Kuinka proteiininkerääjät puhdistavat suolaisen veden akvaariot?

Kuinka skimmerit puhdistavat veden
Kuinka skimmerit puhdistavat veden?

Proteiininkeräimet ovat usein hyvä valinta suolavesiakvaariosi pitämiseen puhtaana. Ensisijaisen biologisen suodatuksen lisäksi vaahtofraktiointi (tunnetaan paremmin nimellä proteiinin kuoriminen) on tärkein näkökohta kaikissa terveissä merijärjestelmissä.

Vaikka on olemassa järjestelmiä, jotka väittävät olevansa "keräysvapaita", useimmille meistä liuenneet orgaaniset yhdisteet (DOC), fenoliöljyt ja muut kellastusaineet ovat haitaksi. Vain aktiivinen proteiinin kuoriminen voi poistaa näiden tarpeen.

Yleensä kaikki skimmerit toimivat samalla tavalla, mutta vuosien varrella on kehitetty erilaisia malleja. Näitä ovat yhteisvirta, vastavirta, venturi-tyyliset ja ETS-keräimet. Jokainen toimii hieman eri tavalla.

On myös tärkeää ymmärtää, että eri valmistajat tekevät oman väänteensä perussuunnitteluun. Vaikka valintasi skimmerissä ovat laajat, on edelleen tärkeää ymmärtää niiden perustoiminto.

Kuinka skimmerit puhdistavat veden?

Yksinkertaisesti sanottuna skimmerin rungon sisällä olevat ilmakuplat poistavat vedestä ei-toivottuja jäte-sivutuotteita. Kuinka kuplat saavuttavat tämän, on hieno temppu, joka vaatii selitystä.

Puhaltatko koskaan kuplia lapsena? Muistatko kaikki sateenkaaren värit niissä? Nuo kauniit sateenkaaren värit olivat valoa, joka taittui pois saippuakalvosta. Aivan kuten saippua tarttui jättimäisiin kupliin, niin myös kaikki akvaarioveden roskat ja muut orgaaniset roskat.

Skimmerissä kuplat ovat mikroskooppisia ja tulokset näkyvät vasta, kun ne puhkeavat ja asettavat "kalvonsa" keräyskuppiin. Täällä ei ole kaunista sateenkaariväriä, vain ilkeimmän ja ilkeimmän näköinen liete, jonka kuviteltavissa on, kulkee skimmerimme kuplilla.

Proteiininkeräimet ovat usein hyvä valinta suolavesiakvaariosi pitämiseen puhtaana
Proteiininkeräimet ovat usein hyvä valinta suolavesiakvaariosi pitämiseen puhtaana.

Miten tämä tapahtuu sen löydettiin kauan sitten vuonna jätteenkäsittelylaitoksia. Ruiskuttamalla suuria määriä ilmakuplia jätevesipatsaan, tuloksena oleva ulosvirtausvesi (jätevesi) oli puhtaampaa ja paljon puhtaampaa kuin ennen. Tämä hämmästyttävä prosessi johtuu pintajännityksestä.

Pintajännitys ja kuoriminen

Pintajännitys johtuu kitkasta, joka syntyy happikuplan ja ympäröivän veden vuorovaikutuksessa. Tämä kitka puolestaan lataa vedessä olevia molekyylejä.

Leikkien vanhalla fysiikan lailla, jonka mukaan "vastakohdat vetävät puoleensa", varautuneet gunk-molekyylit tarttuvat kupliin ja ajavat ne ylös vesipatsaan. Kun kuplat saavuttavat pintailman, ne puhkeavat ja laskevat liftaajiensa keräilykuppiin. Tämä kuppi estää kerääntynyttä roskat liukumasta takaisin vesipatsaan reaktiokammion sisällä.

Suolaveden luonteen vuoksi tämä prosessi on mahdollinen. Makean veden proteiinin kuoriminen ei yksinkertaisesti ole mahdollista kuluttajatasolla, koska tekniikka sen toteuttamiseksi ei yksinkertaisesti ole käytännöllinen harrastajalle.

Samanaikainen proteiinin kuoriminen

Kuplan koko on onnistuneen proteiininkeräimen perusaine, ja "täydellisen" kuplan luomiseen käytetään erilaisia menetelmiä.

Eurooppalaiset harrastajat olivat ensimmäisten joukossa, jotka huomasivat akvaarioiden kuorimisen tärkeyden. Tarkemmin sanottuna saksalaiset ovat olleet vastuussa joidenkin hienoimpien mallien suunnittelusta. Tunze ja muut toivat proteiinin kuorimisen Euroopan rannoille alkuperäisellä suunnittelulla, jota kutsuttiin co-current skimmingiksi.

Hauska seikka

Alun perin kalkkipuuta käytettiin kuorinnassa tarvittavan vaahdon luomiseen ja sitä käytetään edelleen.

Perusyhteisvirtakeräimissä käytettiin avopäätä putkea tai sylinteriä, jonka kuplalähde oli asennettu pohjaan. Kuten soran alla olevissa suodatinlevyissä käytetyissä nostoputkissa, samanvirtaiset kuorintalaitteet käyttävät kolonnissa nousevien ilmakuplien määrää tuodakseen ne kosketuksiin järjestelmän veden kanssa kammion rungossa. Vesi "vedetään" sylinteriin vedenpinnan alta ja kun kuplat puhkeavat keräyskupissa, käsitellyt tai poistetut vedet yksinkertaisesti "pudotetaan" takaisin akvaarioon.

Samanvirtaiset skimmer-mallit voivat olla joko ripustettuja tai kaivoon asennettuja.

Vastavirran kuorinta

Yhteisvirtamenetelmä toimii, mutta se ei ole hirveän tehokas. Ongelma on se, mitä kutsumme "viipymäajaksi" tai aika, jonka vesi on kosketuksissa kuplien kanssa. Pidentämällä reaktiokammiota voitaisiin käsitellä enemmän vettä ja poistaa enemmän roskia. Ongelmana oli, että monet ihmiset eivät halunneet 6 metrin putkea akvaarionsa taakse.

Tutkimus- ja kehitystyö loi seuraavan askeleen skimmerien kehityksessä: vastavirtakeräyksen. Voit verrata tätä edistystä tähtitiedeen ja eroon Newtonin kaukoputken ja taittoteleskoopin välillä. Aivan kuten valoaaltojen taivuttaminen heijastamalla ne peilistä voi kaksinkertaistaa kaukoputken polttovälin, voimme myös kaksinkertaistaa viipymäajan skimmerissä.

Vastavirtakeräimessä vesi ruiskutetaan reaktioputken yläosaan. Kuplalähde ja eristetty ulostuloliitin sijaitsevat kammion pohjassa. Siksi veden on kuljettava nousevaa kuplien seinää vasten tai "vastaan". Tämä kaksinkertaistaa viipymäajan tehokkaasti tehden tuottavamman yksikön.

Monet yritykset markkinoivat nykyään muunnelmia tästä vastavirtasuunnittelusta.

Venturi-tyylinen skimming

Pyrkiessään rakentamaan "parempaa hiirenloukkua" Mazzei Injector Company kehitti sen, joka tunnettiin nimellä Mazzei-venttiili. Nykyään kaikkia skimmerejä, jotka käyttävät tätä ilmanruiskutusmenetelmää, kutsutaan venturi-tyyppisiksi skimmeriksi.

Näissä malleissa ei käytetä ilmakivi- tai kalkkipuuhajotinta kuplapylvään luomiseen. Sen sijaan ne luottavat venturi-venttiiliin, joka toimittaa sekä käsiteltävän veden että miljardeja mikroskooppisia kuplia. Tämä on saavutettu ampiaisvyötärömallissa.

Miten venturi-venttiili toimii?

Venturi-venttiilit ovat helposti tunnistettavissa ja noudattavat samaa perusrakennetta. Vasemmalta sisään tuleva suurinopeusvesi on pullokaulamainen muotoiltu ampiaisvyötärö. Imunippa on järjestetty putken yläosaan, jossa veden liike saa aikaan ilmavetoa, jolloin venttiilin sisään muodostuu kuplia. Venttiilistä poistuva vaahto johdetaan pääkeräimen runkoon, jossa se poistaa orgaaniset aineet.

Siirtämällä sovitusta sylinterin pohjassa syntyy pyörre ja viipymäaika suurennetaan merkittävästi.

Muut toivat proteiinin kuorimisen Euroopan rannoille alkuperäisellä suunnittelulla
Tunze ja muut toivat proteiinin kuorimisen Euroopan rannoille alkuperäisellä suunnittelulla, jota kutsuttiin co-current skimmingiksi.

Vuosien ajan tämä oli ammattilaisten valinta vakavaan vaahtofraktiointiin, ja monissa piireissä se on sellaisena edelleen. Nämä skimmerit vaativat poistoputken, koska vesimäärä, jonka ne voivat käsitellä tunnissa, edellyttää "läpivirtaus" suunnittelua. Tavallisesti jätevesi on korkealla skimmerin päärungolla ja ohjataan takaisin kaivoon tai esittelysäiliöön.

Tehopäiden muokkaaminen

Voit muokata yhteistä tehopäätä antamaan käytännössä samat tulokset kuin Venturi-venttiilillä. Nämä muutokset tekevät pienten volyymien tehopäät saataville pienille skimmereille mikroriuttajärjestelmissä.

Huomaat myös, että monet ripustustyyliset skimmerit käyttävät modifioitua tehopäätä pääpumppuna. Ne jäljittelevät venturi-venttiilikonseptia mahdollistamalla ilman imemisen juoksupyörän koteloon. Juoksupyörä pilkkoo vesi-ilma-seoksen ja ampuu sen keruijaan. Se on itse asiassa melko yksinkertainen ja tyylikäs.

Ets ja alas-draft-skimming

Toinen ja vielä yksinkertaisempi malli tuli suosituksi 2000-luvun puolivälissä, kun ETS (Environmental Tower Skimmer) esiteltiin harrastajalle. Nämä mallit, jotka tunnetaan myös nimellä alasvetokeräimet, voivat käsitellä valtavia määriä vettä ja ovat suurten säiliöiden omistajien suosimia.

ETS-malleissa käytetään pitkää putkea, joka on yhdistetty kaivoon, jossa on vain sisäinen ohjauslevy ja tyhjennysventtiili. Biopallot asetetaan putken sisään hajottamaan korkeanopeuksinen vesi, joka ruiskutetaan yläosan läpi. Kun vesi putoaa alas biopallojen yli, se murskataan useita kertoja biopallojen torniin.

Kun vesi saavuttaa pohjan pohjan, vesi on valkoista vaahtomeriä. Kaivon sisällä oleva ohjauslevy luo viipymäajan. Se mahdollistaa myös proteiinipitoisen vaahdon nousemisen leveäsuiseksi putkeksi, jonka yläpuolelle on asennettu keräyskuppi.

Pienemmät, samoja periaatteita noudattavat mallit mahdollistavat myös pienemmän kapasiteetin järjestelmien hyötymisen. Kuten useimmissa proteiininkeräysmalleissa, yksittäiset yritykset tarjoavat muunnelmia alkuperäisestä suunnittelusta.