Tankar om skummare

[Blåbert]

Tänkte dela med mig några tankar kring skummare. Det snacka rätt mycket om det. Skumma blött eller torrt till exempel – vad är det? Varför måste man välja en viss storlek på skummare? Vad är det för egenskaper den ska ha – vad gör den för nåt egentligen?

Den grundläggande funktionen hos en skummare är att erbjuda bubblor för organiska molekyler (proteiner mfl) som är lösta i vattnet att fastna på. Då dessa molekyler i regel är polära kommer de att attraheras av ytspänningen i dessa bubblor och ansamlas således på bubblans insida. I takt med att bubblans yta mot luften blir mättad så kommer vattnet att dräneras ur bubblan och det bildas ett skum som tillslut når toppen av skummarkroppen och rinner över i uppsamlingsbehållaren.

Ur detta kan man dra slutsatsen av att ju mer bubbelyta man kan erbjuda desto mer av dessa molekyler kan bindas – detta uppnår man genom att producera många bubblor (högre luftflöde) eller mindre bubblor (mer total bubbelyta får plats i en given skummarkropp). Bägge dessa egenskaper kommer också att få bieffekten att partiklar följer med i strömmen och fångas i skummet och kan på så sätt exporteras ur systemet. Vissa oorganiska molekyler kommer även att bindas till de organiska och följa med ut.

Så ska man nu skumma blött eller torrt? Terminologin är lite konstig, men i regel avser man att skumma ut ljus eller mörk vätska – den mörka är givetvis mer koncentrerad. Jag skulle säga att man i regel vill skumma ”mörkt”. Det är ett tecken på att man utnyttjar bubblorna till max. Att skumma ljusare innebär bara att man tar med sig akvarievatten ut och det blir ett väldigt litet vattenbyte. Man kan dock argumentera för att just detta vatten möjligen är något rikare på oönskade ämnen, så känner man för det så är det inget fel i att ha en något ljusare vätska i koppen.

Hur skall skummaren ställas in då? Ett bra utgångsläge är att se till att övergången mellan bubblor ock skum ligger ungefär där skummarkroppens hals övergår till att bli som smalast. De flesta skummare har en justerbar utloppsventil som gör att man kan höja och sänka nivån i skummaren efter den biologiska belastningen i karet. Nu börjar också fler och fler erbjuda pumpar med variabel pumphastighet och således variabelt luftflöde. Tricket är alltså att hitta ett luftflöde som ger rätt mängd bubblor för att erhålla önskad färg på den utskummade vätskan (dvs mätta bubblornas yta med polära molekyler) och samtidigt ställa in nivån i skummaren så att brytnivån ligger i övergången till halsens smalaste del.

Att man kan ha en underdimensionerad skummare är ju ganska självklart, men kan man ha en för stor då? Ja, det är inte lämpligt om nivån måste höjas så mycket att bubblorna inte har någon stighöjd – då kommer de inte att hinna mättas innan de kollapsar och det byggs inte upp ett bra skum. Och om skummet ligger för länge i skummarkroppen utan att hamna i koppen så kommer det till viss del att återgå till vattnet då bubblorna slår sönder det. Även om man kan ställa ned luftflödet med en ställbar pump så kommer man få problem att få ut en hög koncentration av de oönskade molekylerna med en allt för överdimensionerad reaktionsvolym. Dessutom blir hasigheten på bubbelflödet så lågt att man drar med sig mindre mängd fasta partiklar.

Okej, då vet vi ungefär vart vi vill nå. Vad ska man titta efter när man väljer skummare då?

Om vi börjar med bubbelstorleken. Det är väldigt svårt att säga en storlek då det är lite svårt att mäta. Dock så är min uppfattning om att en bra bubbelstorlek mitt i skummaren ligger runt en millimeter i diameter. Enklare skummare brukar ha runt knappnålshuvud (3 mm) och mängden mantelyta på den samlade mängden bubblor kommer att skilja sig oerhört mycket mellan dessa båda lägen. Det är alltså ganska svårt att avgöra denna kvalitet med ögat.

Vi kan gå vidare i detta resonemang genom att se på hur bubblorna genereras. Det vanligaste sättet är med ett sk nålhjul – en samling pinnar på en skiva som roterar. Genom att leda in en luftledning i mitten av detta hjul (venturi) kommer det att sugas in luft som slås sönder i små bubblor som sedan leds in i skummarkroppen. Problemet med nålhjul är att de är nästan lite för enkla och billiga att producera. En väl avstämt nålhjul (med rätt längd, placering och diameter på pinnar i förhållande till varvtal, venturikonstruktion pumphusgemoetri osv.) kan man erhålla en hög kvalitet på bubblorna. De dyra märkena på marknaden har gjort detta jobb – de billigare i regel inte. Vidare är det ofta svårt att bibehålla kvaliteten på bubblorna om pumpvarvtalet ändras med nålhjul.En alternativ konstruktion är det sk grid-hjulet. Principen bygger på nålhjul, men med det stora antalet små kaviteter ger väldigt små och fina bubblor samtidigt som att konstruktionen suger betydligt mer luft vid en given pumpeffekt än ett nålhjul. De små bubblorna och det höga luftflödet gör att skummaren kan göras mer kompakt än en nålhjulsskummare med bibehållen prestanda – vanligen klarar samma volym på skummarkropp ungefär dubbla systemvolymen och den pålagda pumpeffekten drar ungefär fyra gånger så mycket luft. Det finns andra principer, men varianter på nålhjul är ändå de förhärskande idag.

En trevlig finess hos skummare är att ha en digital luftflödesmätare. På så sätt är det enkelt att ha koll på hur man ställer in sin skummare och det är lätt att se när pumphjulet måste rengöras då luftflödet går ned.

[mikoto]

Hur är det med turbulens i skummarkroppen. Har det någon påverkan om bubblorna virvlas runt eller är det bättre om de stiger mer rakt?

Jag personligen tycker mest om syrestens skummare, de känns finare och simplare. Men besvärliga då de behöver vara så höga för att höja kontakttiden.

[Blåbert]

Fsktiskt inte tänk på turbulens då mycket, men då länge man precis mättar bubblan då borde det kvitta. Dock bör man kunna göra en lägre skummare om man ökar stigtiden via tumling.....

[stigigemla]

En del skummare har en diffusionsplatta med många hål i för att få ett lugnare flöde med luft/vattenblandningen.

Stora har ofta flera mindre pumpar i stället för en stor för att få ett jämnare flöde än om man sprutar in allt från en sida.

[Blåbert]

Är inte det mest för att undvika luftbubblir i utloppet snarare än för ren skummingsprestanda?

[peterj66]

Jag läste någonstans att det inte är lika effektivt om det är mycket virvlar. Minns inte riktigt varför, men där av diffusionsplattan. Sedan har ju en del skummare en extra platta med hål för att minska microbubblor som kommer ut i utloppet.

[phrusher]

Finns vissa tillverkare (tex JNS ConeS) som har små rör i diffusionsplattan istället för enbart hål just för att minska turbulens.

[Erka]

Vilka mer tillverkare gör skummare med grid-wheel? Eheim har sin SKIMmarine 800 som ser ut lite om grid-wheel, eller ett slutet needlewheel, men har inte fått tag på så mycket info om den.

Ändrat 15 april 2015 av Erka

[stigigemla]

Det finns en del skummare som har en platta med hål i för utloppet. Det är för att få ett jämnare flöde ut ur skummaren på alla sidor och på så sätt minimera mikrobubblor ut ur den.

[Blåbert]

Eheims hjul är inget geid-hjul. Närmast kommer väl trasselhjulen, men de är rätt ojämna.

Att ha hundratals små fack istället för några tiotals pinnar gör otrolig skillnad. Nålhjul med flera varv av pinnar är väl det närmaste annars.

[Erka]

Ja jo nej, det är nog inget gridwheel utan ett slutet needlewheel på eheims nya. Nu tillbaka till frågan, ati enda som kör gridwheel? Kan inte hitta några andra.

Nu till min högst personliga och ödmjuka åsikt...

Hur mycket vatten skummaren bearbetar bestämmer storleken på kroppen.

Luftmängden bestämmer storlek på halsen.

Vattenflödet/venturikonstruktionen bestämmer luftflödet.

Att gridwheel drar mer luft är för mig nonsens, att den däremot kan hantera en högre andel luft i förhållande till vatten verkar vara fallet, därför är jag nyfiken. Att den drar mindre vatten gör då att kroppen kan göras mindre.

Ställbar pump, låter najs men praktisk nytta? Kroppen har ett maxflöde och halsen en luftmängd den fungerar som bäst.... Man sätter den i ett mindre akvarium... Drar ner pumpen för att mindska omsättningen.... Luftmängden mindskar..... Vill släppa på mer luft för att kompensera(förutsätter att den är strypt när den går optimalt)... Man övermatar nål/gridhjulet med luft.... Får för stora bubblor och skummaren vill inte bilda någon bra skumkrona.

Ställa in skummare:

Luftmängd om möjligt, billigare varianter får man göra egna mods(Hej BubbleMagus) tills man får fram bra bubblor.

Nivå i skummaren.

För ställbar skummarpump kan jag bara spekulera om, har inte testat någon.

För intresseklubben

[hagbard]

Jag undrar över kapacitet o rek...min tunze 9002 skummade inte alls på samma vis i mitt förra system..i detta system skummar den som bara den..belastning(djur) o liter volym är ungefär den samma...ärligt talat trodde jag det var skräp innan bytet..grönt joxvatten bestämmer kvaliten på skummaren? så enkelt tror jag inte det är va?

[Erka]

Grönt joxvatten?

[hagbard]

Grönt joxvatten?

Värmländska

[Blåbert]

Ja jo nej, det är nog inget gridwheel utan ett slutet needlewheel på eheims nya. Nu tillbaka till frågan, ati enda som kör gridwheel? Kan inte hitta några andra.

Nu till min högst personliga och ödmjuka åsikt...

Hur mycket vatten skummaren bearbetar bestämmer storleken på kroppen.

Luftmängden bestämmer storlek på halsen.

Vattenflödet/venturikonstruktionen bestämmer luftflödet.

Att gridwheel drar mer luft är för mig nonsens, att den däremot kan hantera en högre andel luft i förhållande till vatten verkar vara fallet, därför är jag nyfiken. Att den drar mindre vatten gör då att kroppen kan göras mindre.

Ställbar pump, låter najs men praktisk nytta? Kroppen har ett maxflöde och halsen en luftmängd den fungerar som bäst.... Man sätter den i ett mindre akvarium... Drar ner pumpen för att mindska omsättningen.... Luftmängden mindskar..... Vill släppa på mer luft för att kompensera(förutsätter att den är strypt när den går optimalt)... Man övermatar nål/gridhjulet med luft.... Får för stora bubblor och skummaren vill inte bilda någon bra skumkrona.

Ställa in skummare:

Luftmängd om möjligt, billigare varianter får man göra egna mods(Hej BubbleMagus) tills man får fram bra bubblor.

Nivå i skummaren.

För ställbar skummarpump kan jag bara spekulera om, har inte testat någon.

För intresseklubben

Det enda som betyder något för hur mycket skit som skummas ut i slutändan är hur mycket mantelyta bubbla som passerar per tidsenhet - detta kommer också att betyda att man behöver ett visst flöde av luft och vatten (såklart) och att man har en reaktionskropp som är tillräckligt stor (annars skummar det över) - så det går inte riktigt att isolera några företeelser.

Mycket mantelyta får man genom att ha små bubblor - då får det plats fler och det gynnar totalytan. Små bubblor får man i sin tur med ett pumphjul som slår sönder luften det suger tillräckligt mycket - om vi för närvarande lämnar syrestenar och dyl åt sidan.

Drar ett grid-hjul mer luft än ett nålhjul? Det är ju en relativ fråga. I förhållande till vad? Pålagd pumpeffekt är ju ett mått som tex deltec jämför emot - de kallar det ETA Ratio - Energy to Air och hävdar med viss stolthet att deras sortiment ligger runt 50-60 l/w*h. Tex Deltec 3070 som med 62W delat på två pumpar drar ca 3200 l/h = ETA 52

ATI Powercone 250 iS DC pumpen baseras på en Jebao DCT4000 som drar max 30w (förmodligen mindre i skummarutförande) och maxar 3500 l/h = ETA 117

Jämför man sedan storleken på skummarna så är ATIn nästan 20 cm lägre och 5-6 cm nättare i omfång, uppskattningsvis halva volymen på reaktionskroppen, men klarar ändå detta massiva luftflöde (högre än Deltecen) - och det beror på att luften slås sönder i mindre bubblor (enligt ovan)

Ställbar hastighet får man mer eller mindre på köpet med DC-pump - och jag upplever då verkligen inte att det blir större bubblor när man drar ned luftflödet till 2000 l/h istället för 3500 l/h. Hänger inte med på resonoemanget om övermatning av hjulet - det suger ju den luft det kan vid givet varvtal. Självklart finns det ett optimalt varvtal ur effektivitetssynpunkt (ETA), men det påverkar knappast kvaliteten på bubblorna nämnvärt - i alla fall kan jag inte med lätthet se något samband.