どのようにタンパク質スキマーは、海水水族館をきれいにしますか？

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プロテインスキマーはどのように機能しますか？

プロテインスキマーは、しばしばあなたの海水水族館を清潔に保つための良い選択です。 一次生物学的濾過の他に、泡分画（タンパク質スキミングとしてよりよく知られている）は、健康な海洋システムの最も重要な側面です。

DOC（溶存有機化合物）、フェノールオイル、その他の黄変剤は、ほとんどの人にとって「スキマーフリー」と主張するシステムがありますが、迷惑です。 活性タンパク質スキミングのみがこれらの必要性を排除することができる。

しかし、タンパク質スカイマーはどのように機能するのでしょうか？ 一般に、すべてのスキマーは同じように動作しますが、長年にわたって開発されたさまざまなデザインがあります。 これらには、並流、向流、ベンチュリスタイル、およびETSスキマーが含まれる。 それぞれはやや異なる方法で動作します。

また、さまざまなメーカーが基本的なデザインに独自の工夫をしていることを理解することも重要です。 スキマーでの選択は広大ですが、基本機能を理解することは重要です。

スキマーが水を清潔にする方法は？

簡単に言えば、スキマーの体内の気泡は、望ましくない廃棄物の副産物の水を取り除く。 気泡がこれをどのように達成するかは、説明が必要な素敵なトリックです。

あなたは子供のように泡を吹き飛ばしましたか？ すべての虹色を覚えていますか？ それらのかなり虹の色は石鹸フィルムから光を屈折させることでした。 石鹸が巨大な泡にぶつかったように、あなたの水槽の水の中のすべての捨てられたゴミと有機の塊もそうです。

我々のスキマーでは、気泡は微視的であり、結果は破裂して "フィルム"を回収カップに沈着させた後にしか見ることができない。 ここの色はかなり虹ではありません...唯一のもっとも卑劣で見苦しい見た目の汚泥が、スキマーの泡を乗せています。

これがどうして起こったかは、古くから廃棄物処理場で発見されました。 大量の気泡を廃水のカラムに注入することによって、得られる排出水（流出物）は以前よりも清浄で清潔であった。 この素晴らしいプロセスはすべて表面張力によるものです。

表面張力およびスキミング

表面張力は、酸素泡および周囲の水が相互作用するときに生じる摩擦によって引き起こされる。 この摩擦は、水中の分子を充電する。

「反対のものが引き寄せられる」という物理学の古い法則を踏襲すると、帯電した塊の分子が気泡にくっついて、水の柱の上に乗っている。 泡が表面の空気に達すると、彼らは爆発し、ヒッチハイカーを収集カップに入れます。 このカップは蓄積された塊が反応チャンバー内の水柱に滑り落ちるのを防ぐ。

海水の性質上、このプロセスは可能です。 淡水タンパク質のスキミングは、私たちのレベルでは実現できません。単にそれを実現させる技術は、趣味主義者にとっては実用的ではありません。

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並流タンパク質スキミング

バブルサイズは、成功したタンパク質スキマーにとって基本的な成分であり、様々な方法が「完璧な」バブルを作り出すために使用されている。

もともと、ライムウッドはスキミングで必要な泡を作り出すために使われましたが、今日でもまだ採用されています。 ヨーロッパの趣味は、水族館のスキミングの重要性を最初に認識していました。 より具体的には、ドイツ人は、最も優れたモデルの設計に責任を負いました。 Tunzeと他の人たちは、元のデザインを持つ米国の海岸にタンパク質スキミングをもたらした。これは並流スキミングと呼ばれていた。

基本的な並流スキマーは、開放端のチューブまたはシリンダーを用い、気泡源をベースに取り付けた。 アンダーグラベルフィルタプレートに使用される隆起管と同様に、並流スキマーは、カラム内で上昇する気泡の体積を使用して、それらをチャンバ本体内のシステム水と接触させる。 水は水面の下からシリンダーに吸い上げられ、泡が回収カップで破裂すると、処理された水または剥ぎ取られた水は水槽に単に「落ちる」。

並流式のスキマー設計は、ハング・オンまたはサンプ実装のいずれかとすることができる。

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逆電流スキミング

co-currentメソッドは機能しますが、非常に効率的ではありません。 問題は、「滞留時間」と呼ばれるもの、または水が気泡と接触している時間の長さです。 反応チャンバを長くすることによって、より多くの水を処理し、より多くの水を除去することができる。 問題は、水族館の後ろに6フィートのチューブが突き刺されることを望んでいないということでした。

研究と開発はスキマー進化の次のステップを作りました： 向流スキミング 。 この進歩を天文学に、ニュートン望遠鏡と屈折望遠鏡との違いに似せることができます。 光をミラーから反射して光波を曲げるのと同じように、望遠鏡の焦点距離を倍にすることができるので、スキマーで滞留時間を倍にすることもできます。

向流スキマーでは、水が反応管の頂部に注入される。 気泡源および隔離された出口金具は、チャンバの底部に配置される。 したがって、水は泡の上昇する壁面に逆らって、または「対抗」しなければなりません。 これは、より生産的なユニットのための滞留時間を事実上2倍にします。

今日、多くの企業がこの向流設計の市場を変えています。

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ベンチュリスタイルスキミング

Mazzei Injector Companyは、「より良いマウストラップ」の構築を目指して、Mazzeiバルブとして知られるようになったものを開発しました。 今日、この空気噴射法を使用するスキマーは、ベンチュリスタイルのスキマーと呼ばれています。

これらのモデルでは、気泡塔を作るためにエアーストーンまたはリムウッドディフューザーを使用していません。 代わりに、ベンチュリバルブを使用して処理すべき水と何十億という微小気泡を供給します。 これは、腰当て設計で達成される。

ベンチュリ弁はどのように機能しますか？

ベンチュリバルブは容易に認識でき、同じ基本設計に従います。 左から入ってくる高速の水は、成形されたワップのウエストにボトルネックです。 吸気ニップルは、水の動きが空気の引き込みを生み出す管の上部に配置されており、それは気泡が弁内部でどのように形成されるかである。 バルブを出る泡は主スキマー本体に導入され、そこで有機物が除去される。

シリンダーの底部のフィッティングをオフセットすることにより、ボルテックスが形成され、滞留時間が大幅に拡大される。

長年にわたり、これは深刻な泡の分画のための専門家の選択でした、そして、多くのサークルで、それはそのままです。 これらのスキマーは、1時間以内に処理できる水の量が「フロースルー」設計を必要とするため、出口パイプを必要とします。 通常、流出物はスキマーの本体上で高く、 サンプまたはディスプレイタンクに戻される。

パワーヘッドの修正

共通のパワーヘッドを変更して、ベンチュリバルブとほぼ同じ結果を得ることができます。 これらの変更により、マイクロリーフシステムのより小さなスキマーに対して、小容量のパワーヘッドが利用可能になる。

多くのハング・オン・スタイルのスキマーは、変更されたパワーヘッドをメイン・ポンプとして使用しています。 それらは、ベンチュリバルブの概念を模し、空気をインペラハウジング内に引き込むことを可能にする。 インペラは水と空気の混合物を切り刻んでスキマーに吹き込みます。 実際には非常にシンプルでエレガントです。

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ETSおよびダウンドラフトスキミング

ETS（Environmental Tower Skimmer）が趣味主義者に導入された2000年代半ばに、もうひとつ、さらに簡単なデザインが普及しました。 ダウンドラフトスキマーとしても知られているこれらのデザインは、大量の水を処理することができ、大きなタンクの所有者によって好まれています。

ETSモデルでは、内部のバッフルプレートと排水バルブだけでサンプに接続された長いチューブを使用しています。 バイオボールはチューブの内側に置かれ、上部から注入される高速の水を拡散させます。 バイオボールの上に水が撃ち落とされると、バイオボールのタワーに水が何度も撃ち込まれます。

水がその土台で水溜まりに達する頃には、水は白い泡の海です。 サンプの内部のバッフルが滞留時間を生成する。 それはまた、タンパク質が豊富な泡が、その上に取り付けられた収集カップを備えた広口のチューブに浮かび上がることを可能にする。

同じテナントに従うより小さい設計は、より小さな容量システムにも利益をもたらすことを可能にする。 ほとんどの基本的なタンパク質スキマーモデルと同様に、個々の企業は元のデザインにバリエーションを提供しています。