Protein Skimmer İşlevi

Deniz akvaryumlarının filtrasyonunda öneme sahip olan protein skimmerlerin işleyişi basit olarak şöyle olur:

Pompa yardımıyla skimmer gövdesine giren sudaki organik moleküller (DOC; Dissolved Organic Chemicals) gövde içinde oluşan hava kabarcıkları ile reaksiyona girer, moleküllerin yapıştığı kabarcıklar su yüzeyine çıkarken çevrelerindeki atıklar sayesinde patlamadan birikip toplama kabına kadar birikerek taşar. Toplanan çamurumsu tabaka işlevin gerçekleştiğini gösterir.

Bu aşamalar göz önünde bulundurularak 3 farklı türü olan skimmerlerin verimli çalışmasını; kısaca performanslarını etkileyen faktörler aşağıdakilerdir:

1- Üretilen Hava Kabarcık Sayısı: Protein Skimmerlerin çalışmasının temel fonksiyonu hava kabarcıklarına dayanır; üretilen kabarcik sayısının fazlalıgı protein moleküllerinin absorbe edilmesini kolaylaştırır.

2- Kabarcıkların Kalitesi: Protein moleküllerinin hava kabarcıklarına yapışması ile mono-molekuler bir katman olusturur. Bu durum göz önüne alınarak dogru yol ile üretilen hava kabarcıkları protein atıkları için daha fazla alan yaratır.

3- Su ve Hava Kabarcığı Etkileşim Süresi: Skimmer gövdesinde bulunan suya hava kabarcıkları ne kadar çok temas ederse moleküllerin toplanip sudan uzaklastirma olasılığı o kadar artar; Bu nedendendir ki bir cok protein skimmerin su girişi alt kısma yakın olur; bu sayede reaksiyon cemberindeki su hava kabarciklari ile daha fazla temas halinde bulunur.

4- Kuru Köpük Toplama Kapasitesi: Protein molekülleri hava kabarcıkları ile etkilestiginde skimmer gövdesinde patlamadan yükselmeye devam eder.Fakat sadece bazı molekül atıklar toplama kabına kadar taşar.. Bunun nedeni bazı kabarcıkları çevreleyen moleküller nedeniyle olusan özgül ağırlıklarıdır. Bunun sonucunda toplama kabına kadar ulaşıp toplanan atıklar kuru köpük olarak adlandırılır. Toplama kabına ulasamayan kabarcıklar ise ıslak köpük olarak adlandırılır.. Sonuc olarak kuruköpük toplama protein skimmerin toplama verimliliğini dogrudan etkiler; toplama kabında toplanan ıslak köpük ise genel olarak dogru çalısmayan bir skimmerin sıvı ile karışık atık toplaması diye adlandırılabilir.Bu durumda skimmer toplamasI gerekenden daha az ATIK topluyor denilebilir.

5- Litre Kapasitesi: Skimmerin kaldırabileceği maksimum litre su hacmi doğru ve etkili çalışmasında önemli rol oynar. Genel olarak akvaryum hacminin iki üç katı kapasitede bir skimmer suyu saatte iki üç kez ps'den geçireceği için canlı yükü çok fazla olmayan bir akvaryum için yeterli olacaktır.

6- Periyodik Temizlik: Toplama haznesinin, motora bağlanan hava hortumunun ve motorun pervane ve mıknatıs kısmının periyodik temizligi skimmerlerin çalışma performansını doğrudan etkilediginden bu temizliklerin düzenli olarak yapılması gerekir.

Protein Skimmer Türleri

1- Hava taşlı(Air Stone): Bu sistemde skimmerin gövdesi içine giren su, hava motoruna bağlı tahta bir hava taşı aracılığı ile oluşan kabarcıklarla temas ederek görev yapar.

2- Motorlu(Venturi): su skimmer gövdesine bir kafa motoru ile taşınarak aynı zamanda motordan çekilen hava ile oluşan kabarcıklarla teması sonucunda ayrıştırma işlemi tamamlanır, klasik motor pervanelerinin yaninda suyu parçalara ayıran çoklu pervanelere sahip multijet, turbojet gibi modeller de temelde aynı işleyiş tarzı ile çalışır.

3-Spraying: Sump bulunan taşırma sistemlerden bağımsız olarak askı olarak da kullanılabilen spraying sistemi genellikle suyun alt kısmında bulunan ve belirli aralıklarla kuvvetli hava kabarcikları üfleyen motorlar sayesinde atıkların skimmerin gövdesinde toplanmasıyla son bulan çalışma türüdür.Bu skimmer'lar nano sistemler veya küçük hacimli akvaryumlar için oldukça uygundur.

 

Bakım ve Temizlik:

Protein Skimmerlerin en temel bakım gerektiren unsuru toplama kabıdır; herhangi bir durumda taşma yapan toplama kabı akvaryumda önemli sorunlar yaratacaktır. Toplama kabının yanında kabın dış kısmındakı ıslak köpüğün de temizlenmesi gerekmektedir.

Motora giren hava hortumu zamanla sertleşebilir, yosun tutabilir yada tuzdan etkilenip işlev görmeyebilir.Değiştirilmelidir.

Mil ve pervane tuzlu bir ortamda çalışacağından zamanla tıkanma olabilir; bunu engellemek icin periyodik bakımlarda mil, mıknatıs ve pervane tatlı suda yıkanarak aralarda biriken tuzlardan arındırılmalıdır..

Yazan:Uygar AKBAY

Protein Skimmer Atıl Analizi

Görsel 1a
Görsel 1b

Protein Skimmerların resif akvaryumundaki ölçülebilir toplam organik karbonun sadece %20 ila 35% ini topladığı genel kanısının aksine olan gözlemler akıllara "o zaman; (skimmer) toplama kaplarımıza dolan bütün bu pislik nedir?"Gerçekten toplanan organik karbon ya da en azından organik karbonun değişken, veya süzülebilir(toplanabilir) bir bölümü müdür?" sorularını getirmektedir.
Doğal deniz suyundaki toplam organik bileşenleri tanımlama girişimleri hâla emekleme aşamasındadır ve son derece detaylı kimyasal analizlere gerek duyulmaktadır..Hatcher ve meslektaşları tarafından; sofistike kütle spektrometrisi ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisi teknikleri kullanılarak yapılan çalışmalar, doğal okyanus suyundaki toplam organik karbonun; yağlar,(lipidler) peptidler,karbonhidratlar,heterosaykıllar,aromatikler,vs.nin de içinde olduğu bütün ana biyokimyasal gruplardan onbinlerce farklı bileşenden oluştuğunu gözler önüne sermiştir.


Deneysel Sonuçlar

Deneydeki bütün protein toplayıcı atıkları(skimmate); yaklaşık 700Litrelik bir resif akvaryumda çalışan H&S 200-1260 protein toplayıcının toplama kabından alınmıştır.Bu deneyler sırasında tankta bir çift Pterapogon kauderni(bangai kardinal),bir çift Liopropoma carmabi,centropyge loriculus(flame angel),centropyge interrupta(Japon cüce melek balığı),oxycirrhites typus(longnose hawkfish),Zebrasoma flavescens(sarı tang),Amblygobius bynoensis(byno goby) ve mavi mandarin balıkları,yaklaşık 40 tane de sps ve chalice ağırlıklı lpsler,bir düzine kadar da snail ve hermit yengeçleri bulunmaktadır..Yumuşak mercan ve istiridye bulunmamaktadır.Düzenli verilen günlük besinler ise; bir küp hikari mysis karidesi,bir tutam pul yem ve bir tutam kuru yemden oluşmaktadır.Haftalık olarak ise, Reef Nutrition ürünlerinden; Phytofeast,Rotifeast,Oysterfeast,Arctipods kullanılmaktadır ve haftalık olarak da bir yaprak nori eklenmektedir.Skimmer toplama kabı haftalık temizlenmekte GAC,GFO, calsiyum reaktör ve uv sterilizörü sürekli kullanılmaktadır.Haftalık 17%'lik su değişikliği yapılmakta ve tank değerleri haftalık ölçülmektedir.Toplam Organik Karbon=1.4 ppm(beslemeden 1 saat sonra)-0.5ppm(beslemeden 24 saat sonra), Ca=390-410ppm,Mg=1230-1260ppm,alk=3.5-4meq/L,Tuzluluk 34.5-35.ppt, PH=7.8(ışıklar açık)-8.1(ışıklar kapalı) No3<0.5ppm, ölçülebilir NH4, NO2, ya da PO4 bulunmamakta.Aydınlatma ise 8 saat yanan 2 adet 14K 400 wattlık giesemann ve 15K 175Watt Iwasaki metal halidelerden oluşmaktadır..CaCl2•2H2O dan başka girilen katkı bulunmamaktadır.

İlk deneyimiz protein toplayıcının topladığı suda-çözünmez maddenin içeriğini anlamaya yönelik olmuştur.Akvaryuma herhangi bir besleme yapılmadan geçen 4 gün sonunda atık(skimmate) toplandı.(Görsel 1.)Bu süre sonunda, H&S 200-1260 skimmerın toplama kabındaki sıvı ve katı atık içeriği dikatlice toplanarak düşük basınç ve vakumla kurutma yöntemiyle 110 oC/0.2 mm'de kurutuldu.Bu işlem sonucunda içerikteki hemen hemen tüm su buharlaştı.7gram gri-kahverengi katı madde elde edildi (bkz. Görsel 1b.)

 

Görsel 1a. 4 gün boyunca besin girilmeyen tanktaki H&S 200-1260
skimmerın toplama kabından bu süre sonunda toplanan atık.

 


Görsel 1b. Kurutma işlemi sonrası elde edilen katı atık.

Elde edilen bu katı atığın (Görsel 1b.) 4 gramlık kısmı; 100ml su içine konarak birkaç saat boyunça karıştırıldı.Daha sonra karışım 6000rpm/10dakika devirle santrifuj yontemiyle ayrıştırıldı ve süzüntü kısmı döküldü.Bu işlem 3 kez tekrar edilerek, kalan meteryal 110 oC/0.2 mm'de vakumlama yöntemiyle kurutularak gri-yeşil katı elde edildi. Elde edilen bu gri-yeşil katı aşağıda açıklandığı üzere Columbia Analitik Servisi tarafından incelenmek üzere element analizine gönderildi:

C (karbon): 21.08 %
Ca (Kalsiyum):17.43 %
Si (Silikat): 4.76 %
H (Hidrojen): 2.39 %
N (Azot): 2.22 %
Mg (Magnezyum): 1.35 %
P (Fosfat): 0.16 %