Alger skrubber - Algae scrubber
_algae_that_have_grown_in_an_algae_scrubber.jpg)
En alger skrubberen er en vannfiltreringsanordning (som ikke må forveksles med en skurepute benyttet til rent glass) som benytter lys til å vokse alger ; i denne prosessen fjernes uønskede kjemikalier fra vannet. Alger skrubber tillater saltvanns- , ferskvanns- og damhobbyister å betjene tankene sine ved hjelp av naturlig filtrering i form av primærproduksjon , omtrent som hav og innsjøer.
Begreper
En algeskrubber filtrerer vann ved å flytte vann raskt over en grov, sterkt opplyst overflate, noe som får alger til å vokse i store mengder. Når algene vokser, forbruker de næringsstoffer som nitrat , fosfat , nitritt , ammoniakk , ammonium og til og med metaller som kobber fra vannet. Disse næringsstoffene er normalt et problem i akvarier og dammer fordi de forårsaker gener av alger, og også fordi de forårsaker sykdom og / eller andre problemer hos akvariefisk, hvirvelløse dyr og koraller. En algeskrubber lar alger vokse, men algene vokser inne i filteret i stedet for i akvariet eller dammen. Dette fjerner overflødige næringsstoffer (skrubber vannet), og reduserer plagsalger i akvariet eller dammen. Plagealger i akvariet eller dammen skal ikke forveksles med de ønskede alger i selve alge skrubberfilteret. Algene som vokser i algeskrubberen, kan deretter fjernes eller mates tilbake til husdyret.
Både jerngjødsling og næring av havet er teknikker som øker den primære produksjonen av alger i havet, som bruker enorme mengder næringsstoffer og CO
2 . Det er det samme forbruket av næringsstoffer som alger utfører i et akvarium eller dam.
Alge vaskere benyttes i både saltvann og ferskvann, og fjerne plage alger av flere typer: cyano eller slim , boble , hår , Chaetomorpha , Caulerpa , og film alger, såvel som dinoflagellater og Aiptasia .
Historie
Algeskrubberen ble oppfunnet av Dr. Walter Adey , som begynte på slutten av 1970-tallet, var direktør for Marine Systems Laboratory ved Museum of Natural History, Smithsonian Institution (Washington DC, USA). Hans forskning på forskjellige typer alger, spesielt i deres økologiske rolle på korallrev, ga ham innsikt i hvordan havet (spesielt et rev) "resirkulerer" næringsstoffer. Han designet og bygget forskjellige utstillinger i størrelse opp til 3000 liter, og modellerte forskjellige akvatiske økologiske systemer, inkludert et tropisk korallrev / lagune som "etter 8 års stenging [mot miljøet] hadde sine kjemiske parametere kontrollert utelukkende av et alggress. Dette systemet, studert av et tverrfaglig team av biologer, demonstrerte forkalkningshastigheter [korallvekst] som tilsvarer de beste 4 prosent av villrevene, og ved 543 identifiserte arter, og anslagsvis 800 arter, rangert per arealenhet som det mest biologiske mangfoldet. rev som noensinne er målt. "
I tre utgaver av sin bok, Dynamic Aquaria, beskrev Dr Adey arbeidet sitt i detalj og diskuterte i vitenskapelige prinsipper de fysiske, kjemiske og biologiske hensynene til å bygge et fungerende økologisk system i et innhegning, fra akvariestørrelse, til mikrokosmos (opptil 5000 gallon), eller mesokosmestørrelse (> 5000 gallon). I beskrivelsen av algturvaskemaskinen han designet, forklarte han at fjerning av overflødig næringsstoff ikke var den eneste funksjonen. Ved å bruke skrubberen om natten når hovedtanken hadde skiftet til en annen luftveisfase (planter absorberte nå oksygen i stedet for å produsere det), opprettholdt skrubberen oksygennivåer og hjalp til med å buffer pH ved å forhindre høye nivåer av karbondioksid.
"Resirkulering" betyr hvordan næringsstoffene går fra planter til dyr, og tilbake til planter igjen. På land ser du resirkulering ved å følge oksygenstrømmen: Grønne planter bruker karbondioksid og frigjør oksygen; dyr bruker dette oksygenet og frigjør karbondioksid. I hav og innsjøer går næringsstoffene fra alger til dyr, og tilbake til alger igjen.
Dr. Adey bygde flere versjoner av alge skrubber for akvarier på Smithsonian. Han kalte dem "Algal Turf Scrubbers", for på det tidspunktet ble det antatt at "torv" -alger var den beste typen alger å vokse i en skrubber. Han ble også innvilget det første amerikanske patentet på en dumping-bucket alger scrubber, som beskrev en kompleks dumpinganordning som helte vann på en horisontal overflate, og dermed simulerte bølger i et revmiljø. Etter flere år med utvikling deltok han i en test av en stor alge skrubber på Great Barrier Reef Aquarium: "The Reef Tank representerer den første applikasjonen av algeskrubbteknologi på store volum akvariesystemer. Aquaria ved bruk av konvensjonelle vannrensingsmetoder (f.eks. Bakteriell) filtre) har generelt næringsnivåer i deler per million, mens algeskurere har opprettholdt deler per milliard konsentrasjoner [mye lavere], til tross for tung biologisk belastning i revetanken. Algaskrubbernes suksess med å opprettholde passende vannkvalitet for et korallrev var demonstrert i den observerte gytingen av skleraktinske koraller og mange andre tankinnbyggere. "
Dessverre var det ikke kjent den gangen (1988) at kalsium og alkalinitet måtte tilsettes i en lukket revetank for å erstatte det som brukes av de voksende forkalkende organismer. Selv fem år etter det begynte Pittsburgh Zoo akkurat å teste en "mesocosm" skrubbrevstank for å se om kalsiumnivået ville synke: "Det ble antatt at Ca 2+
og de substituerende elementene Sr 2+
og Mg 2+
kan ha reduserte konsentrasjoner i et korallrevmikrokosmos på grunn av kontinuerlig gjenbruk av det samme sjøvannet som en konsekvens av resirkuleringsprosessen som ligger i korallrevene-mesokosmen. "[...]" Scleraktinerne (Montastrea, Madracis, Porites, Diploria og Acropora) og kalkalger (Halimeda og andre) som er tilstede i korallrevet mesocosm er de mest sannsynlige organismer som er ansvarlige for den signifikante reduksjonen i konsentrasjonen av Ca 2+
og Sr 2+
kationer. "[...]" Ca er normalt ikke et biobegrensende element, og strontium er aldri et biobegrensende element; HCO
3 [alkalitet] kan være. På grunn av en mindre begrensning i mesokosmens designparametre ser det ut til at disse elementene og forbindelsene kan ha blitt begrensende faktorer. [...] Det er overraskende at organismer kan tømme tusenvis av liter sjøvann (tre til seks tusen) av disse elementene, selv i løpet av to eller flere år. "Etter at andre forskere la til kalsium og / eller koblet tankene sine til havet (som også forsyner kalsium og alkalinitet), begynte koraller å vokse igjen. Likevel, "problematiske" næringsstoffer (ammoniakk, ammonium, nitrat, nitritt, fosfat, CO
2 , metaller) ble alltid holdt på svært lave tall.
Dr. Adey lisensierte patentet sitt til svært få individer, som i et kort antall år solgte et begrenset antall akvariumskrubbere til hobbyister. Kompleksiteten i designet og kostnadene ved lisensen førte til at skrubberenhetene var veldig dyre. Dette, kombinert med det faktum at enhetene var støyende, sprutete og upålitelige (dumpingmekanismen ville sette seg fast) førte til at salget gikk tregt. Skrubberne begynte akkurat å komme seg inn i akvariehobbyen på 1990-tallet da Adey bestemte seg for å trekke lisensen og ikke lenger tillate noen å lage eller selge dem. Han vendte i stedet oppmerksomheten mot kommersielle og industrielle applikasjoner, og gikk inn i privat virksomhet med store skrubbeanlegg for innsjøer og elver.
Da internett utviklet seg på 1990-tallet, begynte akvarium- og damhobbyister å diskutere problemer med alger, og begynte å legge merke til en trend: Akvarier og dammer med svært store mengder plagsalger hadde ingen påvisbare næringsstoffer i vannet. Dette virket først merkelig, siden mengden generende alger skulle øke etter hvert som næringsstoffene i vannet økte. Hvordan kan det være en veldig stor mengde generende alger, men ingen målbare næringsstoffer i vannet som støtter dette? Biologer begynte da å påpeke at når mengden av gener av alger ble stor nok, konsumerte algene faktisk alle tilgjengelige næringsstoffer fra vannet raskere enn nye næringsstoffer ble tilsatt, slik Dr. Adey hadde teoretisert.
Interessen for å bruke alger til næringsstoffkontroll økte nok en gang, denne gangen i form av å holde algene i en "sump" eller et annet lite akvarium som var koblet til hovedakvariet via rørleggerarbeid. Med ekstra belysning og flyt, ville alger vokse i dette området, og algene ville konsumere næringsstoffer fra vannet akkurat som Dr. Adeys alge skrubberenheter gjorde. Sumps eller andre små akvarier som ble brukt til dette formålet ble kjent som "refugiums". Navnet "refugium" ble brukt fordi de voksende alger ga et trygt sted for små og mikroskopiske dyr å avle og vokse, og dermed var et "tilflukt" fra de store fiskene og hvirvelløse dyrene i hovedakvariet som ellers ville konsumere dem. Mens tilfluktsstedene faktisk konsumerte næringsstoffer fra vannet, konsumerte de ikke dem raskt nok i alle situasjoner; dette førte til at mange hobbyfolk fortsatte å ha problemer med alger i hovedakvariene deres.
Moderne former
Mer nylige variasjoner er bygget med en enkel "foss" drevet av tyngdekraften , ved hjelp av en enkel PVC VVS rør for strømning av vann nedover et stykke av plast strikking skjerm (også kjent som "plastisk lerret"), som er grovrenset opp for å tillate alger å feste . I nesten alle tilfeller reduserte disse hjemmelagde alge skrubberne næringsstoffene til svært lave nivåer, og dette reduserte eller eliminerte alle generende algerproblemer.
I tillegg erstattes "torv" -alger, som var fokus for Dr. Adeys dumping-bøtte-design, med "grønne håralger". Dette er fordi torvalger har en tendens til å være mørkebrune og tykke (som kunstgress på idrettsbaner), og det blokkerer lyset og vannet fra å nå skjermen. Dette reduserer veksten (og filtreringen) av alger fordi de nederste lagene av alger som er festet til skjermen begynner å dø og løsne. Grønne alger, men (spesielt lysegrønne håralger), tillater imidlertid lys og vann å trenge helt ned til skjermen hvis veksten holdes mindre enn 20 mm tykk, noe som gjør at algene kan vokse raskere og absorbere mer næringsstoffer uten å dø og mister vedlegg til skjermen. Dette er heldig fordi grønt håralger er den nøyaktige typen alger som vokser automatisk i en riktig konstruert alger skrubber.
Noen modeller bruker også oppstrømmende luftbobler. Denne versjonen, som i utgangspunktet er det stikk motsatte av fossen, gjør at algeskrubberen kan plasseres under vann i akvariet, sumpen eller dammen, i stedet for over den. Dette forenkler konstruksjonen sterkt, siden enheten ikke trenger å være vanntett, og det tillater plassering av skrubberen i trange områder der det ikke er plass over vannlinjen. Designet holder også at algene tørker ut i tilfelle strømbrudd, fordi alle alger er under vann, og designet fjerner også nesten all sprut. Den oppstrømmende bobledesignet faller inn i tre kategorier: de som fester seg til og skinner gjennom akvariet (eller kummen); de som flyter på toppen av akvariet, kummen eller vannoverflaten; og de som går helt under vann som en ubåt.
Rengjøring og høsting
Generelt, og bortsett fra spesifikke kontinuerlige filtrerings- eller kontinuerlig-kultiverende versjoner, krever alge skrubberne at algene skal fjernes ("høstes") med jevne mellomrom fra skrubberen. Denne fjerningen av alger har den effekten at uønskede næringsstoffer fjernes fra vannet fordi algene brukte næringsstoffene for å vokse. Algene fjernes vanligvis enten:
- Hver 7. til 21. dag, eller
- Når det er svart, eller
- Når den fyller skrubberen, eller
- Når det begynner å gi slipp, eller
- Når næringsstoffer begynner å stige i vannet.
For fosseversjoner fjernes skjermen fra røret og rengjøres i en vask med rennende vann. Røret fjernes også, og spalten rengjøres med en tannbørste for å fjerne alger som har vokst opp i den. Etter at algene er fjernet, blir skjermen og røret satt tilbake i skrubberen. For oppstrømsversjoner avhenger rengjøringsmetoden av typen:
Glassfestet versjon: Magnetdelen utenfor glasset fjernes, og den indre delen løftes ut av vannet. Hvis veksten er tykke grønne håralger, blir den bare fjernet for hånd. Hvis veksten er tynt grønt hår (som forekommer i ferskvann) eller mørkt slim, føres den innvendige enheten til vasken og rengjøres med en tannbørste. Etter rengjøring settes de innvendige og utvendige delene på plass på glasset.
Flytende overflateversjon: Hvis veksten er tykke grønne håralger, blir den bare fjernet for hånd ved å løfte LED-lokket opp og trekke veksten ut. Hvis veksten er tynt grønt hår eller mørkt slim, blir den flytende delen ført til vasken og rengjort med en tannbørste.
Drop-in-versjon: Hele enheten løftes ut av vannet, og lokket fjernes. Hvis veksten er tykke grønne håralger, blir den bare fjernet for hånd. Hvis veksten er tynt grønt hår eller mørkt slim, blir hele enheten ført til vasken og rengjort med en tannbørste.
Hvis skjermen ikke blir renset slik med jevne mellomrom, vil algene bli for tykke og blokkere lys og strømme fra å nå "røttene" til algene, og disse områdene vil dø og slippe taket, og sette næringsstoffer tilbake i vannet.
Se også
- Refugium (fiskehold)
- Wikiversity: Alger skrubber , om hvordan man bygger en DIY alger skrubber