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DIYコイル脱硝器計画-仕組み

ドン・カーナー

コイル脱硝装置の仕組みは次のとおりです。

タンクの水が原子炉に汲み上げられると、硝酸塩を含むシステムに固有のすべての化学物質が積載されます。 酸素も存在します（O2と呼ばれます）。 嫌気性細菌は、微量のO2でも生き残ることができず、リアクターからこのガスを除去するために、これらのO2むしゃむしゃヘルパーにコイル内のすべての表面積を提供しました。 水がコイルの周りを下るときに、エアロビクスはアンモニアを亜硝酸塩に変換するときにすべてのO2の水を取り除きます。 その後、亜硝酸塩は中央のチャンバーに入り、水槽に戻ります。 これが、タンクに戻る排水をチェックするときに微量の亜硝酸塩について陽性となる理由です。 実際、システムを最初にサイクリングしたときから、亜硝酸塩の濃度が高くなる場合があります。 心配しないでください。この状態は完全に正常であり、脱硝装置のサイクリングプロセスの一部です。

徐々に、より多くのエアロビクスがコイルに生息するにつれて、コイルの下部で利用可能なO2の量はますます小さくなります。 最終的に、水が中央の部屋に入るまでに、上流のすべてのバクテリアがO2を使い果たします。

O2が枯渇した水がチャンバーの中央部分を占めるようになりました。 バイオ培地は、脱窒菌が足場を取り、繁栄し始めるための領域を提供します。 硝酸塩濃度の量は、完全に確立されると、最終的にこのコロニーのサイズを決定します。 コロニーは、利用可能な硝酸塩が変動するにつれて拡大および縮小します。

この記事とともに、図はメインシリンダー、ボールバルブ、およびポンプアセンブリを示しています。 実際には、これらはすべての塩水アプリケーションで硝酸除去システムを確立するために必要なすべてのコンポーネントです。 それでは始めましょう：

脱硝シリンダー

ドン・カーナー

最大125ガロンの容量のシステムでは、18インチx 3インチのシリンダーが、適度なバイオ負荷に必要なバクテリアコロニーを確立するのに十分な容量を提供します。 動物の数が「重い」側にいる場合、24インチの高さまで移動すると、その「余分なマージン」が得られます。 魚のみのシステムをお持ちの方は、より多くのバイオメディアを使用できるように、直径を4インチに拡大することをお勧めします。

長さに切断した後、すべてのオイルと残留物のPVCを徹底的に洗浄することから始めます。 切れ目を軽くサンディングし、端をわずかに丸めて、端からすべての「ばり」が除去されていることを確認します。 これにより、後で水密接着剤の接合が保証されます。

上部と下部のキャップを選択します。 底部にフランジ付きスタイルを使用して、標準のPVCリードアウトキャップを使用しました（これは追加のサポートとしても機能します）。 ボトムキャップの内側とシリンダーの下部1/2インチ（外側のみ）に紫色のドープがあります。 乾燥した紫色のドープの上にPVCセメントを塗布し、シリンダーに底を取り付けます。 それはほとんど瞬間的な結合であるため、注意が必要です。 今から楽しい部分…

脱硝器キャップ、ベースおよび継手

ドン・カーナー

脱硝器キャップ、ベースおよび継手

ふたまたは「キャップ」は、2つの継手、取入れ口、および排出口を収容するためにドリルで開ける必要があります。 他の変更は必要ありません。 フィッティング間には、安全で水密なフィットが不可欠です。

ユニットの底部またはベースは、シリンダーに恒久的に密閉されています。 直径は、構成するサイズによって異なります。

2つの継手が必要です。 赤は入力側を示します。 ここで、チューブを取り付けて、シリンダーの内径に巻き付けます。 フィッティングを選択したチューブのサイズに合わせます。 3/8をお勧めします。 IDが1/4インチを超えました。 青は出力継手を表します。 ここには何も取り付けられていないため、内部の水圧により、処理された水がサンプまたはディスプレイタンクに戻されます。 組み立てに必要なツールと材料以外に、可動部品も複雑なものも特別な知識も必要ありません。

コイルドチューブの作成

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脱硝器に使用する予定の直径と同じ直径のパイプまたはPVCシリンダーを使用します。 チューブの長さ（薄い壁のビニールではありません！）を手に取り、大きなオランダのオーブンまたは同様のポットに収まるように手で巻きます。 それを水で満たし、激しく沸騰させます。 沸騰している間、手でコイル状にしたチューブを注意深くポットに入れます。

チューブ壁の厚さに応じて、チューブを「柔軟」にするために必要な時間は異なります。 少し試してください！ チューブが柔らかくなったら、水から取り出してシリンダーに巻き付けます。 チューブが非常に速く冷却されるので、すばやく作業してください！ ダクトテープなどを使用して、コイルを所定の位置に保持します。 全長を完了する前に、いくつかの「セグメント」を使用する必要がある場合があります。 これらの長さは、後でビニールホースで接続できます。 コイルをしっかりと固定してください。冷却すると、新しい形状が維持されます。

円筒形からコイルを取り外し、円筒の内側にコイルを挿入します。 コイルの内側にテープをかけます。 シリンダーからテープコイルを取り外します。 これで、コイルの間にシリコンを塗ることができます。 テープや接着剤を使用する必要はありません。 すでにシリンダーに底部を取り付けている場合は、コイルをユニットに入れて、最終組み立てを続行します。

プレコイルチューブの使用

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私たちは、ウォルマートの事前にコイル状にされた航空会社のチューブを使用しています。 50フィートは約7.00ドルで、ハードウェア部門にあります。 明るい黄色は不活性であり、家畜に影響を与えません。 また、内径はこのプロジェクトに最適です！ 1/4インチIDが理想的ですが、必要に応じて3/8インチIDまで上げることができます。 ユニットは密閉されており、一度終了すると清掃できません。

PVCシリンダーに落とす前に、コイルの両端から真鍮の空気圧継手を切断する必要があることに注意してください！ コイルの底部のカットエンドは、シリンダーの底部にあり、何にも取り付けられていません。 コイルの上部の切断端は、後で蓋に取り付けられたニップル継手に取り付けられます。

バイオメディアをインストールする

次に、シリンダーに取り付けられたコイルの内側にバイオメディアを挿入します。 これはおそらくプロジェクト全体で最も重要な意思決定です！ 培地の品質と利用可能な表面積により、脱硝装置の最終的な成功が決まります。 結局のところ、食料源が増減するにつれてバクテリアのコロニーが拡大および収縮する能力であり、最終的にはこれらのより低い硝酸塩濃度に貢献するでしょう。

私のプロトタイプのリアクターではBioKaskades（小さい）を使用しましたが、スパイクボールやBioPakでも問題ありません。 これらの詰まりとしてDLSまたは他のマットタイプの材料を避け、デトリタスを非常に簡単に保持します。 また、焼結ガラス媒体には注意してください。 これらは驚異的な表面積を持っていますが、繰り返しますが、目詰まりは時間が経つと問題になる可能性があります。

内側の領域に選択したメディアをロードしたら、コイル状のチューブの上部のカットオフ端を吸気ニップルに取り付けます。

脱硝器キャップ、ベースおよび継手

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シリンダー本体に取り付ける前に、上蓋に2つの穴を開けます。 シリンダー内で使用されるチューブのサイズに対応する2つのニップルまたは継手を取り付けます。 ナイロンまたはビニール継手を使用する必要があります！

ユニットが完成して稼働すると、ユニットがわずかに加圧されることに注意してください。 すべての接着剤ジョイントとフィッティングが安全で水密であることを確認してください！ 2つの継手のねじ山にパイプテープを使用し、エポキシセメントで密封する前に、実際に蓋にねじ込みました。

硬化したら、紫色で蓋のリップの内側とシリンダーの外側の上部1/2インチをドープします。 乾いたら、底部キャップに行ったようにPVCセメントを塗布し、チューブに蓋を取り付けます。 脱硝装置が完成しました！

ドライブポンプ（またはパワーヘッド）

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サイフォン方式を使用してシステムの水を脱硝装置に供給することもできますが、私たちはプロジェクトを推進することにしました。 サイフォンフィードは私たちの経験では信頼できません（壊れたサイフォンを再起動することは私たちのお気に入りの1つではありませんでした）。

そのため、ポンプの出力チューブを脱硝装置の小さな吸気管継手に合わせる必要があります。 この図は、これを達成するために使用される「ステップダウン」方式を示しています。 ポンプの出力ノズルに適合するチューブから始めます。

次に、次のサイズのより小さな直径のチューブをその中に挿入し、ラインの両端、ポンプ出力および脱硝装置の入力で適切に適合するまでプロセスを繰り返します。 ナイロン製のタイラップまたはステンレス製ホースクランプで各接続を固定します。

短いチューブを常に沸騰したお湯に落とし、それらを柔らかくします。 これにより、挿入が非常に簡単になります。 完了したら、アセンブリに冷水を戻します。これにより、アセンブリがすべて締められます。 完了です！

現時点では、ポンプの出力速度の調整はありません！ この設置では、ポンプは定格出力速度で作動します!!!

これで、プロジェクト全体の中心に到達しました！ バイオメディアの選択と同様に、滴下速度を制御するバルブの品質と精度は、このプロジェクトを成功させるか失敗させるかです！

多くの人々が、ポンプの出力を制限することについてコメントしています。 どこかで、誰かがポンプを制限するとそれが台無しになるとつぶやいた。 都市の神話！ ポンプの吸入を絶対に制限してはならないのは事実ですが、出力側でスロットルを絞っても、ポンプにまったく害はありません！ 羽根車は、悪影響を与えることなく、定格容量で回転し続けます。

とはいえ、これがどのように機能するかを見てみましょう。

脱硝器ボールバルブ

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ポンプ（パワーヘッド）がタンクの水を引き込み、脱硝シリンダーに「押し込みます」。 ポンプをサンプから供給したり、サンプシステムを実行していない場合は、水槽に直接入れて供給できます。 どちらの方法でも機能しますが、水槽自体から餌をとる場合は、必ず取水口にプレフィルターを使用してください！ 実際、これはサンプフィードのセットアップにとっても悪い考えではありません…これは、脱硝装置内のデトリタスの避けられない蓄積を長引かせ、すべてを可能な限りきれいに保つのに役立ちます。

選択したボールバルブまたは脱硝装置の出力側に類似したものを取り付けます。 建設段階で2つの継手を取り付けたことを思い出してください。 製品の選択によっては、ポンプを軽くたたいたときと同じ方法でチューブの直径を小さくする必要があります。 Kent Marine Reverse Osmosisボールバルブは、正しいサイズであり、キャビネット/スタンドの下の限られたスペースに収まるほど小さいため、選択しました。 大きく開いた流量で開始することにより、バルブの出力側で安定した滴下が明らかになるまで、ゆっくりとバルブを閉じ始めます。 ホースをサンプまたは水槽に戻し、カーペットの上にバタバタせず、一日中台無しにしないように固定してください！

ターゲットの滴下速度は速いですが、安定した流れではありません！ バルブのモデルと動作に応じて、少し実験する必要があります。

このプロジェクトのコンセプトは、リーフまたは魚飼育の既存のシステムにハンズフリーでフィドルプルーフを加えることです。 結果は瞬時ではありません！ 嫌気性細菌が定着し、好気性細菌がすべてのコイルの内側にコロニーを形成してシリンダーの内側に巻き込むには、6〜7週間のサイクリングが必要です。 両方のタイプの細菌は、このユニットと調和して機能する必要があります。 全体がどのように機能するかの概要は次のとおりです。

使い方

ドン・カーナー

徐々に、より多くのエアロビクスがコイルに生息するにつれて、コイルの下部で利用可能なO-2の量はますます小さくなります。 最終的に、水が中央の部屋に入るまでに、上流のすべてのバクテリアはO-2を使い果たします。 今が事態の始まりです！

O-2が枯渇した水がチャンバーの中央部分を占めるようになりました。 バイオメディアは、脱窒菌が足場を取り、繁栄し始めるための領域を提供します。 硝酸塩濃度の量は、完全に確立されると、最終的にこのコロニーのサイズを決定します。 ほぼ2か月間は結果が表示されないので、脱硝器が熟成するのを待って、滴下速度のみを監視してください。

コイルは、実際の硝酸塩の窒素への変換とは関係ありません。 彼らが行うことは、好気性細菌が表面積を提供して、利用可能なすべての酸素を水から取り除くことです。

これが、プロジェクトに関する多くの混乱が状況に入るところだと思います。 遅い流量により、変換プロセスに滞留時間が提供される程度まで水が「停滞」します。 流れが速すぎると完全な分解が起こらず、亜硝酸塩が生成されます。 流速が遅すぎると、硫化水素が生成される可能性があります。 原子炉を出る水の臭いが腐った卵のようなにおいがするので、これがいつ起こるかを知っています。 これは悪いことであり、排水がメインの給水システムに再び入ることを許可されるべきではありません！ 単に流量/滴下速度を上げ、臭気が消えるまで廃液を捨てます。 水量のこの損失を補うために、それに応じて淡水でサンプ/水槽を満タンにします。

あなたの興味とプロジェクトの幸運に感謝します！