発酵式ペットボトルCO2添加装置についてとその作り方
水槽で水草を育てる際に強力な助っ人となるのが、CO2（二酸化炭素）です。
でもCO2ボンベ式を揃えるのは予算的に躊躇してしまうという方に、安くお手軽にCO2を添加できる発酵式ペットボトル添加装置の作り方や使い方、そして設置の経緯や実際の効果など書いています。
月に１〜２回、３分程度の手間だけで、安価にCO2添加できる発酵式は費用対効果抜群ですから、水草がうまく育たないという方は是非ご参考ください。
水槽にペットボトルCO2添加で水草が生き返る！
今まで私も何種類もの水草を育てようと試みましたが、CO2添加を始める前はどうしても弱って枯れてしまうものも多かったです。確かにCO2が少ないと生育が難しいと言われる種を選ぶことが多かったのもありますが。。
元気な水草は汚れ成分を吸収消費する浄化作用があり、水質を安定させて水を綺麗にしてくれます。ですが、枯れると逆に水質を悪くする要因になります。
ライト照明の点灯時間や光量の問題、栄養肥料など疑ったりもしましたが、最終的に上手くいったのはCO2添加装置でした。
というか、「CO2を添加すれば簡単に水草を元気に育てられるじゃん」と、それまで問題視してきた事なんて吹き飛ぶくらい大きな効果があります。
水草を綺麗に育てるには、光や栄養、水質、水温など環境を整えなければいけませんが、CO2添加によって水草の成長は格段に促進されます。成長が進むから水草のことが理解しやすくなるんですね。
水草育成で悩んでる方には、CO2を供給する事が水草を健康に育てる一番簡単で大きなポイントになるでしょう。
CO2添加が水草に効果的な理由
CO2添加が水草に効果的な理由を、私の水槽環境からいろいろ考察。
と言っても、植物の光合成に二酸化炭素は必要不可欠ですから、CO2が枯渇してる水槽に多大な効果があって当然です。
ただそれだけではなく、CO2を供給することで他にも良い影響があります。
（これも発酵式CO2。草原化も可能です。）
水質が酸性寄りに傾いたから
この水槽にはソイルだけでなく半分以上ゼオライト系ろか砂利を使っているので、ソイル特有のpHを下げるイオン交換能力が弱く、もともとアルカリ性の水道水pHが強く出ていました。
（ろかジャリどうして入れたと言われれば、いろいろ試してみた結果なのですけども。爆）
でも、CO2添加したことで植物を育成しやすい弱酸性pHに傾きやすくなった。
ソイル以外の水槽で水草を育てる時に躓くのは、水質です。大半の水草が好む弱酸性の環境を上手く作れない。
ですがCO2を添加するだけで比較的簡単にpHを下げる（抑える）ことができます。完全に酸性側にする事が出来なくても、中性に近づけるだけでも大きな効果があります。
CO2濃度を上げる事で水草の光合成を活性化させる事ができる
植物は、自然界で極当たり前に行う光合成のCO2吸収量よりももっとたくさん吸収する能力を潜在的に持っていると言われています。古代地球の大気にはかなり高濃度のCO2が存在したとされ、その頃の名残が現代の植物にも備わっていると考えられています。
そして強制的に豊富なCO2を供給してあげる事で半ば滋養強壮剤のような役割を果たし、栄養分や光量が多少枯渇気味でも成長を促進してくれます。
その他の栄養が全く無ければもちろん育たないのですけれども。。
コケの抑制効果
水槽内の余剰分の栄養素は富栄養化の原因となり、コケや藻藻発生を促してしまいます。
ですが水草が光合成をどんどん行う事で、水槽に過剰に溜まりやすいリン酸や硝酸塩を消費しやすくなります。これらを好む黒髭ゴケや茶ゴケ、アオミドロなどアクアリウムの嫌われ者も、栄養が少なくなれば育ちにくい。
また、水草が健康だと本来持っている抵抗力も高まり、葉にコケも付きにくくなります。
市販のボンベ式CO2フルセット
このページの主旨は自作の発酵式ペットボトルCO2添加装置ですから、「手作りは面倒で嫌だ」と思う方は、市販のCO2フルセットキットをご購入ください。今は１万円前後からの安価なセットも売っています。
参考までに、もしボンベ式を買うなら少し割高ですが、消灯時は自動で添加を止めてくれる電磁弁付きがおすすめです。後々後悔しないと思います。
電磁弁が無いと、別途ストップバルブの導入や朝と晩に毎回バルブを開け閉めして吐出量を微調整する等の操作が必要です。
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ボンベ式の命とも言えるスピードコントローラー（スピコン）の微細な調整具合も、商品によって雲泥の差があります。クリスタルアクアCO2レギュレータのスピコンは、安いのに性能が良く高品質です。
ただ、ボンベ式CO2添加装置でお金が掛かるのは、導入初期だけでなくその後の維持で、ずっとボンベを買い続けないといけない点。
特にミニサイズの小型CO2ボンベ（74gサイズ）は割高なので、ベテランのアクア職人になると水槽用ではなく業務用の大型ボンベ（ミドボンなんて呼ばれてます）に炭酸ガスを充填して、微量ずつ使います。
ミドボンであればCO2単価はかなり抑えられるので、ボンベ式にするなら最終的にミドボンがおすすめです。
（上記リンクのレギュレーターは大型ボンベへの拡張も対応）
ボンベ式CO2に必要なパーツや配線方法について知りたいという方は、以下ページでご紹介しています。
ちなみに、今回ご紹介する自作の発酵式CO2発生装置に掛かる費用は、ホームセンターやスーパーで揃うものばかりで初期の部品代が2000円以下、維持費は食用砂糖とイースト菌を少しずつしか使わないので、水槽一つで年間1000円使うかどうかのレベルと、本気で安上がりです。
イースト菌なんて１箱買えば２年くらい持ってしまいますから。（消費期限が過ぎても冷蔵保存でさらに使えます）
しかも、いくら安いとはいえ発酵式装置が水草に与える二酸化炭素の効果は抜群です。
タブレット型CO2添加剤は？
水草用のCO2添加剤として水槽に投入するタブレットタイプのものが売られていますが、正直なところパワーは弱く持ちも悪いので、効果の面でも費用の面でもおすすめ出来ません。
水槽サイズ10リットル以下で、多少効果を感じられるかな〜という印象。
お手軽に試せるのは良いんですけどね。。
発酵式CO2添加装置のメリットとデメリット
発酵式CO2のデメリット
ペットボトル発酵式CO2添加装置のデメリット（悪い点）は、「手間が掛かる事」そして「流量調節が出来ない事」です。
イースト菌を発酵させて発生する二酸化炭素を使いますから、イースト菌が砂糖を消費し切れば終わり。またもう一度セットし直す必要があります。
持つ期間はだいたい夏場で１〜２週間、冬場で２〜３週間くらいです。
そう聞くと、大変そうだなと思うかもしれません。
ただ私の場合は、途切れることなく添加し続ける訳でもなく、水質の状態や水草の成長具合を見ながら設置するので、それほど追われて作り続けてる感覚はありません。
しかも手順に慣れてしまえば５分足らずで準備できますから、アクアリウムの楽しみの一部という感覚。
CO2の細かな流量調節が出来ない点についても、３０cmサイズ水槽で使ってもCO2濃度過多という事はありませんし、水槽が大きくなるほど水質も安定しますから心配は要りません。
熱帯魚・エビの個体数や有無、水草メインの水槽など、状況に合わせて設置する頻度を調節すればいいでしょう。
もちろん水草量が適度にあれば、常に添加し続けても光合成でCO2消費するので大丈夫です。
後は、CO2添加によって剪定や手入れの手間が増えるなんて嬉しい悩みもあります。
水草が美しく育つのは嬉しいですが、間延びしない程度に添加したいところですね。
発酵式CO2のメリット！
自作発酵式のメリットは何と言っても、安価なのに絶大な効果を得られるところ！
ボンベ式は初期投資も掛かりますし、維持費も馬鹿になりません。
確かに、予算に余裕があるならボンベ式市販品で揃えた方が手間も少なく楽です。でも発酵式には水草を育てる効果とコケの抑制、もう一つ嬉しい作用があります。それが水質を安定させる効果が高いところです！
その理由が発酵過程で発生するアルコールにあります。
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難しい話は苦手ですが頑張って説明すると、魚の糞や餌の食べ残し、植物やバクテリアの死骸など有機物が様々な細菌によって、有害なアンモニアや亜硝酸塩を経て毒性の低い硝酸塩まで分解されます。
有機物 ⇒ アンモニア ⇒ 亜硝酸塩 ⇒ 硝酸塩
これを硝化作用と言いますが、この硝酸塩までの分解プロセスが出来上がると、水槽の水は透明感を増します。微生物のバランスが落ち着くここまでの過程を一般的に“水槽の立ち上げ”と呼んでいます。
でもまだこの状態だと、コケが発生しやすい環境なんです。その原因が、どんどん残って蓄積していく硝酸塩濃度の高さです。
植物（水草）が必要とする３大栄養素は窒素、リン、カリウムです。そして植物は、この硝酸塩から窒素を得るために吸収分解しますが、メインの水草が消費する量は得てして蓄積するよりも少なく、吸収し切れない余剰分の硝酸塩が増えれば、その分、苔の養分となって茶ゴケや黒髭ゴケの大量発生に繋がります。
また、いくら毒性は低いと言っても硝酸塩濃度が上がれば生体の免疫系を阻害するなど、熱帯魚やエビにも悪い影響が起こり始めます。
で、この硝酸塩を分解してくれるのが底床などに住み着く脱窒菌というバクテリア。
脱窒菌は、発酵式装置から気化して流入する適度なアルコールで活性化するため、余剰分の硝酸塩を分解する手助けになるという訳です。
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とにかく私の場合、それまでイマイチ不安定だった環境が、発酵式CO2を添加し始めたら格段に安定してしまいました。
（発酵式を添加し始めた途端、調子の悪かったヘアーグラスショートが新しい葉を出し始める）
という事で、発酵式ペットボトル添加装置を初めて自作で作るという方にとっては少し腰が重いかもしれませんが、やり始めれば本当に簡単ですし、その効果に感動すること間違いなしです。
（※大前提ですが、水草の無い水槽にCO2添加は不要です）
それでは次にいよいよ、本題の自作ペットボトルCO2添加装置の作り方です。
発酵式ペットボトルCO2添加装置を作る！
準備するもの
自分で作る発酵式ペットボトルCO2添加装置に必要なもの・準備するものは以下になります。
- 空のペットボトル（500ml程度）
炭酸飲料用の耐圧タイプを選ぶ！キャップは２つあると便利。
- エアチューブ（ホース）
耐圧でなく、普通に売ってる水槽用エアチューブで大丈夫です。
- エアストーン
小さいので充分。
- 逆流防止弁
無くても出来るのですが、混入の危険を避けるため
- イースト菌（パン用ドライイースト）
- 砂糖（白糖）
一番安い白糖で充分。私は１kgサイズを買っています。
- チューブジョイント
- 瞬間接着剤
ペットボトルのキャップ加工用。加工時のみ使用。
- アイスピック（ドライバー、キリなど）
ペットボトルキャップ加工時のみ必要。
この他、無くても出来るけど有れば便利なものはこちら。
- 漏斗（ろうと、じょうご）
砂糖などペットボトルに入れる時に凄い便利。
- 吸盤（チューブ固定用）
- 重層（もしくは塩）
これらを少し混ぜると、発酵速度を遅く出来るので、反応の速い夏場は若干長持ちする。
- カルキ抜き
水道水の塩素が強いとイースト菌の発酵の始まりが遅いため。カルキが抜ける浄水器でも可
ペットボトル加工と製作手順
１、キャップにチューブジョイントを加工
アイスピックやキリ、ドライバーなどの道具を使い、ペットボトルのキャップ（一つ）に穴を開けてチューブジョイントを差し込み、瞬間接着剤で隙間なく固定します。
ポイントは、穴を大きくし過ぎるとジョイントを固定しづらく、またCO2漏れの原因となりますから、少しずつ調整して開けると良いです。
プラスドライバーでネジを差し込んで抜いても簡単に開きます。エア漏れがなければ不格好でも全然大丈夫です。
ちなみに、この工程が面倒な方には、こんな既製品も売られています。
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発酵式CO2ペットボトルアダプター CO2 発酵 関東当日便
逆流防止弁も一体となっているので、作るのが難しそうで心配という場合はこちらがおすすめ。
これなら後はチューブ配線とエアストーンだけでOKなので、取り回しスッキリで見た目も良いです。
正直なところ、発酵式CO2装置が上手くいかない不具合は、大抵が加工キャップ部分の漏れ。アダプターなら初めから安心です。
２、チューブ・逆流防止弁・エアストーンを繋げる
図のような配列でエアチューブと逆流防止弁、エアストーンを加工したキャップに繋げます。
逆流防止弁は向きを間違えないようにしないと、「二酸化炭素がエアストーンから出ない」とか、最悪「ホースが弾け飛んで発酵液が飛び散る」なんて可能性も考えられます。
ちなみにチューブの長さは延ばし過ぎないようにしましょう。CO2増加による気圧の上昇で水中に放出させるので、ホース全長が長いと気圧が分散して無駄なロスが多くなります。水槽の高さに合わせて短めがおすすめです。
水槽に固定する吸盤も使うなら、ここで一緒に装着します。
３、ペットボトルに砂糖とイースト菌を入れる
※ペットボトルは炭酸飲料用の耐圧タイプのものを使います。
発酵で内圧が掛かりますから、破裂の危険を避けるためミネラルウォーター系の柔らかいタイプはヤメましょう。
ペットボトルに砂糖100gくらいとイースト菌を約１グラム入れます。
イースト菌は多過ぎるとCO2の発生は少し早くなりますが、発酵で発生する泡が水槽に逆流してパイプを詰まらせてしまうので注意。
また時間単位の発生量が増えて、終わり方も早くなります。
逆に少な過ぎると最初の発生が遅れますから、上の写真を見ながら適量を探してみて下さい。
外気温の高い夏場は写真の量で十分発酵しますが、冬の時期は夏より気持ち多めが良いです。
目安として、夏は１g未満、冬で１g丁度くらいという感じ。
漏斗（じょうご）を使い、詰まったら割り箸や棒で突きながら入れると非常に簡単です。１００円ショップにも売ってます。
砂糖の量を覚えるために私も初めは律儀に測って入れましたが、正直そんなに正確でなくても問題はありません。
また、ドライイーストは開封しても冷蔵庫に保管すれば長期保存できて経済的です。
４、水を足してよく混ぜる
砂糖とイースト菌の入ったペットボトルに、水を７〜８分目くらいまで注いでよく混ぜます。
写真のように、ペットボトル上部に空気層の余裕がないと、発酵した時に泡状の発酵液が水槽に流れ込むことがあり大惨事になってしまいます。水はだいたい350〜380ccくらい。砂糖の種類によって水の量を微調整してください。
この時、穴の開いていないキャップがもう一つあると撹拌しやすい（振りやすい）です。
ちなみに、夏場は気にしなくても大丈夫ですが、寒い冬場は発酵が始まるまで暖房の効いた暖かい部屋に置いておいたり、給湯器のお湯で混ぜるなどペットボトル水を30〜40度未満くらいに温めると菌の活動が良くなりCO2の発生も早まります。
（湯せんの場合、熱過ぎるお湯だとイースト菌が死んでしまうので注意！ペットボトルも変形します。。）
また経験上、水道水をそのまま入れる場合はカルキ抜き液を数滴垂らすと、塩素の殺菌効果が抜けて発酵がスムーズに進みます。しなくても大丈夫。
水槽を置く場所によっては、冬の低温時にペットボトルカバーなどで保温するのもおすすめです。見た目もおしゃれですね。
発酵式CO2番外編
これは番外編。
大型水槽に設置するなど発酵式CO2の添加量を増やしたいなんて場合には、こんなアレンジもできます。
二又分岐コックを割り込ませて、ペットボトル２本分の二酸化炭素を１つのストーンに繋げるだけ。
ここまでやるとマニアックですね。。
まとめ
私の経験を元に、一番楽に作れて効果的なやり方をご紹介しましたが、いかがでしたか？
ここで紹介したやり方にプラスして、砂糖をそのまま使うのではなく「寒天」や「ゼリー」で固めて反応を遅らせ（時間単位のCO2量を少なく）放出期間を長くする方法もありますが、鍋やフライパンで加熱する手順が増えたり材料が増える割に、それほど有意義な差が感じられなかったので、今回は説明を省きました。
その他、夏場には重曹や塩を少し混ぜると発酵を遅らせて長持ちするやり方もあります。
今は私も、何も使わないオーソドックスな方法でずっと定着しています。
（結局いろいろ手間を掛けると、続けるのが大変になるので。）
一度装置を作ってしまえば、後はそれぞれ数百円程度の砂糖とイースト菌だけですから年間コストは激安です。
イースト菌50gで２年以上保ちますし砂糖１kgで200円しませんから、私の場合、１つの水槽に年間1000円も使わないくらい。
それでいて水草元気、水質改善など嬉しい影響があります。
ちなみに発酵式CO2で育てられない水草はないです。
（どちらの水槽も発酵式CO2で管理。）
ボンベ式でも発酵式でも、CO2の供給をした事がない人にとっては敷居が高いように感じますが、そんな初めての方にこそ二酸化炭素の供給が水草に与える効果を知るために、誰でも作れる発酵式ペットボトルCO2添加装置は是非おすすめです。
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