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プロテインスキマー
プロテインスキマーについての解説です。
プロテインスキマーとは、海水魚の飼育時、特にベルリン式飼育に使用される浄化装置のこと。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の有機物や細菌などを吸着させ除去する。イコール一種の物理濾過装置ということです。
発泡方式には様々なものがあります。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でしたが、今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ります。各方式により発泡能力や泡の粒子径が異なるため、浄化能力にも差があるようです。
発泡する泡は細かいほど表面積が大きくなります。反対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ります。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います。泡が大きいと吸着力が低下し、浄化力が激減します。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わけです。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長けています。
設置方法は発泡方式により多様ですが、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ります。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です。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ありませんでしたが、本装置により水質への負荷が極めて軽減されました。
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プロテインスキマーの作り方
物理濾過器の一種なのがプロテインスキマーです。タンパク質や脂質など、バクテリアに分解される前の汚れを除去する装置で、海水魚飼育でよく用いられています。
プロテインスキマーの動作原理ですが、まずエアーポンプで微細な泡を発生させ、通常のスポンジなどで漉しとることができないほどの微細な汚れを泡の表面に吸着させます。吸着した汚れは泡と一緒に押し上げられていき、泡は水分がある程度上がっていくうちに逃げるため、上部のカップに濃縮された汚れがたまるという仕組です。
プロテインスキマーは、汚れを「飼育水から隔離した上部カップにためる」ということが利点です。水槽内に設置したスポンジに水を通して汚れを漉しとるタイプの物理濾過では、漉しとった汚れを人間が掃除しない限りは分解が進み、結局、飼育水が悪化してしまいますが、プロテインスキマーでは当分放っておいても大丈夫というわけです。
市販のプロテインスキマーは非常に高価ですが、ペットボトルを用いて、簡単に自作することができます。
まずペットボトル2本を用意し、どちらも底を切り落とし、飲み口のある側だけを使います。本体筒となる方には数センチ程度離して2箇所の孔を開け、1箇所の孔を上部のカップに開けます。続いて本体の筒と上部カップで4〜5センチにカットした塩ビ製パイプを挟み込むように塩ビ用接着剤で接着します。接着剤が乾いたら、後は固定用のキスゴムとエアーストーンを取り付ければ、自作のプロテインスキマーの完成です。
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