重新設缸......厚沙系統(純活沙)約15cm,可行嗎?

  • 主題發起人 KENNY
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魚缸規劃、生物販售、設計製作工程
厚沙系統和活沙系統原理不同嗎?
結果也不同嗎?
 
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底沙系統有:充水層plenum,厚底沙dsb,薄底沙(鋪3寸以下的沙),底部管道undergravel,反方向底部管道(水由沙底入,沙面出),沙瓶(液態沙床),及不鋪沙。各種系統,各有奇技及局限。

比較硝化作用
即把NH3/4化為NO2,再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
硝化作用功能,處理得最出色的底沙系統排名是:
1. 沙瓶;
2. 反方向底部管道 ;
3. 底部管道;
4. 厚底沙;
5. 充水層;
6. 最差是薄底沙;
不鋪沙就根本無此功能。
所有底沙系統中,硝化作用做得是否有效率,決定性的因素是運輸,把氧,NH3/4,NO2從水中運送給底沙系統。
沙瓶,反方向底部管道,底部管道的運輸核心是水泵,是直接,主動,快速的。
沙瓶做得最好,是因為沙粒在瓶內漂浮著,這能用盡每粒沙的表面,不像其他系統的沙粒,層墊時便減小了表面面積,及減慢水流。
反方向底部管道由下層入水,這樣,下、中層是足氧的。上層貼著缸水,因而也有氧的供應。所以它是第二好的。
底部管道卻由沙的上層入水,這區必夠氧,但上、中層的硝化菌把氧用得八八九九,下層便不夠氧了。
厚底沙,充水層,薄底沙的運輸,非靠水泵,是靠擴散作用。擴散是什麼?做個實驗便能解釋:你在一間房,點起一枝煙。煙由香煙散出,散到房的空間中,就是擴散作用。這運輸方法是較不直接,不主動,慢的。底沙系統的含氧量,會影響擴散作用的速度。底沙的氧量,越是低於缸水中的,水中的NH3/4,氧,NO2擴散到底沙的速度便越快(但怎快也不能跟水泵相比)。雙方氧量的差別,是為potential difference。
厚底沙有微氧區、無氧區,所以整個厚底沙的總含氧量是最低的,因此它排第四。
充水層系統沒有無氧區,只有帶氧區、及微氧區,所以總含氧量不及厚底沙的低。
薄底沙系統只有帶氧區,就算底部有微氧區,也只是薄薄的一層。所以總含氧量不及厚底沙,充水層的低。

短篇連載:比較各種底沙系統(二)

作者:p
26-4-03

比較化NO3的功能
即是脫氮作用,是把NO3化作N2。有關的菌要在微氧環境下工作,不是帶氧,也並非無氧。
龍虎旁:
1、充水層,功能最好。
2、厚底沙,排第二。
3、無排名:薄底沙。它的功能很低,或無,蓋其厚度未必能做出微氧區;就算做到,也只是薄薄一層,能給幾多化NO3菌居住?
4、無此功能:反方向底部管道,沙瓶,底部管道,及不鋪沙。
充水層的英文是plenum,即是指埋藏在沙裏,底架內的空間。這空間沒有沙,只有水,重點是那裏的水中,署貯著氧。氧會慢慢擴散去微氧區,來維持,做就該區。所以其微氧區的體積是最大的,最穩定的。它的化NO3功能最出色。充水層的氧從何而來?就是由脫氮作用而來,整個作用是:NO3---->(化成)NO2---->N2O---->N2。注意尾二的N2O化成N2,個O就是氧,去了邊?就是擴散去了充水層內。
厚底沙因沒有充水層,所以其微氧區的體積較細,難掌握,也易受外來環境的影響,並不太穩定。
反方向底部管道,沙瓶,底部管道在硝化上的成功,暗藏了無化NO3之技,充足氧氣仍它們的兩刃劍。

比較對缸水的影響:NO3污染度
誰會令魚缸的水有較高的NO3?排名如下:
1、沙瓶,最厲害。
2、反方向底部管道。
3、底部管道。
4、薄底沙。
5、沒有排名:充水層、厚底沙。
6、不會有直接影響:不鋪沙。
頭三位的名次,是跟硝化作用功能的排名一至的。底部管道,反方向底部管道,沙瓶不只無化NO3功能,更因它們的硝化作用太有效,而且流經它們的水流越快速,通順,製成品NO3便越是跑出來。三巨頭有「NO3工廠」的花名。使用這3種系統,缸水中的NO3必會較高,要用其他補救方法,如換水次數頻密些,其他器材等等。
如果淡水水草缸用底部管道,反方向底部管道,底沙 /泥中的養分,便會不斷地沖出缸水中,植物的根部就吸收得不夠,反而缸內的藻得益不少。
充水層、厚底沙有化NO3功能,又沒被水流貫穿,更有貯存NO3的能力。其沙中的含量,是會高出缸水中的很多。以充水層為例,Bob Goemans博士的魚缸內,水中NO3之含量,跟沙中的比例約是8比18(個個魚缸不同)。
充水層、厚底沙還有貯存NH3/4、NO2的功能,等於水中的含量便小了。
貯存著的N氏三兄弟,是在排隊等候被處理,所以貯存量不會無限上升。若缸中情況有變,如加多/ 減小幾條魚,系統會慢慢自動調節,除非太多生物,負荷不來。
薄底沙,較低硝化力;小或無化NO3功能;有些貯存功力(因較充水層,厚底沙薄)。結論是缸水中N氏三兄弟的總含量會較高,NO3影響度排行臭四,且會有相對高的NH3/4,NO2,NO3在水內。
不鋪沙就所有的三兄弟都在水中。再用剛才Bob Goemans魚缸的比例去看NO3,死數計算,缸水便含8+18=26了,比他的充水層系統高26/8=3.25倍。

比較對缸水的影響:pH
跟硝化作用有關,因此作用的副產品是H離子。硝化得越有效率,越多H離子出產。pH數藉,就是計有幾多H離子,越多,pH越低,即越酸。
對缸水的pH有向下傾向力的排名:
1、沙瓶,最厲害;
2、反方向底部管道。
3、底部管道。
4、薄底沙。
5、厚底沙。
6、充水層。
7、不會有影響:不鋪沙。
第1至3位,與硝化作用功能的排名一樣。再者,沙瓶的水流最快,沙的阻力又最少,出廠的H離子拉肚子般沖出,因此,其影響力最高,最快。三位的影響,在換水不足的缸中,會最明顯。

薄底沙的硝化作用不及頭三名,所以沒有出產咁多H離子。
化NO3作用與硝化作用相反,會使pH上升。充水層的化NO3作用最優,所以酸鹼的中和,比厚底沙的多。Bob Goemans魚缸的充水層系統,上下層沙和充水層的水都是pH7.6,這與缸水的pH有分別,便有點影響。厚底沙會較充水層酸一些,影響力大一級。水不會快速穿梭於厚底沙、充水層、薄底沙,所以H離子有時間停在沙中,會溶化一些沙粒,這又有酸鹼中和作用。
第1至6位的系統,或多或少對魚缸有酸化的傾向。不察覺,是因為缸水中的鹼性alkalinity在秘密工作,有緩衝作用buffer。這是消耗鹼性的。通常有足夠的換水行動,鹼性能夠被補充,或魚友自行保持著鹼性。
下期會討論各底沙系統的升級極技。

比較各種底沙系統(三)(大結局)

作者:p
6-5-03

比較貯存PO4的能力
貯存力愈大,等於水中的含量便愈小。但只是暫時貯存在沙粒表面,所有底沙系統都不會處理PO4,它會慢慢溶回水中,部分則被沙面,沙中的藻吸收。
貯存PO4功力旁:
1、充水層。
2、厚底沙。
3、薄底沙。
4、底部管道。
5、反方向底部管道。
6、沒有此功能:沙瓶,不鋪沙。沙瓶多數用矽沙,有說會放出diatom藻的養分silicate,有說不會。
充水層、厚底沙中的PO4含量,是會高出缸水中的很多。前者的pH比厚底沙高,令溶回水中的PO4較小,較慢。
薄底沙比前兩位薄,沙的數量較小,pH又較低,所以貯存力較弱。
底部管道、反方向底部管道水流快,部份PO4未附著到沙粒,已被沖走,因而貯存力低。底部管道之硝化作用低反方向底部管道一級,pH高一點,所以排名第4。
沙瓶內的水流更快,pH最低。

管理比較麻煩的程度:
最煩是底部管道。要經常局部洗沙,因垃圾會被拉入沙層中。洗沙也能防止菌的生物膜把沙粒粘在一起,降底水流速度,及形成死位。不時要清洗水泵,保持排水量。
反方向底部管道。一定要在水泵入水位,用棉來過濾垃圾,否則底部的沙會藏污。棉起碼一週換一次。不時要局部攪動底沙,防止沙粒粘在一起,及清洗水泵。
沙瓶。一定要在水泵入水位,用棉來過濾垃圾。棉,起碼一週換一次。有棉便不用洗沙。不時要清洗水泵。
充水層、厚底沙、薄底沙。成熟後,若正確運作,沙中的垃圾是不會過量的,甚至非常小,所以不須洗沙。這行動反而會傷害到沙中的小蟲,小動物等。太多藻長在沙面,會減弱擴散作用,要清除。日子久了,沙粒也有粘在一起的機會,那就局部攪沙。這情況不常發生。
不鋪沙就只須不時吸缸底垃圾

無論缸底有沒有沙,都要有足夠的清潔隊,如蝦、蟹、海星等;水流夠的話,垃圾有機會被吹起,被過濾系統格去;有垃圾,要清除;不鋪沙的缸底如果太多藻,有藏污功能。不太多,有吸廢物功能。
系統升級
以氧為首。
以擴散作用為重心的充水層、厚底沙、薄底沙,缸水中的含氧量,與沙中的含氧量,兩者的差別越大,便越有potential difference,擴散作用會越佳,系統的效率便越出色。我們不能控制沙裏的氧量,但能使水中的盡量高,來拉闊它們的距離。
用水泵為重心的底部管道,反方向底部管道,沙瓶,如果缸水有充足氧的話,泵去系統的水,也會夠氧,功能因而升值。
要注意關燈後,藻、共生藻、植物都會消耗氧,珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。我們建得各種底沙系統工廠,當然要它24小時也在最高狀態。任何時候,盡力保持約7ppm的氧量。設備一些晚上才開動的水,氣泵能幫一臂,泵不怕會增熱,因燈已關。水溫高時,水的含氧量會下降,應留意,不要使夏天時,底沙系統的功能打了折扣。
沙瓶的水泵,如用會噴氣的泵,有升級效能。要小心調校噴氣量。把噴氣量從零,慢慢校大,硝化作用的效率會隨之而逐漸增加。但校大至某一個位,再校大噴氣量,效率反而會隨之而逐漸減低。理由是噴氣量多了,使泵水量下降;及太多水泡阻礙水流等。調校噴氣量,硝化作用的反應不會即時變更,應慢慢觀察。不要把先經其他硝化系統(例如濾桶)的水,接去沙瓶,因先前的器材已把氧用了很多。
沙瓶,反方向底部管道的水泵,其入水位應低於缸水水面的2寸,或以上。因上2寸的缸水中,含大量的有機化合物,把它們泵入系統中,便會刺激處理有機化合物的菌的生長,牠們會霸佔了硝化菌的居所,和氧,也會使系統內變得太酸,影響硝化作用。上2寸的缸水,最好是泵到專負責處理有機化合物的器材,如化氮器,碳。
相反,底部管道的出水位則越近水面越好,因打出的漣漪,有增加水中氧量之力,也能使CO2升空,降底酸性。
充水層的充水層底架,在黑暗環境下,會達到最高效能的化NO3工作〔Bob Goemans, 2000〕。如果在魚缸玻璃的下方,見到充水層底架內的空間,那就不是黑暗環境了。此底架可以打做得比魚缸的長,闊,各短半至1寸,那樣鋪下的沙,便能包圍底架的四邊。也要留意缸的底部是否透光。
種植有根而局部生長於水面上的植物,會令厚底沙的功能,全方位地升級,請參巧 < dsb厚底沙的缺陷and奇妙破解理論>一文。
沙中與水中pH的差別,也會影響充水層、厚底沙、薄底沙的擴散作用。本來差別愈大,愈佳,但我們不能把水中的pH盡情提升,唯有力保不跌穿8.2-8.4。也要注意不開燈時段的pH下降,珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。充水層、厚底沙、薄底沙,約一年一次活化沙行動--加些新活沙,活石,希望補回沙中死了的小蟲,小動物等。
反方向底部管道、底部管道、充水層、厚底沙、薄底沙的效能,與沙面的外露面積成正比。不要放置太多活石,珊瑚在沙面。
停電又如何
沒有電,便沒有水流、燈、氣泵等充氧功能。氧不再供應到缸水,但飼養的生物,硝化菌等菌,卻是繼續吸氧的。氧的消耗,今次以魚類數目爆棚的魚缸為甚。應加派一個吊命氣泵。但就算有此器材,反方向底部管道、底部管道的底部,氧氣是鞭長莫及的,那處的硝化菌會先釘蓋。時間太久,或有可能產生毒素,比方H2S。長時間停電後,要留意水質,作換水之準備。
沙瓶一停電,便與缸水隔絕,因而硝化菌等菌不會跟缸內生物搶氧。只是瓶內的菌,會受缺氧之苦得比其他底沙系統快,全體受影響,而不是兩種底部管道的局部。有可能產生較大量的毒素,如H2S。如早知將沒有電,就關其泵,開其上蓋,放入氣石。
沙粒的溶解
假設裝置正確,打理得好,長線最大的問題是沙粒的溶解。Aragonite 沙在低過pH8.2便開始溶化,其他鈣沙,如calcite低過約pH7.8才溶。沙的溶解是慢的,長線才會發覺底沙系統變薄了,導致功能弱了。
除充水層外,其他系統只須保補沙粒便成。不過不要一次過加太多沙,這會使沙中的原居民突然住低一層,會影響沙層的各區。分開幾次,薄薄的遂層遂層地加,或遂個地段加便大吉大利了。
充水層最煩是在沙層中,設有網,因而使你加沙時,只加到網上的。網下的沙慢慢降底,會出現細波大胸圍現象----離哂罩。解決錦囊是在網下的,不用Aragonite 沙,以減低溶化速度;不用網。但不能養中度或以上的番沙,鑽沙動物;用Aragonite 沙,就不要加太多strontium微量元素,它會加速溶化度。講究的話,calcite沙也分為高含鎂量沙(HMC),及低含鎂量沙(LMC)。後者溶得更慢。

選擇那一款底沙系統,要看我們需求什麼,例如因太多魚,便要強勁的硝化功能。我們的需求,必多過一樣,但那有系統盡合人意。因此,需要排序,我們第一需求是什麼?第二、第三是什麼?
 
就差在有充水層是活砂系統,原理類似,結果見仁見智
 
厚沙系統和活沙系統原理基本相同只是厚沙系統只是撲一層沙要沙中有生物須要
一段時間(活石或珊瑚帶入生物)
活沙系統則是一開始就購買優質活沙或向站上飼養軟體的前輩要舊沙和新沙一起加入
供你參考
 
TO 樓上二位
請勿誤導...
充水層plenum、厚底沙dsb,均是活沙系統的一種
差別只在於設置方式上的不同及效能、效率上的差異
各有優缺點...
再者活砂系統的"活"是貼切的形容系統的"況"而非單指"物"
兩者均可用純活砂或混合新砂或全新砂的方式設立
充水層式活砂不建議新手嘗試...
 
我確實在定義上有些誤導在此向 kenny 說聲抱歉
不過可以請問阿彬兄為何充水層式活砂不建議新手嘗試
 
下面引用由bin52004/04/28 00:02am 發表的內容:
充水層式活砂不建議新手嘗試...
願聞其詳
因為我也是用充水層的新手
想先知道一下可能面臨的風險好預先規劃避免
 
阿彬兄,小弟設兩缸,一缸活沙一缸厚沙,小弟也對這個議題很好奇願聞其詳!
 
下面引用由lyndon62912004/04/28 09:58am 發表的內容:
誤導,??..你是法官ㄛ
先感謝南歌分享的文章
呵呵∼∼
沒......沒這嚴重啦
對於活沙大家好像解讀有所不同而產生誤解
我也比較傾向認為
活沙是指引用"活的種沙"來設系統
而系統可以是有充水層、也可以是無充水層(DSB)
當然你也可以選擇一開使用"死沙"來設兩此系統,在慢慢培養帶入沙中生物
回頭看南哥轉貼的文章
可發現所列舉的底沙系統只有充水層並無所謂活沙系統
而大部分的人都認為活沙系統就是用活的沙,然後有設充水層......
自己也覺得這樣說法太籠統
還是有其他人見解
倒是我也好奇的是
為什麼設充水層會比厚沙不適合新手
 
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