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 de phénol et d'autres agents de jaunissement sont une nuisance. Seul l'écrémage actif des protéines peut en éliminer le besoin.
En général, tous les skimmers fonctionnent de la même manière, mais il existe des conceptions différentes qui se sont développées au fil des ans. Ceux-ci incluent les écumeurs à co-courant, à contre-courant, de style venturi et ETS. Chacun fonctionne d'une manière légèrement différente.
Il est également important de comprendre que différents fabricants apportent leur propre touche à la conception de base. Bien que vos choix dans un skimmer soient vastes, il reste important de comprendre leur fonction de base.
Comment les skimmers nettoient-ils l'eau?
Pour faire simple, les bulles d'air à l'intérieur du corps du skimmer dépouillent l'eau des sous-produits de déchets indésirables. Comment les bulles accomplissent cela est une astuce intéressante qui nécessite une explication.
Avez-vous déjà fait des bulles étant enfant? Vous vous souvenez de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel? Ces jolies couleurs arc-en-ciel étaient la lumière réfractant le film de savon. Tout comme le savon s'accrochait aux bulles géantes, il en va de même pour toutes les ordures et autres saletés organiques dans l'eau de votre aquarium.
Dans les skimmers, les bulles sont microscopiques et les résultats ne sont visibles qu'après avoir éclaté et déposé leurs "films" dans le godet de collecte. Pas de joli arc-en-ciel de couleurs ici, seules les boues les plus viles et les plus méchantes imaginables chevauchent les bulles de notre écumoire.
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 sortante résultante (effluent) était plus pure et beaucoup plus propre qu'auparavant. Ce processus étonnant est entièrement dû à la tension superficielle.
Tension superficielle et écumage
La tension superficielle est causée par la friction créée lorsque la bulle d'oxygène et l'eau environnante interagissent. Ce frottement, à son tour, charge les molécules dans l'eau.
Jouant sur l'ancienne loi de la physique selon laquelle "les opposés s'attirent", les molécules de crasse chargées collent aux bulles, les faisant remonter dans la colonne d'eau. Une fois que les bulles atteignent l'air de surface, elles éclatent et déposent leurs auto-stoppeurs dans un godet de collecte. Cette tasse 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 au niveau du consommateur, car la technologie pour y parvenir n'est tout simplement pas pratique pour l'amateur.
Écrémage co-courant des protéines
La taille des bulles est un ingrédient fondamental pour un écumeur de protéines réussi et diverses méthodes sont utilisées pour créer la bulle «parfaite».
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 introduit l'écrémage des protéines sur les côtes européennes avec la conception originale, appelée écrémage à co-courant.
Fait amusant
A l'origine, le bois de tilleul était utilisé pour créer la mousse nécessaire à l'écrémage et il est toujours utilisé aujourd'hui.
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 élévateurs utilisés dans les plaques filtrantes sous 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 depuis le dessous de la surface de l'eau et une fois que les bulles ont éclaté au niveau du godet de collecte, les eaux traitées ou épurées «retombent» simplement dans l'aquarium.
Les conceptions d'écumoire à co-courant peuvent être suspendues ou montées sur puisard.
Ecrémage à contre-courant
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 crasse éliminée. Le problème était que peu de gens voulaient un tube de 6 mètres derrière leurs aquariums.
La recherche et le développement ont créé la prochaine étape dans l'évolution des écumeurs: l'écumage à contre-courant. Vous pouvez comparer cette avancée à l'astronomie et à la différence entre un télescope newtonien et un télescope réfracteur. Tout comme la courbure des ondes lumineuses en les réfléchissant sur un miroir peut doubler la distance focale d'un télescope, nous pouvons également doubler le temps de séjour dans un skimmer.
Dans un skimmer à contre-courant, l'eau est injectée en haut 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 contre, ou "contre", le mur de bulles montant. Cela double efficacement le temps de séjour, ce qui en fait une unité plus productive.
De nombreuses entreprises commercialisent aujourd'hui des variantes de cette conception à contre-courant.
Écumage à la venturi
Dans la poursuite de la construction d'un «meilleur piège à souris», The Mazzei Injector Company a développé ce qui allait être connu sous le nom de valve Mazzei. Aujourd'hui, tous les skimmers qui utilisent cette méthode d'injection d'air sont appelés skimmers de type 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 la taille de la guêpe.
Comment fonctionne la valve venturi?
Les vannes Venturi sont facilement reconnaissables et suivent la même conception de base. L'eau à grande vitesse entrant par la gauche est goulot d'étranglement à la taille de guêpe moulée. Le mamelon d'admission est disposé au sommet du tube où le mouvement de l'eau crée un tirage d'air, c'est ainsi que des bulles se forment à l'intérieur de la vanne. La mousse sortant de la vanne 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 considérablement amplifié.
Pendant des années, c'était le choix du professionnel pour le fractionnement sérieux de la mousse, et dans de nombreux milieux, il le reste. 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'écumoire, étant renvoyé dans un puisard ou un réservoir d'affichage.
Modification des têtes motrices
Vous pouvez modifier une tête motrice commune pour fournir pratiquement les mêmes résultats que la valve venturi. Ces modifications rendent les têtes motrices de petit volume disponibles pour les petits écumeurs dans les systèmes de micro récifs.
Vous constaterez également que de nombreux skimmers de style suspendu utilisent la tête motrice modifiée comme pompe principale. Ils imitent le concept de valve venturi en permettant à l'air d'être aspiré dans le boîtier de la turbine. La turbine hache le mélange eau-air et le projette dans l'écumoire. C'est en fait assez simple et élégant.
Ets's et écumage descendant
Une autre conception encore plus simple est devenue populaire au milieu des années 2000 lorsque l'ETS (Environmental Tower Skimmer) a été présenté à l'amateur. Également connues sous le nom d'écumeurs à tirage descendant, ces conceptions peuvent traiter d'énormes volumes d'eau et sont privilégiées par les propriétaires de gros réservoirs.
Les modèles ETS utilisent un long tube connecté à un puisard avec rien de plus qu'un déflecteur interne et une vanne de vidange. Des bio-billes 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 s'abat sur les bio-balles, elle est écrasée 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 d'écume. Le déflecteur à l'intérieur du puisard crée un temps de séjour. Il permet également à la mousse riche en protéines de monter dans un tube à large ouverture avec le godet de collecte monté au-dessus.
Des conceptions plus petites qui suivent les mêmes principes permettent également aux systèmes de plus petite capacité d'en bénéficier. Comme pour la plupart des modèles d'écumeurs de protéines de base, les entreprises individuelles proposent des variantes de la conception d'origine.
