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Comment fonctionne un écrémeur de protéines?
Les écumeurs de protéines sont souvent un bon choix pour garder votre aquarium d'eau salée propre. Outre la filtration biologique primaire, le fractionnement de la mousse (mieux connu sous le nom d'écrémage des protéines) est l'aspect le plus important de tout système marin sain.
Bien qu'il existe des systèmes qui prétendent être «sans écumoire», pour la plupart d'entre nous, les composés organiques dissous (COD), les huiles phénoliques et d'autres agents jaunissants sont une nuisance. Seul l'écrémage des protéines actives peut éliminer le besoin de ceux-ci.
La question, cependant, est de savoir comment fonctionnent les écumeurs de protéines. En général, tous les skimmers fonctionnent de la même manière, mais il existe différents modèles qui se sont développés au fil des années. Ceux-ci incluent les écrémeurs à co-courant, à contre-courant, à venturi et à ETS. Chacun travaille d'une manière légèrement différente.
Il est également important de comprendre que les différents fabricants mettent leur propre torsion sur la conception de base. Alors que vos choix dans un skimmer sont vastes, il reste important de comprendre leur fonction de base.
Comment les skimmers nettoient-ils l'eau?
Pour le dire simplement, les bulles d'air à l'intérieur du corps de l'écumeur dépouillent l'eau des sous-produits indésirables. Comment les bulles accomplissent ceci est un tour ordonné qui exige une explication.
Avez-vous déjà soufflé des bulles quand vous étiez enfant? Rappelez-vous toutes les couleurs de l'arc-en-ciel sur eux? Ces jolies couleurs de l'arc-en-ciel étaient la lumière qui réfractait le film de savon. Tout comme le savon accroché aux bulles géantes, tout le brouet et autres matières organiques dans l'eau de votre aquarium.
Dans nos écumeurs, les bulles sont microscopiques et les résultats ne peuvent être observés qu'après éclatement et dépôt de leurs «films» dans la coupe de collecte. Pas de joli arc-en-ciel de couleur ici ... seulement la boue la plus vile et la plus méchante imaginable chevauche les bulles de notre skimmer.
Comment cela se produit a été découvert il y a longtemps dans les usines de traitement des déchets. En injectant de grands volumes de bulles d'air dans une colonne d'eaux usées, l'eau de sortie (effluent) qui en résulte était plus pure et beaucoup plus propre qu'auparavant. Ce processus incroyable est tout à cause de la tension de surface.
Tension de surface et écrémage
La tension de surface est causée par le frottement créé lorsque la bulle d'oxygène et l'eau environnante interagissent. Cette friction, à son tour, charge les molécules dans l'eau.
Jouant sur l'ancienne loi de la physique que «les contraires attirent», les molécules chargées de crasse collent aux bulles, les remontant dans la colonne d'eau. Une fois que les bulles atteignent l'air de surface, elles éclatent et déposent leurs auto-stoppeurs dans une tasse de collecte. Cette cuvette empêche la crasse accumulée de retomber dans la colonne d'eau à l'intérieur de la chambre de réaction.
En raison de la nature même de l'eau salée, ce processus est possible. L'écrémage des protéines d'eau douce n'est tout simplement pas réalisable à notre niveau, car la technologie pour y arriver n'est tout simplement pas pratique pour l'amateur.
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Co-Current Protéines Skimming
Don Carner La taille des bulles est un ingrédient fondamental pour un écumeur de protéines efficace et diverses méthodes sont utilisées pour créer la bulle "parfaite".
À l'origine, le tilleul était utilisé pour créer la mousse nécessaire à l'écumage et il est encore utilisé aujourd'hui. Les amateurs européens ont été parmi les premiers à reconnaître l'importance d'écrémer leurs aquariums. Plus précisément, les Allemands ont été responsables de la conception de certains des meilleurs modèles. Tunze et d'autres ont apporté l'écrémage de protéine aux rivages des USA avec la conception originale, qui a été appelée l'écrémage de co-courant.
Les écumeurs à co-courant de base utilisaient un tube ou un cylindre à extrémité ouverte avec la source de bulles montée à la base. Comme avec les tubes de soulèvement utilisés dans les plaques filtrantes sous le gravier, les écumeurs à co-courant utilisent le volume de bulles d'air montant dans la colonne pour les mettre en contact avec l'eau du système dans le corps de la chambre. L'eau est «aspirée» dans le cylindre par le dessous de la surface de l'eau et une fois que les bulles éclatent au niveau de la coupe, les eaux traitées ou dépouillées retombent simplement dans l'aquarium.
Les modèles d'écumeur à co-courant peuvent être suspendus ou encastrés .
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Contre-courant
Don Carner La méthode à co-courant fonctionne mais elle n'est pas très efficace. Le problème est ce que nous appelons le «temps de séjour» ou la durée pendant laquelle l'eau est en contact avec les bulles. En allongeant la chambre de réaction, plus d'eau pourrait être traitée et plus de gobelet enlevé. Le problème était que peu de gens voulaient un tube de 6 pieds derrière leurs aquariums.
La recherche et le développement ont créé la prochaine étape dans l'évolution des skimmers: l'écrémage à contre-courant . Nous pouvons comparer cette avancée à l'astronomie et la différence entre un télescope newtonien et un télescope réfractant. Tout comme la flexion des ondes lumineuses en les réfléchissant sur un miroir peut doubler la distance focale d'un télescope, nous pouvons aussi doubler le temps de séjour dans un skimmer.
Dans un écrémeur à contre-courant, l'eau est injectée au sommet du tube de réaction. La source de bulles et le raccord de sortie isolé sont situés au fond de la chambre. L'eau doit donc passer, ou «contre», à la paroi montante des bulles. Cela double efficacement le temps de séjour pour une unité plus productive.
De nombreuses entreprises commercialisent aujourd'hui des variantes de ce design à contre-courant.
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Venturi-Style écrémage
Skimmer Venturi Valve. Don Carner Dans la poursuite de la construction d'un «meilleur piège à souris», la Mazzei Injector Company a développé ce qui allait être connu sous le nom de valve Mazzei. Aujourd'hui, tous les écumeurs qui utilisent cette méthode d'injection d'air sont appelés écumeurs à venturi.
Ces modèles n'utilisent pas de diffuseur d'airstone ou de tilleul pour créer la colonne à bulles. Au lieu de cela, ils s'appuient sur une vanne venturi pour fournir à la fois l'eau à traiter et les milliards de bulles microscopiques. Ceci est accompli dans la conception de guêpe-taille.
Comment fonctionne la vanne Venturi?
Les vannes Venturi sont facilement reconnaissables et suivent la même conception de base. L'eau à grande vitesse entrant de la gauche est col de bouteille à la taille de la guêpe moulée. Le mamelon d'admission est disposé au sommet du tube où le mouvement de l'eau crée un tirage d'air, qui est la façon dont les bulles sont formées à l'intérieur de la vanne. La mousse sortant de la valve est introduite dans le corps principal de l'écumoire où elle élimine les matières organiques.
En décalant le raccord au bas du cylindre, un vortex est créé et le temps de séjour est amplifié de manière significative.
Pendant des années, c'était le choix du professionnel pour le fractionnement sérieux de mousse, et dans beaucoup de cercles, il reste en tant que tel. Ces écumeurs nécessitent un tuyau de sortie, car le volume d'eau qu'ils peuvent traiter en une heure nécessite une conception «à flux continu». Habituellement, l'effluent est haut sur le corps principal de l'écumeur, étant renvoyé dans un puisard ou un réservoir d' affichage.
Modifier les Powerheads
Vous pouvez modifier une motorisation commune pour obtenir pratiquement les mêmes résultats que la vanne Venturi. Ces modifications rendent les petites puissances disponibles pour les petits skimmers dans les systèmes de micro-récifs.
Vous trouverez également que beaucoup de skimmers de style accrocheurs utilisent la tête motorisée modifiée comme pompe principale. Ils imitent le concept de la vanne venturi en permettant à l'air d'être aspiré dans le boîtier de la turbine. La turbine coupe le mélange eau-air et le projette dans l'écumoire. C'est en fait assez simple et élégant.
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ETS et Down-Draft Skimming
Don Carner Un autre design encore plus simple est devenu populaire au milieu des années 2000 lorsque l'ETS (Environmental Tower Skimmer) a été présenté à l'amateur. Également connus sous le nom de skimmers à tirage descendant, ces modèles peuvent traiter d'énormes volumes d'eau et sont favorisés par les grands propriétaires de chars.
Les modèles ETS utilisent un long tube relié à un puisard avec rien de plus qu'une chicane interne et une soupape de vidange. Les bio-balles sont placées à l'intérieur du tube pour diffuser l'eau à grande vitesse qui est injectée par le haut. Au fur et à mesure que l'eau dégringole sur les balles bio, elle est brisée plusieurs fois sur la tour de bio-balles.
Au moment où l'eau atteint le puisard à sa base, l'eau est une mer blanche de mousse. Le déflecteur à l'intérieur du puisard crée un temps de séjour. Il permet également à la mousse riche en protéines de s'élever dans un tube à large goulot avec la coupelle de collecte montée au-dessus.
Des conceptions plus petites qui suivent les mêmes locataires permettent également aux systèmes de plus petite capacité d'en bénéficier. Comme avec la plupart des modèles de skimmer à protéines de base, les entreprises individuelles offrent des variations sur la conception originale.