説明されているほとんどの反応を実際行なうと数値が合いません。一連の反応は複数種によるものと考えています。

>ANAMMOX反応

複雑ですよね。これこそ複数種がお互いに補っているようですし。救いは自然の海での調査がかなり行なわれていることです。我々マリンアクアリストには納得し易いです。

>ただ、これのみではカリウムやマグネシウムの減少を説明するのはちょっと苦しいかなと思います。

流石、スーリンさん。騙されませんでしたね。笑。
ポリリン酸をエネルギーとして使う過程で、及び貯蓄形態で他の生物がカリウムを利用しているようです。ポリリン酸自体、リン酸よりも利用し易いという文献を読みました。バクテリオプランクトンシステムでは餌の添加を推奨していますので、リン酸の増加率も高く、カリウムの水槽内消費量が激しいと考えています。ZEOvit以外のバクテリオプランクトンシステムでも減っている場合もあるので、ポリリン酸になることで利用されているという考えを持っています。ただ、カリウム値が変化のない場合もあるので、ここら辺はもっと情報が欲しいですね。本当にZEOvit独特の現象なのかどうかがポイントになると思います。

zeolite=カリウム減少と考える人が多いと思い、今回、書きましたが、海水のPolyphosphate Accumulating Organismで本当にカリウムが減るのかも疑問です。海水ならば、他にも利用しやすいものがあるのに。

マグネシウムは普通のシステムでも生体が増殖していれば消費されますので、バクテリオプランクトン独特の現象とは思いません。バクテリオプランクトンの増殖が多いほど、通常より多く消耗されるでしょうが、他のシステムとの差は見えないと思います。私は昔から、マグネシウムは別途添加しています。カリウム添加は昨年より始めました。

狩人さん

>硝酸還元が第一目的で そこへリン酸塩の除去能力を付加しようとした考え方が中途半端だったのかもしれません

そうですね。一連の作業と考えたら良かったですが。

今のシステムの場合は鉄イオンによりリン酸除去が正しい選択です。

しかし、鉄イオンによる方法が論文だけで、水処理現場ではそれほど行なわれていないかを考えると、単純にリン酸処理能力はどちらが優れているかわかると思います。(マリンアクアに適しているかは別問題。毎日水素供与体他を添加するのと、鉄酸化物を水槽に入れて数ヶ月毎に交換するかは個人の趣味。優れている優れていないはありません。それぞれにデメリットがあります。私は水槽ごとに違いますしね。)

>3時間くらいで入れ替えるところにポイントがあるんですね

増殖する過程でリン酸を出してしまうのでほどよくです。でも短いと十分な嫌気になれず、多くのPolyphosphate Accumulating Organismが増殖できません。マニュアルに反しますが、3-5時間で調整した方が良いと考えています。

いや~今回はもの凄く勉強になりました、自分の水槽で何が起きて、何をどうすれば良いのかわかりました、思考錯誤の結果家の水槽はバクテリオプランクトンシステムに成っていたのですね(感謝)

今までの迷いが一気に吹き飛びました、もう迷走は避けれそうです、ゼオ使用のような珊瑚の色に成ってくるかが問題ですが。

Warioさん。

低栄養塩環境と色の変化は別問題ですからね。低栄養塩にすることで、各パラメーターが見えやすくなるとは思います。今のところはZEOvitが最短で結果がでます…好みの色とは違うかもしれませんが…。

家ではECOsystemの水槽でも一部のLPSが綺麗な色になっているますが、3ヶ月くらいかかりました。これは後日。

ECOsystemとバクテリオプランクトンシステムの合わせ技、良いですね。
それがリン酸、硝酸塩の除去だとは気づきませんでした。
先ずはバクテリオプランクトンシステムを構築します。

ナチュラルシステムや濾過の事を言っていた意味がやっと解かりました、変革の時代ですね。

あまりこのZEOvitシステムの原理というか 詳しい事が見れるところが英語しか無いようで さっぱり分からなくて あくまでも勘ですが このシステムにゼオライトは必要なものでしょうか?

なんとなく 特にゼオライトである必要が無さそうな気がするのですが


よろしければ ちょこちょこでも 原理を教えて頂ければ嬉しいです

あ、それと 前にお聞きしていたウォッカはこのシステムで使用されてるのでしょうか?

あのウォッカでリン酸塩が除去されるという原理が バクテリアの増殖スピードと強力スキマーの使用という事でバランスが取れる事が理解できずにいたのですがZEOvitシステムとの組み合わで このリアクターを3時間ほどで入れ替える言う事でしたら なんとなく理解できる気がするんです 

巡る世界

warioさん

両方とも栄養塩を低めに下げるということを目的としていますので、従来の概念に当てはめるとろ過と言った方が良いと思います。解釈の違いですが…私はろ過として考えています。

本当に変革の時代だと思いますよ。
乗り遅れるショップも出てくるでしょうね。
まぁ、あえて完成しているの日本庭園式水景と日本式ベルリンシステムから移行する必要性はないと思いますが、既存のシステムには飽きたアクアリストには刺激になると思います。

ZEOvitシステムの原理

狩人さん。

他のアクアリストが得ているZEOvitシステムの結果(SPSの色)を得たければzeoliteなしでは得られません。これは既に実証済みです。ただし、ZEOvitシステムの目指す水質を望むだけならば、zeoliteは必要なしです。また、時間はかかりますが、他の方法でもZEOvitシステムの結果に近いものを目指すことはできます。しかし、SPSの色が微妙に違うのです。画像を公開しても、両者の違いがわかるアクアリストはごく一部だと思いますし、好みも出ると思います。多分、今、私の出している情報だけではそこにはたどりつけないと思います。また、販売元を考慮して、販売が軌道に乗っていない今年中にその方法をここに書くことはまずないでしょう。

ウォッカは使用されていませんが、水素供与体という意味では、ZEOstart2という添加剤が該当します。

別にZEOリアクターなしでも機能します。ただ、ZEOリアクターがあった方が効率は良く、立ち上がりが早いのです。リン酸除去にはZEOリアクターなしで十分ですし、バクテリオプランクトンシステムのユーザーのほとんどはZEOリアクターなしでも、ZEOvitシステムと同様の水質を維持しています。

zeoliteはサンゴやイソギンチャクの色を変えるため。 → 褐色藻の形態変化
バクテリオプランクトン(バクテリア添加+水素供与体添加)は水質を変えるため。→ 硝酸低下&リン酸低下

これ以上単純化して書くのはちょっと難しいです。

これがZEOvitシステムですし、あとは効率化のためで上記のどちらかに該当します。
製品名書いても日本ではほとんどのものがまだ出ていませんしね。

なるほど ありがとうございます

大切なツボがありそうですね


ふと思ったのですが リン酸塩除去という部分だけなら しっかりと時間調整できたサージバケットで近い効果が出せるのではと・・

刻の流れは…

狩人さん。

サージで2-3時間に1回の排出は…あまりサージの意味がないかと…。
それと、常に水が動いているので嫌気にもならないと思います。場所を取るサージはサージとして使用したほうが良いですよ。
サージの注入を3時間止めて、また3時間動かすという話ならわかりますが、あまりZEOリアクターとのシステムの違いが出ていません。それならば、ZEOリアクターをサンプ内に設置した方が場所取りません。というか、うちのは単なる壁掛けろ過だし…。

そうです

普通のサージタンクのように徐々に入れるのではなくて 電気ででもコントロールして 入れ替えるという方法を考えました

ちょうど、現在使っていない嫌気タンク(合計90リッター)がありますので 少し考えて改良すれば 周期的に入れ替える機能を付ける事ができますので ちょっとピクッときました

>というか、うちのは単なる壁掛けろ過だし…。

なるほど原理を使ってるだけで 現物は使ってない訳ですね

今まで下水処理や嫌気タンクに関して 掴んできた知識から
自分なりに大まかに原理を推測してみました

・まずはタンクに好気状態の水が入る
・時間と共に嫌気状態になり バクテリアはリン酸塩を吐き出す
・増殖したバクテリアを一気に水槽内に吐き出す
・水槽内に戻ったバクテリアは 吐き出した以上のリン酸塩を吸収し急速に増殖する 
・増殖してリン酸塩をたっぷり吸収したバクテリアをスキマーで濾し取る

非常に大まかですが こんな感じでしょうか?

そうだとしたら 出てくる疑問が
私が今まで嫌気還元について掴んできた知識や結果の中では 硝酸還元が起こる状態までの嫌気状態になるには20時間前後かかるはずで そこまでの嫌気状態は必要ないのだろうか という点です

もちろん、生分解プラスチックやエタノールの添加などで この速度を速める事はできますが そうでは無さそうなので・・・・・
それと 強い嫌気状態でなければリン酸塩は別として硝酸還元も不充分ではないかという点です 

それとも こんな原理ではない という事でしょうか?

あ、あくまでもリン酸塩と硝酸塩に関してと言う事です

大きいければ良いというわけでは

狩人さん。

どうも。

当時、日本では現物を入手不可能でした。また、理論はわかっているので、わざわざ個人輸入するまでもないと判断しました。

90Lは容量が大きすぎます。リーフアクアリウムの水質程度では、そのような大型の設備は必要ないと考えています。

ZEOリアクターにしろ、Vortechなど、私が高く評価しているものはその性能に対してサイズが小型です。まぁ、サージバケット(既存2種)のように良くても大きなものは日本では薦めても無駄だから薦めないという事情はありますが…

狩人さんのZEOリアクターの原理は正しいです。アクアホビーなので詳細な用語はこの際無視します。

>硝酸還元が起こる状態までの嫌気状態になるには20時間前後かかるはず

1.立ち上がるまでは時間がかかりますが、一度なれば、好気にしてもバクテリアは滅亡しませんので、基本秒単位で再稼動可能です。これはすべてのバクテリアに言えることです。昔のアクアリストはこれを知っていたので、水温を高くして、水槽を立ち上げ、後に水温を下げました。これが低温水槽の秘訣です。はじめから低温だとまったく水槽は立ち上がりません。立上げと再稼動はまったく違います。いうなれば、LRとLSのバクテリアが輸送時に死なないのと同じです。

2.容器サイズに対するバクテリアの密度比の問題です。バクテリア密度が高いほど条件変化は早いです。栄養塩の少ないリーフアクアリムでは嫌気槽のサイズは小さいほど有利です。

3.次話の話になりますが、リン酸塩を下げるのに硝酸を下げる必要はありません。また、脱窒まで進めずに、亜硝酸の再利用の方がリン酸除去には効率的な場合もあります。

一番のポイントとしては、ZEOリアクターなしでも、このシステムは機能しますし、いくつかのデータがそれを証明しています。本ではJulianのThe Reef Aquarium vol.3など。実際にはそうなるという点を踏まえて仮説を立てると良いと思います。実はZEOリアクターありのデータの方がありません。

興味本位でZEOvitリアクター購入しました。体積は大体4リットルってところでしょうか。少し私が思い違いしていてのは、筒の中にメインの筒が入っていることでした。ようするにZEO運動は、この中の筒ごと持ち上げることになりますね。
それから上の蓋もしっかり密閉されていて良さげです。

一つ書き忘れました。
水温とバクテリアの代謝の関係図みたいなものってあるのでしょうか?

筒は水流効率が良い。

TAKAさん。

ZEOリアクター購入おめでとうございます。本物は良いでしょう。MACNAで某メーカーのプロトタイプをデザインした人と話し、購入しかけたのですが、まだプロトタイプなので…と言われてしまいました。笑。

>水温とバクテリアの代謝の関係図

バクテリア毎に違いますので…

しかも、マリンアクアリストの言っている菌の中にあきらかに誤解と思われるものもあります。またPolyphosphate Accumulating Organismは菌だけではなく、原虫などを含む可能性も示唆されています。(だから菌ではなく…Organismなのです…いや白点菌というアクアリストもいるから原虫もマリンアクアでは菌でいいのかな…)

マリンアクアリウムの硝化菌は32-34℃と私の父は言っていたような気がします。

>一番のポイントとしては、ZEOリアクターなしでも、このシステムは機能しますし、いくつかのデータがそれを証明しています。

ここに 物凄く興味があります

私もすごく良い商品でも現物をそのまま使うのは好きではなくて 形は違っても原理だけパクるというのが大好きです

tetsuoさんの言葉の中から 少しづつでもヒントを掴んでいきたいと思いますので チビチビで結構ですのでヒントを出してくださいね

あ、そうそう

ここで活躍するのはAnammox菌ではないのですか?

醸すこそ…

狩人さん。

>ここで活躍するのはAnammox菌ではないのですか?

メインで活躍する菌はAnammoxではないと思います。Anammoxは無視して考えた方がわかり安いと思います。

>Anammoxは無視して考えた方がわかり安いと思います。

承知しました!!

ここで活躍するバクテリアは浮遊性のものでしょうか それともコロニーを形成するタイプのものでしょうか?

もし浮遊性であれば 単にポンプで入れ替えるだけで増殖したバクテリアを難なく 水槽に送り込む事ができますが もしコロニーを形成するタイプだと うまく濾材からコロニーを剥がす工夫が必要かと思ったのです

もしコロニーを形成するタイプなら 濾材を浄化槽などで使われるような スポンジタイプの浮遊性の濾材を使えば 入れ替え時に濾材がぶつかり合う事で より多くのバクテリアが剥がれて浮遊させる事ができるのではと感じた次第です

水面を漂うもの

狩人さん。

これは求める結果によって違う説明になります。

多くのバクテリアは浮遊性で、増殖して密度が増せば人間にとって目視でき、コロニーとなりますので、両方と言えます。

話題にしているのは浮遊性の段階のものを指します。バクテリオプランクトンという名の通り、浮遊の状態のバクテリアを利用したものです。しかしながら次の段階として水面にコロニーを形成するか白濁します。これは水素供与体の過剰添加の証拠となります。水槽内のリン酸、硝酸などたかがしれているので、この過剰状態は危険です。

しかしながら、より効率的にシステムを進める場合、コロニーを作るのも手です。私も硝化バクテリア吸着スポンジを使用しましたが、あってもなくても硝酸もリン酸もホビー試薬では0ppmまで下がるので設置する意味はないと思います。

似たようにろ材を用いた方法で運営しているバクテリオプランクトンシステムのいくつかを知っています。が、現状では、どうもあるなしでの明確な結果の話題がでないことから、一部のろ材以外は、特に必要性は感じません。ろ材があることで、逆にバクテリアの偏りを生み出し不安定要因のひとつとなる可能性が高いですし、それを防ぐためのバクテリアリセットのために4-8週間で交換することを考えるとコストのデメリットも発生します。

zeoliteや麦飯石はろ材として使用しているのではありませんので、バクテリア繁殖とは別の話になります。もちろん表向きの理由としてはろ材ですが…zeoliteや麦飯石の結果を、他のろ材を用いては同じ期間で同じ結果は得られませんでした。

ZEOリアクターの中に入れるものはろ材と考えない方が良いです。実際、私のように我流をしているアクアリストのろ材は別の目的(サンゴの色変化)を持って配合されています。ろ材の効率化でサンゴの色が変わるのならば、既に日本でも行なわれていたはずですが、結局、限界は早い段階で見え、照明の方へ移行してしまいました。

なるほど

主に浮遊性のバクテリアを利用しようとしてる訳ですね

今は止めてますが 家の嫌気タンクも濾材は入ってませんし炭素源も無い ただのタンクですが 硝酸還元はしっかりと行われますので浮遊性のバクテリアが活躍しているものと考えてますが


3~5時間で一気に入れ替えるのと ほぼ完全に嫌気状態をキープしているところから徐々に好気域に出すのとバクテリアの働きがどう違うのか

この辺がポイントになってきそうですね

Anammoxは漂うもの

>嫌気タンクも濾材は入ってませんし炭素源も無い ただのタンクですが 硝酸還元はしっかりと行われますので

それがAnammoxです。
今とはなってはナチュラル帝国の唱えていたDSBによる還元理論も怪しいものになってきましたからね。確かに還元は起こりますし、その効果は絶大ですが、理論は…。
まぁそれ言ったらプレナムなんてあってもなくて還元効果は変わらないことがRobによって証明されていますしね。

でも私はプレナム派です。
だってサンゴのポリプの伸びが良いですから。笑。

>だってサンゴのポリプの伸びが良いですから。笑。

水槽は理屈だけでは回らないということで(笑)。

理屈倒れのTetsuo

雪風さん。

書き込みありがとうございます。
こちらでは理屈をうんだらかんだらと話ています。

Polyphosphate Accumulating Organismは海水での生物が特定されていないのが辛いです。酒よりも砂糖よりも、酢酸入れると一番短期間でリン酸がへるという実験結果しかないですからね。

還元は元もと汽水のデータ。
Anammoxは自然界のデータもでそろっていましたから説明しやすかったです。
こちらは結果先でしたから。
正直、論文よりもアクアの人たちの方が長期維持法としては進んでいる印象があります。先生方は方法論にとらわれすぎて、長期維持に失敗しています。

>それがAnammoxです。

なるほど

以前にやろうとしてた高度処理が上手くいかなかったのは そのせいかも知れないですね

繁殖させるバクテリアを代える事にポイントがあるのかな?

>まぁそれ言ったらプレナムなんてあってもなくて還元効果は変わらないことがRobによって証明されていますしね。

私もプレナムで還元効果が変わるとは思いませんが ひょっとすると繁殖するバクテリアが変わるのかな

育てるは愛

狩人さん。

>繁殖させるバクテリアを代える事にポイントがあるのかな?

高度処理にせよ、ZEOvitにしろ、VSVにしろ、そこが優れているのです。バクテリアの偏りをいかに抑えるか、オールドタンクシンドロームを防ぐポイントでしょう。

でも水槽5年維持するアクアリストなんて、ほんのひとにぎりでしょうが…。

そうですね

家の水槽も13年ほど維持はしておりますが 決して順風満帆で来た訳でもなく 現在も決して絶好調な訳でもありません

>バクテリアの偏りをいかに抑えるか

という事なんですね!!
あえて ある種のバクテリアだけ突出させる様なシステムでは 所詮知れてるという事でしょうかね
大きな嫌気タンクが悪い例かも知れません

統一の果てに

狩人さん。

>ある種のバクテリアだけ突出させる様なシステムでは 所詮知れてるという事でしょうかね

論文でよくあるパターンなのですが、長期維持できないのです。論文にあって、実践されていないのは要注意です。多くが試すと問題があるのです。

Tetsuoさん、
少し前の記事にコメントしてすいません。
NeoZeo methodのマニュアルを読んでいたら、ゼオライトは2価の陽イオン(Ca, Mg, Strなど)は吸着しないと書いてありますねえ。その代わり、1価の陽イオンを吸着すると。
NH4+がゼオライトの1価の陽イオンとイオン交換されると思いますが、この時、ゼオライトから離れる1価の陽イオンは何なのでしょうか?こいつの濃度は気にしなくてよいのかなあ?

フォーラム目指しているので一番適しているところにコメントしてください。

TAKAさん。

アメリカのNeoZeo methodですね。こちらはマニュアル未読なので時間をください。勘違いして書くとまずいので。数日中には読みます。それから自分の考えを書きます。

Brightwell Aquaticsのものなので、出てくる陽イオンは気にしなくてよいでしょう。生体に害を与える濃度ではないことをBrightwell Aquaticsならば確認しているはずです。

NeoZeo method

NeoZeo methodのマニュアルを読みました。とてもおもしろかったです。

使用しているゼオライトが2価の陽イオン(カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム)を吸着しないというのは、かなり難しいと思います。もちろん、1価の陽イオンと比較してという話で、吸着しにくいとは言えると思います。一度、実物でデータ取りしたら良いのですが、ホビーレベルでは難しいです。(極端にした比率実験ならばホビーでも結果だせますが…)

ゼオライトですが、簡単に言いますと主成分は珪素、アルミニウムの酸化物でして、珪素(4価)、アルミニウム(3価)なのです。この両方があわさっているのです。そうするとバランスを取るためにアルミニウム側に1価の陽イオンが必要になるのです。つまり、アルミニウム側に1価のもの、例えば、ナトリウム、カリウムなどが入りバランスを取るのです。アンモニアが来ると、代わりにこれら1価の陽イオンのものがゼオライトから出て行きます。

しかし、実際に天然のものを使用するかぎり、他にもいろいろなものがありますので、2価のものも出て行きます。合成ゼオライトならば話は別です。

限りなく、この2価のものを出さないようにする処理方法として天然のゼオライトをナトリウムやカリウムで処理すれば良いのです。そうすれば、ほぼ出ていくものはナトリウムやカリウムとなり、他の成分の出る量は減ります。1価が99.8%で2価が0.2%くらいになると推測します。また、別の考え、つまり吸着しても減らさないという考えならば、2価のカルシウムやマグネシウムで処理すれば良いのです。

コスト面から推測するに、NeoZeo methodではたぶんナトリウムやカリウム処理したゼオライトを用いて、主に出るのは1価のものということでしょう。厳密に測定したら、2価のものも出ると思います。

マニュアルの後の方のページで、NeoZeo methodでは飼育水中のカリウムが不足すると述べているので、カリウム処理しているとは考えにくいです。

長くなりましたが、ゼオライトから主として出るものはナトリウムと考えてよいと思います。水換えを毎週10%すれば経験上、ほとんど問題ないです。無換水だと問題がおこるかもしれませんが、どの時点で問題が起こるかは、未検討です。

注:上記はあくまで一般的な実験条件での話です。今回、私は製品の分析は一切していません。正確には人工海水下で測定すべきと考えるにょろ。
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Tetsuo☆キラリ♪

Author:Tetsuo☆キラリ♪
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マリンアクアリストにょろ。
最近はジョジョにょろ。
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「ついに…オレ…は…つか…んだ。システムの正体を…」


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