Purificador de algas - Algae scrubber

Os designs modernos de purificadores de algas usam bolhas de ar que sobem para gerar turbulência; quando a iluminação é adicionada, as algas crescem dentro da unidade e consomem nutrientes.
O purificador de algas de superfície flutuante comercial usa luzes LED vermelhas e bolhas de ar que fluem para cima para fazer com que as algas cresçam no compartimento de crescimento. O interior do compartimento é forrado com texturas ásperas que aumentam a fixação de algas; fitas / cordas permitem maior fixação de algas.
A remoção periódica das algas que cresceram dentro de um purificador de algas remove os nutrientes ( amônia , nitrato , fosfato ) da água do aquário, proporcionando assim a filtração necessária.

Um limpador de algas é um dispositivo de filtragem de água (não deve ser confundido com um esfregão usado para limpar vidro) que usa a luz para cultivar algas ; neste processo, produtos químicos indesejáveis ​​são removidos da água. Purificadores de algas permitem que aquaristas de água salgada , água doce e aquáticos operem seus tanques usando filtração natural na forma de produção primária , bem como oceanos e lagos.

Conceitos

Um purificador de algas filtra a água movendo a água rapidamente sobre uma superfície áspera e altamente iluminada, o que faz com que as algas comecem a crescer em grandes quantidades. À medida que as algas crescem, elas consomem nutrientes como nitrato , fosfato , nitrito , amônia , amônia e até metais como o cobre da água. Esses nutrientes são normalmente um problema em aquários e lagoas porque causam o crescimento de algas incômodas e também porque causam doenças e / ou outros problemas em peixes de aquário, invertebrados e corais. Um purificador de algas permite que as algas cresçam, mas as algas crescem dentro do filtro em vez de no aquário ou lagoa. Isso remove o excesso de nutrientes (esfrega a água), diminuindo as algas incômodas no aquário ou lagoa. As algas indesejáveis ​​no aquário ou lagoa não devem ser confundidas com as algas desejadas no próprio filtro depurador de algas. As algas que crescem no purificador de algas podem então ser removidas ou devolvidas ao gado.

Tanto a fertilização com ferro quanto a nutrição do oceano são técnicas que aumentam a produção primária de algas no oceano, que consome grandes quantidades de nutrientes e CO
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. É esse mesmo consumo de nutrientes que as algas realizam em um aquário ou lagoa.

Purificadores de algas são usados ​​em água salgada e água doce e removem algas incômodas de vários tipos: ciano ou limo , bolha , cabelo , Chaetomorpha , Caulerpa e algas de filme , bem como dinoflagelados e Aiptasia .

História

Dr. Walter Adey

O purificador de algas foi inventado pelo Dr. Walter Adey , que no início dos anos 1970 foi Diretor do Laboratório de Sistemas Marinhos do Museu de História Natural do Smithsonian Institution (Washington DC, EUA). Sua pesquisa de vários tipos de algas, especialmente em seu papel ecológico nos recifes de coral, deu-lhe uma visão sobre como o oceano (em particular um recife) "recicla" nutrientes. Ele projetou e construiu várias exposições com tamanhos de até 3.000 galões e modelou diferentes sistemas ecológicos aquáticos, incluindo um recife / lagoa de coral tropical que "após 8 anos de fechamento [ao meio ambiente], teve seus parâmetros químicos controlados exclusivamente por um gramado de algas scrubber. Este sistema, estudado por uma equipe multidisciplinar de biólogos, demonstrou taxas de calcificação [crescimento de coral] iguais aos melhores 4 por cento dos recifes selvagens, e 543 espécies identificadas, e cerca de 800 espécies, classificadas por unidade de área como as de maior biodiversidade recife já medido. "

Em três edições de seu livro, Dynamic Aquaria, o Dr. Adey descreveu seu trabalho em detalhes e discutiu em princípios científicos as considerações físicas, químicas e biológicas para a construção de um sistema ecológico funcional dentro de um recinto, do tamanho de um aquário ao microcosmo (até 5000 galões), ou tamanho do mesocosmo (> 5000 galões). Ao descrever o purificador de grama de algas que ele projetou, ele explicou que remover o excesso de nutrientes não era sua única função. Operando o purificador à noite, quando o tanque principal havia mudado para uma fase respiratória diferente (as plantas agora estavam absorvendo oxigênio em vez de produzi-lo), o purificador manteve os níveis de oxigênio e ajudou a tamponar o pH, evitando que altos níveis de dióxido de carbono se acumulassem.

Purificador de fluxo ascendente

"Reciclagem" significa como os nutrientes vão das plantas aos animais e de volta às plantas. Em terra, você vê a reciclagem seguindo o fluxo de oxigênio: as plantas verdes usam dióxido de carbono e liberam oxigênio; os animais usam esse oxigênio e liberam dióxido de carbono. Nos oceanos e lagos, os nutrientes vão das algas aos animais e de volta às algas.

Ciclo de nutrientes aquáticos

Dr. Adey construiu várias versões de depuradores de algas para aquários no Smithsonian. Ele os chamou de "Purificadores de turfa de algas" porque, na época, acreditava-se que as algas de turfa eram o melhor tipo de alga para crescer em uma depuradora. Ele também recebeu a primeira patente nos Estados Unidos para um purificador de algas com balde basculante, que descrevia um dispositivo de despejo complexo que despejava água em uma superfície horizontal, simulando ondas em um ambiente de recife. Após vários anos de desenvolvimento, ele participou de um teste de um grande purificador de algas no Great Barrier Reef Aquarium: "O Reef Tank representa a primeira aplicação da tecnologia de purificador de algas em sistemas de aquários de grande volume. Aquários usando métodos convencionais de purificação de água (por exemplo, bacteriana filtros) geralmente têm níveis de nutrientes em partes por milhão, enquanto os depuradores de algas mantiveram concentrações de partes por bilhão [muito mais baixas], apesar da carga biológica pesada no tanque de recife. O sucesso dos depuradores de algas em manter a qualidade da água adequada para um recife de coral foi demonstrado na desova observada de corais escleractinianos e muitos outros habitantes de tanques. "

Infelizmente, não era conhecido na época (1988) que o cálcio e a alcalinidade precisavam ser adicionados a um tanque de recife fechado, a fim de substituir o que é utilizado pelos organismos calcificadores em crescimento. Mesmo cinco anos depois disso, o zoológico de Pittsburgh estava apenas começando a testar um tanque de recife purificador "mesocosmo" para ver se os níveis de cálcio cairiam: "Foi hipotetizado que o Ca 2+
e os elementos substitutivos Sr 2+
e Mg 2+
pode ter concentrações reduzidas em um microcosmo de recife de coral devido à reutilização contínua da mesma água do mar como consequência do processo de reciclagem inerente ao mesocosmo de recife de coral. "[...]" Os escleractíneos (Montastrea, Madracis, Porites, Diploria e Acropora) e algas calcárias (Halimeda e outras) presentes no mesocosmo do recife de coral são os organismos mais prováveis ​​responsáveis ​​pela redução significativa na concentração de Ca 2+
e Sr 2+
cátions. "[...]" Ca não é normalmente um elemento biolimitante, e o estrôncio nunca é um elemento biolimitante; HCO
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[alcalinidade] pode ser. Parece que, devido a uma pequena limitação nos parâmetros de design do mesocosmo, esses elementos e compostos podem ter se tornado fatores limitantes. [...] É surpreendente que os organismos pudessem esgotar os milhares de galões de água do mar (três a seis mil) desses elementos mesmo dentro de dois ou mais anos. "Depois que outros pesquisadores adicionaram cálcio e / ou conectaram seus tanques ao oceano (que também fornece cálcio e alcalinidade), os corais começaram a crescer novamente. No entanto, os nutrientes "problemáticos" (amônia, amônia, nitrato, nitrito, fosfato, CO
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, metais) foram sempre mantidos em números muito baixos.

Dr. Adey licenciou sua patente para muito poucos indivíduos, que por um curto número de anos venderam um número limitado de purificadores de aquário para amadores. A complexidade do projeto, no entanto, e o custo da licença, tornaram as unidades de depuração muito caras. Isso, combinado com o fato de que as unidades eram barulhentas, espalhafatosas e não confiáveis ​​(o mecanismo de despejo travava), fazia com que as vendas diminuíssem. Os purificadores estavam apenas começando a progredir no aquário hobby na década de 1990 quando Adey decidiu retirar sua licença e não permitir que ninguém os fabricasse ou vendesse. Em vez disso, ele voltou sua atenção para as aplicações comerciais e industriais e ingressou no setor privado fazendo instalações de purificação em grande escala para lagos e rios.

Conforme a Internet se desenvolveu na década de 1990, os aquaristas e aquaristas começaram a discutir problemas com algas incômodas e começaram a notar uma tendência: aquários e lagos com quantidades muito altas de algas incômodas não tinham nutrientes detectáveis ​​na água. Isso a princípio pareceu estranho, já que a quantidade de algas prejudiciais deveria aumentar à medida que os nutrientes na água aumentassem. Como poderia haver uma quantidade muito grande de algas prejudiciais, mas nenhum nutriente mensurável na água para sustentar isso? Os biólogos então começaram a apontar que quando a quantidade de algas indesejáveis ​​se tornava grande o suficiente, as algas realmente consumiam todos os nutrientes disponíveis da água mais rápido do que novos nutrientes eram adicionados, como o Dr. Adey havia teorizado.

O interesse em usar algas para o controle de nutrientes aumentou mais uma vez, desta vez na forma de manter as algas em um "reservatório" ou outro pequeno aquário conectado ao aquário principal por meio de encanamento. Com iluminação e fluxo adicionais, as algas cresceriam nesta área, e as algas consumiriam nutrientes da água da mesma forma que as unidades de depuração de algas do Dr. Adey faziam. Sumps ou outros pequenos aquários usados ​​para este fim tornaram-se conhecidos como "refúgios". O nome "refúgio" foi usado porque o crescimento de algas forneceu um lugar seguro para animais pequenos e microscópicos se reproduzirem e crescerem e, portanto, era um "refúgio" dos peixes grandes e invertebrados no aquário principal que de outra forma os consumiriam. No entanto, embora os refúgios de fato consumam nutrientes da água, eles não os consomem rápido o suficiente em todas as situações; isso fez com que muitos aquaristas continuassem a ter problemas com algas em seus aquários principais.

Formas modernas

Design original do depurador vertical

As variações mais recentes são construídas com uma "cachoeira" simples impulsionada pela gravidade , usando um cano de PVC simples para escoar água por um pedaço de tela de tricô de plástico (também conhecido como "tela de plástico"), que é áspera para permitir que as algas se fixem . Em quase todos os casos, esses purificadores de algas caseiros reduziram os nutrientes a níveis muito baixos e isso reduziu ou eliminou todos os problemas de algas incômodos.

Algas marrons indesejáveis ​​( esquerda ) e verdes ( direita ) desejáveis

Além disso, as algas "turfosas", que eram o foco do projeto do balde basculante do Dr. Adey, são substituídas por "algas verdes". Isso ocorre porque a grama tende a ser marrom-escura e espessa (como a grama artificial em campos esportivos) e impede que a luz e a água cheguem à tela. Isso retarda o crescimento (e a filtragem) das algas porque as camadas inferiores de algas que estão presas à tela começam a morrer e se desprender. As algas verdes, no entanto (especialmente as algas de cabelo verde-claro), permitem que a luz e a água penetrem todo o caminho até a tela se o crescimento for mantido com menos de 20 mm de espessura, o que permite que as algas cresçam mais rápido e absorvam mais nutrientes sem morrer e perder o apego à tela. Isso é uma sorte porque as algas de cabelo verde são o tipo exato de alga que cresce automaticamente em um purificador de algas adequadamente construído.

Alguns modelos também usam bolhas de ar que fluem para cima. Esta versão, que é basicamente o oposto da cachoeira, permite que o purificador de algas seja colocado debaixo d'água no aquário, reservatório ou lagoa, ao invés de acima dele. Isso simplifica muito a construção, uma vez que o dispositivo não precisa ser à prova d'água e permite a colocação do lavador em áreas apertadas, onde não há espaço acima da linha de água. O design também evita que as algas sequem em caso de falha de energia, porque todas as algas estão debaixo d'água, e o design também remove quase todos os respingos. O design da bolha de fluxo ascendente se enquadra em três categorias: aquelas que se prendem e brilham através do vidro do aquário (ou reservatório); aqueles que flutuam no topo do aquário, reservatório ou superfície da água da lagoa; e aqueles que ficam completamente submersos como um submarino.

Limpeza e colheita

Geralmente, e exceto para versões específicas de filtragem contínua ou cultivo contínuo, os depuradores de algas exigem que as algas sejam removidas ("colhidas") periodicamente do depurador. Essa remoção de algas tem o efeito de remover nutrientes indesejados da água porque as algas usaram os nutrientes para crescer. As algas geralmente são removidas:

  • A cada 7 a 21 dias, ou
  • Quando é preto, ou
  • Quando ele encher o depurador, ou
  • Quando começa a se soltar, ou
  • Quando os nutrientes começam a subir na água.

Nas versões em cascata, a tela é removida da tubulação e limpa em uma pia com água corrente. O cachimbo também é removido e a fenda é limpa com uma escova de dentes, para remover quaisquer algas que tenham crescido nele. Depois que as algas são removidas, a tela e o tubo são colocados de volta no purificador. Para versões de fluxo ascendente, o método de limpeza depende do tipo:

Versão fixada em vidro: a parte do ímã fora do vidro é removida e a parte interna é retirada da água. Se o crescimento for de algas de cabelo verde espesso, então é apenas removido com a mão. Se o crescimento for de cabelo verde fino (como ocorre em água doce) ou limo escuro, a unidade interna é levada para a pia e limpa com uma escova de dentes. Após a limpeza, as partes internas e externas são colocadas de volta no vidro.

Versão de superfície flutuante: se o crescimento for de algas de cabelo verde espesso, então é apenas removido manualmente levantando a tampa do LED e puxando o crescimento para fora. Se o crescimento for de cabelos verdes finos ou limo escuro, a parte flutuante é levada para a pia e limpa com uma escova de dentes.

Versão drop-in: toda a unidade é levantada para fora da água e a tampa é removida. Se o crescimento for de algas de pêlo verde espesso, basta removê-las manualmente. Se o crescimento for de cabelos verdes finos ou limo escuro, toda a unidade é levada para a pia e limpa com uma escova de dentes.

Se a tela não for limpa periodicamente, as algas ficarão muito espessas e bloquearão a luz e o fluxo de alcançar as "raízes" das algas, e essas áreas morrerão e se soltarão, colocando os nutrientes de volta na água.

Veja também

Referências

links externos