プロテインスキマーの仕組み
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プロテインスキマーとは、海水魚飼育、特にベルリン式飼育に使用される浄化装置のことである。
基本的な原理は水中に微小な泡を発生させ、その界面に大小様々な有機物や細菌などを吸着させ除去するというもの。よって一種の物理濾過装置といえる。
発泡方式には様々なものがある。かつてはウッドストーンと呼ばれる、木片（極めて小さい連続孔があり、圧力をかけることで微小な泡が容易に得られる）を用いたものが主流だったが、現在ではポンプのインペラーの発生する陰圧によるもの、インジェクターと呼ばれる構造物に極めて強い水流を衝突させたときの陰圧によるものなどがある。各方式により発泡能力や泡の粒子径が違うため、浄化能力にも差があるようだ。
設置方法は発泡方式により多様だが、水槽・サンプ水槽の外部に設置する密閉型と、水槽・サンプ槽内に直接投げ込む内部式がある。
名称が示すとおり、この物理濾過装置最大の特徴はタンパク質などの有機物を腐敗する前に除去可能なことだろう。タンパク質が腐敗して生じるアンモニアの除去は従来好気性細菌による硝化や嫌気性細菌による脱窒、海草・海藻の吸収、或いは換水という方法に頼るしかなかったのだが、本装置により水質への負荷が極めて軽減される。
発泡する泡は細かいほど表面積が大きくなるものの、余りに微小な泡は水中に滞在する時間が長くなり、水面へ到達せずに装置外へ漏れやすくなるという仕組み。これは水槽の美観を損ねるばかりか一部の生物には有害となってしまう。逆に、泡が大きいと吸着力が低下し、浄化力が激減する。つまり、この装置の効果は泡の総表面積と滞水時間、及び単位時間当たりに泡と接する水量に比例する仕組みというわけである。その為、高性能なプロテインスキマーは泡が細かく、かつ装置を大型化して、その他浄化された飼育水が装置外へ排出される過程に様々な流路を設けて泡を消失させることに配慮されている。
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