DIMENSIONAMENTO E USO DE FILTROS UV
Formula Básica:
P. Escobal, em seu livro em inglês "Aquatic Systems Engineering" (1996), demonstra como calcular por intermédio de uma fórmula simples em quanto tempo se pode processar toda a água de um aquário em determinado aparelho (bomba ou filtro ou skimmer), bastando para isso saber o volume do aquário (V), a velocidade de processamento (B) do aparelho para obtermos quanto tempo levará para filtrar 99,9% da água do aquário. O dado de filtrar 99,9% da água é atingido de acordo com cálculos apresentados pelo autor. Assumiremos que filtrar 99,9% da água é mais do que suficiente para nossos propósitos. Para filtrar essa quantidade de água, Escobal chegou a um fator de 9,2 na fórmula abaixo: T = 9,2 x (V/B) T dará o tempo em horas que o aparelho utilizado gastará para processar 99,9% da água do aquário, permitindo-nos ter uma base sólida para escolher qual tipo de aparelho usar, relativamente à sua potência e produção de agentes esterilizadores.
Exemplo: Um aquário de 1000 litros é processado por uma bomba de recalque que está elevando 3000 litros de água por hora. Quanto tempo a bomba demora para processar 99,9% da água do aquário ?
Utilizando a fórmula acima, temos:
T = 9,2 x (1000 / 3000)
T = 3,06 horas, ou , na prática, 3 horas.
Ultravioleta
Filtros UV esterilizam água quando ela passa em contato com uma lâmpada que emite luz, particularmente na radiação ultravioleta.
A velocidade com que a água passa pela luz determina os tipos de organismos que o filtro é capaz de matar, e é por isso que existem à disposição filtros de UV classificados de acordo com o consumo da lâmpada.
A medida necessária para eliminar o organismo desejado é dada em Microwatts por segundo por centímetro quadrado. Dessa maneira passamos à dose necessária para eliminar os mais comuns agentes encontrados em aquários.
Bactérias são eliminadas entre 3.400 e 22.000 Mw/S/cm2
Vírus, entre 6.800 e 440.000 Mw/S/cm2
Protozoários entre 6.600 e 200.000 Mw/S/cm2
Por conta desses números, assumimos que uma dose em torno de 60.000 Mw/S/cm2 é suficiente para eliminar a maior parte dos organismos indesejáveis da água do aquário.
Para eliminar de um aquário qualquer organismo que precise para tanto de uma dose de 60.000 Mw/S/cm2 de um aquário de 750 litros, é necessário um filtro UV de 64 watt por onde a água passe a aproximados 990 litros por hora.
Usando a fórmula apresentada para cálculo de tempo de fluxo, teremos:
T = 9,2 x (750/990)
T = 6,97 ou quase uma vez a cada sete horas.
Resumo Prático:
- Passagem correta de agua pelo filtro UV: 15 litros/hora por watt da lâmpada.
- Necessário se faz a passagem de no minimo 2 vezes o volume total do aquário pela lâmpada/dia.
- Alterando a fórmula para se achar a vasão (B):
T=tempo total para passagem de 99.9% do volume total do aquário.
V=volume total do aquário.
B=Velocidade de vazão da bomba.
T = 9,2 x (V/B) >> (T/9,2) =(V/B) >> V/(T/9,2)=B
Fazendo as contas para um aquário de 1000 litros.
Lembrando que precisamos a cada 12 horas ter 99.9% da agua filtrada fazemos T=12
T = 12 horas
V = 1000litros
1000/(12/9,2)=B >> 1000/1.30434=B >> B=766,87 L/H
Precisamos então de uma bomba de 767L/H para filtrar 99.9% de um volume de 1000 litros a cada 12 horas.
Como um filtro UV só é eficiente com uma passagem maxima de 15L/W/H teremos agora que dimencionar a lâmpada para uma passagem de 767L/H.
Bomba de 767l/h / 15L/H = lampada de 51 watts.
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Tabela simplificada Watt/Volume para lampadas UV
Esta tabela esta baseada em uma incidência de 60.000 Mw/S/cm2.
Lâmpada de 5w = bomba 75 l/h - eficiência plena até volumes de 100 litros
Lâmpada de 8w = bomba 120 l/h - eficiência plena até volumes de 160 litros
Lâmpada de 15w = bomba 225 l/h - eficiência plena até volumes de 290 litros
Lâmpada de 30w = bomba 450 l/h - eficiência plena até volumes de 585 litros
Lâmpada de 40w = bomba 600 l/h - eficiência plena até volumes de 780 litros
Lâmpada de 60w = bomba 900 l/h - eficiência plena até volumes de 1170 litros
* - esta tabela foi concebida com base no ideal para se eliminar Bactérias, Vírus e Protozoários.
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Para filtros UV temos então a constante de:
Volume / 1.30434 = Bomba necessaria para 99.9% de filtragem a cada 12 horas.
Podemos então calcular mais facilmente que lâmpada em watts precisamos de acordo com volume:
Volume / 1.30434 = B(capacidade bomba) / 15 l/h(capacidade do uv em litros/h) = Lâmpada em watts.
exemplo para um aquário de 780 litros:
(((780 / 1.30434) = 598,03 l/h) / 15l/h) = lâmpada de 40 watts(usando uma bomba de 900 l/h)
Dosagem para eliminação do organismo em Microwatt / segundo/ cm2
Bactérias:
Bacillus anthracis 8.700
Bacillus megatherium sp (veg.) 2.500
Bacillus megatherium (esporos) 5.200
Bacillus paratyphosus 6.100
Bacillus subtilis (vários) 11.000
Bacillus subtilis (esporos) 22.000
Clostridium tetami 22.000
Corynebacterium, Difteria 6.500
Bacilos de desenteria 4.200
Eberthella yyphosa 4.100
Escherichia coli 6.600
Micrococcus candidus 12.300
Micrococcus piltonensis 15.000
Micrococcus sphaeroides 15.400
Mycobacterium tuberculosis 10.000
Neisseria catarrhalis 8.500
Phytomonas tumefasciens 8.500
Proteus vulgaris 6.600
Pseudomonas aeruggenosa 10.500
Pseudomonas fluorescens 6.600
Salmonella 10.000
Samonella enteritides 7.600
Salmonella typhimurium 15.200
Sarcina lutea 26.400
Serratia marcescens 6.160
Shigilla paradysenterlae 3.400
Spirillum rubsum 6.160
Staphylococcus albus 5.700
Staphylococcus aureus 6.600
Streptococcus hemolyticus 5.500
Streptococcus lactis 8.800
Streptococcus viridans 3.800
Saccharomyces ellipsoideus 13.200
Saccharomyces Sp. 17.600
Saccharomyces cerevisiae 13.200
Esporos de Bolor Penicillum roqueforti 26.400
Penicullum expansum 22.000
Penicillum digitatum 88.000
Aspergilus glaucus 88.000
Aspergilus flavus 330.000
Rhisopus nigricans 220.000
Mucor racemosus A 35.200
Mucor racemosus B 35.200
Oospora lactis 11.000
Vírus
Bacteriófagos (E. coli) 6.600
Mosaico do Tabaco 440.000
Influenza 6.800
Protozoários
Parameium 200.000
Ovos de nematóides 92.000
Clhorella vulgaris (microalga) 22.000
Fungos 45.000
Parasitas
Icthtyosphtirius livre nadante (ciliados de água doce) 400.000
Icthtyosphtirius no peixe (água doce) 1.717.200
Oodinum ocellatum livre nadante (marinho) 35.000
Cryptocaryon irritans livre nadante(marinho) 800.000
Marcelo Miksche
Principais Dúvidas:
Ultimamente, tem se percebido certo interesse e questionamentos sobre a utilização de esterilizadores Ultravioleta (UV) em aquários e lagos. Isso é uma discussão antiga que ressurge periodicamente. Há alguns anos, criadores estão utilizando o UV com grande sucesso em seus lagos. O UV em aquários ou lagos ajuda a controlar a água verde, assim como, as bactérias e parasitas em suspensão na água.
O UV e produtos anti-cloro não combinam?
Para iniciar, vamos olhar a dinâmica de adicionar produtos anti-cloro (usualmente Tiosulfato de Sódio) a água quando fazemos as trocas parciais. Logo que o anti-cloro se mistura com a água, o cloro é neutralizado. O UV, com a vazão correta, não pode interferir nesse processo, pois o cloro é eliminado antes de passar pelo UV. Além disso, não existe reação produzindo compostos tóxicos quando o Tiosulfato de Sódio passa pelo UV.
A utilização do UV irá neutralizar medicamentos adicionados na água?
Na maior parte dos casos isso é verdade. É uma pratica comum desligar o UV quando estiver tratando a água com medicamentos. Assim que o tratamento estiver completo o UV deverá ser ligado novamente para controlar bactérias e parasitas que estão em suspensão na água. Isso reduz muito a chance de re-infestação.
O UV produz ozônio quando exposto ao oxigênio na água?
Isso não acontece com a utilização das lâmpadas de boa qualidade nos Esterilizadores UV para aquários e lagos. Existem lâmpadas UV que podem produzir ozônio, principalmente as fabricadas na China.
O UV irá prejudicar a formação das bactérias nitrificantes?
Nitrosomonas e Nitrobacter não são bactérias que ficam livres na água e por isso elas não entram em contato com o UV. Elas se fixam nas mídias biológicas e nos substratos do aquário ou lago. A única forma em que o UV pode afetar a fixação das bactérias nitrificantes é caso elas sejam adicionadas diretamente na água por produtos específicos. Nesse caso, é recomendado que o UV seja desligado até que elas consigam se fixar.
O UV pode fazer com que os peixes percam resistência a doenças e parasitas por eles viverem em um ambiente estéril?
Como a água esterilizada pelo UV retorna ao tanque se misturando a água não esterilizada, não existe como remover todas as bactérias e parasitas da água, Sem entrar em uma discussão de coeficiente de pureza, podemos dizer que o UV bem dimensionado e com a vazão correta, irá matar 99.99% das bactérias patogênicas e parasitas que estão na água do aquário ou lago. Adicionalmente, peixes produzem dejetos e, com eles, existem bactérias. O UV está simplesmente removendo o fator de doença na água. O peixe não perde sua imunidade e o sistema imunológico não fica dormente. A energia utilizada para combater doenças é apenas direcionada para o crescimento e coloração do peixe.
O UV mata apenas bactérias e não os parasitas?
Isso não é verdade. Parasitas presos aos peixes não são de fato afetados pelo UV. Quando o parasita está em seu estágio de suspensão na água do seu ciclo de vida é que o UV irá agir eliminando-o da água. Por isso, medicamentos devem ser adicionados para remover os parasitas da água e, depois disso, o UV irá proteger da re-infestação.
Um UV que produz 28000 microwatts com um contato da água de 5 segundos irá matar os seguintes parasitas e bactérias patogênicas encontradas em aquário e lagos.
-Chilodinella;
-Costia;
-Epistylis;
-Heximita;
-Ichthyophithirius Multifilis (Ictio de água doce);
-Trichodina;
-Flukes – Dactylogyrus and Gyrodactylus;
-Argulus;
-Lernea (Verme ancora);
-Aeromonas – hydrophila, salmonicida;
-Certomyxa shasta;
-Edwardsiella – Septicemia;
-Flexibacter columinaris;
-Mycobacterium fortuitum – Tuberculosis;
-Pseudomonas – flourescens, putida, anguilliseptia, aeruginosa;
-Sacrina lutea;
-Saprolegenia hyphae.
Resumindo, com o esterilizador UV estamos criando um ambiente mais saudável para nossos peixes. Em sistemas fechados, como aquários e lagos, bactérias patogênicas e parasitas podem se reproduzir em taxas alarmantes. Controlar essas bactérias patogênicas e parasitas com o UV pode não somente controlar disseminação de doenças, mas pode também, produzir um ambiente muito mais saudável para que nossos peixes possam prosperar.
Rick G. Copeland
Tradução: Caio Bianco
Adaptação: Santiago V. Prata
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