Πώς καθαρίζουν τα skimmers πρωτεΐνης τα ενυδρεία αλμυρού νερού;

Τα skimmers πρωτεΐνης είναι συχνά μια καλή επιλογή για να διατηρείτε το ενυδρείο σας με θαλασσινό νερό καθαρό. Εκτός από την πρωτογενή βιολογική διήθηση, η κλασματοποίηση του αφρού (καλύτερα γνωστή ως απολέπιση πρωτεΐνης) είναι η πιο σημαντική πτυχή κάθε υγιούς θαλάσσιου συστήματος.

Παρόλο που υπάρχουν συστήματα που ισχυρίζονται ότι είναι "χωρίς skimmer", για τους περισσότερους από εμάς, οι διαλυμένες οργανικές ενώσεις (DOC), τα έλαια φαινόλης και άλλοι παράγοντες κιτρινίσματος είναι ενοχλητικοί. Μόνο το ενεργό skimming πρωτεΐνης μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για αυτά.

Γενικά, όλα τα skimmers λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, αλλά υπάρχουν διαφορετικά σχέδια που έχουν αναπτυχθεί με τα χρόνια. Αυτά περιλαμβάνουν skimmers συν-ρεύματος, αντίθετου ρεύματος, τύπου venturi και ETS. Το καθένα λειτουργεί με λίγο διαφορετικό τρόπο.

Είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε ότι διαφορετικοί κατασκευαστές βάζουν τη δική τους ανατροπή στον βασικό σχεδιασμό. Ενώ οι επιλογές σας σε ένα skimmer είναι τεράστιες, παραμένει σημαντικό να κατανοήσετε τη βασική τους λειτουργία.

Πώς καθαρίζουν το νερό οι skimmers;

Για να το θέσω απλά, οι φυσαλίδες αέρα μέσα στο σώμα του skimmer αφαιρούν το νερό από ανεπιθύμητα υποπροϊόντα απόβλητα. Το πώς το καταφέρνουν αυτό οι φυσαλίδες είναι ένα προσεγμένο κόλπο που απαιτεί εξήγηση.

Φυσούσατε ποτέ φυσαλίδες ως παιδί; Θυμάστε όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου πάνω τους; Αυτά τα όμορφα χρώματα του ουράνιου τόξου ήταν το φως που διαθλόταν από το φιλμ σαπουνιού. Ακριβώς όπως το σαπούνι κολλούσε στις γιγάντιες φυσαλίδες, έτσι και όλα τα σκουπίδια και άλλα οργανικά σκουπίδια στο νερό του ενυδρείου σας.

Στα skimmers, οι φυσαλίδες είναι μικροσκοπικές και τα αποτελέσματα φαίνονται μόνο αφού σκάσουν και εναποθέσουν τις «μεμβράνες» τους στο κύπελλο συλλογής. Δεν υπάρχει όμορφο ουράνιο τόξο εδώ, μόνο η πιο χυδαία και άσχημη λάσπη που μπορεί να φανταστεί κανείς οδηγεί τις φυσαλίδες του skimmer μας.

Το πώς συμβαίνει αυτό ανακαλύφθηκε πριν από πολύ καιρό σε μονάδες επεξεργασίας απορριμμάτων. Με την έγχυση μεγάλων όγκων φυσαλίδων αέρα σε μια στήλη λυμάτων, το προκύπτον εξερχόμενο νερό (απόβλητο) ήταν πιο καθαρό και πολύ πιο καθαρό από πριν. Αυτή η εκπληκτική διαδικασία οφείλεται στην επιφανειακή τάση.

Επιφανειακή τάση και ξεφλούδισμα

Η επιφανειακή τάση προκαλείται από την τριβή που δημιουργείται όταν η φυσαλίδα οξυγόνου και το περιβάλλον νερό αλληλεπιδρούν. Αυτή η τριβή, με τη σειρά της, φορτίζει τα μόρια στο νερό.

Παίζοντας με τον παλιό νόμο της φυσικής ότι «τα αντίθετα έλκονται», τα φορτισμένα μόρια κολλήματος κολλάνε στις φυσαλίδες, οδηγώντας τες στη στήλη του νερού. Μόλις οι φυσαλίδες φτάσουν στον επιφανειακό αέρα, σκάνε και αποθέτουν τους ωτοστόπ σε ένα κύπελλο συλλογής. Αυτό το κύπελλο εμποδίζει το συσσωρευμένο όπλο να γλιστρήσει πίσω στη στήλη νερού μέσα στο θάλαμο αντίδρασης.

Λόγω της ίδιας της φύσης του αλμυρού νερού, αυτή η διαδικασία είναι δυνατή. Η απορρόφηση πρωτεΐνης γλυκού νερού απλώς δεν είναι εφικτή σε επίπεδο καταναλωτή, καθώς η τεχνολογία για την πραγματοποίησή της απλά δεν είναι πρακτική για τον χομπίστα.

Συντρέχουσα απολέπιση πρωτεΐνης

Το μέγεθος της φυσαλίδας είναι ένα θεμελιώδες συστατικό για έναν επιτυχημένο skimmer πρωτεΐνης και χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι για τη δημιουργία της «τέλειας» φούσκας.

Οι Ευρωπαίοι χομπίστες ήταν από τους πρώτους που αναγνώρισαν τη σημασία του να ξαφρίζουν τα ενυδρεία τους. Πιο συγκεκριμένα, οι Γερμανοί έχουν αναλάβει τη σχεδίαση μερικών από τα καλύτερα μοντέλα. Ο Tunze και άλλοι έφεραν το skimming πρωτεΐνης στις ακτές της Ευρώπης με το αρχικό σχέδιο, το οποίο ονομαζόταν co-current skimming.

Τα βασικά skimmers συντρέχοντος χρησιμοποιούσαν σωλήνα ή κύλινδρο ανοιχτού άκρου με την πηγή φυσαλίδων τοποθετημένη στη βάση. Όπως και με τους σωλήνες ανύψωσης που χρησιμοποιούνται σε πλάκες φίλτρου κάτω από χαλίκι, οι skimmers με παράλληλη ροή χρησιμοποιούν τον όγκο των φυσαλίδων αέρα που ανεβαίνουν στη στήλη για να τις φέρουν σε επαφή με το νερό του συστήματος μέσα στο σώμα του θαλάμου. Το νερό "έλκεται" στον κύλινδρο από κάτω από την επιφάνεια του νερού και μόλις οι φυσαλίδες σκάσουν στο κύπελλο συλλογής, τα επεξεργασμένα ή απογυμνωμένα νερά απλώς "πέφτουν" πίσω στο ενυδρείο.

Τα σχέδια skimmer μπορούν να τοποθετηθούν είτε σε κρεμάστρα είτε σε κάρτερ.

Αντιρρεύμα skimming

Η μέθοδος συντρέχοντος λειτουργεί αλλά δεν είναι τρομερά αποτελεσματική. Το πρόβλημα είναι αυτό που λέμε «χρόνος παραμονής», ή το χρονικό διάστημα που το νερό έρχεται σε επαφή με τις φυσαλίδες. Με την επιμήκυνση του θαλάμου αντίδρασης, θα μπορούσε να υποβληθεί σε επεξεργασία περισσότερο νερό και να αφαιρεθεί περισσότερος όγκος. Το πρόβλημα ήταν ότι δεν ήθελαν πολλοί άνθρωποι έναν σωλήνα 6 μέτρων να κολλάει πίσω από τα ενυδρεία τους.

Η έρευνα και η ανάπτυξη δημιούργησαν το επόμενο βήμα στην εξέλιξη του skimmer: το skimming με αντίθετο ρεύμα. Μπορείτε να παρομοιάσετε αυτή την πρόοδο με την αστρονομία και τη διαφορά μεταξύ ενός Νευτώνειου τηλεσκοπίου και ενός διαθλαστικού τηλεσκοπίου. Όπως ακριβώς η κάμψη των κυμάτων φωτός αντανακλώντας τα από έναν καθρέφτη μπορεί να διπλασιάσει την εστιακή απόσταση ενός τηλεσκοπίου, έτσι μπορούμε επίσης να διπλασιάσουμε τον χρόνο παραμονής σε ένα skimmer.

Σε ένα skimmer με αντίθετο ρεύμα, το νερό εγχέεται στην κορυφή του σωλήνα αντίδρασης. Η πηγή φυσαλίδων και το απομονωμένο εξάρτημα εξόδου βρίσκονται στο κάτω μέρος του θαλάμου. Το νερό, επομένως, πρέπει να περάσει ενάντια, ή «κόντρα», στον ανερχόμενο τοίχο των φυσαλίδων. Αυτό διπλασιάζει αποτελεσματικά τον χρόνο παραμονής δημιουργώντας μια πιο παραγωγική μονάδα.

Πολλές εταιρείες σήμερα εμπορεύονται παραλλαγές σε αυτό το αντίθετο ρεύμα.

Βεντούρι ξαφρίσματος

Στην επιδίωξη της κατασκευής μιας «καλύτερης ποντικοπαγίδας», η Mazzei Injector Company ανέπτυξε αυτό που έγινε γνωστό ως η βαλβίδα Mazzei. Σήμερα, όλα τα skimmers που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο έγχυσης αέρα ονομάζονται skimmers τύπου venturi.

Αυτά τα μοντέλα δεν χρησιμοποιούν αερόπετρα ή ασβεστόξυλο διαχύτη για τη δημιουργία της στήλης φυσαλίδων. Αντίθετα, βασίζονται σε μια βαλβίδα βεντούρι για την παροχή τόσο του προς επεξεργασία νερού όσο και των δισεκατομμυρίων μικροσκοπικών φυσαλίδων. Αυτό επιτυγχάνεται με το σχέδιο σφήκα-μέση.

Πώς λειτουργεί η βαλβίδα Venturi;

Οι βαλβίδες Venturi είναι εύκολα αναγνωρίσιμες και ακολουθούν τον ίδιο βασικό σχεδιασμό. Το νερό υψηλής ταχύτητας που εισέρχεται από τα αριστερά είναι με το λαιμό της φιάλης στη διαμορφωμένη μέση σφήκας. Η θηλή εισαγωγής είναι διατεταγμένη στο πάνω μέρος του σωλήνα όπου η κίνηση του νερού δημιουργεί έλξη αέρα, με τον οποίο σχηματίζονται φυσαλίδες μέσα στη βαλβίδα. Ο αφρός που εξέρχεται από τη βαλβίδα εισάγεται στο κύριο σώμα του skimmer όπου αφαιρεί τα οργανικά.

Μετατοπίζοντας το εξάρτημα στο κάτω μέρος του κυλίνδρου, δημιουργείται μια δίνη και ο χρόνος παραμονής μεγεθύνεται σημαντικά.

Για χρόνια, αυτή ήταν η επιλογή των επαγγελματιών για σοβαρή κλασματοποίηση αφρού και σε πολλούς κύκλους παραμένει ως τέτοια. Αυτά τα skimmers απαιτούν έναν σωλήνα εξόδου, καθώς ο όγκος του νερού που μπορούν να επεξεργαστούν σε μια ώρα απαιτεί ένα σχέδιο "flow-through". Συνήθως, τα απόβλητα βρίσκονται ψηλά στο κύριο σώμα του skimmer και κατευθύνονται πίσω σε ένα κάρτερ ή μια δεξαμενή οθόνης.

Τροποποίηση κεφαλών ισχύος

Μπορείτε να τροποποιήσετε μια κοινή κεφαλή ισχύος για να παρέχει σχεδόν τα ίδια αποτελέσματα με τη βαλβίδα Venturi. Αυτές οι τροποποιήσεις καθιστούν διαθέσιμες κεφαλές ισχύος μικρού όγκου για μικρότερους skimmers σε συστήματα μικροσκοπικών υφάλων.

Θα διαπιστώσετε επίσης ότι πολλοί skimmers τύπου hang-on χρησιμοποιούν την τροποποιημένη κεφαλή ισχύος ως κύρια αντλία. Μιμούνται την ιδέα της βαλβίδας Venturi επιτρέποντας την έλξη αέρα στο περίβλημα της πτερωτής. Η φτερωτή ψιλοκόβει το μείγμα νερού-αέρα και το ρίχνει στο skimmer. Στην πραγματικότητα είναι αρκετά απλό και κομψό.

Ets και down-draft skimming

Ένας άλλος και ακόμη πιο απλός σχεδιασμός έγινε δημοφιλής στα μέσα της δεκαετίας του 2000, όταν το ETS (Environmental Tower Skimmer) παρουσιάστηκε στον χομπίστα. Γνωστά και ως skimmers down-draft, αυτά τα σχέδια μπορούν να επεξεργαστούν τεράστιους όγκους νερού και προτιμώνται από τους ιδιοκτήτες μεγάλων δεξαμενών.

Τα μοντέλα ETS χρησιμοποιούν έναν μακρύ σωλήνα συνδεδεμένο σε ένα κάρτερ χωρίς τίποτα περισσότερο από μια εσωτερική πλάκα διαφράγματος και μια βαλβίδα αποστράγγισης. Βιο-μπάλες τοποθετούνται μέσα στο σωλήνα για να διαχέουν το νερό υψηλής ταχύτητας που εγχέεται μέσω της κορυφής. Καθώς το νερό πέφτει πάνω από τις βιομπάλες, συνθλίβεται πολλές φορές στον πύργο των βιομπάλες.

Μέχρι να φτάσει το νερό στο κάρτερ στη βάση του, το νερό είναι μια λευκή θάλασσα από αφρό. Το διάφραγμα μέσα στο κάρτερ δημιουργεί χρόνο παραμονής. Επιτρέπει επίσης στον πλούσιο σε πρωτεΐνες αφρό να ανέβει σε ένα σωλήνα με πλατύ στόμα με το κύπελλο συλλογής τοποθετημένο από πάνω του.

Τα μικρότερα σχέδια που ακολουθούν τις ίδιες αρχές επιτρέπουν επίσης σε συστήματα μικρότερης χωρητικότητας να επωφεληθούν. Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα μοντέλα βασικών πρωτεϊνικών skimmer, μεμονωμένες εταιρείες προσφέρουν παραλλαγές στον αρχικό σχεδιασμό.