ＪＩＲＯです！
今回は流動ろ過仕様の背面ろ過水槽を作ったので設計などについて紹介します。
それではさっそく参りましょう。
流動ろ材を使う理由
まずは今回の『背面ろ過水槽』で流動ろ過を使った理由について紹介しておきます。
それは背面ろ過では『生体の飼育エリア』と『ろ材エリア』はトレードオフの関係にあるので、少量でも効率よくろ過できる流動ろ過はとても都合が良いからです。
また濾過槽が背面側にあるため水槽の設置場所によっては『濾材の清掃が億劫』になることもありますが、これも『流動ろ材』であれば基本は目詰まりしないため清掃する必要もないので、正に背面ろ過水槽にはピッタリだと言うわけです。
※まぁ本当のところは自分がめんどくさがりということが一番の理由なのですが。
使用する流動ろ材
そして今回の濾過槽はチャームのバイオビーズで動くように設計しています。
チャームのバイオビーズは比重が『水より少し重たいタイプ』なので浮力が無く、放って置くと水の中に沈んでいくのが特徴なので、そのあたりを考慮しながら水の流れを作っていきます。
バイオビーズ
流動ろ過仕様の概要
で、今回の流動ろ過の水の流れなどの全体イメージはこんな感じです。
設計で気をつけたのは水の流れに『淀み』がないことや、『水位の低下』の影響を受けるエリアの容量が少なくなりすぎない事などです。
第1エリア
まず最初のエリアは使い捨てのウールマットで物理ろ過を行います。
『流動ろ過』は生物ろ過では大きな力を発揮しますが、ゴミをキャッチする能力は0なのでゴミが侵入して詰まらないように、最低限の物理ろ過を用意してあります。
またスリット（吸水口）が『少し高い位置』になるので、重たいゴミは下に落ちて溜まっていくような感じになれば嬉しいと思っています。
第2エリア
次に第2のエリアの流動ろ過を行う濾過槽の『水の流れ』はこんなイメージになります。
流動ろ材を動かす動力源としては『既存の水流』と『エアレーション』です。
『既存の水の流れ』では最初のエリアからの水の流れを下向き*になるようにしています。
※これは単に仕切りの下側を少しあけるだけでもＯＫです。っていうか次のバージョンではそうしました。
この流れにより下に沈む流動ろ材を掬いあげて動かすことができるようにます。
そしてエアレーションは動力源としてというよりは排水口に吸い付こうとする流動ろ材を『散らす役割』を担っています。
第3エリア
そしてポンプ室である第3エリアのイメージはこんな感じです。
イメージ図でみただけだと、ポンプ室の上部は止水域になりそうですが、隣のエリアからエアレーションの『上昇する水流』が排水口を通じポンプ室まで流れてきて、僅かながら水流が生まれるため止水しないようになっています。
水位の下がる最終エリア
ちなみに今回の背面ろ過水槽で水位の下がるエリアの容量は赤で囲ったエリアとなっています。
流動ろ材の接触時間だけを考えると排水口2（オレンジ部分）は上部側につけた方が良さそうですが、上の方に排水口をつけると『水位が減ったとき』にすぐにポンプ室の容量だけで蒸発による水位の低下を受け止めることになり、そうなると急激なポンプ室の水位の低下を招くので『排水口2は低めに設計』してできるだけ蒸発時に有効な水量を保てるようにしています。
完成した流動ろ過式背面水槽
で、実際に稼働した流動ろ過式の背面ろ過水槽の様子はこんな感じです。
ちなみに背面ろ過水槽の作り方については前回紹介したので、そちらを確認してみて下さい。
ウールマット置き場について
ウールマット置き場は写真ではわからないですが上から見ると『コの字』状の形になっています。
また水流がウールマットの『下』から流れてくるので、浮き上がってこないよう水槽のフタで押さえるような形をとる予定です。
コの字の理由
ちなみに『ウールマット置き場』をコの字にした理由は、濾過槽の下に溜まるであろう大きなゴミをホースで吸い出せるようにしたかった為です。
『水換え』する時はウールマットを交換するついでに、ここから水を吸い出す予定です。
排水を下へ向ける仕様
で、細かい話になりますが第2エリアへの排水の流れを下へ向ける方法は、仕切り板の上からカバーを被せるように板を張り付けて水流を下に向けています。
このようにカバーをつける方法で水流を下へ向ける場合は、仕切り側の排水は『凹ますように段差』をつけるか、もしくは『スリット』にしておく必要がありるので若干面倒くさくなります。
ちなみに今回の仕切りは凹ますように段差をつけた上でスリットを入れるという変則的な形を取っています。
余談中の余談：余談ですが今回のカバーを被せるという方法は条件を揃えると、濾過槽内にデュフェーザーのような効果が生み出すことが分かりました。仕切りの排水が変則的な形になっているのも試行錯誤していた痕跡です。その効果に気づいたため、実は検証も兼ねて一度作り直したので、この水槽は2代目だったりします。その効果についてはまたいつか紹介できればと思っています。
エアストーン
濾過槽内で使うエアストーンの仕様についてはできるだけポンプ室への『排水口』と同じくらいの幅のものにしたかったのですが、今回は丁度良いサイズのエアストーンがなかったので、ここでは『丸くて平べったいもの』を使用しています。
またエアストーンは移動しないように仕切りの『上部にU字加工』をして、エアチューブが引っかけられるようになっています。
ポンプ室への排水口
ポンプ室への排水口の仕様は仕切りを四角くくり抜いて『3ｍｍマスの鉢底ネット』を二つ重ねて利用しています。
バイオビーズの大きさは4．2ｍｍが標準ですが、大きさのバラつきや劣化によって小さくなるケースがあるため、通り抜けないようにより細かい網目にしておきました。
この排水口の形はスリットでもよかったのですが、ここではより吸い付く力を弱める*事を目的に、ネットを使った仕様にしてみました。
※補足：排水口が大きくなると吸引力が下がり、流動ろ材が吸い付きにくくなります。
終わりに
以上、製作した背面ろ過水槽で作った流動ろ過の紹介でした。
浮力のあるタイプの流動ろ材だと、設計を変える必要があると思いますが、チャームのバイオビーズであれば、大体似たような作りにすればほとんど大丈夫だと思います。
またオーバーフロー水槽で流動ろ過を行う場合も同じような方法を使った形を以前に紹介しているので、興味がある方はこちらからご覧いただけます。
この水槽はそのうちYoutubeでも紹介しようと思っているので、よかったらご覧になってください。
それではよいアクアライフを。
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