Jak čistí proteinové skimmery mořská akvária?

Proteinové skimmery jsou často dobrou volbou pro udržení čistoty vašeho mořského akvária. Kromě primární biologické filtrace je nejdůležitějším aspektem každého zdravého mořského systému frakcionace pěny (známější jako protein skimming).

Ačkoli existují systémy, které tvrdí, že jsou „bez skimmeru“, pro většinu z nás jsou rozpuštěné organické sloučeniny (DOC), fenolové oleje a další žloutnoucí činidla na obtíž. Pouze aktivní odčerpávání bílkovin může eliminovat jejich potřebu.

Obecně platí, že všechny skimmery fungují stejným způsobem, ale existují různé konstrukce, které se v průběhu let vyvinuly. Patří mezi ně souproudé, protiproudé, Venturiho typu a ETS skimmery. Každá funguje trochu jiným způsobem.

Je také důležité pochopit, že různí výrobci vkládají do základního designu svůj vlastní twist. I když je váš výběr ve skimmeru široký, zůstává důležité porozumět jejich základní funkci.

Jak skimmery čistí vodu?

Zjednodušeně řečeno, vzduchové bubliny uvnitř těla skimmeru zbavují vodu nežádoucích odpadních vedlejších produktů. Jak toho bubliny dosahují, je úhledný trik, který vyžaduje vysvětlení.

Foukal jste někdy jako dítě bubliny? Pamatujete si všechny barvy duhy na nich? Ty krásné duhové barvy byly světlem odrážejícím se od mýdlového filmu. Stejně jako mýdlo ulpívalo na obřích bublinách, ulpívalo také všechno haraburdí a další organické šmejdy ve vodě vašeho akvária.

Ve skimmerech jsou bublinky mikroskopické a výsledky lze vidět až poté, co prasknou a uloží své "filmy" do sběrného pohárku. Žádná hezká barevná duha zde, pouze ten nejhnusnější a nejodporněji vypadající kal, jaký si lze představit, jezdí na bublinách našeho skimmeru.

Jak se to děje, bylo objeveno již dávno v zařízeních na zpracování odpadu. Vstřikováním velkých objemů vzduchových bublin do sloupce odpadní vody byla výsledná odcházející voda (odtok) čistší a mnohem čistší než dříve. Tento úžasný proces je způsoben povrchovým napětím.

Povrchové napětí a skluz

Povrchové napětí je způsobeno třením vznikajícím při interakci bubliny kyslíku a okolní vody. Toto tření zase nabíjí molekuly ve vodě.

Hraje se na starý fyzikální zákon, že „protiklady se přitahují“, nabité molekuly špinavých částic se přilepí na bubliny a vynesou je po sloupci vody. Jakmile se bubliny dostanou do povrchového vzduchu, prasknou a uloží své stopaře do sběrného pohárku. Tento kalíšek zamezuje tomu, aby nahromaděný odpad sklouznul zpět dolů do vodního sloupce uvnitř reakční komory.

Vzhledem k samotné povaze slané vody je tento proces možný. Sběr sladkovodních proteinů prostě není na spotřebitelské úrovni proveditelný, protože technologie k jeho uskutečnění prostě není pro fandy praktická.

Souběžné odčerpávání bílkovin

Velikost bublin je základní složkou úspěšného proteinového skimmeru a k vytvoření „dokonalé“ bubliny se používají různé metody.

Evropští fandové byli mezi prvními, kteří uznali důležitost sbírání akvárií. Přesněji řečeno, Němci byli zodpovědní za navrhování některých z nejlepších modelů. Tunze a další přinesli protein skimming na evropské břehy s původním designem, který se nazýval co-current skimming.

Základní souproudé skimmery používaly trubku nebo válec s otevřeným koncem se zdrojem bublin namontovaným na základně. Stejně jako u zvedacích trubek používaných v podštěrkových filtračních deskách, souproudé skimmery využívají objem vzduchových bublin stoupajících v koloně, aby se dostaly do kontaktu s vodou systému v tělese komory. Voda je "nasávána" do válce zespodu vodní hladiny a jakmile bubliny prasknou u sběrné nádoby, upravená nebo zbavená voda jednoduše "spadne" zpět do akvária.

Souproudé skimmery mohou být buď zavěšené, nebo namontované na jímku.

Protiproudé skimming

Souběžná metoda funguje, ale není příliš účinná. Problém je v tom, čemu říkáme „doba setrvání“ neboli doba, po kterou je voda v kontaktu s bublinkami. Prodloužením reakční komory bylo možné zpracovat více vody a odstranit více odpadků. Problém byl v tom, že málokdo chtěl 6metrovou trubku trčící za akvária.

Výzkum a vývoj vytvořil další krok ve vývoji skimmeru: protiproudé skimming. Tento pokrok můžete přirovnat k astronomii a rozdílu mezi Newtonovým dalekohledem a refrakčním dalekohledem. Stejně jako ohýbání světelných vln jejich odrazem od zrcadla může zdvojnásobit ohniskovou vzdálenost dalekohledu, tak i my můžeme zdvojnásobit dobu setrvání ve skimmeru.

V protiproudém skimmeru je voda vstřikována do horní části reakční trubice. Zdroj bublin a izolovaná výstupní armatura jsou umístěny ve spodní části komory. Voda proto musí procházet proti, neboli „proti“ stoupající stěně bublin. Tím se efektivně zdvojnásobí doba prodlevy a vznikne produktivnější jednotka.

Mnoho společností dnes prodává varianty tohoto protiproudého designu.

Sběr ve Venturiho stylu

Ve snaze vytvořit „lepší pastičku na myši“ vyvinula společnost Mazzei Injector Company to, co se stalo známým jako ventil Mazzei. Dnes se všechny skimmery, které používají tento způsob vstřikování vzduchu, nazývají skimmery typu Venturiho.

Tyto modely nepoužívají k vytvoření bublinkového sloupu difuzér z vzdušnice nebo lipového dřeva. Místo toho se spoléhají na Venturiho ventil, který dodává jak vodu, která má být upravena, tak miliardy mikroskopických bublinek. Toho je dosaženo v designu vosího pasu.

Jak funguje Venturiho ventil?

Venturiho ventily jsou snadno rozpoznatelné a mají stejný základní design. Vysokorychlostní voda vstupující zleva je v pase s tvarovaným vosím hrdlem. Sací vsuvka je umístěna v horní části trubky, kde pohyb vody vytváří tah vzduchu, což je způsob, jakým se uvnitř ventilu tvoří bubliny. Pěna vystupující z ventilu se zavádí do hlavního tělesa skimmeru, kde odstraňuje organické látky.

Odsazením tvarovky na dně válce se vytvoří vír a doba prodlevy se výrazně zvětší.

Po léta to byla profesionální volba pro seriózní frakcionaci pěny a v mnoha kruzích to tak zůstává. Tyto skimmery vyžadují výstupní potrubí, protože objem vody, který dokážou zpracovat za hodinu, vyžaduje „průtokovou“ konstrukci. Obvykle je odpadní voda vysoko na hlavním tělese skimmeru a je směrována zpět do jímky nebo zobrazovací nádrže.

Úprava powerheads

Běžnou pohonnou hlavu můžete upravit tak, aby poskytovala prakticky stejné výsledky jako Venturiho ventil. Tyto modifikace zpřístupňují maloobjemové powerheady pro menší skimmery v mikroreefových systémech.

Zjistíte také, že mnoho skimmerů se zavěšeným stylem používá upravenou pohonnou hlavu jako hlavní čerpadlo. Napodobují koncepci Venturiho ventilu tím, že umožňují nasávání vzduchu do pouzdra oběžného kola. Oběžné kolo naseká směs vody a vzduchu a vystřelí ji do skimmeru. Je to vlastně docela jednoduché a elegantní.

Ets a down-draft skimming

Další a ještě jednodušší design se stal populárním v polovině roku 2000, kdy byl nadšencům představen ETS (Environmental Tower Skimmer). Tyto konstrukce, známé také jako sběrače se spodním tahem, dokážou zpracovat velké objemy vody a jsou oblíbené u majitelů velkých nádrží.

Modely ETS používají dlouhou trubku připojenou k jímce s ničím jiným než vnitřní přepážkou a vypouštěcím ventilem. Bio-kuličky jsou umístěny uvnitř trubice, aby difundovaly vysokorychlostní vodu, která je vstřikována skrz vršek. Jak voda padá dolů přes biokuličky, je několikrát rozbita na věži biokuliček.

V době, kdy voda dosáhne jímky u její základny, je voda bílým mořem pěny. Přepážka uvnitř jímky vytváří dobu prodlevy. To také umožňuje pěně bohaté na bílkoviny stoupat do zkumavky se širokým hrdlem se sběrnou nádobkou namontovanou nad ní.

Menší konstrukce, které se řídí stejnými principy, umožňují využívat i systémy s menší kapacitou. Stejně jako u většiny základních modelů protein odpěňovač, jednotlivé společnosti nabízejí variace na originálním designem.