Depurador de algas - Algae scrubber

Los diseños modernos de depuradores de algas utilizan burbujas de aire ascendentes para generar turbulencias; cuando se agrega iluminación, las algas crecen dentro de la unidad y consumen nutrientes.
El depurador de algas de superficie flotante comercial utiliza luces LED rojas y burbujas de aire que fluyen hacia arriba para hacer que las algas crezcan en el compartimento de crecimiento. El interior del compartimento está forrado con texturas rugosas que mejoran la adhesión de las algas; las cintas / cuerdas permiten una mayor unión de las algas.
La eliminación periódica de las algas que han crecido dentro de un depurador de algas elimina los nutrientes ( amoníaco , nitrato , fosfato ) del agua del acuario, proporcionando así la filtración necesaria.

Un depurador de algas es un dispositivo de filtrado de agua (que no debe confundirse con un estropajo utilizado para limpiar vidrio) que utiliza luz para hacer crecer las algas ; en este proceso, los productos químicos indeseables se eliminan del agua. Los depuradores de algas permiten a los aficionados al agua salada , el agua dulce y los estanques operar sus tanques utilizando filtración natural en forma de producción primaria , al igual que los océanos y lagos.

Conceptos

Un depurador de algas filtra el agua moviéndola rápidamente sobre una superficie rugosa y muy iluminada, lo que hace que las algas comiencen a crecer en grandes cantidades. A medida que las algas crecen, consumen nutrientes como nitrato , fosfato , nitrito , amoniaco , amonio e incluso metales como el cobre del agua. Estos nutrientes son normalmente un problema en acuarios y estanques porque causan el crecimiento de algas molestas y también porque causan enfermedades y / u otros problemas en peces de acuario, invertebrados y corales. Un depurador de algas permite que las algas crezcan, pero las algas crecen dentro del filtro en lugar de en el acuario o estanque. Esto elimina el exceso de nutrientes (friega el agua), disminuyendo las molestas algas en el acuario o estanque. Las algas molestas en el acuario o estanque no deben confundirse con las algas deseadas en el filtro depurador de algas. Las algas que crecen en el depurador de algas se pueden eliminar o devolver al ganado.

Tanto la fertilización con hierro como la nutrición del océano son técnicas que estimulan la producción primaria de algas en el océano, que consume cantidades masivas de nutrientes y CO.
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. Es este mismo consumo de nutrientes el que realizan las algas en un acuario o estanque.

Los depuradores de algas se utilizan tanto en agua salada como en agua dulce, y eliminan las algas molestas de múltiples tipos: ciano o limo , burbujas , pelo , Chaetomorpha , Caulerpa y algas en película , así como dinoflagelados y Aiptasia .

Historia

Dr. Walter Adey

El depurador de algas fue inventado por el Dr. Walter Adey , quien a partir de finales de la década de 1970, fue Director del Laboratorio de Sistemas Marinos en el Museo de Historia Natural, Institución Smithsonian (Washington DC, EE. UU.). Su investigación de varios tipos de algas, especialmente en su función ecológica en los arrecifes de coral, le dio una idea de cómo el océano (en particular un arrecife) "recicla" los nutrientes. Diseñó y construyó varias exhibiciones que varían en tamaño hasta 3000 galones, y modeló diferentes sistemas ecológicos acuáticos, incluido un arrecife / laguna de coral tropical que "después de 8 años de cierre [al medio ambiente], tenía sus parámetros químicos controlados únicamente por un césped de algas depurador. Este sistema, estudiado por un equipo multidisciplinario de biólogos, demostró tasas de calcificación [crecimiento de coral] iguales al mejor 4 por ciento de los arrecifes silvestres, y en 543 especies identificadas, y un estimado de 800 especies, clasificadas por unidad de área como las más biodiversas arrecife jamás medido ".

En tres ediciones de su libro, Dynamic Aquaria, el Dr. Adey describió su trabajo en detalle y discutió en principios científicos las consideraciones físicas, químicas y biológicas para construir un sistema ecológico funcional dentro de un recinto, desde el tamaño del acuario hasta el microcosmos (hasta 5000 galones), o el tamaño del mesocosmo (> 5000 galones). Al describir el depurador de césped de algas que diseñó, explicó que eliminar el exceso de nutrientes no era su única función. Al operar el depurador por la noche cuando el tanque principal había cambiado a una fase respiratoria diferente (las plantas ahora absorbían oxígeno en lugar de producirlo), el depurador mantuvo los niveles de oxígeno y ayudó a amortiguar el pH al evitar que se acumularan altos niveles de dióxido de carbono.

Depurador de flujo ascendente

"Reciclar" significa cómo los nutrientes pasan de las plantas a los animales y vuelven a las plantas nuevamente. En tierra, se ve el reciclaje siguiendo el flujo de oxígeno: las plantas verdes usan dióxido de carbono y liberan oxígeno; los animales usan este oxígeno y liberan dióxido de carbono. En océanos y lagos, los nutrientes pasan de las algas a los animales y vuelven a las algas nuevamente.

Ciclo de nutrientes acuáticos

El Dr. Adey construyó varias versiones de depuradores de algas para acuarios en el Smithsonian. Los llamó "Depuradores de césped de algas", porque en ese momento se creía que las algas de "césped" eran el mejor tipo de alga para crecer en un depurador. También se le otorgó la primera patente estadounidense para un lavador de algas de cubo de vertido, que describía un dispositivo de vertido complejo que vertía agua sobre una superficie horizontal, simulando así olas en un entorno de arrecife. Después de varios años de desarrollo, participó en una prueba de un gran depurador de algas en el Acuario de la Gran Barrera de Coral: "The Reef Tank representa la primera aplicación de la tecnología del depurador de algas en sistemas de acuarios de gran volumen. Acuarios que utilizan métodos convencionales de purificación de agua (p. Ej. filtros) generalmente tienen niveles de nutrientes en partes por millón, mientras que los depuradores de algas han mantenido concentraciones de partes por mil millones [mucho más bajas], a pesar de la fuerte carga biológica en el Reef Tank. El éxito de los depuradores de algas en el mantenimiento de una calidad de agua adecuada para un arrecife de coral fue demostrado en el desove observado de corales escleractinios y muchos otros habitantes de tanques ".

Desafortunadamente, en ese momento (1988) no se sabía que era necesario agregar calcio y alcalinidad a un tanque de arrecife cerrado, para reemplazar el que utilizan los organismos calcificantes en crecimiento. Incluso cinco años después de eso, el zoológico de Pittsburgh estaba comenzando a probar un tanque de arrecife depurador de "mesocosmos" para ver si los niveles de calcio bajarían: "Se planteó la hipótesis de que Ca 2+
y los elementos sustitutivos Sr 2+
y Mg 2+
podría haber reducido las concentraciones en un microcosmos de arrecife de coral debido a la reutilización continua de la misma agua de mar como consecuencia del proceso de reciclaje inherente al mesocosmo del arrecife de coral ". Acropora) y alga calcárea (Halimeda y otros) presentes en el mesocosmo del arrecife de coral son los organismos más probables responsables de la reducción significativa en la concentración de Ca 2+
y Sr 2+
cationes. "[...]" El Ca no es normalmente un elemento biolimitador, y el estroncio nunca es un elemento biolimitador; HCO
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[alcalinidad] puede ser. Parece que, debido a una limitación menor en los parámetros de diseño del mesocosmo, estos elementos y compuestos pueden haberse convertido en factores limitantes. [...] Es sorprendente que los organismos pudieran agotar los miles de galones de agua de mar (de tres a seis mil) de estos elementos incluso dentro de dos o más años ". Después de que otros investigadores agregaron calcio y / o conectaron sus tanques al océano (que también aporta calcio y alcalinidad), los corales comenzaron a crecer nuevamente. Sin embargo, los nutrientes "problemáticos" (amoníaco, amonio, nitrato, nitrito, fosfato, CO
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, metales) siempre se mantuvieron en números muy bajos.

El Dr. Adey autorizó su patente a muy pocas personas, que durante un breve número de años vendieron un número limitado de depuradores de acuarios a aficionados. Sin embargo, la complejidad del diseño y el costo de la licencia hicieron que las unidades depuradoras fueran muy caras. Esto, combinado con el hecho de que las unidades eran ruidosas, llamativas y poco fiables (el mecanismo de descarga se atascaba) hacía que las ventas fueran lentas. Los depuradores estaban comenzando a abrirse paso en el pasatiempo de los acuarios en la década de 1990 cuando Adey decidió retirar su licencia y ya no permitir que nadie los fabrique o venda. En cambio, centró su atención en aplicaciones comerciales e industriales y entró en el negocio privado haciendo instalaciones de depuradores a gran escala para lagos y ríos.

A medida que Internet se desarrolló en la década de 1990, los aficionados a los acuarios y estanques comenzaron a discutir los problemas de las algas molestas y comenzaron a notar una tendencia: los acuarios y estanques con cantidades muy altas de algas molestas no tenían nutrientes detectables en el agua. Al principio, esto parecía extraño, ya que la cantidad de algas molestas debería aumentar a medida que aumentaban los nutrientes en el agua. ¿Cómo podría haber una gran cantidad de algas molestas, pero no hay nutrientes medibles en el agua que respalden esto? Luego, los biólogos comenzaron a señalar que cuando la cantidad de algas molestas se volvió lo suficientemente grande, las algas consumieron todos los nutrientes disponibles del agua más rápido de lo que se agregaron nuevos nutrientes, como había teorizado el Dr. Adey.

El interés en el uso de algas para el control de nutrientes aumentó una vez más, esta vez en forma de mantener las algas en un "sumidero" u otro acuario pequeño que estaba conectado al acuario principal a través de tuberías. Con iluminación y flujo adicionales, las algas crecerían en esta área, y las algas consumirían nutrientes del agua tal como lo hacían las unidades depuradoras de algas del Dr. Adey. Los sumideros u otros pequeños acuarios utilizados para este propósito se conocieron como "refugios". El nombre "refugio" se usó porque las algas en crecimiento proporcionaban un lugar seguro para que los animales pequeños y microscópicos se reprodujeran y crecieran, y por lo tanto era un "refugio" de los grandes peces e invertebrados en el acuario principal que de otro modo los consumirían. Sin embargo, aunque los refugios consumieron nutrientes del agua, no los consumieron lo suficientemente rápido en todas las situaciones; esto provocó que muchos aficionados siguieran teniendo molestos problemas con las algas en sus acuarios principales.

Formas modernas

Diseño de depurador vertical original

Variaciones más recientes se construyen con un simple "cascada" impulsado por gravedad , utilizando un simple tubo de fontanería PVC para el flujo de agua hacia abajo un trozo de plástico tejido de punto de la pantalla (también conocido como "lona de plástico"), que se desbasta para permitir algas para unir . En casi todos los casos, estos depuradores de algas caseros redujeron los nutrientes a niveles muy bajos, y esto redujo o eliminó todos los molestos problemas de algas.

Algas marrones indeseables ( izquierda ) y verdes deseables ( derecha )

Además, las algas de "césped", que fue el foco del diseño del cubo de descarga del Dr. Adey, se reemplazan por "algas de pelo verde". Esto se debe a que las algas del césped tienden a ser de color marrón oscuro y espesas (como el césped artificial en los campos deportivos) y bloquean la luz y el agua para que no lleguen a la pantalla. Esto ralentiza el crecimiento (y filtrado) de las algas porque las capas inferiores de algas que están adheridas a la pantalla comienzan a morir y desprenderse. Sin embargo, las algas verdes (especialmente las algas de pelo de color verde claro) permiten que la luz y el agua penetren hasta la pantalla si el crecimiento se mantiene a menos de 20 mm de espesor, lo que permite que las algas crezcan más rápido y absorban más nutrientes sin morir. y perder el apego a la pantalla. Esto es una suerte porque las algas de pelo verde son el tipo exacto de algas que crecen automáticamente en un depurador de algas correctamente construido.

Algunos modelos también usan burbujas de aire que fluyen hacia arriba. Esta versión, que es básicamente la opuesta a la cascada, permite colocar el depurador de algas bajo el agua en el acuario, sumidero o estanque, en lugar de sobre él. Esto simplifica enormemente la construcción, ya que el dispositivo no necesita ser resistente al agua y permite la colocación de la fregadora en áreas estrechas donde no hay espacio por encima de la línea de flotación. El diseño también evita que las algas se sequen en caso de un corte de energía, porque todas las algas están bajo el agua, y el diseño también elimina casi todas las salpicaduras. El diseño de la burbuja que fluye hacia arriba se divide en tres categorías: las que se adhieren y brillan a través del vidrio del acuario (o sumidero); los que flotan sobre la superficie del agua del acuario, sumidero o estanque; y los que se sumergen completamente como un submarino.

Limpieza y recolección

Generalmente, y excepto para versiones específicas de filtrado continuo o de cultivo continuo, los depuradores de algas requieren que las algas se eliminen ("recolecten") periódicamente del depurador. Esta eliminación de algas tiene el efecto de eliminar los nutrientes no deseados del agua porque las algas usaron los nutrientes para crecer. Las algas generalmente se eliminan:

  • Cada 7 a 21 días, o
  • Cuando es negro, o
  • Cuando llena la fregadora, o
  • Cuando comienza a soltarse, o
  • Cuando los nutrientes comienzan a subir en el agua.

Para las versiones en cascada, la pantalla se retira de la tubería y se limpia en un fregadero con agua corriente. También se quita la tubería y se limpia la ranura con un cepillo de dientes para eliminar las algas que hayan crecido en ella. Una vez que se eliminan las algas, la pantalla y la tubería se vuelven a colocar en el depurador. Para las versiones de flujo ascendente, el método de limpieza depende del tipo:

Versión con vidrio: la parte del imán fuera del vidrio se retira y la parte interior se saca del agua. Si el crecimiento es de algas gruesas de pelo verde, simplemente se elimina a mano. Si el crecimiento es un cabello verde fino (como ocurre en el agua dulce) o un limo oscuro, entonces la unidad interior se lleva al fregadero y se limpia con un cepillo de dientes. Después de la limpieza, las partes internas y externas se vuelven a colocar en su lugar sobre el vidrio.

Versión de superficie flotante: si el crecimiento son algas de pelo verde espeso, simplemente se retira a mano levantando la tapa del LED y tirando del crecimiento. Si el crecimiento es un cabello verde fino o una baba oscura, entonces la parte flotante se lleva al fregadero y se limpia con un cepillo de dientes.

Versión para empotrar: toda la unidad se saca del agua y se quita la tapa. Si el crecimiento es de algas gruesas de pelo verde, simplemente se elimina a mano. Si el crecimiento es un cabello verde fino o una baba oscura, entonces toda la unidad se lleva al fregadero y se limpia con un cepillo de dientes.

Si la pantalla no se limpia así periódicamente, las algas se volverán demasiado gruesas y bloquearán la luz y el flujo para que no lleguen a las "raíces" de las algas, y estas áreas morirán y soltarán, devolviendo los nutrientes al agua.

Ver también

Referencias

enlaces externos