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Il sump


In sintesi

Dotare l'impianto di un sump, cioé di una vaschetta fisicamente separata dalla vasca principale ma ad essa collegata idraulicamente, è una scelta pratica e razionale. Nel sump possiamo installare tutta l'attrezzatura necessaria senza dover, ogni volta, rimettere mano all'arredamento dell'acquario. Anche le operazioni di manutenzione vengono incredibilmente semplificate. Il sump è alloggiato nel mobile sotto la vasca principale ed è collegato a questa attraverso un pozzetto di tracimazione per la caduta dell'acqua dall'acquario e attraverso un tubo di mandata collegato a un pompa che rimanda l'acqua nella vasca principale.



nel dettaglio
Il sump deve contenere un livello d'acqua di almeno 15-20 cm, cioé quanto basta a innescare e far funzionare le pompe durante il normale funzionamento dell'acquario. Nel caso il livello sia troppo basso c'è il rischio che le pompe girino a secco e si brucino.
Il volume della vaschetta filtri deve essere proporzionato alle dimensioni della vasca, in genere va bene un 10-15 per cento del volume dell'acquario. Ma nel progettare il volume del sump - come vedremo di seguito - occorre tener conto anche di un altro aspetto: deve contenere tutti i litri d'acqua che potrebbero scendere dalla vasca principale in caso di guasto o black-out.
All'interno del sump vanno posizionati la pompa di ritorno in vasca dell'acqua, la pompa che alimenta lo schiumatoio, i sensori di livello dell'acqua, i riscaldatori e le sonde dei controllers. Nel sump inoltre possiamo alloggiare la pompa del refrigeratore, il reattore di Calcio (se il modello non è stagno) ed altri accessori che si rendessero necessari. Da tutto ciò si evince che più il sump sarà grande, meno problemi avremo.
Nel valutare le dimensioni minime del sump - come abbiamo detto - dobbiamo tenere presente una regola fondamentale: deve contenere con ampio margine tutta l'acqua che scende dalla vasca principale quando la pompa di mandata si ferma. Questo accorgimento ci consente di evitare possibili allagamenti in caso di black-out o di guasto alla pompa. Nel caso di un inconveniente alla pompa di mandata, infatti, nella vasca principale l'acqua continua a scendere fino a raggiungere il bordo superiore del pozzetto di tracimazione, poi si ferma. Tutti questi litri vanno semplicemente a riversarsi nel sump. In questo modo il rischio di allagamenti è praticamente zero. Quando la pompa riparte, il livello dell'acqua si ristabilisce automaticamente.
Per calcolare i litri esatti che potrebbero scendere nel sump dalla vasca principale, basta misurare la differenza di livello d'acqua a pompa spenta e a pompa accesa. La misura (difficilmente sarà superiore ai 2 cm) va moltiplicata per la superficie della vasca. In questo modo avremo il volume d'acqua che in caso di black-out si sommerà a quello già presente nella vaschetta. A questi due volumi aggiungiamo un'altra trentina di litri come margine di sicurezza. Ecco dunque calcolato il volume del sump.
Un altro accorgimento da prendere per evitare allagamenti è di posizionare il sump esattamente sotto la verticale dei raccordi in pvc che collegano il tubo di scarico e di mandata al fondo della vasca. In questo modo eventuali perdite o sgocciolamenti dei raccordi, cadranno nel sump senza creare alcun problema. (a.s.)

Filtraggio: Il sistema di filtraggio ad Ecosistema sump



Proseguendo sulla scia della pubblicazione di articoli pubblicati da SeaScope in passato e ritenuti da noi interessanti, siamo qui a proporvi un articolo pubblicato sul numero 3/1997 riguardante il sistema di filtraggio ad Ecosistema. Gli autori sono Michael Paletta e Rob Hildret D.V.M.

Il sistema di filtraggio ad Ecosistema SUMP
Il sistema di filtraggio ad Ecosistema di Michael Paletta e Rob Hildreth D. V.M. In quasi tutti i seminari in cui parlo c'è qualcuno che mi chiede: "Che cosa c'è di nuovo nell'hobby dell'acquario Reef". Purtroppo la solita risposta è: "non molto", tuttavia, alcune settimane fa ho avuto la possibilità di vedere un nuovo metodo di filtraggio. Lo voglio provare io stesso per vedere se è altrettanto rivoluzionario come lo è stato dieci anni fa il filtro a goccia o percolatore. Il metodo utilizza tecniche derivate da altri sistemi in una maniera unica, che non avevo mai incontrato. Può essere che Leng Sy, l'uomo che ha inventato e brevettato questo "Metodo Ecosistema" abbia trovato una svolta nella tecnologia del filtraggio per acquari Reef. Da parte mia, che questo tipo di affermazione è già stata fatta altre volte e, conseguentemente, devo anche ammettere che ero scettico quando Leng mi diede una breve descrizione del suo sistema via telefono. Ho visto oltre 300 vasche reef installate con quasi ogni metodo conosciuto di filtraggio, dai semplici filtri sottosabbia al complesso sistema Berlin. Leng sembrava descrivere una versione leggermente modificata del metodo Jaubert combinata con un sistema a tappeto di alghe. Egli mi disse che le vasche hanno l'aspetto di sistemi Berlin, ossia meticolosamente mantenute. Luci brillanti, poste sopra un'acqua assolutamente cristallina, rivelano coralli sani ed in continua crescita in ogni vasca. Un'ispezione ravvicinata rivela un'estensione fenomenale dei polipi dei coralli. I polipi di Simularia appaiono così rigogliosi che sembrano zampe di gatto. La stessa estensione dei polipi si nota in quasi tutte le colonie dei piccoli polipi dei coralli, sia teneri che duri. Una volta convinto che in questo sistema c'era qualcosa di diverso mi sedetti con Leng per discuterlo nei dettagli. Il suo sistema include molte modifiche rispetto alle tecniche esistenti dando luogo ad un metodo veramente unico. Lo scopo è di permettere ai coralli di prosperare in un sistema semplice e che non abbia bisogno di molta manutenzione. Leng utilizza pochi accessori, cosicché ci sono pochi adattamenti da fare e poche possibilità che il sistema non funzioni meccanicamente. Come con la maggior parte dei sistemi reef, l'acqua defluisce verso il filtro passando da una stretta camera che contiene delle sfere biologiche o ricci in plastica, poste alla base del pozzetto di raccolta. Qui vi è già una particolarità, infatti le sfere sono sommerse, non asciutte, e servono principalmente per smaltire grossi pezzi di detriti e dissipare grandi bolle d'aria formatesi quando l'acqua scende per caduta. Poi, attraverso due uscite poste vicino al fondo del pozzetto, fluisce nella camera di filtraggio principale. In questa camera avviene tutta l'attività di filtraggio. Sul fondo della camera vi è uno strato di "fango" speciale, la componente principale di questo sistema. E' un materiale non duro e calcareo che sembra una spessa fanghiglia marrone. Al tatto assomiglia a limo estremamente sottile e sembra essere leggermente galleggiante, non si comprime sul fondo. Sembra che questa qualità galleggiante, o meglio fluttuante, serva a trattenere i batteri anaerobi. Quando il sistema è nuovo il fango non contiene organismi sotterranei. Al contrario, dopo diversi anni di uso il fango è pieno di vermi, copepodi, nematodi, e altre forme di vita introdotte con le rocce vive. Nel corso degli anni Leng ha provato diversi tipi di fango, ma quello che sta usando ora sembra essere il migliore. In questa camera, oltre allo strato di fango, c'è anche un grande letto di Caulerpa sertoloides che viene mantenuta con un metodo che non avevo mai visto finora. E' illuminata 24 ore al giorno da quattro tubi fluorescenti. Grazie a questa luce continua non ci sono fluttuazioni considerevoli di pH come in altri sistemi. Il pH più basso (8,4) si verifica un'ora prima che le luci vengano accese nella vasca principale. Il pH più alto (8,6) si presenta un'ora prima che le luci della vasca principale vengano spente. Inoltre, il letto di Caulerpa, anche dopo numerosi anni non è mai entrato nella fase di riproduzione sessuata. Come risultato nessuna delle Caulerpa è riuscita ad entrare nella vasca principale, un problema che invece si verifica in altri sistemi di filtraggio con alghe. La Caulerpa sertoloides è una specie tenace, tuttavia, l'illuminazione continua può spiegare la mancanza di riproduzione sessuale. E' interessante notare che l'acqua resta sempre cristallina e che non diventa mai giallastra con il passare del tempo, cosa che avviene con altri sistemi reef che contengano anche una minima quantità di alghe. Questo può essere uno dei risultati della luce somministrata per 24 ore. La mancanza di oscurità può prevenire la formazione di un composto giallo chiamato "gelvin", che si ritiene sia il prodotto di una scomposizione biochimica notturna operata dalle alghe cloroplaste, che viene rilasciata nell'acqua. In aggiunta, per ragioni ancora oscure, le alghe non hanno mai invaso il filtro e non hanno mai dovuto essere rimosse o controllate. Ciò riduce certamente i tempi di mantenimento.

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Dopo essere passata attraverso la sezione contenente il fango e la Caulerpa, l'acqua tracima in un successivo settore del filtro passando sopra ad una parete divisoria. Parte dell'acqua fluisce anche attraverso alcune fessure poste vicino al fondo, quindi finisce in una camera che contiene sfere biologiche. Queste sfere biologiche impediscono alla Caulerpa di entrare nella vasca principale, oltre che venire risucchiate e frantumate dalla pompa. Il flusso orario attraverso il filtro è di circa tre volte il volume della vasca. Filtraggio ad ecosistema di LENG Questo sistema presenta interessanti vantaggi, oltre all'ovvia salute dei suoi abitanti. Richiede meno mantenimento di qualsiasi altro sistema. Il fondo della vasca è libero da griglie o filtri sottosabbia per consentire una facile rimozione dei detriti deposti. Una forte corrente d'acqua inoltre, impedisce ai detriti di accumularsi. Le pompe nella vasca da 1500 litri, pompano in totale 15000 litri all'ora in modo che i detriti stiano in sospensione abbastanza a lungo da raggiungere il filtro. Il massiccio movimento d'acqua probabilmente spiega anche la crescita esuberante dei coralli e l'estensione dei rami.
Nella vasca da 450 litri che contiene coralli soffici, la circolazione è di circa 5700 litri all'ora. Scongiurata la necessità del sifonaggio settimanale per la rimozione dei detriti accumulati, l'unica manutenzione regolare è l'aggiunta di calcio, sotto forma di idrossido di calcio, e di un tampone. Ciò viene fatto per mantenere il livello di calcio attorno a 400 parti per milione e l'alcalinità sopra 2,5 milliequivalenti. Non vengono usati altri additivi. Molti appassionati hanno tentato il sistema Jaubert, con risultati vari, altri hanno provato i sistemi a tappeto di alghe con risultati tutt'altro che ottimistici. L'ecosistema descritto sopra sembra funzionare meglio degli altri sistemi presi singolarmente. Il fango sviluppato da Leng sembra avere proprietà uniche. Può aiutare a mantenere la Caulerpa o a rimuovere i composti organici rilasciati dalla Caulerpa prima che essi raggiungano la vasca principale. In ogni caso l'ecosistema non funzionerebbe senza la presenza del fango. L'ecosistema ha anche dimostrato di giocare una parte importante nell'inversione della linea della testa e nell'erosione della linea laterale (HLLE), che si verifica in alcune famiglie di pesci. Attualmente si stanno svolgendo altre ricerche in questo campo. Molte domande su questo ecosistema restano tuttavia insolute. Ho installato due vasche usando questo metodo e spero di avere alcune risposte fra circa un anno.

La tendenza attuale nella realizzazione di un sistema di filtrazione di un acquario marino è quello di ricorrere ad una vasca di raccolta (sump) in cui alloggiare le attrezzature tecniche.
Se è vero che le aziende propongono i più svariati tipi di sump, è anche vero che l'appassionato ama progettare da sé questo oggetto e, spesso, si cimenta anche nella realizzazione dello stesso.
Questo articolo vuole dare delle indicazioni su un paio di soluzioni di progetto che ritengo ideali per due tipi di vasche simili nell''apparenza, ma abbastanza diverse nella sostanza.
Faccio una premessa: la sump non è altro che una vasca di decantazione, o quanto meno nasce da quel sistema usato per la raccolta e la "decantazione", appunto, di acque reflue provenienti da reti fognarie.
Ed è proprio su questo sistema che è nato il concetto di vasca di raccolta in acquario.
Il sistema, in teoria, dovrebbe funzionare in questo modo: l'acqua scende nella vasca di raccolta a mezzo di un troppo pieno; attraversa un percorso piuttosto lungo dove la velocità dell'acqua si riduce notevolmente dando modo alle particelle sospese di depositarsi sul fondo, alla fine del percorso una pompa la riporta in vasca. In questo modo si deposita sul fondo della vasca di raccolta uno strato di sedimento che può essere periodicamente asportato per sifonatura.
In realtà il sistema è stato adattato alle esigenze dell'acquariofilo moderno, in modo da poter alloggiare una serie di attrezzature (schiumatoio, reattore di calcio, biologico, denitratore, ecc.).
Partendo dall'idea di base del "percorso", la progettazione di una sump può seguire criteri di pura fantasia o quello mirato alla realizzazione di un oggetto che risolva qualche problema.
Altra premessa è che, secondo me, per avere un acquario funzionante senza problemi, non ci si può discostare troppo dall'allestimento di base di un sistema berlinese.
Dando per scontato che si sappia cosa è e come funzioni il sistema berlinese, vorrei fare il punto su quali sono i limiti di questo sistema; il principale è che richiede un tempo di maturazione estremamente lungo (non meno di due mesi per inserire i primi animali, non meno di sei mesi per un buon equilibrio tra ossidazione e riduzione); penso che siano ben pochi gli acquariofili disposti ad attendere "serenamente" questi tempi! La soluzione c'è ed è realizzabile in fase di progetto della sump e senza snaturare i principi di base del funzionamento di questo tipo di acquario.
L'idea è quella di far partire la vasca con un filtro biologico molto efficiente, ma facilmente asportabile nel tempo. Questo consente un avvio rapidissimo della vasca, un popolamento in tempi molto brevi, una graduale riduzione del materiale filtrante per portare, pian piano, il sistema ad essere un berlinese "puro".
L'altro accorgimento progettuale è quello di realizzare il primo vano del filtro in modo tale che il livello dell'acqua sia fisso: questo consente l'uso, senza problemi, di schiumatoi a porosa e/o di tipo interno, ad iniezione (che risentono moltissimo delle variazioni di livello dell'acqua) e di quelli a pompe indipendenti.
La scelta del sistema biologico è per un filtro a fogli. Questo tipo di filtro è molto efficiente per quanto riguarda l'ossidazione (trasformazione di ammoniaca in nitriti e nitriti in nitrati), ma riesce anche a ridurre un po' i nitrati (specie se si utilizza almeno una spugna a grana fine).
L'inconveniente principale è che "ruba" un po' di ossigeno all''acqua.
Il grosso vantaggio di questo tipo di sistema è che, grazie alla paratia posizionata dopo le spugne, il livello dell'acqua -fino a quel punto- è costante; altro vantaggio è che sarà possibile, una volta maturata la vasca, eliminare una ad una le spugne, in modo da trasformare il sistema in un berlinese puro, ma anche di potere, per qualunque motivo, poter usufruire di un biologico più o meno "grande" (a seconda del numero di spugne che ri-monteremo) in qualunque momento.
Altro vantaggio è che il vano spugne, con l'inserimento di un paio di paratie al posto delle spugne stesse, si trasformerà in un ottimo vano di decantazione.
Da notare che prima delle spugne, con questo sistema di progetto, si forma un vano in cui sarà sempre possibile inserire carbone, resine, ecc.
La figura 1 rende facilmente intuibile il percorso dell'acqua: il vano di scarico è in fondo a destra; l'acqua passa al vano spugne attraverso il foro che si intravede in alto sulla paratia centrale che funge da divisione tra il vano schiumatoio ed il vano spugne.
Il livello dell'acqua nel vano schiumatoio e nel vano spugne viene regolata dall'altezza della paratia posizionata alla fine del vano spugne.

Naturalmente la capienza della vasca/stazione dovrà essere calcolata sulla base del volume dell'acquario, così come il numero di spugne.

L'altro limite importante dell'acquario berlinese è la scarsa "disponibilità" ad ospitare pesci.
In realtà sarebbe opportuno evitare, comunque, una popolazione di pesci di taglia e/o grandi mangiatori, ecc.
Ma come resistere alla tentazione di uno Z. Flavescens, di un piccolo Xanthurum, di quello splendido P. Hepathus? Che poi crescono pure?
Io stesso, pur acquariofilo "maturo", più di una volta non ho resistito ed…….ho esagerato!
La soluzione può essere quella di progettare, in questo caso, un altro tipo di vasca di raccolta; questa vasca dovrebbe essere strutturata per contenere attrezzature per la filtrazione biologica, ma essere realizzata anche in modo tale da consentire un "cambio di rotta" senza dover sostituire tutto, sump compresa.
Partiamo sempre da un acquario allestito alla "berlinese" e cioè: illuminazione con HQI, grande quantità di pietre vive, fondo di sabbia sottile, ecc.
Abbiamo, però, il problema dello smaltimento di un carico organico maggiore di quello che, questo sistema di acquario, può sopportare.
Io lo risolverei con la progettazione di una sump che mi consenta una buona filtrazione biologica, ma solo dell'acqua preventivamente trattata dallo schiumatoio.
La soluzione è quella di costruire una vasca a tre settori separati (vedi figura 3): il primo (quello di destra nella foto) è dedicato allo schiumatoio e comunica con il veno centrale a mezzo di un foro a circa 20 cm dal fondo; il secondo è il vano dove posizioneremo il filtro biologico ed eventuali altre attrezzature (in foto il percolatore ed il reattore di calcio), anch'esso comunicante con il vano centrale con un foro simmetrico al primo. Nel secondo vano sarà posizionato lo scarico dello schiumatoio.
I due fori di comunicazione (che più avanti definiremo di compensazione) saranno posizionati verso il retro della sump; la pompa che porta l'acqua al percolatore la preleverà da sotto lo scarico dello schiumatoio ed il percolatore stesso scaricherà davanti al foro di compensazione.
Nel vano centrale sarà posizionata la pompa di ritorno in vasca.
In questo modo avremo un livello fisso dell'acqua nei vani schiumatoio e percolatore; il percolatore tratterà solo l'acqua già schiumata (post-percolazione), avremo la possibilità di gestire carichi organici notevoli, potremo in qualunque momento (staccando la pompa del percolatore) trasformare il tutto in un berlinese puro e potremo inoltre sfruttare -con una mensolina- il vano centrale della sump per poggiarci, ad esempio, un denitratore