Introdução
Não se trata apenas da potência dos filtros quando se trata de manter a água limpa em grandes aquários e parques marinhos. É também fundamental que o filtro e o sistema de circulação de água funcionem em harmonia. Se funcionarem bem juntos, a água fica limpa, há menos partículas em suspensão e a vida aquática é saudável.
Em aquários grandes, nada pode ser considerado trivial, principalmente no que diz respeito ao fluxo de água, pois ele auxilia na filtragem de impurezas. Se a vazão for insuficiente, as impurezas podem se acumular em algum lugar, e um filtro muito grande consumirá muita energia se a vazão não for levada em consideração. É por isso que os filtros de areia devem ser projetados levando em conta o fluxo de água.
Aquários grandes sempre têm água de alta qualidade, pois ela está em constante movimento. Para explicar melhor: primeiro a água vai para os filtros, depois os resíduos e sujeira, e a água limpa retorna para o aquário. Se a água se move lentamente, as fezes dos peixes, restos de comida e outras sujeiras permanecem por muito tempo. Mas o mesmo acontece se a circulação não for rápida! Movimentos em alta velocidade exigem muita energia, e é por isso que os peixes podem ficar estressados.
O sistema deve garantir que a velocidade de circulação da água, a capacidade do filtro de lidar com o fluxo de água e a capacidade de filtragem no tanque estejam equilibradas. Portanto, é necessário que o fluxo de água nos tubos, do tanque ao filtro, etc., seja assegurado pelo sistema de circulação de água, enquanto os filtros conseguem lidar com o fluxo de água e a queda de pressão sem reduzir significativamente a pressão.
Determinação da taxa de circulação adequada
Uma etapa importante no processo de projeto de um sistema é determinar a velocidade com que a quantidade total de água precisa circular pelo sistema de filtragem . Esse conceito é chamado de taxa de renovação da água e se refere ao tempo necessário para que toda a água do aquário complete uma passagem pelo sistema de filtragem. O tempo de renovação da água em muitos aquários grandes varia entre uma e quatro horas, dependendo do tipo de vida aquática. Aquários que abrigam vida marinha, especialmente espécies delicadas, podem exigir uma renovação da água mais rápida para mantê-la limpa e bem oxigenada. | Tipo de aquário | Tempo de resposta típico | Características da Circulação |
| Tanques de exibição de água doce | 2 a 4 horas | Carga biológica moderada |
| Exposições públicas de aquários | 1 a 2 horas | Maior demanda de filtragem |
| tanques para predadores marinhos | 1 a 1,5 horas | resíduos orgânicos pesados |
| Sistemas de recifes de coral | 1 hora ou menos | Requisito de alta clareza |
Quando a taxa de fluxo de água é equivalente à taxa de filtração, os contaminantes são transportados rapidamente para o sistema de filtração e, em seguida, eliminados sem qualquer acúmulo no tanque.
Distribuição do fluxo de água dentro de aquários
A taxa de fluxo de água dentro do aquário pode ser um problema que afeta o desempenho do sistema, mesmo que o sistema de filtragem seja adequado. Rochas, corais e até mesmo habitats artificiais são frequentemente usados para decorar aquários grandes, o que pode diminuir a velocidade do fluxo de água em seu interior.
Uma maneira de resolver esse problema é instalar saídas de circulação de água que garantam que a água chegue a todas as áreas do tanque. Os tubos de entrada e saída devem ser posicionados de forma a promover uma circulação de água suave e contínua, em vez de uma circulação forte e unidirecional. O objetivo é uma circulação leve e rotativa que facilite o fluxo de partículas para o sistema de filtragem . A distribuição otimizada do fluxo de água reduz as zonas mortas dentro dos aquários.
Integração de unidades de filtração com sistemas de bombeamento
O sistema de bombas alimenta a circulação da água no aquário e o conecta ao sistema de filtragem . O tamanho das bombas deve ser compatível com a resistência hidráulica do sistema de filtragem e com a taxa de circulação necessária para o aquário. A eficiência do sistema de filtragem diminuirá se as bombas forem muito pequenas para circular água suficiente. Por outro lado, se as bombas forem muito grandes, serão muito potentes, o que aumentará os custos operacionais. A perda de carga no sistema, o comprimento da tubulação, a resistência das válvulas e a pressão no tanque de filtragem devem ser levados em consideração na seleção das bombas.
Os engenheiros determinam a vazão necessária e, em seguida, escolhem as bombas que podem gerenciar essa vazão com eficiência. As bombas mais comumente usadas em grandes instalações são as de inversores de frequência, pois oferecem vantagens tanto em termos de economia de energia quanto na circulação da água.
Dimensionamento do tanque de filtração e equilíbrio hidráulico
A vazão de circulação e o tamanho do tanque de filtragem devem ser compatíveis. Se o tanque for muito pequeno, a água passará pelo meio filtrante muito rapidamente e as partículas não serão removidas de forma eficaz. Tanques grandes são caros de instalar e podem filtrar a água muito lentamente.
A taxa de carga hidráulica é, por vezes, utilizada como base para a seleção do tamanho dos tanques de filtração. A taxa de carga hidráulica corresponde à quantidade de água que passa por cada metro quadrado da superfície dos filtros por hora.
| Parâmetro de Filtragem | Faixa de projeto típica |
| Velocidade de filtração | 30–50 m³/m²/h |
| profundidade do leito de mídia | 800–1200 mm |
| Pressão de operação | 0,5–1,2 bar |
| expansão da retrolavagem | 20–30% |
A manutenção dessas faixas de projeto garante que o meio filtrante capture partículas em suspensão de forma eficaz, sem criar quedas de pressão excessivas.
Coordenação da filtração com sistemas de tratamento biológico
Em aquários grandes, não basta usar apenas filtros mecânicos para manter a água limpa. Sistemas de filtragem são incluídos para controlar resíduos dissolvidos, como amônia e nitritos. Esses resíduos são subprodutos da atividade dos peixes e de outros organismos aquáticos. Os filtros mecânicos são usados para remover partículas da água antes que ela chegue aos filtros biológicos. Isso evita o entupimento dos filtros biológicos e permite que as bactérias benéficas atuem da melhor forma. Quando ambos os tipos de filtro são usados em conjunto, a água do aquário fica mais estável e os desequilíbrios químicos são reduzidos. O equipamento de filtragem mecânica geralmente é instalado antes dos filtros biológicos.
Benefícios operacionais do projeto de sistemas integrados
Ao projetar um sistema de equipamentos de filtragem e circulação, as instalações aquáticas podem apresentar melhorias em termos de eficiência e estabilidade. A água ficará mais cristalina, pois será conduzida rapidamente ao filtro em vez de permanecer em suspensão. O consumo de energia também será reduzido, uma vez que as bombas operarão em níveis de desempenho máximo. A manutenção também será reduzida, pois um sistema bem equilibrado exigirá menos alterações de pressão, ciclos de retrolavagem e substituição de meios filtrantes. Isso não só economizará custos, como também manterá um ambiente limpo para a vida aquática.
Conclusão
O desempenho de filtros de aquário de grande porte depende em grande parte da compatibilidade entre o equipamento de filtragem e o sistema de fluxo de água. Se as bombas, as saídas e os tanques forem bem dimensionados, as impurezas da água serão removidas com maior eficácia.
Ao regular a circulação da água, utilizando bombas de tamanho adequado e garantindo tanques de filtragem com dimensões apropriadas, os engenheiros podem construir instalações que não só mantêm a água limpa, como também o fazem com menor consumo de energia. Um projeto conjunto de equipamentos de filtragem e circulação de água resulta em aquários e instalações estáveis.
Sobre a Poolking
A Poolking é especializada em equipamentos de filtragem de água de alto desempenho para grandes instalações aquáticas.