Reverse Osmosis (RO) | Waterkwaliteit | Alle belangrijke waterwaardes en afhankelijkheden op een rijtje

Waterkwaliteit

noodzaak voor ontwikkeling

Reverse Osmosis (RO)

Reverse Osmosis (RO)


In het artikel over TDS is reeds gesproken over het structureel verlagen van deze waarde ten behoeve van de ontwikkeling van koi. In onze algemene drang de waterwaardes te optimaliseren is het noodzakelijk deze TDS-waarde zo laag mogelijk te maken. Omdat de natuur (of eigenlijk de watermaatschappij) ons drinkwater aanbiedt "met een hoge kwaliteit" blijkt het drinkwater zoals wij dit kennen minder geschikt voor koi. Voor een optimale ontwikkeling heeft de koi geen behoefte aan al deze opgeloste stoffen. Sterker nog, de koi zou beter af zijn als deze helemaal niet aanwezig zouden zijn. Pas dan komt het ware groei-potentieel en kwaliteit naar boven.

Misschien dat bovenstaand niet direct erkend wordt, maar de gevorderde hobbyist heeft het vaker gezien in zijn of haar vijver: het prachtige zijde-achtige beni (rood) van die droomvis lijkt na een tijdje onze vijver niet meer zo zijdezacht. Het beni in Japan is rekbaar, zacht en egaal gepigmenteerd terwijl dezelfde vis in Nederland wat "harder" beni krijgt. Het elastische, wat juist deze vis zo bijzonder maakt, verdwijnt en daarvoor komen wat hardere kleuren voor terug. Het is moeilijk uit te leggen, maar onthoudt dat het verschrikkelijk moeilijk is om een koi in Europese wateren te verbeteren zonder een streng watermanagement. Vaak is namelijk het omgekeerde het geval helaas: de koi verslechtert en verliest haar magie ondanks vele waterwissels en goede zorgen! Let wel, het gaat hier niet om wegtrekkend beni wat we allemaal wel eens meemaken, het gaat hier om de wijze waarop het zich aan ons presenteert.

Een ander voorbeeldje: op dit moment is de hobbyist een beetje verdwaald geraakt door de groei-curves die ons worden voorgehouden door de Japanners. Het schept een verwachting, een wens dat een koi met een dergelijke groei tot mega-formaat gaat uitgroeien. De praktijk is dat dezelfde koi in Europese wateren haar groei-kracht verliest. Natuurlijk wordt de koi groot maar het ware groei-potentieel, zoals de koi in Japan heeft laten zien, wordt zelden doorgezet. Een kweker als Momotaro die ons heeft verbaasd met koi van boven de meter en enorme grote jonge koi aanlevert is daar een voorbeeld van, maar wie heeft er nu echt een mega-jumbo van deze kweker (of anderen!) in zijn of haar vijver zwemmen.... eerlijk zeggen Winking

Het ligt in ieder geval niet aan de koi, het zijn de omstandigheden die bepalen of een potentieel daadwerkelijk wordt benut. En een van de hulpmiddelen om dit potentieel te borgen is door aandacht te schenken aan de TDS-waarde en deze te verlagen met behulp van een proces dat "Reversed Osmosis" heet (RO). RO is een proces van diffusie.

Reversed Osmosis (Omgekeerde Osmose)
Osmose is een proces op basis van diffusie waarbij een vloeistof, waarin stoffen zijn opgelost, door een zogenaamd halfdoorlatend membraam stroomt, dat we de vloeistof doorlaat maar niet de opgeloste stoffen. Bij de omgekeerde osmose is de stromingsrichting van het water omgekeerd ten opzichte van osome, deze omkering vindt alleen plaats onder druk. Door over een halfdoorlatend membraam een drukverschil aan te brengen kan dit als een filter gaan werken: de vloeistof (water in ons geval) zal zich naar de kant bewegen waar de som van de externe druk en de osmotische druk (osmotische waarde) het laagst is. Als de externe druk aan de kant van de geconcentreerde oplossing groot genoeg is, zal de vloeistof (zonder de opgeloste stoffen mee te nemen) naar de andere kant worden geperst:

reverse osmosis

In simpele taal houdt dit in dat water heel hard dwars door een zeef met microscopische gaatjes wordt geduwd (Bron: Wikipedia). Wanneer omgekeerde osmose wordt gebruikt als zuiveringsmethode wordt dit ultrafiltratie of membraanfiltratie genoemd. Omgekeerde osmose is in staat om 95-99% van het TDS-gehalte te verwijderen en verschaft vellig, puur water.

De oplettende lezer zit nu ongemakkelijk, iets onder druk brengen en water gebruiken waar niet alles van overblijft.... dat kost geld. En dat klopt helaas, een RO-installatie heeft twee eigenaardige eigenschappen:

  • bij zeer weinig verlies van water wordt gebruik gemaakt van stroomverslindende pompen (>500kWatt is geen uitzondering!)
  • bij zeer veel verlies van water kan gebruik gemaakt worden van meer zuinige pompen

De ultieme RO-installatie, waarbij al het water kan worden gebruikt tegen lage stroomkosten, bestaat helaas niet. Het proces van omgekeerde osmose heeft helaas in zich dat het rendement van het ingebrachte water (vaak kraanwater) relatief laag is en er dus veel water niet bruikbaar is. Indien dit wordt geoptimaliseerd dan nemen de hoeveelheid wattages exponentieel toe! Daarnaast is gebleken dat een flinke verversingsgraad per dag nodig is om de waarden stabiel te houden. RO is dus niet goed voor uw portemonnaie, maar uw koi varen er wel bij!

RO-installaties
Het proces van omgekeerde osmose vereist een installatie dat de filterfunctie vervult. Er is een maximum opbrengst aan osmose-water bij een installatie. Onderstaande afbeeldingen zijn voorbeelden van een installaties met een capaciteit van 30m3 per uur en 3m3 per uur (bron: Lenntech):




In principe bestaat een RO-installatie uit drie componenten:

  • een drukverhogende faciliteit, in de meeste gevallen is dit een of meerdere pompen
  • de membranen die de stoffen af kunnen vangen, een goed RO-systeem is zelfreinigend (de stoffen moeten natuurlijk ook afgevoerd kunnen worden om verstopping van de membranen te voorkomen)
  • electronica voor de aansturing en bewaking van het gehele proces

Waterkenmerken
Het langdurig gebruik van Osmosewater is direct zichtbaar in een vijver: een stabiele pH, zeer lage fosfaat- en nitraat-niveaus, en geen tot weinig algengroei omdat er geen enkele voedingsstof in het water aanwezig is. De GH en KH van ge-osmotiseerd water is van beiden 0. Daar schuilt ook een gevaar! In het nitrificerende proces wordt gesnoept aan de carbonaten waarvan de hoeveelheid wordt uitgedrukt in KH. Tijdens dit proces komt een zuur vrij dat zich bindt, zonder de aanwezigheid van voldoende carbonaten zal het water steeds zuurder worden en zal de pH "crashen". Vele vijveraars hebben al op deze manier koi verloren. Het gebruik van een RO-installatie moet dan ook vergezeld gaan met een veilig meet-systeem om de Ph te stabiliseren en een pH-crash te voorkomen!. De meeste installaties zijn dan ook gestuurd middels de Ph-waarde, en bij een schommeling daarvan wordt er naast gegenereerd osmose-water ook gewoon kraanwater bijgevoegd. Daarmee wordt het tekort aan carbonaten vanzelf weer bijgevuld. Er zijn ook oplossingen die een vloeistof toe kunnen voegen met een hoge KH-waarde vanuit de installatie.

Door het proces van omgekeerde osmose en het verwijderen van alle stoffen in het water wordt het water neutraal qua pH. De waarde van de pH zal dus richting de 7 gaan kruipen in onze vijvers, afhankelijk van de hoeveelheid CO2 die extern in het water terecht kan komen.

Toepasbaarheid
Op dit moment wordt flink ge-experimenteerd met RO om deze technologie beschikbaar te krijgen voor de hobbyist. Huidige installaties hebben hun nut al bewezen maar leveren een enorme hoeveelheid osmose-water. Omdat er bij het toepassen ervan streng gestuurd wordt op waterwaardes is het "eventjes aanzetten en af en toe laten draaien" niet aan de orde: de installatie moet permanent draaien en dus zal de opbrengst van de installatie afgestemd moeten zijn op de inhoud van de vijver om efficiënt te werken. Er worden meer en meer oplossingen verwacht die zijn toegespitst op de koi-hobby met installaties met een passende opbrengst. In de aquarium-wereld is RO al een gemeengoed net zoals dit in de waterzuivering is. Het is nu wachten op een passende oplossing voor onze vijvers die ook economisch rendabel is!