Su questo argomento potremmo scrivere decine e decine di pagine ma proverò a riassumere alcuni punti fondamentali e utili senza scendere troppo nel dettaglio.
La tecnica della schiumazione, in realtà è uno fenomeno chimico fisico che si chiama flottazione, ovvero la capacità delle particelle di un liquido di separarsi a seguito del diverso peso specifico.
Questo fenomeno, è stato scoperto quasi per caso negli anni ‘60 quando si introduceva l’ozono in una colonna d’acqua per limitare il contatto diretto del gas, con i tessuti viventi, visto il suo elevato potere ossidante.
Negli anni ’80 e ’90 lo sviluppo degli skimmer ha avuto un incremento considerevole con la nascita di molte tipologie di apparati, ma nello stesso tempo nacquerò anche molti dubbi e discussioni sui pro e contro della schiumazione, per il fatto che con la schiuma vengono rimosse anche sostanze utili, come oligoelementi, microfauna, batteri e altro.
In ogni caso l’efficacia sull’ utilizzo degli schiumatoi è innegabile, visto che permette di ridurre molto il lavoro di scomposizione dell’organico che si forma in vasca.
La capacità della schiuma, di rimuovere sostanze organiche dall’ acqua, è generata dalla capacità di alcune sostanze di non lasciarsi umettare e restando così aggrappate alla superficie delle micro bolle, per finire trascinate in un contenitore di raccolta. E’ importante sapere che dell’aria aspirata dallo schiumatoio, non tutti i gas presenti nell’ atmosfera hanno la capacità di restare nella forma di micro bolle ma questo avviene principalmente per l’ azoto, dato che ossigeno e CO2, entrano per la maggior parte in soluzione con l’acqua. Ecco quindi perché lo schiumatoio ha anche il grande vantaggio da non sottovalutare, di ossigenare il sistema.
Per aumentare al massimo l’efficacia della schiuma, le bolle devono essere più piccole possibile, in modo da incrementare molto la superficie di cattura delle sostanze organiche, inoltre più piccole sono le bolle e maggiore sarà il tempo di permanenza delle bolle nella colonna di contatto, riuscendo così a catturare più sostanze da rimuovere, sulla loro superficie.
In queste foto è possibile osservare una schiumazione estremamente efficace per densità e finezza delle bolle.
Esistono molti tipi di schiumatoi che utilizzano varie tecniche per creare schiuma, anche se oramai molti sistemi sono stati abbandonati per motivi di manutenzione o per scarso rendimento.
I primi schiumatoi utilizzavano il principio della generazione di corrente continua tramite diffusori in legno di tiglio che però col tempo si degradava perdendo la loro efficacia di emissione delle bolle. Seguirono schiumatoi a cascata, schiumatoi a spruzzo, schiumatoi con sistema controcorrente sviluppata tramite l’utilizzo di una pompa, ma la svolta decisiva è avvenuta con il principio di funzionamento a pressione tramite venturi. Un ulteriore progresso è avvenuto con l’introduzione di pompe con giranti ad aghi, di varie forme. Anche l’immissione della miscela acqua aria, in modo tangenziale nella colonna di contatto, è molto efficace e permette di rendere molto compatto lo schiumatoio.
Di seguito è possibile osservare alcune tipologie utilizzate partendo da quelle più semplici e in alcuni casi superate.
Il rendimento di uno schiumatoio è valutabile anche in base alla quantità di aria trattata. E’ possibile misurare l’aria aspirata tramite flussometri installati sull’apparato.
Come è stato detto, la schiuma permette la cattura, tramite la superficie delle micro bolle, delle sostanze organiche come le albumine e i loro componenti base, gli aminoacidi. Queste sostanze sono generate da cibo, escrementi degli animali e dalla trasformazione di sostanze da parte di alghe e batteri.
Qui cominciano i problemi, dato che questa trasformazione, genera nitrati e fosfati e quando i valori salgono, nascono vari problemi primo tra tutti la formazione di alghe indesiderate.
E’ in questo momento che entra in azione lo schiumatoio, dato che una delle funzioni fondamentali, è quella di rimuovere l’organico prima che lo stesso venga trasformato dal sistema. Molti pensano che lo schiumatoio rimuova nitrati e fosfati, ma in realtà agisce su ciò che li genera, rimuovendolo in anticipo.
E’ importante sapere che la schiuma da rimuovere, è quella che si raccoglie nella parte alta, ovvero quella ricca di composti organici che si presenta di colore scuro e di consistenza secca. Non serve a molto rimuovere la schiuma della parte bassa dato che è quella che inizia a raccogliere le molecole proteiche ma ancora priva delle sostanze da rimuovere. Un buon schiumatoio può rimuovere fino al 70% delle sostanze organiche prima che diventino N e P, di conseguenza una cattiva regolazione dello skimmer, può essere proprio la causa di eccessi di nitriti, nitrati e fosfati, in vasca.
Qui è possibile osservare il camino di risalita, presente nel bicchiere, pochi minuti dopo l’avvio dello schiumatoio
In questa immagine lo skimmer oramai avviato da qualche giorno dove è possibile vedere la consistenza della schiuma ricca di sostanze organiche
E’ fondamentale tenere presente che anche una cattiva qualità dell’aria può influenzare notevolmente la schiumazione, come fumo di sigarette o sostanze spray utilizzate negli ambienti.
Sembra che tutto giochi a favore dell’utilizzo dello schiumatoio ma non è sempre così. A tale scopo è utile citare quanto pubblicato da K.S.Feldman della Pensylvania State University USA nel suo articolo su “ Advanced Aquarist” del 2010. La base per le analisi, fu un acquario da 600 lt popolato da pesci e coralli di varie specie. Fu raccolta schiuma (adsorbato) per 7 gg, durante i quali furono somministrati ogni giorno circa 1 gr di cibo secco. L’ adsorbato una volta essiccato pesava 4,49gr e a seguito delle analisi, risultò composto da:
38% di materiale organico
26% carbonato di calcio
21% ossido di silicio
8% ioni inorganici
7% carbonato di magnesio
Vennero trovate anche limitate quantità di ferro e fosforo.
Il discorso relativo alla rimozione degli oligoelementi è vera ma limitata dato che la loro composizione ionica non li rende adatti ad essere catturati dalla superficie delle micro bolle, ovvero non hanno un area polarizzata. In ogni caso alcuni oligoelementi possono legarsi alle proteine e quindi essere rimossi con loro. Tra quelli con concentrazioni più elevate rilevati nella schiuma rimossa fatta essiccare per effettuare le analisi, sono risultati in ordine:
Ferro (fondamentale per la produzione di clorofilla delle alghe, e quindi il trasposto dell’ossigeno)
Cobalto (componente della vitamina B12)
Rame (importante per la fotosintesi)
Iodio (essenziale per tutti gli animali e in particolare come protettivo per le alghe contro lo stress ossidativo)
Calcio (inutile sottolineare l’importanza di questo elemento).
In conclusione la schiumazione è di fondamentale aiuto per rimuovere la più alta quantità di organico possibile, prima che questo vada in decomposizione a carico dei batteri, con generazione di inquinanti inorganici, inoltre la seconda funzione fondamentale è l’ossigenazione che apporta a tutto il sistema (da tenere in grande considerazione).
In ogni caso è anche provato che la schiumazione ha anche dei contro, dato che elimina oligoelementi, batteri, microfauna e alimento vivo, utili per tutto il biosistema. Nella maggior parte dei casi, cambi regolari e costanti, possono contrastare questo impoverimento di oligoelementi, anche se consiglio l’integrazione di quegli oligo più importanti come ad esempio, Iodio, Stronzio, Ferro e altri in base a risultati di eventuali misurazioni. Per questi motivi, è meglio non sovradimensionare lo schiumatoio per evitare eccessivo impoverimento dell’acqua.
L’ozono che molti utilizzano, non è sempre utile, anzi in realtà può essere controproducente dato che con il suo alto potere ossidante, scompone le proteine fino a all’ammoniaca che poi viene trasformata in nitriti e nitrati innalzando i valori in vasca e come abbiamo detto, non possono essere rimossi dalla schiuma. Utilizzando l’ozono, vi accorgerete che la schiuma si schiarisce e si riduce, questa è la prova che le proteine vengono scomposte e la resa dello schiumatoio cala notevolmente.