Engenharia de um Skimmer

Engenharia de um Skimmer


O Skimmer por Scott Brang
Texto original:http://kb.marinedepot.com/article.aspx?id=10918


Fracionamento de proteína, mais conhecido como Skimmer, na indústria do aquário já existe há muitos anos. Skimmers são uma das principais peças dos equipamentos que trouxeram sucesso a longo prazo para os aquaristas marinhos. Isso não quer dizer que skimmers são essenciais; aquários de recife muitas vezes funcionam muito bem sem um.

O objetivo principal de um skimmer é remover compostos orgânicos de um aquário antes de se transformarem em fosfatos e nitratos. Eles também têm um efeito benéfico: a aeração do aquário. Fosfatos e nitratos excessivos diminuem a qualidade da água, e provocam o crescimento de algas e contribui para problemas de saúde em peixes e corais. O skimmer ajuda a manter um ambiente saudável para o aquário por travar o ciclo do nitrogênio e fósforo, além de eliminarem as toxinas liberadas por corais e outros organismos. A Transparência da água é melhorada, também, uma vez que os compostos que causam a turbidez da água são removidos.

Antes de chegarmos em qual skimmer é ideal para você, vamos olhar primeiro para a ciência por trás dos fracionadores proteínas.

Um skimmer típico consiste de um cilindro cheio de água, que é injetada com bolhas. As bolhas "agarraram" os resíduos e transportam-o para cima em um copo de coleta. Você, então, simplesmente elimina o que está no copo de coleta.

Não é muito complicado, né? Não, inicialmente.
Vamos ter uma visão mais profunda do mecanismo que as bolhas usam para capturar os resíduos orgânicos do aquário.

A maioria dos resíduos em um aquario de recife são amfifáticas ou anfifílicos. Isso significa que uma parte da molécula é hidrofílica (gosta de água) e outra parte é hidrofóbica (não gosta de água). Esta característica conduz a procurar uma molécula de água / ar. 
Isso afeta as moléculas hidrofóbicas, como o óleo, também.

O Skimmer leva vantagem desta interface ar / água para extrair compostos orgânicos. Infelizmente, a área em um aquário é pequeno comparado ao volume do tanque. Para aumentar a área de superfície e eficiência, Skimmers injetam pequenas bolhas dentro da câmara do reator. Bolhas menores funcionam melhor (ver tabela incluída, "The Science of Bubbles"), embora se a bolha é muito pequena , pode não conseguir subir no copo de coleta.

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DIAMETRO DA BOLHA:*************1 cm*************************0,5 cm 



VOLUME:***********************   0,52333***********************0,06542 
( 4/3 x 3.1416 x r³ ) 


Nº BOLHAS POR 1 LITRO / AR:***1000/0,52333 = aprox.1910***1000/0,06542 = aprox.15286 
( 1 litro = 1000 CM³ ) 



SUPERFICIE DE CONTATO:*******   3,14 cm² por bolha********** 0,785 cm²por bolha 
( 4 x 3,1416 x r² ) 



TOTAL DA SUPERFICIE DE CONTATO:**1910×3,14 = 6000 cm²>**15286×0,785 = 12000 cm²
( nº de bolhas x sup. de contato) 

Ou seja, se diminuir-mos o diâmetro da bolha pela metade, dobramos a superfície de contato, dobrando a eficiência do skimmer.

A materia organica, não consegue furar as bolhas devido à tensão superficial. Incapaz de mover-se da bolha, a molécula sobe na câmara para o copo de coleta. As bolhas sobem no interior da câmara do reator, eles se combinam em espuma e a maior parte da água é drenada para for a do skimmer voltando para o aquário.


Existem vários tipos de skimmers diferentes para escolher, eles geralmente são classificadas pela forma de introduzir ar na água.

Pedra Porosa

Os primeiros skimmers usavam pedra porosa e um compressor para injetar ar. Este método é usado ainda hoje, em sistemas menores. Eles são baratos, só precisa de uma bomba de ar para funcionar e têm um design simples e compacto. O projeto tem suas desvantagens: a "pedra" na maioria dos casos é, na verdade madeira e terá de ser substituído a cada duas semanas para manter o tamanho da bolha e densidade. Pedras porosas também não são suficientemente eficazes para os sistemas maiores.

Venturi

Este método de injeção de ar usa uma bomba (interna ou externa) para movimentar a água através de um venturi, que puxa o ar para o skimmer. Este tipo de skimmer produz um maior volume de ar.

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Spray Injection

Este método de injeção de ar é patenteado pela AquaC. AquaC usar um bocal especial para dirigir um spray de água no corpo skimmer. Esta eficientemente cria uma grande quantidade de bolhas em um pequeno espaço.

Roda de Agulhas(Needle-wheel)

As rodas de agulhas são atualmente a mais popular forma de introduzir ar em um skimmer. Este método substitui o impeller original da bomba destinada a “triturar” as bolhas de ar. O venturi é freqüentemente usada para trazer ar para a bomba.

A popularidade das rodas de agulhas aumentou dramaticamente nos últimos dois anos. Muitos fabricantes já utilizam esta tecnologia em seus próprios projetos. Deltec usa rodas de agulha em uma bomba de recirculação em sua série AP. Isso aumenta o tempo de contato entre o ar e a água, permitindo que uma maior quantidade de materias orgânicas sejam removidas. Outra empresa que utiliza a roda de agulha é Warner Marine com seus skimmers cônicos. Warner Marine combina uma placa de espuma e um corpo em forma de cone para reduzir a turbulência da água e concentrar a matéria orgânicos para o copo de coleta.

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Local, Local, Local


O tipo desempenha um grande papel em que modelo de skimmer escolher. Existem três tipos básicos: interno, externo e hang-on-back (HOB) ou hang-on-tank (HOT). Como o nome indica, um skimmer interno precisa ser colocado dentro do sump para funcionar corretamente. Um skimmer externo pode ser colocado fora do sump, deixando mais espaço no sump para outros equipamentos. Um skimmer HOB deve ser pendurado na borda do aquário e é ótimo para tanques pequenos que não tem sump.

Que tipo de Skimmer é o melhor?

Há muitas coisas a considerar ao escolher um skimmer para o seu aquário. Todo skimmer vem com uma avaliação, geralmente em galões ou litros de volume total do sistema. Estas avaliações são apenas uma regra geral. Se você tem um aquário de 100 litros com um grande número de peixes, que seria melhor escolher uma skimmer projetado para uns 150 litros. É sempre melhor superdimensionar o skimmer. Olhe para o seu skimmer como um investimento. O custo da adaptação, mais tarde, será certamente mais do que comprar um modelo de classificação superior desde o início. Obviamente, o preço será um enorme fator determinante na avaliação de qual skimmer comprar. Skimmers variam de extremamente acessível a extremamente caro. Mais uma vez, olhe para o seu skimmer como um investimento. Muitas vezes os modelos de maior capacidade vai fazer com que vc economize tempo, dinheiro e dores de cabeça futuras.

Coisas que devem ser lembradas

A primeira pergunta que a maioria dos aquaristas inexperientes fazem é "porque não está funcionando" Um skimmer novo levará vários dias ou semana para começar a retirar sujeira. Há, por vezes, óleos e resíduos que tenham ficado de fabricação que também inibem o processo de funcionamento. Também após limpar seu skimmer, muitas vezes, a cada dois ou três dias. O Skimmer limpo, apresenta melhor desempenho. Durante a limpeza, use um pano de algodão macio para evitar riscar o plástico ou acrílico. Arranhões também podem reduzir o desempenho.

Última pergunta: Espuma molhada, ou espuma seca?

É melhor retirar uma espuma mais úmida, resíduos diluídos ou espuma escura, mais seca? Este debate é como a Coca-Cola x Pepsi do mundo do aquarismo.

Espuma úmida, tem ligeiramente mais resíduos organicos do que a espuma seca, com isso teremos uma menor quantidade da materia organica diluída na água do aquario. Por outro lado, a espuma seca parece realmente impressionante e você pode se gabar de seu skimmer com os amigos, sobre como ele é incrível.



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Anémonas e Corais

ANÉMONAS E CORAIS





Anémonas e Corais

Phylum Cnidaria - cnidários (anémonas, medusas, corais)
Classe Anthozoa - anémonas, corais, gorgónias

O que são corais? Os corais são invertebrados marinhos, pertencentes à mesma classe que as anémonas e com uma estrutura semelhante a estas. Distribuem-se pelos oceanos de todo o mundo, podendo ser solitários ou coloniais.

Os coloniais são os únicos corais que constroem recifes. Cada colónia é constituída por milhões de pequenos pólipos de coral, em que cada um segrega um fino esqueleto de carbonato de cálcio à sua volta. 

O resultado é uma estrutura maciça de carbonato de cálcio, resultante da sobreposição dos esqueletos das sucessivas gerações de pólipos. Os pólipos são semelhantes a anémonas minúsculas e, tal como estas, possuem tentáculos armados de nematocistos, que usam para se defenderem e alimentarem. 

Podem reproduzir-se assexuadamente, contribuindo para o aumento do tamanho e para a continuidade da colónia, ou sexuadamente, dando origem a novas colónias.

Recifes de coral
Os recifes de coral são, provavelmente, as comunidades bentónicas mais ricas e complexas dos oceanos. 

Formaram-se ao longo de milhões de anos, a partir da deposição do carbonato de cálcio proveniente dos esqueletos de corais, e estão entre as comunidades marinhas mais antigas que se conhece - a sua história remonta há 500 milhões de anos atrás.

Em termos de biodiversidade, só são ultrapassados pelas florestas tropicais húmidas em terra - estima-se que um único recife de coral pode albergar, pelo menos, 3.000 espécies de animais. 

Apesar de ocuparem menos de um por cento da área total dos oceanos, 25 por cento de todas as espécies de peixes existentes só se encontram nos recifes de coral! 

Aqui, também se encontram representados quase todos os filos e classes conhecidos. A abundância de vida e o grande número de espécies, devem-se às condições únicas de protecção e alimento que os recifes lhes proporcionam.

DistribuiçãoA distribuição dos recifes de coral está directamente relacionada com a temperatura, intensidade luminosa, profundidade, nutrientes em suspensão e correntes. 

As condições favoráveis ao crescimento dos corais que constroem recifes, limitam-se às latitudes entre 30º norte e 30º sul - mesmo aqui, existem excepções.

TemperaturaOs maiores recifes de coral encontram-se em regiões onde a temperatura varia entre os 25ºC e os 30ºC e raramente desce abaixo dos 20ºC.

Por este motivo, são raros os recifes nas costas oeste de África e da América do Sul, onde o upwelling costeiro é responsável pelo arrefecimento da água.

Intensidade luminosa e profundidade
Muitos corais vivem em simbiose com algas microscópicas presentes nos seus tecidos e, por isso, a intensidade luminosa é um factor determinante para a sua distribuição. 

A maior parte das espécies de corais encontram-se em águas límpidas até aos 30 m de profundidade. A partir daqui o seu número vai diminuindo, desaparecendo quase totalmente aos 100 m. 

Nutrientes em suspensãoOs recifes de coral desenvolvem-se melhor em águas pobres em nutrientes, pois estas são mais límpidas e permitem a melhor penetração da luz. Por outro lado, estas condições não favorecem o crescimento de macroalgas, que poderiam competir com os corais pelo espaço e luz. 

Alguns nutrientes, como os fosfatos, são particularmente nocivos para estes organismos, pois impedem a formação do seu esqueleto. Os nutrientes em suspensão são de tal modo importantes, que nas zonas tropicais da costa Este da América do Sul influenciadas por grandes rios como o Amazonas e Orinoco, não há recifes de coral.

Correntes 
A circulação da água é importante para funções vitais dos corais, como a alimentação, respiração e formação do esqueleto. 

Contudo, a resistência às correntes e ao impacto das ondas varia de espécie para espécie. Nas faces expostas dos recifes, encontramos corais mais robustos e cuja forma dissipa a energia das correntes. Os corais mais frágeis, povoam lagoas e outros locais resguardados.

Tipos de recifes de coral. 
Os recifes de coral podem ser continentais ou oceânicos. Os primeiros crescem nas margens continentais, enquanto os segundos surgem em pleno oceano, geralmente associados a montanhas submarinas. 

Dentro destas duas classes, existem três tipos de recifes: em franja, de barreira ou atóis (ver Oceano Pacífico). A maior barreira de coral é a Grande Barreira de Coral (Oceano Pacífico).

Corais e zooxantelas
Os corais responsáveis pela formação dos recifes vivem em simbiose com microalgas, presentes nos seus tecidos e denominadas zooxantelas. Esta relação é benéfica para ambos os organismos. 

Os corais obtêm substâncias nutritivas produzidas pelas zooxantelas, que também contribuem para a deposição de carbonato de cálcio no seu esqueleto. Os pigmentos coloridos das algas fornecem, também, protecção contra os raios ultra-violeta!

As algas obtêm protecção e utilizam produtos de excreção (dióxido de carbono, amónia, nitratos, fosfatos) dos seus hospedeiros, para realizarem fotossíntese e outros processos metabólicos. 

Desta forma, as zooxantelas são importantes para o crescimento dos recifes de coral, pois são responsáveis pela nutrição, remoção de sub-produtos do metabolismo e pela formação dos esqueletos dos corais. 

Assim, a luz torna-se um factor extremamente essencial à sobrevivência e crescimento destes corais.Comparativamente, os corais que possuem zooxantelas crescem mais depressa do que os que não as possuem.

Alimentação
De uma maneira geral, os corais podem alimentar-se de matéria orgânica dissolvida na água, microorganismos e plâncton. Este último caso observa-se em espécies com pólipos de grandes dimensões e, principalmente, nas que não têm zooxantelas.

Em defesa do seu territórioApesar de não se deslocarem, os corais desenvolveram mecanismos eficazes de defesa e de competição pelo espaço. Para se defenderem de agressores, incluindo outros corais, libertam substâncias tóxicas para água ou utilizam os nematocistos. 

A competição pelo espaço depende em grande parte da velocidade a que o coral cresce - quanto mais depressa crescer, mais sucesso poderá ter na conquista de espaço.

Corais-cérebroLobophylia sp. de Blainville, 1830
Família Mussidae Ortmann, 1890
Os pólipos destes corais crescem ao longo de sulcos, em forma de circunvalações, que se assemelham às de um cérebro. Povoam as zonas protegidas dos recifes e lagoas.

Corais-cérebro-abertos
Trachyphyllia sp
Família Trachyphylliidae Verrill, 1901
Estes corais vivem nos fundos de areia que rodeiam os recifes de coral costeiros. Aqui, a sua capacidade de se elevarem acima do substrato enchendo-se de água do mar, evita que fiquem cobertos pela areia.

Corais-bolha
Plerogyra sp. Edwards & Haime, 1848
Família Caryophylliidae Gray, 1847 
Estes corais possuem vesículas em forma de bolhas, que podem atingir dimensões consideráveis. Estas bolhas não são pólipos, mas sim tentáculos modificados, que se expandem durante o dia, para aproveitarem o máximo de luz. 

À noite, as vesículas retraem-se e os pólipos expõem os tentáculos para se alimentarem. Desenvolvem-se em locais protegidos e com correntes fracas, onde as suas vesículas se possam expandir em segurança. 

Família Stichodactylidae - anémonas-tapeteAnémona-tapete
Stichodactyla mertensii Brandt, 1835
Esta grande anémona das águas tropicais límpidas do Indo-Pacífico, vive em recifes de coral. A sua coloração esverdeada deve-se a algas microscópicas (zooxantelas) que vivem nos seus tecidos. 

Nesta simbiose, as algas beneficiam de protecção, enquanto a anémona obtém parte das substâncias nutritivas que estas produzem. A anémona-tapete também oferece protecção a várias espécies de peixes-palhaço (por exemplo, Amphiprion ocellaris), que são imunes ao veneno dos seus tentáculos. 
É a maior anémona da sua família, podendo alcançar 1 m de largura.

Fonte:
Oceanário de Lisboa




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