W o d k a f i l t e r
(Nitratfilter)
für Süß - und Meerwasser
Dipl.-Ing. (FH) Lars Sebralla
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Der Nitratfilter für Süß - und Meerwasser
Nitrat (NO3-), genauer das Nitrat-Ion, bringt so manchen Süss- und Meerwasseraquarianer zur Verzweiflung. Die allgemeinen Funktionsmechanismen der Nitratentstehung (Nitrifikation) und der biologischen Nitratentfernung (Denitrifikation) werden im folgenden erläutert. Unter anderem werden Funktionsweise und Bau des Wodkafilters (Nitratfilters) genau beschrieben, welcher sowohl im Süß- als auch im Meerwasseraquarium einsetzbar ist. Er ermöglicht z.B. in einem Steinkorallenbecken einen hohen Fischbesatz mit bis zu fünf Fütterungen oder bei einem Diskusbecken bis zu 10 Fütterungen täglich. Der Nitratgehalt im Aquarienwasser ist trotzdem kaum nachweisbar. Der Nitratgehalt steigt nicht an und dies alles ohne Wasserwechsel.
Allgemeines
Viele Aquarianer haben Probleme mit dem Nitratgehalt in ihrem Süss- und Meerwasseraquarium. Auswirkungen zeigen sich z.B. im verstärkten Algenwuchs (Pinselalgen, Fadenalgen etc.) oder im schlechten Korallenwuchs. Oft hilft nur der Teilwasserwechsel mit nitratfreiem Wasser, welches z.B. durch Umkehrosmose erst erzeugt werden muß. Oder die Fische im Aquarium, vor allem im Meerwasserbereich, werden auf "Diät" gesetzt, um dem Nitratanstieg entgegenzuwirken. Dies ist aber nicht mit dem Tierschutz zu vereinbaren. Der Aquarianer soll seine Fische nicht mästen, aber auch nicht am Hungertuch nagen lassen. Um dies zu umgehen, wird manchmal sogar auf einen Fischbesatz völlig verzichtet; auch dies sollte nicht die letzte Konsequenz für die Aquaristik sein.Verschiedene Kunstharze finden Einsatz bei der Nitratentfernung. Sie können das Ausgangswasser von Nitrat befreien, aber auch direkt in den Filterkreislauf eingesetzt werden. Dort entfernen sie kontinuierlich das anfallende Nitrat-Ion. Kunstharze, genauer Ionenaustauscher, reichern dabei das Wasser aber mit Salzen an und verschieben somit das Ionengleichgewicht, d. h. vereinfacht gesagt, den Salzgehalt. Auch hier kann nicht auf einen Wasserwechsel verzichtet werden, da sonst das Aquarienwasser immer salziger wird.
Diese Gründe waren der Anlaß, vor vielen Jahren einen Wodkafilter (Nitratfilter) zu entwickeln, den jeder Aquarianer kostengünstig und ohne großen Aufwand nachbauen kann. Weiterhin sollte der Nitratfilter sowohl im Süß- als auch im Meerwasseraquarium einsetzbar sein und in jeden Aquarienschrank passen. Bevor mit dem eigentlichen Bau begonnen wird, sollen zunächst die Grundlagen erläutert werden.
Nitrifikation
Nitrat entsteht direkt im Aquarium als Endprodukt der Nitrifikation. Nitrifikation heißt, vereinfacht gesagt, daß einige Giftstoffe im Aquarium in Nitrat umgewandelt werden. Diese Nitrifikation kann nur erfolgen, wenn ausreichend Sauerstoff (O2) vorhanden ist, d.h. im aeroben Bereich. Durch die Zugabe von Futter wird der Stickstoffkreislauf gestartet. Das erste Abfallprodukt, das im Aquarium durch die Zersetzung von Eiweißen, Pflanzen oder Futterresten sowie durch Fischausscheidungen und Verrottungsprozesse entsteht, ist das Ammonium-Ion (NH4+), wenn der pH-Wert unter 7 liegt. Liegt der pH-Wert über 7, so entsteht auch sehr giftiger Ammoniak (NH3), der viel giftiger als Ammonium ist. Bakterien der Gattung Nitrosomonas wandeln nun das Ammonium-Ion bzw. den Ammoniak mittels des im Wasser gelösten Sauerstoffs (O2) in das Nitrit-Ion (NO2-) um, alsoNH4+/NH3
NO2-
In einem nächsten Schritt wandeln Bakterien der Gattung Nitrobacter das Nitrit-Ion mittels Sauerstoff (O2) in das weniger giftige Nitrat-Ion (NO3-) um, also
NO2- Das Nitrat-Ion reichert sich nun im Aquarium an und muß entfernt werden. Eine weitere Quelle für das Nitrat-Ion im Aquarium ist das Auftauwasser von Frostfutter und das Ausgangswasser. Bereits bei Konzentrationen von über 10 mg/L im Meerwasseraquarium und über 25 mg/L im Süßwasseraquarium können sich negative Auswirkungen zeigen.
Denitrifikation
Denitrifikation bedeutet, vereinfacht gesagt, die Umwandlung vom Nitrat-Ion (NO3-) in das harmlose Gas Stickstoff (N2). Diese harmlose Stickstoffgas atmen wir täglich in großen Mengen ein, da es zu 78,1% in unserer Atemluft enthalten ist.Diese Denitrifikation kann nur geschehen, wenn kein Sauerstoff (O2) vorhanden ist, d.h. im anaeroben Bereich. Somit kann eine Nitratentfernung in einem Aquarium fast nicht erfolgen. Es können beliebig viele Bakterienlösungen zur Nitratentfernung in das Aquarium gegeben werden: solange Sauerstoff vorhanden ist, kann kein Nitrat-Ion mit Bakterien abgebaut werden. Sobald das Aquarium sauerstofffrei ist, kann das Nitrat-Ion umgewandelt werden, aber dann erübrigt sich die Umwandlung, da alles Leben, welches der Aquarianer in seinem Aquarium anstrebt, bereits erloschen ist. Somit kann die biologische Nitratentfernung nur in einem separaten Filter geschehen, z.B. im Wodkafilter.
Bakterien z.B. der Gattung Microcockus denitrificans wandeln, vereinfacht gesagt, nun das Nitrat-Ion (NO3-) mittels einer organischen Kohlenstoffquelle (org. C) und zwei "Säure-Ionen" ("H+") in die Gase Stickstoff (N2) und Kohlenstoffdioxid (CO2, oft falsch als Kohlendioxid bezeichnet), sowie Wasser (H2O) um. Dies funktioniert aber nur, wenn kein Sauerstoff (O2) vorhanden ist, also
¯ Bakt. + kein O2
0,5 N2 + CO2 + H2O
Dies ist die Summenreaktion, die in einem biologischen Nitratfilter abläuft. Die Bakterien nutzen somit den Sauerstoff aus dem Nitrat-Ion zur Atmung, da das Wasser kaum Sauerstoff enthält. Diese Atmung bezeichnet man auch als Nitrat-Atmung.Das Kohlenstoffdioxid (CO2) und das Wasser (H2O) verbinden sich zur Kohlensäure (H2CO3), also
CO2 + H2O ® H2CO3 Diese Kohlensäure fördert in einem Süßwasseraquarium u.a. den Pflanzenwuchs, d.h. man hat zusätzlich noch eine kostenlose CO2-Düngung. Im Meerwasseraquarium wird die Bildung von Hydrogencarbonaten begünstigt und die Korallen wachsen besser. Der Carbonatgehalt (alte Bezeichnung, richtig: Säurekapazität bis pH 4,3) wird erhöht.
Kohlenstoffquelle
Als Kohlenstoffquelle für biologische Nitratfilter kommen heute verschiedene Stoffe zum Einsatz.Wichtig ist, daß die Kohlenstoffquelle gut zu dosieren ist, vom Aquarianer oder einer Dosiervorrichtung. D.h. die Menge an organischem Kohlenstoff muß von außen regelbar sein.
Werden Kohlenstoffquellen verwendet, welche sich dauerhaft im Nitratfilter befinden, z.B. Kunststoffbälle oder Paraffin, ist die Kohlenstoffquelle von außen nicht mehr regelbar. Die Bakterien können ständig Kohlenstoff aufnehmen. Sind nun nicht genug Nitrat-Ionen im Nitratfilter bzw. Aquarium vorhanden erzeugen die Bakterien giftigen Schwefelwasserstoff (H2S). Dies zeigt sich durch einen nach faulen Eiern stinkenden Geruch. Der Redoxwert liegt dann unter –80 mV. Die Bakterien wandeln dann kein Nitrat-Ion (NO3-) sondern ein Sulfat-Ion (SO42-) mit dem überschüssigen Kohlenstoff um. Sie nutzen jetzt den Sauerstoff aus dem Sulfat-Ion zur Atmung, da kein Nitrat-Ion mehr vorhanden ist. Diese Atmung bezeichnet man als Sulfat-Atmung. Das gleiche läßt sich beobachten, wenn der Durchfluß zu gering ist.
Ähnliche Probleme ergeben sich, wenn nur schlecht wasserlösliche Kohlenstoffquellen (z.B. Stärke) eingesetzt werden. Diese werden oft als Feststoff dosiert, und somit ist die Menge an gelöstem Feststoff nicht regelbar. Die Bakterien nutzen jetzt sowohl den Feststoff als auch den gelösten Anteil zur Energiegewinnung und benötigen somit Sauerstoff.
Essigsäure findet ebenfalls eine Verwendung als Kohlenstoffquelle. Bei der Umwandlung der Essigsäure können verstärkt giftige Nebenprodukte, z.B. Aldehyde entstehen, welche in das Aquarium gelangen.
Geeignet als Kohlenstoffquelle sind besonders Alkohole. Methanol als einfachster Alkohol ist giftig für Mensch und Tier und sollte deshalb nicht eingesetzt werden. Es bestehen große Gefahren für den Anwender. Ethanol (Trinkalkohol) ist eine ideale Kohlenstoffquelle. Sie läßt sich von außen mit einer Spritze oder Dosierpumpe einfach dosieren, und bei der Zersetzung entstehen keine giftigen Nebenprodukte. Reiner Alkohol (Ethanol) ist in der Apotheke erhältlich, leider sehr teuer und somit unwirtschaftlich für den Aquarianer. Der viel billigere Industriealkohol hat Inhaltsstoffe, damit er nicht trinkbar ist, er ist vergällt. Diese Stoffe sind giftig für das Aquarium. Somit bleiben nur die Alkoholsorten aus dem Supermarkt. Aroma- und Farbstoffe im Alkohol können ebenfalls negative Auswirkungen auf das Aquarium haben. Deshalb sollte kein Likör, Himbeergeist etc. verwendet werden. Wodka ist die sauberste und billigste Lösung, da er keinen Zucker- oder Aromazusatz enthältt, weiterhin ist es sehr kostengünstig.
Planung des Wodkafilters
Der Wodkafilter wird kontinuierlich betrieben, d.h. er arbeitet ständig im Gleichgewicht, ohne Sauerstoff. Somit sind die Bakterien immer im sauerstofffreien, d.h. anaeroben Wasser. Würde der Filter diskontinuierlich betrieben, d.h. das Wasser im Filter wird z.B. alle 12 Stunden vollständig gegen Aquarienwasser ausgetauscht, werden die Bakterien ständig dem Sauerstoff ausgesetzt. Jetzt muß das Wasser im Filter erst wieder sauerstofffrei sein, bevor Bakterien das Nitrat-Ion umwandelt können. Dies ist eine sehr unwirtschaftliche Methode.Der Wodkafilter besteht am einfachsten aus einem oder zwei herkömmlichen Außenfiltern (EHEIM, Fluval etc.) oder einem Behälter (Kanister, kleines Faß) mit getrennter Förderpumpe bzw. Tauchpumpe oder einem Behälter in Verbindung mit einem Außenfilter. Das Volumen richtet sich nach der Beckengröße, der Menge an Filtermaterial und dem zu erwartenden Nitratanfall. Für große Aquarien eignen sich z.B. die Außenfilter EHEIM 2250 und 2260 mit 12 bzw. 18 Liter Filtervolumen.
Damit der Filter sauerstofffrei wird, muß das Wasser möglichst lange im Filter verweilen. Um dies zu erreichen wird der Filterausgang mit dem Filtereingang verbunden, der Wodkafilter pumpt im Kreis (siehe Abbildung 1).
Abb. 1
Damit nitratreiches Wasser in den Wodkafilter und nitratfreies Wasser aus dem Wodkafilter gelangt, müssen zwei T-Stücke eingesetzt werden. Wichtig ist, daß das T-Stück für den Auslauf in das Aquarium deutlich höher montiert ist, damit das entstehende Stickstoffgas entweichen kann. Sammeln sich die Gasblasen im Filter, kann die Umwälzung des Nitratfilters gestört werden oder sogar zum Stillstand kommen (Abb. 2).
Abb. 2
1 Rücklauf ins Aquarium
2 Zulauf aus AquariumInnerhalb des Filters muß eine hohe Strömungsgeschwindigkeit herrschen (nicht zu verwechseln mit der Durchflußmenge aus dem Aquarium). Diese starke Strömung verhindert, daß der Filter verstopft und versorgt gleichzeitig das gesamte Filtermaterial mit Nitrat-Ionen und Wodka. Somit kann auf kleinstem Raum ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden. Um überschüssige Bakterien entfernen zu können, sollte am Ende des Filtergefäßes Filterwatte eingebracht werden (in Abbildung 2 grau dargestellt). Diese kann bei Bedarf ausgetauscht werden und verhindert ein Verstopfen des Filters.
Filtermaterial
Das Filtermaterial sollte eine möglichst große Oberfläche für Bakterien besitzen. Je mehr Bakterien Platz haben, desto kleiner wird der Filter. Auch darf das Filtermaterial keine Stoffe an das Wasser abgeben. Bei einigen Filtersubstraten kann es zu Reduktionen einiger Inhaltsstoffe kommen, somit sollte das Filtermaterial absolut stabil sein und Süss- oder/und Meerwassertauglich sein. Wird ein Glasmaterial, z.B. Sinterglas (Siporax, Fa. sera) verwendet, reichen in der Regel für ein 300 l Aquarium 6 Liter und für ein 1000 l Aquarium 12 Liter Siporax. Bei Aufzuchtaquarien und gut besetzten Cichlidenaquarien muß mehr Filtermaterial verwendet werden. Da das Filtermaterial aus Glas ist, ist es sowohl für Süss- als auch für Meerwasseraquarien geeignet. Keramikröhrchen sehen ähnlich wie Siporax aus sind aber ungeeignet !!!
Dosierung
Die Dosierung des Wodkas erfolgt direkt in den Wodkafilter durch ein 3. T-Stück mittels einer Spritze oder einer Dosierpumpe. Das T-Stück sollte einen Abgang für einen 4/6 mm Schlauch (Luftschlauch) besitzen (z.B. von Fa. Aqua Medic). Die Menge des Wodkas variiert je nach Filtergröße und täglicher Nitratmenge, meistens liegt sie zwischen 2 bis 5 ml pro Tag. Diese Zugabe sollte mindestens zweimal täglich erfolgen, z.B. wenn die Fische gefüttert werden. Wichtig ist, daß ein Rückschlagventil und ein Absperrhahn zwischen T-Stück und Spritze montiert wird. Das Rückschlagventil verhindert das Austreten von Wasser aus dem Filterkeislauf, wenn die Spritze neu befüllt wird. Der Absperrhahn verhindert, daß Wodka unkontrolliert in den Wodkafilter diffundieren kann. Dieser ist immer geschlossen, nur zum Dosieren wird er kurz geöffnet. Bei der Verwendung einer Dosierpumpe wird nur ein Rückschlagventil benötigt.
Durchflußmenge
Die Durchflußmenge durch den Wodkafilter, nicht zu verwechseln mit der Strömungsgeschwindigkeit im Wodkafilter, muß sehr gering sein. Nur wenn kein Sauerstoff im Nitratfilter vorhanden ist, wird das Nitrat-Ion abgebaut. Die Durchflußmengen liegen meistens zwischen 1 bis 1,5 Liter Aquarienwasser pro Stunde je 1 Liter Siporax. Dies ist ein Richtwert und ist natürlich abhängig von der Größe des Wodkafilter und der Nitratbelastung.
Bau des Wodkafilters
Der oder die Filter/Behälter werden miteinander verbunden und die drei T-Stücke eingesetzt. Die Verbindungsschläuche müssen einen Innendurchmesser von mindestens 12 mm besitzen, besser sind 16 mm. Der handelsübliche Aquarienschlauch 12/16 hat 12 bzw. der Schlauchtyp 16/22 besitzen 16 mm Innendurchmesser. Anschließend werden die Behälter mit Siporax und Filterwatte bestückt. Damit die Filter einzeln entnommen werden können, sollten Absperrhähne mit Trennkupplung eingebaut werden, siehe Abbildung 3.Abb. 3
1 Zulauf aus Hauptfilter |
4 Siporax |
Das Wasser für den Wodkafilter sollte bereits von Schwebstoffen gereinigt sein. Nun wird der Auslauf aus dem Hauptfilter (Abb. 4 Nr. 3) mit einem T-Stück mit dem Wodkafilter verbunden (Abb. 4 Nr. 4). Ein Absperrhahn mit Trennkupplung ist auch hier von Vorteil. Die Schlauchstärke sowohl des Zulaufes als auch innerhalb des Wodkafilters sollte 12/16 oder 16/22 mm betragen. Der Auslauf des Wodkafilters (Abb. 4 Nr. 9) muß 9/12 mm sein und die Auslauföffnung sich oberhalb der Wasseroberfläche befinden. Im Auslauf muß ein Absperrhahn (Abb. 4 Nr. 10) montiert werden, um die Rücklaufmenge steuern zu können. Die vollständige Montage ist in Abbildung 4 dargestellt. In dem gestrichelten Quadrat ist der Wodkafilter dargestellt.Abb. 4
1 Zulauf Hauptfilter |
6 Wodkadosierung |
Der Wodkafilter kann auch unabhängig vom Hauptfilter betrieben werden. Dieses System kann an jedes Aquarium ohne großen Aufwand montiert werden und läuft völlig unabhängig vom Filtersystem. Auch kann solch ein Wodkafilter innerhalb einer Zuchtanlage sehr effektiv genutzt werden. Bei gleichen Wasserverhältnissen (Härte, pH, Salzgehalt) kann der Filter z.B. täglich an ein anderes Aquarium angeschlossen und der Nitratgehalt langsam gesenkt werden. Sodann wird das Aquarium direkt mit den Zulauf des Wodkafilters verbunden, siehe Abbildung 5.Abb. 5
1 Zulauf Hauptfilter |
6 Wodkadosierung |
Anlaufphase
Nach dem Anschließen des Wodkafilters an das Aquarium wird er mit Wasser befüllt. Da auf dem Filtermaterial noch keine Bakterien leben, müssen sich erst einige Bakterien bilden. Der Durchfluß durch den Wodkafilter wird nicht gedrosselt. Somit können sich Bakterien ansiedeln. So läuft der Wodkafilter für 2 bis 3 Wochen ohne Dosierung von Wodka. Der Durchlauf wird anschließend auf 1 - 1,5 Liter Aquarienwasser pro Stunde je 1 Liter Siporax eingestellt. Die Durchflußmenge muß z.B. mit einem Meßbecher überprüft werden. So läuft der Wodkafilter für 2 bis 3 Tage ohne Dosierung von Wodka.
Schneller und effektiver kann der Wodkafilter gestartet werden, wenn der Filter zur Hälfte mit eingelaufenem Siporax z.B. aus dem Hauptfilter bestückt wird. Ist kein Siporax vorhanden, kann ein Teil des neuen Materials zur Besiedlung mit Bakterien für 2 Wochen in den Hauptfilter eingebaut werden. Auch das Auswaschen von Filterwatte oder Filterschwämmen in einen Eimer mit Aquarienwasser beschleunigt das Anlaufen. Mit dem Waschwasser wird der Wodkafliter mit dem Siporax befüllt und einen Tag ohne Rücklauf ins Aquarium betrieben. Der Durchlauf wird bei besiedeltem Siporax auf 1 - 1,5 Liter Aquarienwasser pro Stunde je 1 Liter Siporax eingestellt. Die Durchflußmenge muß ebenfalls, z.B. mit einem Meßbecher, überprüft werden. So läuft der Wodkafilter für 2 bis 3 Tage ohne Dosierung von Wodka. Nach dieser Wartezeit ist der Filter sauerstofffrei (anaerob) und es haben sich Bakterien gebildet. Jetzt wird mit der v o r s i c h t i g e n Wodkadosierung begonnen, um den Wodkafilter zu starten.Bei einem Filtervolumen bis 6 Liter Siporax werden 1 ml und bis 12 Liter Siporax 2 ml Wodka zugegeben und nach einer, zwei und drei Stunden am Filterausgang (Abb. 3 Nr. 9) das Wasser auf Nitrit und Nitrat geprüft. Am einfachsten ist die Verwendung von Nitrat-Meßstreifen der Fa. Merck (Apotheke). Diese besitzen auch ein Nitritfeld. Da der Wodkafilter noch nicht richtig arbeiten kann, entstehen erst Nitrit-Ionen im Auslauf, es färben sich somit beide Felder des Meßstreifens rosa/rot. Dies ist das erste Anzeichen, daß der Wodkafilter zu arbeiten beginnt, was aber einige Tage dauern kann, und ist abhängig von der Bakterienmenge. Sollte sich der Teststreifen nach 2 Tagen nicht verfärben, ist die Wodkadosierung, wenn möglich, alle sechs Stunden zu wiederholen und vorsichtig zu erhöhen, bis eine Verfärbung eintritt. Die Bakterien wandeln das Nitrat-Ion (NO3-) nur zum Nitrit-Ion (NO2-) um, also
NO3-® NO2- Zur Sicherheit sollte dann auch der Nitritgehalt im Aquarium mit einem Tropftest überprüft werden. Ist Nitrit im Aquarium nachweisbar, erfolgt eine erneute Wodkadosierung erst nach dem Nitritabbau. Zusätzlich wird der Rücklauf des Wodkafilters ins Aquarium geschlossen. Dies ist aber bis heute bei keinem Filternachbau nötig gewesen. Ich möchte aber darauf hinweisen.
Sollte der Wodkafilter Anlaufschwierigkeiten haben, kann nach der Wodkadosierung der Rücklauf ins Aquarium geschlossen werden. So haben die Bakterien mehr Zeit, das Nitrat-Ion umzuwandeln. Nach 3,6 oder 9 Stunden wird der Auslauf geöffnet und überprüft. Es muß dann die Durchflußmenge neu eingestellt werden.
Sobald beide Felder des Teststreifens weiß bleiben, arbeitet der Wodkafilter.
Nun muß die Wodkamenge, welche mindestens zweimal täglich dosiert werden sollte (z.B. bei der Fütterung), soweit angehoben werden, daß der Auslauf aus dem Wodkafilter möglichst lange nitratfrei bleibt. Nur solange sich Wodka im Wodkafilter befindet, kann er Nitrat abbauen. Ist der Wodka z.B. nach zwei Stunden verbraucht, befindet sich im Auslauf die gleiche Menge Nitrat wie im Aquarium. Der Teststreifen aus dem Aquarium und dem Wodkafilter zeigen somit keine Unterschiede.
Dauerbetrieb
Der Nitratgehalt im Aquarium nimmt nun stetig ab und die Bakterien im Wodkafilter vermehren sich sehr stark. Ist die Strömungsgeschwindigkeit im Filter stark gesunken, erkennbar an sichtbaren Bakterienfäden oder Bakterienbelägen im Schlauch, muß die Filterwatte ausgetauscht werden. Dabei muß das Wasser im Filter verbleiben und darf nicht durch frisches Aquarienwasser ersetzt werden, da neues Wasser zuviel Sauerstoff enthält und die Bakterien ihren Nitraabbau kurzzeitig einstellen.Durch den sinkenden Nitratgehalt benötigen die Bakterien auch immer weniger Wodka. Deshalb muß auch die Wodkamenge reduziert werden. Sind zuwenig Nitrat-Ionen und zuviel Wodka vorhanden, stinkt der Auslauf nach faulen Eiern. Spätestens jetzt muß die Wodkamenge stark reduziert werden. Der Wodka kann auch mit Wasser verdünnt werden, um eine einfache Dosierung zu erreichen. Sollte im Aquarium noch Nitrat nachweisbar sein und der Wodkafilter dennoch nach faulen Eiern stinken, muß der Durchfluß erhöht werden, damit mehr Nitrat-Ionen in den Wodkafilter gelangen. Weiterhin sollte die Strömungsgeschwindigkeit im Wodkafilter geprüft werden. Bei Bedarf kann auch die Filterwatte ausgetauscht werden.
Stabiler pH-Wert durch Wodkafilter
Durch den Einsatz des Wodkafilters wird der pH-Wert stabilisiert. Dies läßt sich wie folgt erklären:Bei der Umwandlung von einem Nitrat-Ion (NO3-) werden zwei "Säure-Ionen" (2 H+) verbraucht:
NO3- + org. C + 2 H+
¯ Bakt. + kein O2
0,5 N2 + CO2 + H2ODas Kohlenstoffdioxid (CO2) und das Wasser (H2O) verbinden sich zur Kohlensäure (H2CO3), also
CO2 + H2O ® H2CO3 Kohlensäure ist sehr instabil und zerfällt in ein "Säure" (H+) und ein Hydrogencarbonat-Ion (HCO3-), also
H2CO3® H+ + HCO3- Somit werden zwei "Säure-Ionen" für die Umwandlung eines Nitrat-Ions benötigt, es entsteht aber nur ein "Säure-Ion". Durch diese "Vernichtung" einer "Säure" wird der pH-Wert leicht angehoben bzw. stabilisiert, d.h. die Karbonathärte wird erhöht. Die Anhebung des pH-Wertes liegt in der Regel zwischen 0,05 und 0,2 pH-Einheiten.
Dosierpumpe und Redoxsteuergerät
Um sich die "Arbeit" durch das Messen und Dosieren zu erleichtern, kann der Wodkafilter auch mit einem Redoxsteuergerät in Verbindung mit einer Dosierpumpe für den Wodka betrieben werden. Hier steuert das Redoxsteuergerät iks aquastar die benötigte Wodkamenge in Abhängigkeit vom Nitratgehalt anhand des Redoxwertes im Auslaufwasser.Der Arbeitsbereich sollte zwischen plus 100 bis minus 50 Millivolt (-50 mV) liegen. Er darf nicht länger unter –80 mV liegen, da sonst die Sulfatatmung einsetzt und giftiger Schwefelwasserstoff entsteht. Der eingestellte Soll-Redox-Wert sollte bei ca. +100 mV liegen, da nach der Dosierung der Redox-Wert weiter fällt. Der Wodka sollte mit mindestens fünf Teilen Wasser verdünnt werden, um einen zu staken Abfall des Redox-Wertes zu verhindern
Urlaubszeit
Eine wichtige Frage ist, was der Aquarianer im Urlaub mit seinem Wodkafilter macht. Besteht keine Möglichkeit, die Bakterien weiterhin mit Wodka und Nitrat sicher und kontrolliert (Steuergerät) zu versorgen, wird der Wodkafilter ohne eine Dosierung von Wodka weiter betrieben. Nach Beendigung des Urlaubs wird der Wodkafilter wie unter Anlaufphase beschrieben, einfach wieder neu gestartet. Es kann aber sofort mit der Wodkadosierung begonnen werden.
Überdosierung des Wodkas
Gelangt Wodka unkontrolliert in das Aquarium, kommt es zu einer starken Bakterienvermehrung innerhalb kurzer Zeit im Aquarium, das Wasser wird trübe. Diese Bakterien benötigen viel Sauerstoff und somit kann es im Aquarium zu einem Sauerstoffmangel kommen. Jetzt muß ein Teilwasserwechsel erfolgen und das Aquarienwasser stark belüftet werden.Aus diesem Grund darf die Dosierung des Wodkas nie "übertrieben" werden oder der Wodkafilter zu schnell angefahren werden. Sind keine Bakterien im Wodkafilter vorhanden, kann der Wodka nicht abgebaut werden und gelangt somit ins Aquarium.
