Tankar om Skummare

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?

Powercone

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.

needlewheel
Ett typiskt 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.

DC-Pumpe 400
skummarpump med Grid-hjul

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.

 

 

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *