Hvordan rengjør Protein Skimmers saltvann akvarier?

Hvordan virker en proteinskimmer?

Proteinskimmere er ofte et godt valg for å holde saltvannakvariet rent. Foruten primær biologisk filtrering er skumfraksjonering (bedre kjent som proteinskimming) det viktigste aspektet av et sunt marint system.

Selv om det er systemer som hevder å være «skimmerfrie», for de fleste av oss, er DOCs (oppløste organiske forbindelser), fenololjer og andre gulvningsmidler en ulempe. Kun aktiv protein skimming kan eliminere behovet for disse. 

Spørsmålet er imidlertid hvordan proteinskimmere jobber? Generelt fungerer alle skummere på samme måte, men det er forskjellige design som har utviklet seg gjennom årene. Disse inkluderer samstrøm, motstrøm, venturi-stil og ETS-skummere. Hver fungerer på en litt annen måte.

Det er også viktig å forstå at ulike produsenter setter sin egen vri på grunnleggende design. Mens valgene i en skimmer er enorme, er det fortsatt viktig å forstå deres grunnleggende funksjon.

Hvordan gjør skimmere rent vann?

For å si det enkelt, luftbobler inne i skimmerens kropp striper vannet av uønskede biprodukter. Hvordan boblene oppnår dette er et pent trick som krever forklaring.

Har du noen gang blåst bobler som barn? Husk alle regnbuefarger på dem? De vakre regnbuefarger var lyset som bryte av såpefilmen. Akkurat som såpen klamret seg til de gigantiske boblene, gjør også alt søppel og andre organiske gunk i akvariet vann. 

I våre skimmere er boblene mikroskopiske, og resultatene kan kun ses etter at de har bristet og lagt inn sine «filmer» i samlingskoppen. Ingen fin regnbue av farge her … bare det villeste og nestiest utseende slamet som er tenkelig å ri på skimmerens bobler.

Hvordan dette skjer ble oppdaget lenge siden i avfallsbehandlingsanlegg. Ved å injisere høye mengder luftbobler i en kolonne av avløpsvann var det resulterende utgående vannet (avløpsvann) renere og mye renere enn tidligere. Denne fantastiske prosessen skyldes alt overflatespenning. 

Overflatespenning og skimming

Overflatespenning er forårsaket av friksjonen som oppstår når oksygenboblen og det omkringliggende vannet samhandler. Denne friksjonen belaster molekylene i vannet.

Å spille på fysikkens gamle lov som «motsetninger tiltrekker seg», holder de ladede gunkmolekylene fast i boblene og rir dem opp i vannkolonnen. Når boblene når overflateluften, brister de og legger sine hitchhikere i en samlingskopper. Denne koppen holder den akkumulerte gunken glidende tilbake i vannsøylen inne i reaksjonskammeret.

På grunn av saltvanns natur er denne prosessen mulig. Ferskvannsprotein skimming er bare ikke mulig på vårt nivå som teknologien for å få det til å skje, er ikke praktisk for hobbyisten.

Fortsett til 2 av 5 nedenfor.

Co-Current Protein Skimming

Boble størrelse er en grunnleggende ingrediens til en vellykket protein skimmer og ulike metoder brukes til å lage den «perfekte» boblen.

Opprinnelig ble limewood brukt til å skape skum som kreves i skimming og det er fortsatt ansatt i dag. Europeiske hobbyister var blant de første som gjenkjente viktigheten av å skumre akvariet. Nærmere bestemt har tyskerne vært ansvarlig for å designe noen av de fineste modellene. Tunze og andre brakte protein skimming til amerikanske kyster med den opprinnelige utformingen, som ble kalt co-current skimming.

De grunnleggende medstrømsskimmere brukte et åpent rør eller en sylinder med boblekilden montert på basen. Som med oppløftingsrør som brukes i grusfilterplater, bruker samtidige skummere volumet av luftbobler som stiger opp i kolonnen for å få dem i kontakt med systemvannet i kammerhuset. Vannet er «trukket» opp i sylinderen fra under vannflaten, og når boblene brister på oppsamlingskoppen, faller det behandlede eller avskårne vannet helt enkelt ned i akvariet.

Co-current skimmer design kan enten være hang-on eller sump-montert.

Fortsett til 3 av 5 nedenfor.

Motstrømsskimming

Samstrømmetoden fungerer, men det er ikke veldig effektivt. Problemet er det vi kaller «dvel tid», eller hvor lang tid vannet er i kontakt med boblene. Ved forlengelse av reaksjonskammeret kunne mer vann behandles og mer gunk fjernet. Problemet var at ikke mange ville ha et 6-fots rør som stakk opp bak akvariet.

Forskning og utvikling skapt neste skritt i skimmerevolusjonen: motstrømssvømming. Vi kan likne denne fremgangen til astronomi og forskjellen mellom et newtonsk teleskop og et brytende teleskop. Akkurat som å bøye lysbølger ved å reflektere dem av et speil, kan det doble brennvidden til et teleskop, så også kan vi doble oppholdstiden i en skimmer.

I en motstrømskimmer blir vannet sprøytet øverst på reaksjonsrøret. Boblekilden og den isolerte utløpsfitting er plassert i bunnen av kammeret. Vannet må derfor passere, eller «mot», til boblens voksende vegg. Dette dobler effektivt dvaletiden for en mer produktiv enhet.

Mange selskaper markedsfører i dag variasjoner på denne motstrømsdesignen.

Fortsett til 4 av 5 nedenfor.

Venturi-stil skimming

I jakten på å bygge en «bedre musefelt» utviklet Mazzei Injector Company det som ble kjent som Mazzei-ventilen. I dag er alle skimmere som bruker denne injeksjonsmetoden, kalt venturi-stil skimmere. 

Disse modellene bruker ikke en airstone eller limewood diffuser for å opprette boble kolonnen. I stedet stole de på en venturiventil for å levere både vannet som skal behandles og milliarder mikroskopiske bobler. Dette er oppnådd innen vespetreformen.

Hvordan fungerer venturiventilen?

Venturi ventiler er lett gjenkjennelige og følger samme grunnleggende design. Høyhastighetsvannet som kommer inn fra venstre, er flaskehalset på den støpte vepsens midje. Inntakssnippelen er plassert øverst på røret hvor vannbevegelsen skaper lufttrekk, slik at det dannes bobler inne i ventilen. Skummen som utløser ventilen, blir introdusert i hovedskimmerlegemet hvor det fjerner organiske stoffer.

Ved å kompensere beslaget på bunnen av sylinderen, opprettes en vortex og oppholdstiden forstørres betydelig.

I mange år var dette det profesjonelle valg for alvorlig skumfraksjonering, og i mange sirkler forblir det som sådan. Disse skummere krever et utløpsrør som volumet av vann som de kan behandle om en time, krever et «gjennomstrømnings» -design. Vanligvis er utløpet høyt på skimmerens hovedlegeme, og dirigeres tilbake til en sump eller displaytank.

Endre Powerheads

Du kan modifisere et vanlig strømspor for å gi nesten de samme resultatene som venturiventilen. Disse modifikasjonene gir små volumstrømmer tilgjengelig for mindre skummere i mikrorevsystemer.

Du vil også finne ut at mange hang-on style skimmere bruker det modifiserte kraftuttaket som hovedpumpe. De etterligner venturi-ventilkonseptet ved at luften kan trekkes inn i hjulhjulshuset. Pumpehjulet kutter vann-luftblandingen og skyter den inn i skimmeren. Det er faktisk ganske enkelt og elegant.

Fortsett til 5 av 5 nedenfor.

ETS og Down-Draft Skimming

En annen og enda enklere design ble populær i midten av 2000-tallet da ETS (Environmental Tower Skimmer) ble introdusert til hobbyisten. Også kjent som down-draft skimmere, disse designene kan behandle store mengder vann og er begunstiget av store tank eiere.

ETS-modellene bruker et langt rør som er koblet til en sump med ingenting mer enn en intern baffelplate og en avløpsventil. Bio-baller plasseres inne i røret for å diffundere høyhastighetsvannet som injiseres gjennom toppen. Som vannet skyter ned over bio-ballene, blir det ødelagt flere ganger på tårnet av bio-baller.

På det tidspunkt vannet når sumpet ved foten, er vannet et hvitt sjø av skum. Baffelen inne i sumpen skaper dvaletid. Det gjør det også mulig for den proteinrike skummen å stige opp i et brettmunnet rør med samlingskoppen montert over den. 

Mindre design som følger de samme leietakene, tillater også mindre kapasitetssystemer. Som med de fleste grunnleggende proteinskimmer-modeller, tilbyr enkelte selskaper variasjoner på originalt design.