Hoe werken eiwitafstoters in zoutwateraquaria?

Hoe werkt een eiwitafschuimer?

Eiwitafschuimers zijn vaak een goede keuze om uw zoutwateraquarium schoon te houden. Naast primaire biologische filtratie, is fractioneren van schuim (beter bekend als eiwitafschuimen) het belangrijkste aspect van elk gezond zeesysteem.

Hoewel er systemen zijn die beweren "schuimvrij te zijn", voor de meesten van ons, zijn opgeloste organische verbindingen (DOC), fenololiën en andere vergelende stoffen hinderlijk. Alleen actieve skimming van eiwitten kan de noodzaak hiervan elimineren.

Over het algemeen werken alle skimmers op dezelfde manier, maar er zijn verschillende ontwerpen die zich in de loop der jaren hebben ontwikkeld. Deze omvatten gelijkstroom, tegenstroom, venturi-stijl en ETS-skimmers. Elk werkt op een iets andere manier.

Het is ook belangrijk om te begrijpen dat verschillende fabrikanten hun eigen draai geven aan het basisontwerp. Hoewel uw keuzes in een skimmer enorm zijn, blijft het belangrijk om hun basisfunctie te begrijpen.

Hoe kunnen skimmer water maken?

Simpel gezegd: de luchtbellen in het lichaam van de skimmer ontdoen het water van ongewenste afvalbijproducten. Hoe de bubbels dit volbrengen is een leuke truc die uitleg behoeft.

Heb je ooit bubbels geblazen als een kind? Weet je nog alle kleuren van de regenboog op hen? Die mooie regenboogkleuren waren het licht dat van de zeepfilm afbrak. Net zoals de zeep zich vastklampt aan de gigantische bubbels, zo ook alle rommel en andere organische smurrie in uw aquariumwater.

In schuimspanen zijn de bellen microscopisch en de resultaten kunnen alleen worden gezien nadat ze zijn gebarsten en hun "films" in de verzamelbeker hebben gestort. Geen mooie regenboog van kleuren hier, alleen de gemeenste en smerig lijkende sludge die je je maar kunt voorstellen, rijden door de luchtbellen van onze skimmer.

Hoe dit gebeurt, is al lang geleden ontdekt in afvalverwerkingsinstallaties. Door grote hoeveelheden luchtbellen in een kolom met afvalwater te injecteren, was het resulterende uitgaande water (effluent) zuiverder en veel schoner dan voorheen. Dit verbazingwekkende proces is te wijten aan de oppervlaktespanning.

Oppervlaktespanning en afromen

Oppervlaktespanning wordt veroorzaakt door de wrijving die ontstaat wanneer de zuurstofbel en het omringende water op elkaar inwerken. Deze wrijving laadt op zijn beurt de moleculen in het water.

Spelen op de oude wet van de natuurkunde die "tegenstellingen aantrekken", de geladen gunk-moleculen vasthouden aan de bubbels, ze rijden de kolom van water. Zodra de bellen de oppervlakte lucht bereiken, barsten ze en leggen hun lifters in een verzamelbeker. Deze beker zorgt ervoor dat de opgehoopte smurrie niet terug naar de waterkolom in de reactiekamer glijdt.

Vanwege de aard van zout water is dit proces mogelijk. Zoetwater eiwit skimming is gewoon niet haalbaar op het niveau van de consument omdat de technologie om het te laten gebeuren eenvoudig niet praktisch is voor de hobbyist.

Co-Current Protein Skimming

Bellengrootte is een fundamenteel ingrediënt voor een succesvolle eiwitafschuimer en verschillende methoden worden gebruikt om de "perfecte" bubbel te creëren.

Oorspronkelijk werd lindenhout gebruikt om het schuim te creëren dat nodig is bij het afromen en het wordt nog steeds gebruikt. Europese hobbyisten waren een van de eersten die het belang inzagen van het afromen van hun aquariums. Meer specifiek, Duitsers waren verantwoordelijk voor het ontwerpen van enkele van de beste modellen. Tunze en anderen brachten eiwit skimming naar de Amerikaanse kusten met het originele ontwerp, dat co-current skimming werd genoemd.

De basis co-current-skimmers gebruikten een buis of cilinder met open einde waarbij de bellenbron aan de basis was gemonteerd. Net als bij liftbuizen die worden gebruikt in grindfilterplaten, gebruiken co-current-skimmers het volume luchtbellen dat in de kolom omhoog komt om ze in contact te brengen met het systeemwater in het kamerlichaam. Het water wordt van onder het wateroppervlak in de cilinder "getrokken" en zodra de bubbels bij de opvangbeker barsten, "vallen" de behandelde of gestripte wateren gewoon terug in het aquarium.

Co-current skimmer-ontwerpen kunnen zowel hangend als op een put worden gemonteerd.

Tegenstroomafschuimen

De co-current methode werkt, maar het is niet erg efficiënt. Het probleem is wat we "dwell time" noemen, of de tijd dat het water in contact is met de bubbels. Door de reactiekamer te verlengen, kon meer water worden verwerkt en meer smurrie worden verwijderd. Het probleem was dat niet veel mensen wilden dat een buis van zes voet achter hun aquariums opsteeg.

Onderzoek en ontwikkeling creëerden de volgende stap in skimmer-evolutie: tegenstroom skimming. Je kunt deze vooruitgang vergelijken met de astronomie en het verschil tussen een Newtoniaanse telescoop en een brekende telescoop. Net zoals buiggolven door ze van een spiegel te reflecteren de brandpuntsafstand van een telescoop kunnen verdubbelen, zo kunnen we ook de verblijftijd in een skimmer verdubbelen.

In een tegenstroom skimmer wordt het water bovenaan de reageerbuis ingespoten. De bellenbron en de geïsoleerde uitlaatfitting bevinden zich aan de onderkant van de kamer. Het water moet daarom tegen de stijgende muur van bellen lopen of "tegengaan". Dit verdubbelt effectief de verblijftijd voor een meer productieve eenheid.

Veel bedrijven brengen tegenwoordig variaties op tegen dit huidige ontwerp.

Venturi-stijl skimming

In het streven naar het bouwen van een "betere muizenval", ontwikkelde The Mazzei Injector Company wat bekend zou worden als de Mazzei-klep. Tegenwoordig worden alle skimmers die deze methode van luchtinjectie gebruiken, venturi-achtige skimmers genoemd.

Deze modellen maken geen gebruik van een uitstoter of lagedrukverspreider om de bellenkolom te maken. In plaats daarvan vertrouwen ze op een venturiventiel om zowel het te behandelen water als de miljarden microscopische bellen af ​​te geven. Dit wordt bereikt in het ontwerp van de wespentaille.

Hoe werkt de Venturi-klep?

Venturikleppen zijn gemakkelijk herkenbaar en volgen hetzelfde basisontwerp. Het hoge snelheidswater dat van links komt, heeft een fleshals in de gevormde wespentaille. De inlaatnippel is aangebracht aan de bovenzijde van de buis waar de waterbeweging zorgt voor luchtafvoer, waardoor binnenin de klep bellen worden gevormd. Het schuim dat de klep verlaat, wordt in het hoofdschuimlichaam gebracht, waar het organische stoffen verwijdert.

Door de fitting op de bodem van de cilinder te verschuiven, wordt een vortex gemaakt en wordt de dwell-tijd aanzienlijk vergroot.

Jarenlang was dit de keuze van de professional voor serieus fractioneren van schuim, en in veel kringen blijft het zo. Deze skimmers hebben een uitlaat nodig omdat het volume water dat ze in een uur kunnen verwerken, een "doorstroom" ontwerp vereist. Meestal staat het effluent hoog op het hoofdlichaam van de skimmer en wordt het terug in een put of een displaytank geleid.

Powerheads wijzigen

U kunt een gewone powerhead wijzigen om vrijwel dezelfde resultaten te krijgen als de venturiventiel. Deze aanpassingen maken powerheads met een klein volume beschikbaar voor kleinere skimmers in micro-rifsystemen.

U zult ook merken dat veel opklapbare skimmers de gemodificeerde powerhead als de hoofdpomp gebruiken. Ze bootsen het venturiventielconcept na door lucht in de waaierbehuizing te laten trekken. De waaier snijdt het water-luchtmengsel en schiet het in de skimmer. Het is eigenlijk vrij eenvoudig en elegant.

ETS's en Down-Dimming skimming

Een ander en nog eenvoudiger ontwerp werd populair in het midden van de jaren 2000 toen de ETS (Environmental Tower Skimmer) werd voorgesteld aan de hobbyist. Deze ontwerpen, ook wel down-draft skimmers genoemd, kunnen enorme hoeveelheden water verwerken en worden begunstigd door grote tankbezitters.

ETS-modellen gebruiken een lange buis die is verbonden met een opvangbak met niets meer dan een interne keerplaat en een afvoerklep. Bio-ballen worden in de buis geplaatst om het hogesnelheidswater dat door de bovenkant wordt geïnjecteerd te verspreiden. Terwijl het water over de bioballen schiet, wordt het meerdere malen op de toren van bio-ballen geslagen.

Tegen de tijd dat het water de bodem bereikt, is het water een witte zee van schuim. Het schot in het carter creëert een verblijftijd. Het maakt het ook mogelijk het eiwitrijke schuim op te stijgen in een buis met brede opening met de verzamelkop erboven gemonteerd.

Kleinere ontwerpen die dezelfde principes volgen, maken het ook voor kleinere capaciteitssystemen mogelijk. Net als bij de meeste basissystemen voor eiwitafschuimers, bieden individuele bedrijven variaties op het oorspronkelijke ontwerp.