Ozon

Zwemmen tussen de vissen

Zwemmen tussen de vissen van grootschalige waterwissels. En het is hier waar één van de meest krachtigste oxidatoren van Moeder Natuur om de hoek komt kijken: ozon.

“Wanneer het statisch geladen ozonmolecuul in aanraking komt met iets ‘oxideerbaars’, zal de spanning uit het ozonmolecuul onmiddellijk in deze richting overspringen.” Wat is ozon?

O3zon Een helder overzicht In het kader van deze zwemvijverspecial vond ik het gerechtvaardigd om ozon opnieuw onder de aandacht

en de daaraan gerelateerde vervuiling! Het gewicht dat een Koi zal hebben bij een verder toenemende lengte is exponentieel. Met dit gegeven in het achterhoofd zul je begrijpen dat een filter constant moet adapteren aan de veranderingen die het vijverbiotoop ondergaat. Elke ondersteuning hierin is welkom. Onze filtersystemen zijn doorgaans berekend op het afvangen van vast vuil, zoals bladeren en uitwerpselen, evenals op de omzetting van ammonium en nitriet in de stikstofkringloop. Vervuiling is echter meer dan dat. Wat dacht je immers van al die andere opgeloste stoffen, zoals ijzers, fosfaten, residuen en kleurstoffen. Ook de kleinste afvaldeeltjes, beter bekend onder de noemer zweefvuil, worden door onze conventionele filters niet altijd onderschept. De aanwezigheid van deze stoffen kan doorgaans alleen worden beperkt door middel

te brengen. Omdat we ons in de zwemvijver lijfelijk in hetzelfde water als onze Koi onderdompelen, streven we naar helder water en een hoge hygiënische waarde. In zwemwater wordt dit doorgaans bereikt door het gebruik van chloor. Je zult echter begrijpen dat dit met het oog op onze dierbare Koi geen optie is. Ozon vormt dan een goed alternatief. Maar wat is ozon? En wat zijn haar toepassingen? Een overzicht. TEKST TIEBO JACOBS FOTO’S DENNIS BARTEN, MARTIN DE JONG

Ozon is kostbaar, dat weten we allemaal. Maar door nieuwe ontwikkelingen is deze vorm van waterbehandeling het afgelopen half jaar financieel stukken aantrekkelijker geworden. In het verdere verloop van dit artikel maak je niet alleen kennis met ozon en haar fysische en chemische eigenschappen, ik bespreek ook de nieuwste ontwikkelingen op ozongebied, zoals de inliner, de Ozon Microcel en de Ozon UV-C Redox TurbO3.

Koi Wijzer

Precedent Naarmate onze vissen groeien, worden er steeds hogere eisen gesteld aan de kwaliteit van ons water. Onze bioloog wordt alsmaar zwaarder belast en daarmee wordt ook de helderheid in het gevaar gebracht. Bedenk dat 20 Koi van 20cm goed zijn voor een visbezetting van slechts 2,5 kilo. Wanneer deze Koi echter groeien en de 40cm bereiken, staan dezelfde 20 visjes garant voor een slordige 22 kilo

58



Koi Wijzer

Een zuurstofmolecuul bestaat uit twee zuurstofatomen, hetgeen in de scheikunde wordt weergegeven als O2. Een ozonmolecuul bestaat uit drie zuurstofatomen en, zoals ze aan de logica verplicht is, wordt ozon in de scheikunde als O3 beschreven. Wanneer het statisch geladen ozonmolecuul in aanraking komt met iets ‘oxideerbaars’, zal de spanning uit het ozonmolecuul onmiddellijk in deze richting overspringen. Dit komt omdat ozon instabiel is en graag naar zijn oorspronkelijk vorm, namelijk twee zuurstofatomen (O2), wil terugkeren. Het oxideren - een vorm van verbranden - kan met allerlei soorten stoffen plaatsvinden: met zichtbare en onzichtbare stoffen; met organische en anorganische stoffen; maar ook met geur- en kleurstoffen; en micro-organismen, zoals virussen, schimmels en bacteriën. Hierbij komt het derde zuurstofatoom door ontlading los van het ozonmolecuul (O3) en bindt het zich aan een andere materie, waardoor van het ozon uiteindelijk alleen nog puur en stabiel zuurstof - O2 - overblijft. In de natuur komt ozon vrij onder zeer hoge spanning, bijvoorbeeld bij onweer. Het is dan waar te nemen door de specifieke, frisse geur die hierbij vrijkomt.

Er zijn drie methoden om ozon te genereren: 1. Stille elektrische ontlading. Bij deze methode gaat het om een apparaat dat met behulp van een hoge, wisselende spanning en de daaraan gerelateerde ‘stootionisatie’ ozon uit pure zuurstof of het zuurstofaandeel uit lucht (gasmix) genereert. Zo’n apparaat wordt ook wel een ozonisator genoemd. 2. Elektrolyse. De elektrolysecellen die de ozon produceren, worden met laagspanning gevoed. >

LINKSMIDDEN: De Ozon Microcel is een veilige vorm van ozon. Daarnaast is het een bijzonder energiezuinig product. LINKSONDER: Grafische weergave van een ozonmolecuul.

59



Zwemmen tussen de vissen

Zwemmen tussen de vissen

“Razend is Henk, en hij legt uit dat open ozon levensgevaarlijk is. Dergelijke verkoop zou een misdaad moeten zijn!”

De ozonproductie gebeurt ter plaatse omdat het te behandelen water tevens de brandstof is. Anders gezegd, er zijn geen verdere toevoegingen nodig (zoals bijvoorbeeld gassen). De Ozon Microcel maakt van dit principe gebruik. 3. UV-straling. Door middel van UV-licht met een golflengte van 185nm wordt lucht bestraald. Door Ozonmisdaden deze bestraling wordt een gedeelte van de in de Al vlug doet de rode draad van het gesprek zijn inlucht aanwezige zuurstof in ozon omgezet. De trede: veiligheid. Een uitgeprinte advertentie van UV-C Redox Turb03 berust op dit principe. Marktplaats.nl wordt tevoorschijn getoverd. In deze advertentie wordt een ozongenerator voor een spotOzonisatorprincipe prijs aangeboden. Het is uitermate vermakelijk en Om met name de inliner, beter bekend als statische even begrijpelijk om te zien hoe druk Henk zich kan mixer, eens onder de loep te nemen, heb ik een maken om dit amateuristische product, waarbij wordt afspraak gemaakt met Bourgounde Aquatechniek. gepropagandeerd dat je, om de kosten te drukken, er Een bedrijf gevestigd in Borne dat zich heeft ge- zelf wel een kastje omheen kunt bouwen. Razend is specialiseerd in ozontoepassingen ten behoeve van Henk, en hij legt uit dat open ozon levensgevaarlijk het houden van vissen. Bourgondes technieken zijn is. Dergelijke verkoop zou een misdaad moeten zijn! gebaseerd op het ozonisatorprincipe. Op het afge- Ozon is een schadelijke stof voor mens en dier die sproken tijdstip nader ik mijn bestemming. Nergens onder hoogspanning wordt verkregen. Onwetende echter verschijnt op mijn netvlies een bord voor- mensen, die denken goedkoop een ozonapparaat aan zien van het opschrift ‘Bourgounde Aquatechniek’ te schaffen, kunnen slachtoffer worden van de ernstige dat op dit industrieterrein gesitueerd zou moeten gevolgen die dit knutselwerk met zich mee zal brenzijn. Nader onderzoek wijst uit dat het geen bedrijf gen. De producten van Bourgonde Aquatechniek, is waar ik naar op zoek ben, maar gewoon een resi- door Henk zelf van A tot Z ontwikkeld, voldoen alle dentie van de man die mij heeft uitgenodigd en zelf aan de geldende CE-normen. De kast waarin de elekreeds 20 jaar Koi houdt. Wanneer ik de tuin betreed trode onder hoogspanning wordt gezet om de lucht en door enkele glinsteringen richtens een waterpar- om te zetten tot ozon, wordt afgesloten met een sleutij wordt gelokt, tref ik hier een vijver aan van om en tel waarvan de particuliere aankoper geen exemplaar nabij de 30 kubieke meter waarin, na telling, maar krijgt. liefst 230 Koi hun rondjes zwemmen en toch is de plas glashelder! Luchtledigheid? Tijd om deze man eens te vergezellen in zijn prieel, dat is omgebouwd tot showroom annex kantoorruimte, en te luisteren naar zijn verhaal. Henk Besselink is een elektroman in hart en nieren en hoewel gepensioneerd, blijft de techniek hem lokken. Zoals iedereen het zal ambiëren om zijn passies te kunnen combineren, heeft Henk de daad bij het woord gevoegd. Het is inmiddels negen jaar geleden dat Henk, destijds eigenaar van een elektronicafabriek, bij een erkend bedrijf in Duitsland vroeg naar de prijs van een ozoninstallatie. Achtduizend Duitse Mark, luidde het antwoord. Hierop zei Henk, die de techniek die erachter zit niet vreemd is: “Dan maak ik ze zelf wel!”

Koi Wijzer

zijn apparaten. Zo ontwikkelde Henk een luchtkoeler. Je hebt vast wel eens aan een luchtpomp gevoeld en geconstateerd dat deze erg warm, zo niet heet kan worden. Hiervoor heeft Henk een koeler ontworpen die de temperatuur van een luchtpomp gematigd houdt en zo de veiligheid alsmede de levensduur van de luchtpomp aanzienlijk verhoogt. Ook ontwikkelde hij de zogenaamde ‘Line Fitter’, die tussen het net en de luchtpomp kan worden geplaatst. Deze zorgt ervoor dat bepaalde luchtpompen de helft zuiniger worden in het verbruik. De werking ervan valt helaas onder zijn beroepsgeheim. Maar er zijn meer veiligheden voor wat betreft de lucht. Zo kennen de installaties van Bourgounde Aquatechniek terugslagkleppen op de luchtleidingen, zodat eventueel vocht niet terug kan lopen in de luchtpomp. Daarnaast moet de lucht door een droogfilter, opdat het aanwezige vocht in de aangezogen lucht de generator niet kan bereiken. Een deel van het in de lucht aanwezige vocht in de generator wordt namelijk omgezet tot salpeterzuur, hetgeen zich in de luchtleiding van de generator naar de reactor weer tot het ongewenste zwavelzuur kan omvormen. Henk durft te stellen dat indien deze droogfilter tijdig wordt vervangen, het apparaat nooit af gaat. Op deze wijze blijft namelijk ook de elektrode droog, zodat de hoogste opbrengst ozon en de daaraan gekoppelde oxidatie gewaarborgd blijft. Daarnaast heeft Henk nog een controleapparaat ontwikkeld, dat middels een simpel T-stuk in de luchtleiding de druk van de luchtpomp controleert en die, wanneer deze wegvalt, automatisch en binnen een fractie van een seconde ook de hoogspanningstrafo uitschakelt.

Veiligheid is zijn handelsmerk en Henk heeft er dan ook veel energie ingestoken zijn producten te innoveren op dit gebied. Lucht is een essentieel onderdeel van de ozonproductie en hier heeft Henk veel gewonnen ten aanzien van de veiligheid en levensduur van

60



Koi Wijzer

Inliner of statische mixer Tot voor kort was de toepassing van ozon voor particulieren een utopie. De prijs van een degelijke installatie lag ver boven de beurs van de welwillende hobbyist die zijn uiterste best deed om de beste omstandigheden voor zijn of haar Koi te creëren. Bovendien namen dergelijke installaties erg veel ruimte in beslag. Een effectieve reactor biedt namelijk veel contacttijd tussen het ozon en het water, opdat zoveel mogelijk oxidatie kan plaatsvinden en er zo weinig mogelijk ozon rest. De hoeveelheid ozon die daarbij komt kijken voor een gemiddelde vijver is minimaal. Op bijvoorbeeld een vijver van 30 m3 met een slechte reactor en een twaalfgrams-generator zal een veel lager rendement worden verkregen dan een vergelijkbare vijver met een tweegrams-generator en een goede reactor. Met de inliner is dat probleem verleden tijd. Deze statische mixer zorgt voor een optimale vermenging, terwijl de inhoud en de afmetingen van de reactor drastisch zijn verkleind. Henk heeft zijn installaties hiermee 35 procent effectiever kunnen maken. Was de vermenging voorheen 60 procent, is dit rendement nu tot 95 procent toegenomen. Door de RVS-constructie binnenin het 5,3mm dikwandige kunstof, dat zich nog het beste laat verwoorden als een schoepenrad, worden de luchtblaasjes en het ozon stukgeslagen, waardoor een optimale vermenging plaatsvindt. Een openbaring, zo stelt Henk. Niet alleen wordt de toepassing van ozon zo vele malen effectiever, ook hebben zijn installaties nu veel minder ruimte nodig. Voor eenzelfde toepassing heb je nu dus een kleinere ozongenerator nodig, waarmee ook de aanschafprijs aanzienlijk is >

61



Zwemmen tussen de vissen gedaald. Door verminderd restozon hebben de installaties een langere levensduur en behoeven zij minder onderhoud. Omdat bij het ontstaan van ozon zuurstof benodigd is en gewone lucht gemiddeld slechts 20,9 procent zuurstof bevat, kan de efficiëntie van de installaties door het toevoegen van puur zuurstof in plaats van lucht haast worden verviervoudigd. Ook noemt Henk nog dat er niet te veel lucht moet worden toegevoegd, daar dit tot luchtbellen zal leiden die weerstanden in de leidingen kunnen geven.

Ozon Microcel De Ozon Microcel maakt ozon van water. Via elektrolyse wordt het water (H2O) gesplitst in zuurstof en waterstof (H2 en O). En dankzij de Microcel komen er ook losse zuurstofatomen vrij (O, géén O2), die zich direct binden aan zuurstofmoleculen (O2) en zo dus ozon (O3) vormen. Helaas is dit naast de goedkoopste vorm van ozon ook de minst effectiefste gebleken. Eén ozoncel kan 20 mg ozon genereren, hetgeen erg weinig is wanneer je dit vergelijkt met een ozonisator, die gewoonlijk begint met 1 gram (1000 mg). De ervaringen zijn dat het apparaat niet toereikend is om het kiemgetal in een gemiddelde vijver te beïnvloeden. Daarvoor geeft het apparaatje simpelweg te weinig ozon af. Eén gram ozon is toereikend om 25 kuub te kunnen controleren. De Ozon Microcel is verkrijgbaar voor een enkele ozoncel tot en met vier cellen, en geeft daarmee dus tot 80 mg ozonproductie. Een simpel rekensommetje leert ons dan dat de Ozon Microcel als toepassing op een quarantainebak wel degelijk een geschikte rol kan vervullen. Het is daarbij erg simpel en veilig in vergelijking met de ozonisator. Een ander voordeel is dat ze nagenoeg geen stroom gebruiken. Wel moet worden opgemerkt dat deze ozoncellen met enige regelmaat moeten worden vervangen.

Ozon UV-C Redox Turb03 Dit slimme apparaat bestaat uit een 75 watt UV-lamp, een luchtpomp en de eerder besproken inliner. De lucht wordt tussen de UV-lamp en de kwartsbuis gebracht, alwaar deze onder een golflengte van 185nm wordt bestraald, waardoor een bepaalde hoeveelheid van de aanwezige zuurstof in deze lucht wordt omgezet naar ozon. Aan de onderzijde van de UV-lamp wordt het ozongas via een ozonbestendige terugslagklep naar de statische mixer gebracht. Doordat de lucht vanaf de pomp wordt gesplitst, wordt er ook een deel

Koi Wijzer

lucht rechtstreeks in de statische mixer gebracht. Deze heeft dus 2 ingangen: één voor lucht en één voor ozon. Door deze lucht vind een nog betere vermenging plaats. Wanneer er dan nog sprake is van restozon wordt dit tijdens het passeren van de UV-lamp vernietigd. Deze toepassing levert een ozonproductie van 0,6 gram (600 mg). Daarmee is hij voor de meeste koivijvers niet in het geheel voldoende om te controleren, maar is het een nuttige aanvulling op de bestaande processen en wordt het kiemgetal min of meer onderdrukt. Om deze ozon op te wekken, moet de lamp wel tweederde van zijn capaciteit inleveren, waardoor deze nog een effectief stralingsvermogen van 25 watt heeft. Ook moet je beseffen dat de lamp op de helft van zijn reguliere levensduur moet worden vervangen, daar deze, doordat de lamp in kracht af zal zwakken, naar verloop van tijd niet meer in staat zal zijn om ozon te produceren.

de reactiemechanismen. Om deze hier van begin tot eind uiteen te zetten, is onmogelijk zonder daarbij met voor de meeste lezers onbegrijpelijke natuurkundige termen te strooien, maar het komt erop neer dat deze drie directe reacties zullen leiden tot indirecte reacties. Dit komt omdat ozon in water voor een deel vervalt in de zeer reactieve vrije radicalen. Deze radicalen zijn zeer kort levende verbindingen, die nog sterker kunnen oxideren dan ozon. Zij hebben zogezegd een bijzonder hoog potentiaal. Deze radicalen reageren deels direct weer met andere stoffen, maar ze reageren ook terug met ozon, wat weer een andere kettingreactie teweegbrengt, waardoor nieuwe vrije radicalen ontstaan, maar ook superoxide radicalen. Zowel de superoxide radicalen als de vrije zuurstofradicalen oxideren vele malen sneller dan ozon. Een en ander wordt ook wel het Advanced Oxidation Process genoemd (AOP) en is een variant van chemische oxidatie, die de laatste jaren sterk in de belangstelling is gekomen als het op waterzuivering aankomt. Het grote voordeel van AOP is dat er geen concentraat of restslib wordt gevormd. Schadelijke stoffen worden omgezet in minder schadelijke stoffen, zoals nitriet naar nitraat, of zelfs compleet gemineraliseerd tot stoffen als water, koolstofdioxide en stikstof tot er in onze systemen enkel nog toegevoegde zuurstof overblijft. AOP komt in onze installaties maar beperkt voor, maar het proces kan door middel van toevoeging van UV of waterstofperoxide aan ozon ook direct geïnitieerd worden. Wellicht ligt daar de toekomst voor nóg effectievere installaties?

BOVEN: Ozon UV-C Redox Turb03

Advanced Oxidation Process Ozon is één van de sterkst oxiderende stoffen die bestaan om in water of lucht opgeloste stoffen te verbranden. Het is tevens een zeer sterk desinfecterend middel, vele malen sterker dan bijvoorbeeld chloor. Als bacteriedodend middel reageert ozon 3000x sneller dan chloride. Het chloride moet namelijk eerst door de celwand diffunderen, waarna het hypochloride in de cel zelf werkzaam wordt. Dit proces kan 30 tot 60 minuten in beslag nemen. Ozon daarentegen doodt bacteriën binnen enkele seconden door een proces dat bekend staat als cellysis. Het vernietigt het celmembraan (het ‘jasje’ van de cel, red.), waarbij de celinhoud in het water terechtkomt. Wanneer we dan verder kijken en als het ware inzoomen op de werking, dan gebeurt er nog veel meer tijdens de behandeling van ons water met ozon. Ozon vervalt namelijk niet altijd direct tot zuurstof. Sterker nog, het is niet eens hetzelfde ozon wat eigenlijk zo behulpzaam is, althans niet direct. De werking van ozon berust namelijk op drie verschillen-

De potentie van redox Wellicht zal het verhaal van de superoxiden niet meteen kraakhelder zijn. Maar dat is ook niet de essentie. Het effect van het toedienen van ozon blijft onaangetast. Wel geeft het een groter besef van de mate van veiligheid waarmee ozon moet worden toegepast. Gelukkig is ozon ver onder de verantwoorde blootstelling ruikbaar. Ook willen we niet te veel of te weinig ozon in het water. Wij kunnen aan het water niet zien hoeveel ozon er in zit, en ozon meten is voor hobbyisten ook niet echt gangbaar. Daarom meten wij middels een redoxpotentiaalmeter. De redoxwaarde van het water zegt ons iets over de mate van vervuiling (zichtbaar en onzichtbaar). Hoe hoger de redoxwaarde, hoe schoner het water. De redoxwaarde meet eigenlijk de geleidbaarheid van het water, uitgedrukt in millivolt (mV). Een te hoge redoxwaarde (800 mV of hoger) zal

62



Koi Wijzer

de vijver steriel maken waardoor leven in dat water onmogelijk wordt. Waarden tussen de 450Mv en 800Mv worden alleen gebruikt op therapeutische basis. De meest gunstige redoxwaarde voor onze vijvers is tussen de 300 en 400 mV. Een goede redoxpotentiaalmeter kan ingesteld worden op een door ons gewenste waarde en zal de generator aansturen of uitschakelen om de ingestelde waarde te handhaven. Om goed en veilig met ozon om te gaan is een redoxpotentiaalmeter een onmisbaar instrument.

Zeemansgraf Van een slechte vijver kun je met ozon geen goede vijver maken. Wel kun je natuurlijke processen sneller laten verlopen waardoor de waterkwaliteit in positieve zin sterk beïnvloed wordt. Net als Henk kampen veruit de meeste hobbyisten met een overbezetting. En hoewel dit om vele redenen niet wenselijk is, kan dit door de toevoeging van ozon toch in goede banen worden geleid. Henk stelt dat zijn vijver van 30 m3 met 230 Koi (!) een mooi voorbeeld is van de mogelijkheden van ozon, maar hij geeft zonder meer aan dat, ook wanneer er met ozon gewerkt wordt, een goedwerkend biologisch filter onontbeerlijk is. Zijn vijver beschikt daarom over zowel een bewegend als een statisch bed van elk 300 liter. Wees er bovendien van bewust dat ozon een schadelijke stof is voor zowel mens als dier en ga hier ook als zodanig mee om. Je wilt toch immers niet dat de liefde voor Koi en je passie om deze de best mogelijke leefomstandigheden te bieden, ontaardt in een massaal zeemansgraf waarvan je zelf de loopplank hebt gelegd?! <<

63