Schwefelfilter

Hi,

da ich an dem Durchlauf von meinem neuen Schwefelfilter ständig nachregeln muß ( wird immer weniger ) habe ich mal etwas zuviel aufgedreht. Jetzt spuckt er wieder Nitrat/Nitrit aus.
Wieso kann der Wert eigentlich weit höher werden als das Ausgangswasser das reinläuft?
Ich habe ihn jetzt wieder auf 1Tr/sek runtergeregelt und werde jetzt wohl doch eine Dosierpumpe dranhängen.

mfg Uwe

Hallo Uwe,

das ist eine Nebenreaktion der Testchemikalien.

Das ist mir auch passiert, ich konnte leider nur den Rückgang an Nitrat im Becken testen.

Nachdem ich auf einen anderen Test umgestiegen bin, kann ich jetzt auch den Wert am Auslauf messen.

Danke an die Firma aus Holland, der funktioniert mit dem Auslaufwassers des Schwefel-Nitrat-Filters.

alfred

Hallo Uwe,

hier mal ein Artikel aus dem Meerwasseraquarianer zu dem Thema:

Der Schwefel Nitratfilter

Bereits Anfang der neunziger Jahre arbeiteten französische Meerwasseraquarianer mit der hier vorgestellten Methode. Das Nitrat im Aquarium wurde durch den gezielten Einsatz von Schwefel eliminiert.

Diese Technik ist bis heute in Deutschland nicht bekannt bzw. wurde ignoriert. Erst seit neuester Zeit bietet eine deutsche Firma ein Gerät an, das nach dem gleichen Prinzip funktioniert.

Einer der Pioniere auf diesem Gebiet ist der Franzose Dr. Marc Langouet. Er berichtet nun exklusiv im Meerwasser-Aquarianer darüber wie die Idee entstand und wie die technische Anordnung dieses Schwefeldenitrators erfolgen muss, damit kein Schaden im Aquarium entsteht.

Zum besseren Verständnis wie diese Idee entstand, müssen wir einen Blick zurück in das Jahr 1990 werfen. Zu dieser Zeit waren alle französischen Aquarianer mit dem Problem der kontinuierlichen Nitraterhöhung in ihren Aquarien konfrontiert. Die "Berliner"- Methode war in Frankreich nahezu unbekannt und etablierte sich erst ab dem Jahre 1991, als eine französische Fachzeitschrift (AQUARAMA) diese zum ersten Mal einem breiten Publikum vorstellte. Die gängigste Methode den Nitratgehalt zu vermindern war damals der häufige Teilwasserwechsel. Entweder man wechselte auf einmal eine große Menge mit frischem Meerwasser, auch auf die Gefahr hin das gesamte Milieu empfindlich zu stören, oder man bediente sich der Tröpfchenmethode, die damals in der gesamten französischen Szene bevorzugt wurde. Ich, für meinen Teil, wechselte wöchentlich 30-50 Prozent des Wassers in meinen Aquarien.

Diese Praxis des Wasserwechsels hatte aber auch einen großen Nachteil. Sie erforderte ein Ausgangswasser mit sehr geringen Nitratkonzentrationen. Obwohl das Wasser häufig gewechselt wurde, konnte man auf Dauer dennoch keinen niedrigen Nitratgehalt im Aquarium erzielen. Hinzu kam, dass in dieser Zeit die Benutzung von Umkehrosmoseanlagen in Frankreich nicht verbreitet war. Selbst heute, wo sie zahlreich eingesetzt werden, ist es in einigen Regionen Frankreichs unmöglich, ein synthetisches Meerwasser herzustellen, dessen Nitratgehalt kleiner als 5-10 mg/l ist. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Osmoseanlagen ist, dass, zumindest bei Kleinanlagen, eine große Menge Wasser vergeudet wird. Bei einem Reinwasserverhältnis von, wie üblich 4:1 kann man schon von Verschwendung reden und das alles nur, um ein einziges Ion – das Nitrat - auszumerzen. Ich habe deshalb bald begonnen nach einer besseren Methode zu suchen um das lästige Ion direkt zu beseitigen. Diese Methode habe ich dann auch in der Denitrifikation gefunden, bei welcher die Nitrate in gasförmigen Stickstoff umgewandelt werden. Damals vermarkteten einige wenige Firmen Systeme, welche die Biodenitrifikation auf heterotrophe Weise betrieben, d.h., die jeweiligen Bakterien wurden durch regelmäßige Zufuhr von organischem Kohlenstoff (gewöhnlich Glukose oder ein Glukosederivat) gefüttert. Diese entnahmen dann den für die Atmung und die Oxidation des Kohlenstoffs notwendigen Sauerstoff aus dem Nitrat und reduzierten es dabei in gasförmigen Stickstoff (z.B. das Prinzip des Wodkafilters der Alkohol als Kohlenstoffquelle verwendet (MA 4/2000)). Diese Technik funktioniert gut, hat aber zwei bedeutende Nachteile:

Um die biologische Reaktion in Gang zu halten empfiehlt es sich, die Bakterien regelmäßig zu füttern und die Kohlenstoffzufuhr so genau wie möglich einzuhalten. In der Tat führt zu wenig Kohlenstoff zu einer partiellen Reaktion und zur kontinuierlichen Nitratanreicherung, wohingegen zu viel Kohlenstoff ein stark reduziertes Milieu zur Folge hat, das sich am charakteristischen Geruch von faulen Eiern und der damit verbundenen Produktion von Sulfiden bemerkbar macht. Die Kohlenstoffzufuhr muss dem Verhältnis der Wasserabflussmenge im Reaktor und der Nitratkonzentration des zu behandelnden Wassers entsprechen. Es ist somit ein recht kompliziertes System, das die volle Aufmerksamkeit des Aquarianers beansprucht. Bei genauer Betrachtung ist dieses System nicht sehr tolerant gegenüber einer zu niedrigen oder zu hohen Kohlenstoffzugabe oder einer erhöhten bzw. verminderten Wasserzufuhr. Es birgt einige Risiken für das Aquarium.

Der Start der Reaktion läuft nur schleppend an. Man rechnet zwischen vier bis fünf Wochen, bevor diese Filter in der Lage sind kontinuierlich nitratfreies Wasser zu erzeugen.

Da dies alles nicht befriedigend war, wandte ich mich Ende 1990 an Prof. Guy Martin, einen Spezialisten für Wasserchemie an der Ecole Nationale Supérieure de Chimie in Rennes. Bei ihm habe ich 1978 mein Chemiestudium absolviert.

Er entwickelte ein Verfahren, mit dem man die Denitrifikation mittels Schwefel betrieb. Auf diesem Wege sollte das Nitrat im Trinkwasser gesenkt werden. Allerdings ignorierte Prof. Martin die Möglichkeit, dieses Verfahren auch im Meerwasser, bzw. in einem lebenden System wie es ein Aquarium darstellt, einzusetzen.

Die ersten Erfahrungen

Nach langem Zögern habe ich mich im September 1991 dann zum Experiment mit einem 200 Liter Meerwasserbecken entschlossen. Ich baute einen zylindrischen Reaktor mit 40 cm Höhe und 7,5 cm Durchmesser, den ich mit 2 kg Schwefel füllte. Den Reaktorzufluss habe ich anfänglich über einen Bypass am Ausgang eines EHEIM-Filters geregelt. Zu Beginn hielt ich die Fließgeschwindigkeit durch den Reaktor bei 10 Tropfen/Minute, das entsprach etwa 60 ml/h. Zwei Tage nach dem Start bemerkte ich am Reaktorauslauf einen erhöhten Nitritwert. Er lag bei etwa 16 mg/l NO2.

Dies war aber in Anbetracht der geringen Durchflussmenge keine Gefahr für das Aquarium, denn diese kleine Menge, die hier in das Becken tropfte, konnte durch die aerobe Filterung schnell wieder zu Nitrat oxidiert werden. Der Nitritwert (NO2) am Reaktorausgang sank am dritten Tag des Experiments ebenso wie der Nitratwert (NO3) wieder gegen 0.

Zu Beginn des Experiments lag ein Nitratwert von 37 mg/l vor. Da sowohl die Nitrit- als auch die Nitratwerte auf 0 gefallen waren, konnte ich den Ablauf vom Reaktor kontinuierlich von 30 Tropfen je Minute über 1 Liter pro Stunde, bis zuletzt auf 10 Liter in der Stunde erhöhen, ohne dass sich erneut Nitrit- oder Nitratwerte gebildet hätten.

Der Säuregrad des aus dem Reaktor abfließenden Wassers stieg allerdings sehr schnell an, denn der pH-Wert lag bei 6 bis 6,5. Um den Säuregrad zu senken, habe ich deshalb oben in der Säule (der Durchfluss durch die Säule findet von unten nach oben statt) 10 cm Korallensand eingefüllt. Dies führte dazu, dass nun der pH- Wert beträchtlich anstieg. Angesichts des produzierten Säuregrades und der im Aquarium sehr schnell zurückgegangenen Nitratwerte habe ich mich dann entschlossen, die Wasserabflussmenge auf 1-2 Liter/h zu reduzieren, um eine Senkung des pH-Wertes im Becken zu verhindern.

Dieses Experiment lief im gleichen Aquarium über mehrere Monate. Da sich das Ergebnis als positiv erwies und keine negativen Folgen auf Fauna und Flora im getesteten Aquarium zu bemerken waren, habe ich mich einige Monate später im Jahr 1992 entschieden, den Reaktor an einem 240 Liter Becken, das mit Weichkorallen sowie groß- und kleinpolypigen Steinkorallen besetzt war, zu testen.

Der zweite von mir gebaute Reaktor war identisch mit dem ersten, allerdings wurde das auslaufende Wasser durch eine weitere Säule gleicher Höhe, die mit Korallensand befüllt war, geführt. Ziel war es, dass das ein- und auslaufende Wasser den gleichen pH-Wert hatte. Bis Ende 1994 wurden dann mehrere Experimente an unterschiedlichen Aquarien mit jeweils verschiedenen Nitratwerten durchgeführt. Hierbei gab es ebenfalls keine negativen Vorkommnisse oder Folgeerscheinungen.

Im Gegenteil; das System erwies sich als ausgezeichnet geeignet, um in einem Aquarium, in dem stark gefüttert wird, den Nitratwert gering zu halten. Nach reiflicher Überlegung habe ich mich dann Ende 1994 entschlossen, dieses System einer breiten Öffentlichkeit vorzustellen.

Ein erstes Pilotexperiment wurde im Aquarium des Musée des Arts Africains et Océaniens in Paris realisiert. Angeregt durch die positiven Erfahrungen hat Michel Hignette, Konservator des Museums, ein solches Experiment an seinem 45.000 Liter Aquarium gemacht, wo er innerhalb weniger Wochen den Nitratwert von 300 mg/l auf ca. 10 mg/l herabsetzen konnte.

Als ich dann im Mai 1996 technischer Direktor des Großaquariums von St. Malo wurde, habe ich sofort Reaktoren von 31,5 cm Durchmesser und 2 Meter Höhe gebaut. Die einzige Veränderung zu meinen anfänglichen Experimenten war der Gebrauch von Schwefelkugeln mit einem Durchmesser von 3 bis 5 mm, die in der Herstellung von Wein verwendet werden. Diese Kugeln lassen das Wasser ungehindert passieren.

Der Schwefelsäule werden eine oder besser zwei gleich große Säulen nachgeschaltet, die mit Korallensand befüllt sind. Anlässlich eines Kongresses der EUAC (Europäische Union der Aquarienkonservatoren) wurde 1996 ein Artikel mit dem Titel "Die Eliminierung der Nitrate durch biologisches Filtern auf Schwefelbasis in der Meeresaquaristik" verfasst. Dieser Artikel wurde von mir, sowie von Michel Hignette, Benoit Lamort, Sébastian Leroy und Guy Martin geschrieben.

Quelle: de.rec.tiere.aquaristik

Teil 2:

Der Biodenitrator aus heutiger Sicht

Heutzutage haben sich in der Riffaquaristik zwei Methoden etabliert. Zum einen die in Europa wahrscheinlich am weitesten verbreitete "Berliner"-Methode und die etwas weniger bekannte "Jaubert"-Methode. Die letztere Methode reduziert die Nitrate zu Stickstoff mittels anaeroben heterotrophen Prozessen, die im Aquarium selbst ablaufen.

Beide Methoden weisen hervorragende Ergebnisse auf. Dennoch kommt es immer wieder vor, dass hin und wieder bei beiden Methoden erhöhte Nitratwerte auftreten. Bei der Schwefelmethode ist das nicht der Fall. Hier kann man auf lange Zeit mit einem kontinuierlichen Wert rechnen. Man darf nicht vergessen, dass die Riffaquaristik, die momentan mehr auf die photosynthetischen Korallen ausgerichtet ist, noch große Fortschritte bei der Pflege nicht photosynthetisch arbeitender Korallen machen muss. Diese Korallen bedürfen zwar geringer Beleuchtung aber großer Futtermengen. Die beiden vorgenannten Methoden eignen sich - ohne zusätzliche Hilfsmittel - nicht für die Pflege von solchen Korallen wie Tubastraea-Arten, farbigen Hornkorallen oder Dendronephthya-Arten. Ich möchte anmerken, dass sich Meerwasseraquarianer nicht nur mit der Riffaquaristik beschäftigen sollten. Es ist auch interessant reine Fischbecken oder Aquarien mit speziellen Tieren, die in einem Korallenriffbecken nicht haltbar oder tragbar sind, zu unterhalten. Weiterhin muss man auch an die Besitzer großer Aquarien mit mehreren tausend Litern Inhalt, sowie die öffentlichen Aquarien denken. Hier ist die "Berliner"-Methode aufgrund der Größe und Besetzung der einzelnen Becken meist nur schlecht bzw. aufwendig und sehr teuer zu realisieren.

Die Biochemie des Schwefelreaktors

Freie anaerobe Bakterien, wie Thiobacillus denitrificans (der sich stark vermehrt, wenn Schwefel zum Einsatz kommt) besitzen die Fähigkeit, in einem schwach sauerstoffhaltigen Milieu dem Nitrat- oder dem Nitrit-Ion die Sauerstoffatome zu entreißen und sie über Schwefel oder seine Derivate bis zum Endprodukt Sulfat zu oxidieren.

Meines Wissens fanden nie Studien über die Stöchiome-trie der Reaktion im Meerwasser statt, bzw. die Methode wurde keinen Experimenten unterzogen, obwohl neuerliche Arbeiten aufzeigen, dass der Prozess im marinen Bereich beobachtet wurde.

Für Süßwasser und Schwefel liegen solche Beobachtungen vor und für sie wurde folgende Stöchiometrie ermittelt:

HS + 10NO3- + 4,1 HCO3- + 0,5 CO2 + 1,71 NH4+ + 2,5 H2O ® 0,92 C5H7NO2 + H SO4- + 5,4 N2 + 9,62 H+

Für Leser, die nicht mit diesen biochemischen Reaktionen vertraut sind, ist festzuhalten, dass es sich hier um angenäherte Gleichungen handelt; C5H7NO2 repräsentiert in diesem Fall die Biomasse.

Der Schwefel dient gleichzeitig als Nahrungsmittel (er spendet die Energie) und fungiert aufgrund seiner Wasserunlöslichkeit als Besiedlungssubstrat für die Bakterien. Der Sinn der Methode besteht darin, dass die Bakterien ständig über eine Energiequelle verfügen.

Dies ist für den Aquarianer sehr zuverlässig, denn hier muss er sich nicht permanent um eine Nahrungszufuhr für die Bakterien kümmern. Der Schwefel wird nur sehr langsam verbraucht. Anzumerken ist auch, dass im Meerwasser aufgrund der hohen KH-Pufferkapazität mehr CO2 erzeugt wird. Im Experiment führte aber die Belüftung des sauren Abflusswassers zu einem pH- Wert, der dem des einlaufenden Wassers schon recht nahe kam.

Praxis - Der Reaktor

Möchte man Wasser behandeln, das einen Nitratwert unter 50 mg/l aufweist, kann man eine feste Regel aufstellen.

Das in Litern gerechnete Volumen des Schwefelreaktors muss 1% des Beckenvolumens ausmachen.

Sie werden sich nun fragen, warum ich diese Angabe in Volumen und nicht in Gewicht mache?

Ganz einfach: Wenn ein Reaktor konstruiert wird legt seine Form und nicht das Gewicht des Schwefels die Menge fest. Die zu verwendenden Schwefelkugeln sollten einen Durchmesser von 3 bis 5 mm und eine Dichte von 1,15 haben. Wenn Sie somit ein 100 Liter Becken vom Nitrat befreien möchten, rechnen Sie 1% Volumen des Schwefelreaktors.

Aufgrund der unterschiedlichen Dichte von Wasser und diesen Schwefelkugeln müsste der Reaktor 1,15 kg Schwefelmaterial aufnehmen. Eine andere Kornabstufung hätte eine andere Dichte zur Folge. Wäre die Kornabstufung feiner, tritt relativ schnell eine Verschlammung ein, und somit rate ich von der Verwendung von z. B. zerstampftem Schwefel (Schwefelplatten) dringend ab.

Auf dem Weg durch das Reaktorsubstrat verliert das Wasser auf den ersten Zentimetern einen Großteil seines Sauerstoffs, da die ansässigen Bakterien zuerst diesen zur Atmung nutzen. Allerdings interessiert uns ausschließlich die Nitrat-Atmung und so empfehle ich eine ausreichend hohe Säule zu bauen, damit das Wasser die anaerobe Zone möglichst lange durchfließt. Beachten sollte man, dass eine im Verhältnis zur Höhe zu breite Schwefelsäule das Wasser veranlasst, sich den leichtesten Weg durch den Schwefel zu suchen. In diesem Fall würde es in einem Teil der Säule aufgrund von absolutem Sauerstoffmangel zu reduzierten Zonen kommen, in denen Sulfide mit dem typischen Geruch von faulen Eiern produziert würden. Um dies zu vermeiden genügt es, in der Schwefelsäule eine möglichst homogene Wasserfließgeschwindigkeit zu erzeugen und aufrecht zu halten. Das lässt sich mit einer Säulenhöhe erzielen, die mindestens fünfmal größer als ihr Durchmesser ist. Gleichzeitig muss das Wasser senkrecht von unten nach oben fließen. In den Anfangsstadien, wenn das einlaufende Wasser noch einen hohen Nitratwert aufweist, kann die gasförmige Stickstoffproduktion die Lösbarkeit des Stickstoffs im Wasser überschreiten. In diesem Fall kann es zu einer Stickstofffreisetzung innerhalb des Reaktors kommen. Die Folge ist, dass diese Freisetzung in Form von Blasen, aufgrund der trägen Fließgeschwindigkeit des Wassers im Reaktor verbleibt, wenn sie durch die Fließgeschwindigkeit des Wassers nicht hinausbefördert werden kann. Wird aber der Reaktor von unten nach oben betrieben, so können diese Gasblasen nach oben abwandern, denn das Gas hat die Eigenschaft hochzusteigen. Es empfiehlt sich aus diesem Grund auch nicht den Wasserdurchlauf am Ausgang, sondern bereits am Eingang zu regeln, denn nur so können die Gasblasen frei aus dem Reaktor entweichen.

Bei einem Nitratwert zwischen 50 und 100 mg/l kann dieser 1% Reaktor zu schwach sein. Hier sollten wir uns lieber auf einen 2% Reaktor festlegen. Dieser könnte sich dann allerdings als zu stark erweisen, wenn das Wasser im Aquarium unter die 50 mg/l Grenze gefallen ist. Am besten wäre es, wenn man den NO3 Gehalt zuerst mittels Wasserwechsel auf 50 mg/l drückt und sich dann für den unproblematischen 1% Reaktor entschließt.

Natürlich schafft der 1% Reaktor auch Werte bis 100 mg/l, aber hier müsste man dann den Durchfluss so stark drosseln, dass durch die weiterlaufende Zufütterung der Aquarieninsassen nie ein wirklich relevanter Abfall des NO3 Wertes bemerkbar würde.

Die kalkhaltigen Substratsäulen

Um die Produktion eines zu sauren Wassers zu vermeiden schlage ich vor, das am Ausgang des Schwefelreaktors austretende Wasser in einen zweiten oder noch besser dritten Reaktor zu leiten, der in Größe und Fließrichtung dem eigentlichen Reaktor entspricht und mit kalkhaltigem Substrat befüllt ist. Das Kalksubstrat sollte am besten der doppelten oder dreifachen Menge des Schwefelsubstrates entsprechen.

In allen von mir persönlich durchgeführten Experimenten handelte es sich um Korallensand mit einer feinen Körnung, die jedoch nicht so fein sein darf, dass sie unweigerlich eine vorschnelle Verschlammung nach sich ziehen würde. Die empfohlene Korngröße liegt zwischen 1 und 5 mm.

Es ist unerlässlich, wie bei allen Kalkreaktoren (denn darum handelt es sich bei diesen Säulen) ein Substrat zu verwenden, das bei seiner Auflösung nicht die übermäßige Bildung lästiger Ionen, wie Phosphate oder Schwermetalle verursacht.

Andre

Teil 3

Die Einstellung der korrekten Durchflussmenge

In der Anlaufphase muss die Ablaufmenge möglichst niedrig gehalten werden und darf zu keiner Zeit 1 Tropfen/sec. bei 2 Liter Schwefel überschreiten. Dieser Punkt ist äußerst wichtig und scheint zu der Zeit, als ich anfing meine Erkenntnisse zu veröffentlichen, von vielen Aquarianern nur schlecht verstanden worden zu sein. Ich möchte noch einmal erwähnen, dass in dieser Startphase eine ungewöhnlich hohe Nitritproduktion einsetzt, die ca. 3 Tage lang anhält. Bei niedriger Zutropfrate in das Aquarium hat dieser hohe Nitritwert keinerlei Auswirkungen auf das System. Weiterhin ist durch diese geringe Fließgeschwindigkeit gewährleistet, dass sich aufgrund des sehr sauerstoffarmen Milieus im Reaktor die geeigneten Bakterien so schnell wie möglich auf dem Substrat niederlassen. Hat sich die bakterielle Flora einmal niedergelassen, stellt man schnell fest, dass der NO2 Wert im Ablaufwasser des Reaktors innerhalb weniger Stunden extrem sinkt.

Wenn man die obigen Empfehlungen einhält, geschieht dies gewöhnlich ab dem dritten oder fünften Tag nach der Inbetriebnahme. Ab diesem Zeitpunkt kann man dann die Durchflussgeschwindigkeit schrittweise bis zu einem geschätzten Wert von 1 Liter/h pro Liter Schwefel erhöhen.

Wenn ich hier nur einen geschätzten und keinen endgültigen Wert angebe so liegt das daran, dass jedes Aquarium anders reagiert, und weil alles davon abhängt wie hoch der NO3 Wert zu Beginn ist, wie hoch die tägliche Nahrungszufuhr und wie hoch die Eigenkapazität des Aquariums bezüglich des Nitratabbaues ist. Es sollte deshalb klar sein, dass man seinen NO3 Wert am Anfang genau ermittelt und dann anhand der Abbaugeschwindigkeit die Fließgeschwindigkeit für die Zukunft bestimmt.

Am Anfang sind somit einige Messungen durchzuführen. Bei größeren Veränderungen des Besatzes muss gegebenenfalls die Durchflussgeschwindigkeit neu angepasst werden. Das bemerkt man aber am zunehmenden Nitratwert im Aquarium.

Festzuhalten ist, dass eine anfangs zu hohe Fließgeschwindigkeit eine unvollständige Reaktion im Reaktor bewirkt und am Reaktorausgang eine Zunahme von Nitrit provoziert.

Selten aber trotzdem möglich ist, dass Sulfide mit dem charakteristischen Geruch fauler Eier entstehen. Das passiert aber nur wenn die Fließgeschwindigkeit im Reaktor durch Verschlammung soweit herabgesetzt ist, dass das durchfließende Wasser nicht mehr alle Teile des Substrates durchströmen kann und so die Möglichkeit zur Bildung sauerstofffreier Zonen gegeben ist (Anm. der Red. Es empfiehlt sich an den einzelnen Reaktoren eine Rückspülvorrichtung zu integrieren, die eine Spülung des Substrates mit Meerwasser von Zeit zu Zeit ohne großen Aufwand erlaubt). Beim Entschlammen kann sich hin und wieder der Geruch nach faulen Eiern einstellen. Das ist allerdings ganz normal, da der Thiobacillus unter anaeroben Bedingungen in der Lage ist, die Sulfide in Sulfate zu oxidieren. Bei einer Entschlammung bleibt ihm allerdings nicht die Zeit für diese Umwandlung, und deshalb können Sulfide in schwacher Konzentration den Reaktor verlassen. Das sollte uns nicht beunruhigen.

Die Nitratabnahme im Aquarium

Sobald die Reaktion gestartet wurde, sinkt der Nitratgehalt im Aquarium sehr schnell. Dennoch verläuft diese Abnahme nicht linear sondern exponentiell, da das nitratfreie Wasser aus dem Reaktor ständig mit dem nitrathaltigen Wasser im Aquarium vermischt wird.

Bedingt durch die weitere Fütterung der Aquarieninsassen, die somit wiederum ständig neues Nitrat produzieren kann man nur sehr schwer abschätzen, in welcher Zeit das Aquarienwasser einen annehmbaren NO3 Wert aufweist. Im Allgemeinen geschieht das binnen weniger Wochen.

Wenn das jeweilige persönliche Ziel erreicht ist, muss man anhand diesem Wert die Fließgeschwindigkeit im Reaktor ausrichten. Das sollte deshalb schon geschehen, weil das System durch den Auflösungsvorgang des kalkhaltigen Substrats zum Calciumproduzenten wird.

Lässt man den Reaktor mit hohem Durchsatz arbeiten, führt dies im Verlauf der Zeit zu abnormal hohen Calciumwerten im Aquarium. Hin und wieder wurden von Meerwasseraquarianern Calciumwerte gemessen, die zweimal höher als der natürliche Wert im Meer lagen. Auch wenn ich selbst noch nie solch hohe Zahlen erreichte erhielt ich Rückmeldungen, die 800 mg/l Calcium bestätigten.

Wenn die ganze Sache erst einmal eingelaufen ist, kann man im Aquarium dauerhaft Nitrat-Werte erzielen (unter 0,5 mg/l), die mit normalen aquaristischen Tropftests nicht mehr nachweisbar sind.

Was geschieht mit den Sulfaten?

Man konnte anhand der Erläuterungen erkennen, dass die Bakterien dazu fähig sind, alle Schwefelderivate (S, S-, H2S usw.) in Sulfate zu oxidieren. Die Frage, die sich aber sofort stellt ist die nach dem weiteren Verbleib der Sulfate im Kreislauf.

Zuerst sei gesagt, dass die Sulfatkonzentration im Meerwasser bei 2,65 g/l liegt (entsprechend ca. 900 mg/l Schwefel im Sulfat).

Selbst wenn die Reduktion eines Nitrat-Ions in Stickstoff 1,1 Sulfat-Ionen produziert, müsste eine ganze Menge Nitrat umgewandelt werden, bevor sich die Sulfatrate im Aquarium merklich erhöht.

Michel Hignette hat in Paris bei neuerlichen Studien festgestellt, dass die produzierten Sulfate von den Kalksäulen zurückgehalten werden und die Sulfatrate im Langzeittest im Aquarium weitgehend stabil blieb.

Wenn nach einiger Zeit das Kalksubstrat aufgrund seiner Verschlammung etc. aufgebraucht wurde und verworfen werden muss, beseitigt man gleichzeitig die produzierten Sulfate.

Der KH- und pH-Wert

In einem weiteren Testaquarium, das über Monate und Jahre lief, konnte selbst ohne Wasserwechsel eine außerordentliche Stabilität des KH- und pH-Wertes verzeichnet werden, wenn ein Schwefelsystem mit schwacher Durchflussgeschwindigkeit zum Einsatz kam.

Bei Verwendung eines Systems mit hoher Durchflussrate (wenn sehr hohe Nitratmengen schnell gesenkt werden sollen) ist es notwendig, den KH und pH-Wert kontinuierlich zu überwachen. Dies gilt um so mehr, wenn die Kalksäulen unterdimensioniert sind. Eine zusätzliche Entgasung oder die Einleitung über den Abschäumer verhindert zuverlässig ein Absinken des pH-Wertes.

Störung des Systems

Man sollte es tunlichst vermeiden, die durch die Bakterien erzeugte biochemische Aktivität mit antibakteriellen Mitteln, wie z. B. Chloramphenicol zum Erliegen zu bringen.

Wenn die Reaktion aufgrund der Verwendung solcher Mittel angehalten werden muss, sollte der Reaktor mit einer kleinen Menge neuen Schwefels versehen werden, bevor er neu gestartet wird. Persönlich konnte ich z.B. durch den Einsatz von Kupfersulfat keine Beeinträchtigung des Prozesses feststellen.

Wenn das System pausieren muss

Falls nötig, kann der Reaktor angehalten und später wieder leicht in Gang gesetzt werden. Die Bakterienpopulation muss natürlich aufrecht erhalten werden und darf nicht austrocknen. Die beste Lösung zur Verhinderung des Austrocknens ist, das Wasser aus dem Reaktor zu entfernen und ihn dann luftdicht zu verschließen damit die Feuchtigkeit im Reaktor erhalten bleibt. Auf diese Weise erfolgt der spätere Einsatz und die erneute Ingangsetzung sehr schnell. Dennoch empfiehlt es sich - aus Sicherheitsgründen - wie beim ersten Mal, die Nitritwerte am Reaktorausgang zu überwachen und die Fließgeschwindigkeit bei Erhöhung zu senken. Wenn man das Wasser im Reaktor belassen hat, muss es vor Inbetriebnahme ausgeschüttet und das Substrat zusätzlich mit Aquarienwasser gespült werden. Auch dann ist der Reaktor wieder einsatzfähig.

Hallo ihr @lle,

wer diese Stöchonetrie aufgestellt hat, hat leider davon was er da tun, überhaupt keine Ahnung! Diese müssen immer ein einem Ganzzahligesverhältnis zueinander stehen. (1,71 NH4+ --- einfach Klasse!! )

Die Reaktion im Schwefelfilter sieht vereinfacht in Meerwasser anders aus. Das ganze ist hier aber vor Wochen schon mal genauer beschrieben worden. Seht doch mal im Archiv nach.

mit chemischen Grüßen

alfred

PS: Ich bin der Meinung das man auch durch dauerndes wiederholen dieser nicht richtigen Aussagen trotzdem nie zu einer richtigen kommt.

Hi Andre,

ganz interessant der Artikel. Ich habe den Aqualight mit 1,5 kg Schwefel. Die zahlreichen Stickstoffblasen zeigen mir ja das der Reaktor hart arbeitet bei ca. 100 Fischen ( 2,5 m ) auf 450 Liter ja auch kein Wunder
Das ist aber vermutlich auch das Problem. Die 1cm dicke Stickstoffblase im Deckel, die noch dazu durch Schaumstoff am entweichen gehindert wird, sorgt für den ungleichmäßigen Durchfluß trotz Anschluß an der Druckleitung. Da habe ich also entweder noch soviel Nitrat im Wasser das die Reaktion nur bis zum Nitrit reicht, dann brauche ich wohl einen größeren, oder der Reaktor ist nach 4 Wochen immer noch nicht voll eingefahren.
Ich werde mir das Elend noch 1 Woche anschauen und dann, wenn es nicht besser wird, vermutlich meinen alten Kalki ( den ohne CO2-Rückführung ) zum Schwefelfilter umbauen. Da passen dann auch 4 kg Schwefel rein :)) und das Teil hat eine interne Umwälzung.

Muß jetzt doch mal Nitrat messen. Das schiebe ich schon seit 6 Monaten vor mir her

Im Hauptbecken habe ich

Nitrat 30mg/l ( MN ); 25mg/l ( Salifert )
Nitrit 0,04mg/l ( MN )

aus dem Reaktor kommen immer noch

Nitrat 25mg/l ( MN ); 25mg/l ( Salifert )
Nitrit 3 mg/l ( MN )

mfg Uwe

Hallo Uwe,

du solltest mit der Menge an Schwefel auskommen. Nur sieh zu das die Gasblase aus dem System verschwindet.
Dann klappt es auch mit dem Reaktor.
Ich habe mit einem Ratz Nr.1 mein 450l Becken betrieben und der Test in einem ca.1000l Becken hat er nicht ganz gereicht.

Aber er funktioniert doch, die Besiedlung des Schwefels hängt von dessen Oberflächenstruktur ab. Um so größer die Fläche umso mehr Bakterien und so besser die Abbauleistung.

alfred

Hi,

noch ein Wort zum Thema Nitratmessung im Ablauf des Filters. Solange Nitrit nachweisbar ist, zeigt dein Nitrattest dir falsche Werte an. Das liegt daran, dass das Nitrat über Nitrit gemessen wird (Deshalb sind da auch immer mehrere Reagenzen vorhanden da zuerst das Nitrat in Nitrit umgewandelt wird, was dann gemessen wird).

Falls noch Nitrit im Auslauf ist, versuche doch mal den auslauf zu verringern.

Gruss,
Carsten