DE ZUURSTOFVOORZIENING.

DE ZUURSTOFVOORZIENING

Inleiding

Zowel de vis als de bacterien in het filter hebben zuurstof nodig. Vooral in systemen waar vis in grote dichtheden wordt gehouden, is het nodig extra zuurstof aan het water toe te voegen. Er bestaan twee manieren om dit te doen:

1. Beluchting ("aëratie")

Hierbij worden water en lucht met elkaar in contact gebracht zodat de in lucht aanwezige zuurstof (ongeveer 20 %) in het water kan oplossen.

2. Inbreng pure zuurstof ("oxygenatie").

Hierbij wordt pure zuurstof, al of niet onder druk, bij het water gevoegd, zodat de zuurstof hierin kan oplossen.

De efficiëntie van de zuurstofvoorziening

De efficiëntie van de zuurstofoverdracht aan het water hangt af van:

1. Het concentratieverschil tussen gas en water. De overdracht van pure zuurstof aan water verloopt veel efficiënter dan de overdracht van lucht aan water (lucht bevat 20 % O2).

2. Het contactoppervlak. Hoe groter het contactoppervlak tussen gas en water des te meer krijgt de zuurstof de mogelijkheid om in het water op te lossen.

3. De contacttijd. Hoe langer de contacttijd duurt, meer zuurstofoverdracht er plaatsvindt.

Beluchtingapparaten

1. Belbeluchters

Deze bestaan uit een luchtpomp met een slang waaraan een uitstromer is gemonteerd. De uitstromer kan onder in het bassin worden geplaatst. Per pomp kunnen meerdere uitstromers worden aangesloten. De grootte van de luchtbellen wordt bepaald door de vorm van de uitstromer. Kleinere luchtbellen geven een grotere inbreng-efficiëntie dan grotere luchtbellen.

2. Zwaartekrachtbeluchters

Bij een zwaartekrachtbeluchter valt het water langs een rek of rooster naar beneden. Het contactoppervlak met de lucht wordt op deze wijze vergroot, zodat meer zuurstof in het water kan worden opgenomen.

3. Mechanische beluchters

Deze brengen het wateroppervlak in beweging waardoor het contactoppervlak met de lucht wordt vergroot. Dit type beluchter wordt vooral bij vijvers gebruikt. Een voorbeeld is het z. g. "paddlewheel", waarbij schoepen die door een elektromotor worden aangedreven, het water doen opspatten.

4. Putbeluchters

Putbeluchters bestaan uit een binnenbuis en een buitenbuis die tot enkele tientallen meters de grond ingaan. Het water valt hierbij door de binnenbuis naar beneden en neemt hierbij zuurstof op uit de lucht (er kan ook pure zuurstof worden ingebracht). Het water stijgt via de buitenbuis weer op. Door de hoge druk die in de diepte op het water wordt uitgeoefend kan een oververzadiging optreden van zuurstof, maar ook van stikstof. Als van lucht onder hoge druk gebruik wordt gemaakt om het zuurstofgehalte in het water te verhogen, bestaat al tijd het gevaar van oververzadiging met stikstof. De stikstof uit de lucht (ongeveer 80 %) lost ook in het water op en oververzadiging moet worden voorkomen in verband met het optreden van de Z.g. "gasbellenziekte". Om een oververzadiging met stikstof te voorkomen wordt het water - voordat het in de bassins stroomt - over een rooster geleid. Het te veel aan stikstof zal dan uit het water verdwijnen.

Oxygenatie-Apparaten

1. Zuurstof uit lucht

Op de markt verschijnen apparaten waarmee zuurstof kan worden "geconcentreerd" (tot een mengsel van ongeveer 95 % zuurstof). Hierbij wordt stikstof met behulp van een speciaal filter uit de lucht gehaald. De geconcentreerde zuurstof wordt in een voorraadtank opgeslagen.

2. Zuurstof uit flessen

Er wordt gebruik gemaakt van vloeibare zuurstof uit cilinders. Op de zuurstofcilinder wordt een reduceerventiel geplaatst waarmee de hoeveelheid in te brengen zuurstof kan worden geregeld.

Pure zuurstof is duur. Het moet daarom zo efficiënt mogelijk worden ingebracht. Voor het inbrengen van vloeibare zuurstof in water bestaan verschillende typen reactoren. Hierin wordt de contacttijd van de zuurstof met het wateroppervlak zo lang mogelijk gemaakt.

3 verschillende typen "zuurstofreactoren" die wij kennen zijn:

a. het type BICONE of kegel. Deze wordt meestal in een "by-pass" geplaatst;
b. het type "buisreactor" met vernevel/spat plaat. Deze wordt vaak in de hoofdstroom geplaatst;
c. het type "putbeluchter", bijv. geplaatst in de retourleiding van een tricklingfilter.

Van belang voor een goed gebruik van de apparaten a en b is dat zij dicht achter een pomp wordt geplaatst om een druk van 2-3 bar in de reactor te verkrijgen (een luchtdruk van 1 bar heerst onder normale omstandigheden; elke 10 meter waterkolom geeft 1 bar extra druk; bij een putbeluchter van ca 10 meter diep heerst onder in een druk van 2 bar). Ingebrachte lucht of zuurstofbelletjes lossen bij hogere druk in water op.

Bij oxygenatie bestaat niet, zoals bij beluchting, het gevaar van oververzadiging met stikstof.

Een hoge verzadigingsgraad van zuurstof maakt het mogelijk grote dichtheden van vis te realiseren en daarmee het water efficiënt te gebruiken. Daar staat tegenover dat pure zuurstof veel duurder is dan lucht. Een economische afweging zal moeten uitmaken of de inbreng van pure zuurstof rendabel is.

Het is mogelijk de zuurstofvoorziening te automatiseren door een zuurstofmeter te koppelen aan een zuurstofventiel. Zodra de zuurstofconcentratie te veel daalt opent zich het ventiel en kan zuurstof worden ingebracht. Een dergelijk ventiel kan ook dienst doen als noodvoorziening. Zodra de stroom uitvalt (en daarmee de waterpompen), opent zich het ventiel, zodat de bassins worden voorzien van zuurstof. Op deze wijze kan de vis het enkele uren langer volhouden en kan de verzorger maatregelen treffen.