2000/1/10 メンテのいらないCO2溶解システム

 CO2の溶解率は経済性を左右する大きなファクターである。CO2ストーンやパレングラスをつかうとぶくぶくと泡が出るが、十分溶けないまますぐに水面に到達し、大半が空気中に放散されてしまう。これを見て勿体ないと思う人は少なくないと思う。

 そこで考案したのがこれ。排水パイプの一番端っこの穴を4.8mmのキリで拡張し、ジョイントを差し込んだだけのものである。水の方向は、左から右、すなわち、ジョイントを差した側が入り口になる。排水パイプのエンドキャップは、必ず外しておく。

 理屈はこうだ。ジョイントを差した部分は、断面積が減ることから流速が増大し、ここにCO2を送り込むことで、効率よく溶解される。溶けきれずに漏れた泡は高速の水流により細かく分散され、排水パイプの中を通ってから水面に到達するため、水に溶ける機会が多い。

 さらに、ジョイントを差し込んだ部分ではエゼクターが構成される。すなわち、断面積が急激に拡張するところで負圧となるのだ。試しにジョイントにホースを接続して、他端を空気中に置くと、空気を吸い込んでくる。これは配管に内圧がかからず、破裂等の心配がないほか、ボトルに逆流し難いことを意味している。

 この溶解システムのメリットをまとめると次のようになる

 ・CO2の溶解率が高く、経済的。従来より送り込む量が少なくて済み、ボンベの消費も減る。
 ・目詰まりが起こりにくい。
 ・配管に内圧がかからないため、ホースが外れるようなトラブルが少ない。また、基本的に負圧になることから、濾過器が作動している限り逆流のトラブルがなく、発酵式CO2添加装置で使いやすい。
 (注意:濾過器をストップさせると水が逆流しやすいので逆止弁は必ず付けてください。ボトルの水面は絶対に排水パイプの位置より低くなるようにしてください)
 ・安く作れる。材料はジョイント1コだけであり、CO2ストーンやパレングラスより圧倒的に安い。

 これと似たようなシステムを構成する方法にはもう一つ、ディフューザーがある。これもエゼクターの一種で、もともとエアレーションのためのアクセサリだが、CO2溶解にも当然使える。ディフューザーでは外気を効率よく吸い込むため大きな負圧を作り、水の速度も高くなることから、上に紹介したものよりさらに溶解率が高いシステムができあがる。しかし、排水抵抗が増えるのと、水流が激しくなりすぎるのが欠点だ。




1999/10/24 冬場の保温対策



 冬場はヒーターの点火時間が長くなり、かなり電気を喰う。冬場の電気代に、びっくりした方も多いのではないだろうか。経済的な問題のほかにも、気温が低く、壁面からの放熱が多いと水槽の中で温度むらができやすいし、ヒータが頻繁にON/OFFをくりかえすと水槽の温度が安定せず、魚が体調を崩しやすいという問題もある。そこで保温を考える。

 断熱対策は、鑑賞の妨げにならない形がよいだろう。となると、水槽の上面、底面、背面と、上面外部濾過器があればその本体と配管部分が対象になる。

 上面についてはガラスのフタをぴっちりはめて、蛍光灯を載せておけばよいだろう。底面と背面については上の写真のような断熱板を使う。この板は、ホームセンターで断熱材として売られているもので、値段も安い。今回購入してきたものは発泡ポリウレタンだが、多孔質で丈夫なものなら何でもOKだ。これをカッターで切って使う。

 背面板にはバックスクリーンを接着剤で貼り付けてしまうとよい。背後にタオルをはさんで、壁面にぴったり密着させるように設置する。

 外部濾過器はシンプルな回路にして写真のようにタオルを巻いておく。

 以上のような対策で、未対策の時のデルタT(水温と気温の差)が1度以下だったのに対し、対策後はおおよそ3度になった。この温度差は、外部濾過器のモータから発生する熱によるものだ。

 それからもう一つ。夏場に実施した照明の昼夜反転法がある。照明でガラス面を加温することにより、保温対策がしずらい水槽上面の熱伝達率を小さくすることができる。これを気温の下がる夜に実施することで、かなりの保温効果が期待できる。ヒーターの寿命も延び、電気代の節約にもなるという優れた方法である。




1999/10/22 洗車スポンジ濾材、3ヶ月後の様子

 3ヶ月ぶりに60cmメイン水槽の濾材を点検。フルーバル303に詰めた洗車スポンジ濾材の状態をチェックした。コンテナを開くとバクテリア固有の臭いが漂い、大量のバクテリアが発生していることが伺い知れる。

 濾材はやや茶色がかっている程度で詰まりはまったくなく、濾過が立ち上がっている現在でも能力的にはまだかなり余裕がみられる。

 水に浸すとスッと水が染み通り、濾材の芯まで有効に機能していることがわかる。


 現在の水槽は60cm2本、30cm予備水槽1本だがこのスポンジ濾材に替えてからというもの死魚はおろか病気すら皆無の状態が続いている。

11ヶ月後の様子を別途掲載している。





1999/9/25 新しい魚の水合わせ

 新しく魚を購入した場合は、「水合わせ」という作業が必要になる。水槽の水を少しづつ入れながら慣らして行くわけだが、適当にやっているとやたら時間がかかったり、つい面倒になって適当にやってしまい、魚を死なせてしまうことがある。とても大切な作業だが、水あわせについてはいままであまり議論されたことがなかった。そこで、どのようにやったら最も効率よく、しかも安全に行うことができるか、検討してみた。

 左のグラフは1/4換水法(20%の水を入れ替え)を繰り返した場合の、新しい水の割合の変化を示したものだ。後半のグラフが寝ていて、回数の割に新しい水の割合は増えていかないことがわかる。魚への最大換水負荷を20%とすると、7回目でようやく魚を放つことができて、換水ごとの慣らし時間を10分とすれば70分もかかってしまう。


 これは、換水負荷が20%一定になるように換水量を調整したものだ。新しい水が20%一定の割合で増えるから、4回換水するだけで水合わせ完了となる。
 これは私が考えた近藤式換水法(^^; といって、次の割合で水を入れ替えていけば実現できる。

 1回目:20%の水を捨てて、水槽の水20%を追加。
 2回目:25%  ”
 3回目:33%  ”
 4回目:50%  ”



 換水のための容器は、計量が正確にできるものが必要だ。大型のペットボトルを加工して作った容器でも十分実用になる。これに上記換水割合に相当する500,400,375,335,250mlのラインをマジックで引いておく(500mlを基準水量とした場合)。写真はこのようにして作成した専用容器。

 水の計量は計量カップもいいが、クッキング用の計量器で重さを見ながら調整すると簡単にできる。

 実際に水あわせをする場合は、買ってきた魚を換水容器に水ごと移して、500mlを越える分は捨てる。そしてそのまま水槽に浮かべておいて、温度あわせをしたのち、上記の換水を実施すればよい。新しい水を入れたら沈没しないように水槽に浮かべておき、10分経過したら次の換水を行う。これで特にデリケートな魚以外はほとんど問題なく水あわせができるはずだ。

 もしショップでもらった水が400ml以上で500mlに満たないときは、上記の換水手順を実施する前に水槽の水を500mlまで入れて、1回水あわせをしておけば問題ない。

 この換水法は、水槽に対して短時間に大幅な量の水を入れ替える場合にも、有効な方法である。例えば、60cm水槽で水深25cmを基準とした場合、水換えの目安水位は、20cm , 18.8cm , 16.8cm , 12.5cm となる。定規を持ってきて、この水位にマジックで線を書いておくとやりやすい。



1999/8/28 オトシンクルスのエサ

 オトシンクルスの嗜好は植物性だが、コケの少ない水槽では飢え死にする心配がある。これまでほうれん草、プレコ用のタブレットなどを試してみたが、あまり食べてくれないし、水質を悪化するのであまり使いたくない。

そこで、自然発生するコケを与えることを思いついた。植木鉢の破片を水にいれて、日光の当たる屋外にしばらく出しておき、表面にコケが付いてきたら、与える。細菌の混入が気になる場合は、熱湯をかけてから与えると良いだろう。

 このエサは喜ばれたようで、コケのついた破片を水槽に入れると、夜の間にエビやオトシンがよってたかって食べまくり、翌朝には表面がまるで新品のようにきれいになっていた。

 破片は4個以上漬けておいて、1つずつ水槽に入れてローテーションを行えばエサが絶えることがない。別に植木鉢でなくても、石でも流木でもなんでもOKだ。ただ、夏はボウフラが発生するので小赤など丈夫な魚を入れておくか、ガラス板でフタをしておく。




1999/8/21 ADAパレングラスのメンテナンス

 ADAのパレングラスは使っていると拡散面に藻類が定着して詰まってくる。メーカーからこれを洗浄するためのメンテナンス液(スーパージィ)が出ているが、ショップの話によるとキッチンハイターで代用できるそうだ。

しかし家にはワイドハイターしかなかったので、これをお湯に溶いて漬けおきしてみた。まず1時間漬けてみて、色があまり取れていないようであれば濃度を濃くするといい。最終的には真っ白の新品同様の状態になる。

 キッチンハイターでもワイドハイターでも、酸素系の漂白剤なら効果は同じだ。ただ、処理後は徹底的に洗い、洗浄液が残らないようにすることが重要だ。拡散面の下の空間は水の出し入れがしにくいため、付属のスポイトを使って強制的に注入したり、排出したりするとよい。





2000/6/22 夏場の水温対策

 毎年夏場になると水温対策が必要になる。そのいくつかを紹介する。

強制冷却法
 アクア用にクーラーが市販されているが、電気代が馬鹿にならないのと、排熱が問題になるので、室内のエアコンを付けっぱなしにしたほうが経済的な場合があるから、買う前によく考えた方がいい。

 もっといい物がある。私が水温対策の決定版としてお勧めするのが、AC100Vで動く小型のACファンである。これはアクア用としても売っているが、DOS/Vマシン用の冷却ファンでもいいが、電源がDC12Vなので注意が必要である。ACファンはジャンク屋から入手すれば最も安価に手に入る。
(最近では水槽の角に取り付けて角度調整できるファンが市販されており、これを使うと便利である。)
 ファンの消費電力は数ワット(100Vの場合)のもので十分なので、クーラーなどに比べると非常に経済的だ。

 設置は簡単、水槽の角にある丸穴にネジを通して、水面に風を当てる方向で固定する。蛍光灯は30mm程度の角材でゲタ上げし、風通しをよくしておく。(写真)

 ファンで水温が下がる原理は水の気化熱(蒸発するときに熱を奪う)による。これにより、水温を気温より低くすることができる。気化熱による冷却効果は非常に高く、小さなファンでも十分な効果が得られる。
 欠点は水が蒸発することだが、これは減った分を継ぎ足せばいい。

 我が家ではジャンクで見つけた7Wタイプのファンを使ってみたが、そのまま運転すると冷却能力が高すぎてしまった。アクア用のファンでは水面にあたる風の角度で能力を調整できるが、その他のファンを使う場合は何らかの調整装置を併用した方がいい。

 例えば、電圧コントローラ(ボリウム付きコンセント)※を使って風量を調整するか、タイマーで間欠運転すればいい。電圧コントローラを使うと無駄な電力をカットしつつ、非常に静粛な運転ができる。

 アクア用としても、反転出力の温度コントローラが売っている。これは、温度が設定温度以上になるとONするものだが、温度設定が固定式のものが多く、その設定温度も低すぎることが難点である。

※電圧コントローラは、照明器具の明るさ調整器や、はんだごての温度調節器などが利用できる。


照明時間の昼夜反転法
 これは気温の下がる夜に照明を点灯させることで水温の上昇を防ぎ、電気代も節約しようというもので、冬場でも使える合理的方法である。
 CO2を逃がすためのエアポンプを動作させる場合は、夜間にOFFとなるので、睡眠の妨げになるという問題も起こらない。
 この方法では、昼間、あまり明るくならない場所に水槽を置く必要がある。昼と夜がはっきりしないと、魚にストレスをかけやすい。




1999/8/15 ブラックウオーター

 予備水槽にピート濾過を実施、数日で水が色づきはじめ、琥珀色の透明なブラックウオータが完成した。8.0近くあったPHはみるみる下がり、今では7.2で安定している。水槽の魚たちも発色が良くなったようだ。このブラックウオーター、魚が生き生きとするし結構よいように思う。

 ブラックウオーターではアカヒレやグローライトテトラなど赤やオレンジ系の魚がよく似合い、とても美しい。反面、ネオンテトラのような青く光る魚はどうもミスマッチのような感じだ。




2000/6/23 濾過装置の選択

選択の基本
 市販の商品では、物理濾過と生物濾過を兼用させているものが多いが、これは必ず明確に分離して使えるものを選択する。それは、物理濾過をするためのプレフィルタが、何らかの形で実装できればいい。物理濾過と生物濾過を一緒にしてしまうと、濾材の定期的な交換が必要になり、交換によって水槽のバランスを崩す危険がある。

 濾材を詰める容器の形状によって、濾過能力は大きく変わる。例えば、同じ量の濾材であっても、水の入力面積が狭く深い形のものより、面積が広く浅い形の方が、高い濾過能力が期待できる。それは、濾過層が深いと、酸素が上層部で消費されてしまい、底層部まで十分行き届かないことがあるためである。濾過能力は、濾材の量(濾過面積)だけでなく、このように入り口の面積によっても大きく影響される。

 入り口が狭くて深い容器でも、水量が十分確保されていれば、深部まで濾過を機能させることが出来る。外部フィルタでは、入り口が狭く、濾材が深くなりやすいので、水量の確保は非常に重要である。特に、水の抵抗になりやすいプレフィルタの詰まりには、注意する必要がある。


外部式フィルタ
 外部式フィルタは構造上CO2が逃げにくく、水槽の上面がすべて照明を載せるスペースにできることから、水草水槽に適した濾過装置である。

 いろんなメーカから商品が出ているが、破損したときの交換部品が豊富に揃っているものを選ぶ。その点でいえば、フルーバルかエーハイムを選んでおけば無難※。ただ、エーハイムはブランドイメージが強いせいか、高価なので、わが家ではフルーバルを使っている。

※ブルーバルもエーハイムも新型にモデルチェンジされており、評価の定まった旧型の在庫がなくなりつつある。新型では、濾材を専用品とし、定期交換が必要なものと位置づけて、消費を促すような形が色濃くなっている。旧型をお勧めする。(写真はフルーバルの旧型)

 フルーバルの機種と水槽の実質的な対応表を次に示す。

水槽サイズ飼育個体数機種
45cm水槽(約30L)15匹まで103
60cm水槽(約50L)25203
90cm水槽(約150L)75403
120cm水槽(約200L)100403+203
 飼育個体数は、小型カラシンの場合の目安。
 60cm水槽でもう少し魚を増やしたい場合、303にすればいい。但し、濾過装置を大きくする(濾材を増やす)ことで、飼育個体数を際限なく増やせるかというと、そうはならない。濾材に発生するバクテリアは酸素を消費するので、水槽サイズの割に大きい濾過装置を付けた場合は、水中の酸素をすぐに消費してしまい、酸欠になりやすいことも一つの要因である。


基本セッティング
 内部はコンテナで分かれていてもいなくても、基本的に全て生物濾材を詰める。構成の詳細はこちらを参照。

 物理濾過は、吸入口にスポンジのプレフィルターを付けて行う。外部式フィルタでは内部で物理濾過をすると容積が無駄になるし、メンテがしにくくなる。このプレフィルターはフルーバル製のものが市販されている。

 排水パイプのエンドキャップは、外して使うのが基本。排水パイプを利用した高効率なCO2溶解システムもあるので参考にして欲しい。

メンテナンス
 排水パイプから出る水に注意し、水量が減ってきたら、吸入口に取り付けたプレフィルターを取り外して洗う。詰まったまま放置しておくと、濾材のバクテリアが酸欠で死んでしまうので、これだけはくれぐれも手を抜かないで欲しい。
 フルーバルのプレフィルターは目の粗さが適当であり、詰まりにくく、優秀。

 外部フィルタは半年に一回くらい点検する。フィルタを取り外して分解し、中のコンテナを引き上げていったん外に出す。これは、底面の編み目に詰まっていたゴミを落とすことが目的。すなわち、コンテナを引き上げることで水が逆流し、編み目に詰まっていたゴミが落ちる(逆洗)。フィルタ本体容器のなかに残った水は、捨てる。

 洗車スポンジ濾材を観察することで、バクテリアの発生状況がわかる。好気性のバクテリアは、酸素の豊富な下段から発生してくるので、褐色のグラデーションが観察できる。

 インペラー周辺や、本体容器の内側が汚れている場合は、洗う。但し、コンテナに詰めたスポンジ濾材に触れたり、水道水をかけてはならない。



上面式フィルタ
 セットで売っている水槽を買ってくると大抵付いてくるもので、安い装置だが、潜在的な濾過能力は非常に高い。それは、水の入力面積が広いことと、濾材が空気に近い場所に配置され、酸素の供給が十分行われることによる。

 そのため、濾材の容積が同じ場合、外部式フィルタより高い濾過能力を発揮できる。さらに、濾材や水槽の水が酸欠になりにくいという利点もある。

 欠点はCO2を逃がしやすいことだが、水を濾過装置の底面にふれるまで入れることである程度カバーできる。水槽上面のスペースを占拠するため、照明を置くスペースが少なくなるが、工夫次第で水草水槽にすることも可能だ。

基本セッティング、メンテナンス
 こちらを参照。標準で付いてくる白いウールマットはトラブルの原因になるので使わない。



1999/7/30 究極の濾材を発見?

濾材の基本的性質
 1999/7/30 東京ビックサイトで開催されている下水道展に行く機会があり、濾材を作っている専門メーカの話を聞く機会があった。それによると、


 ということである。結局、濾過面積として有効なのは流れている水が接触する表面の皮一枚ということになる。たとえ濾材の内部に水があっても、表面のバクテリアによって酸素を消費されてしまうため、内部では機能しないのだ。濾過の性能は形状で決まる要素が強く、材質は直接には関係しない。

究極の濾材を考える
 以上のことをふまえてアクア用生物濾材の理想特性を考察してみた。

  1. 単位体積あたりの濾過面積が大きいこと。
     アクア用では濾過装置の容積が限られているため、濾過能力に直接影響する重要な特性である。濾過面積は濾材の粒子が細かいほど大きくなるが、通水が悪くなって詰まりやすくなるので、バランスが難しい。サイズとしては5mm〜10mm程度が適当だろう。
  2. 目詰まりによる性能の劣化が少ないこと。
     どんな濾材でもバクテリアが増えてくると表面が目詰ってきて、通水性が落ち、濾過面積が減少してくるが、この劣化がすくないほどいい。濾材の形状や粒子のサイズに大きく関係する。
  3. 表面が多孔質であること。
     表面が多孔質だとバクテリアの定着が良いため濾過が早く立ち上がる。
  4. 化学的に安定であること。
     硝酸塩、炭酸塩などの溶出物があったり、濾材自身が劣化してしまうものは使いにくい。

 以上の考察をもとに、アクア用として売られている濾材をチェックしてみたが、残念ながらこの条件をみたすものは見あたらなかった。中には、生物濾材として適さないものがある。お勧めできない濾材を次に挙げておく。
 身の回りでいい素材はないかと探してみたところ、理想的な素材を見つけた。
 このスポンジはカーシャンプーを買ったときオマケで付いてきたもので、小さい気泡の中に大きい気泡が適度に入り交じっているのが特徴。多孔質であるため濾過の立ち上がりが早い。すなわち 3 の特性を満たしている。

 大きい気泡のおかげで、粒子のサイズが小さくても通水性が極めていい。濾材の内部まで水がよく通るため、酸素が濾材の内部にまで供給される。そのため、濾材の内部まで濾過面積として作用し、広い濾過面積が確保できる。しかも、大きい気泡は詰まりにくいサイズであるため、この性能は長期にわたり持続すると予想される。

 いままで、濾材の内部まで有効に機能するものは、存在しなかった。すなわち、もっとも重要な 1,2 の特性を高いレベルでクリアしている。

 4 の特性(化学的安定性)ついては、テストしてみたところ、問題ないことがわかった。
 この濾材は我が家のスタンダードとして今後すべてのシステムで使用して行くつもりだ。



1999/7/3 ADA CO2添加システム

 高価な設備だが、CO2を多量に必要とする水草を育成するためには欠かせないものであり、その効果は大きい。CO2添加システムでは、添加量をコントロールするスピードコントローラが最も重要だが、ADAのこの機種は、まずますの性能を有している。

 個人的には、発酵式CO2添加装置により運用することをお勧めする。こちらの方がランニングコストが安いし、コケの抑制効果もある。


インバータ式ライトのメリット

 メーカは特に宣伝していないが、インバータ式には次のようなメリットがある。

消費電力が低い
普通の2灯式ライトで18Wの蛍光灯を2本点灯させたときの消費電力は、36Wではない。安定器のロスが結構大きく、プラス1本分くらいはロスが出ていると思われる。インバータ式では、この部分のロスが少ない分、消費電力が低くなる。

発熱が少ない
通常式のライトは安定器の分だけ余計に発熱するため、このせいで水槽からの放熱が妨げられ、夏場に問題となる。インバータ式だとロスが少ないので発熱も少ない。

光量が増える
インバータ式の消費電力は低いので、同じ電力なら、インバータ式の方が明るくなる。

蛍光灯の寿命が長い
発熱が少ないということは、寿命の延長につながるから、蛍光灯代が節約できる。しかもインバータ式にはスタータがないのでこの消耗部品の費用は最初から存在しない。

インバータ式の欠点は、価格が高いことと、インバータの回路が壊れやすいことである。電気や消耗品代が節約できても、回路が壊れると修理代が高く付いてしまう。特に気を付けたいのは、水の混入。内部に少しでも水が入ると、プリント板のところで結露して、故障、漏電、火災の原因になる。


 2001/1/30 我が家のインバータライトが故障
 分解してみると、プリント板にびっしり水滴が付いていた。ライトの保証期間が短いのは、こういうことが起こる可能性が高いためだろう。電気接点やプリント板の部分は、できれば防水コートしておきたい。




ブラインシュリンプの孵化方法

 孵化タンクにより孵化させているブラインシュリンプのタマゴ。
 孵化率を上げるポイントは、エアレーションの強さにある。水がゆっくり回るようごく弱くするのがコツ。孵化するとき、卵からつり下がるような形の状態のときがあるが、エアレーションが強すぎるとこれが切り離されてしまい、歩留まりが悪くなるようだ。



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