ITPD940173A1 - Filtro biologico per acquari. - Google Patents

Abstract

E' un filtro in cui l'acqua viene fatta gocciolare sul materiale filtrante sfuso In modo da non inondarlo e favorire così lo scambio di ossigeno tra aria, materiale filtrante ed acqua. Non necessita di fasi di riempimento ne di fasi di' asciugatura e può funzionare in continuazione in quanto il materiale filtrante è in parte asciutto ed in parte inumidito. dall'acqua che non segue sempre lo stesso percorso.

Description

FILTRO BIOLOGICO PER ACQUARI .

DESCRIZIONE

Il presente brevetto si riferisce al settore dei filtri per liquidi, in particolare concerne i filtri utilizzati negli acquari domestici.

La superficie terrestre è di per se un unico grande sistema biologico in equilibrio; significa che tutte le trasformazioni chimico-fisiche che in esso avvengono, sono cicliche e che alla fine il sistema è sempre e comunque in equilibrio con se stesso. E' di questi ultimi anni lo sforzo sempre più motivato teso a ridurre l'inquinamento in modo da salvaguardare l'equilibrio del nostro ecosistema che tende a modificarsi in modo irreversibile proprio per l'intervento di fattori estranei.

In seno al sistema biologico globale si muovono e si inseriscono una infinità di ecosistemi primitivi che si comportano, nel loro interno, come l'ecosistema principale o primario.

Poiché parliamo di filtraggio destinato agli acquari, ci riferiremo all'ecosistema elementare che un acquario rappresenta, confrontandolo con un ecosistema primario, ma molto più grande e significativo come può essere un mare o un lago. Nel mare o nel lago si svolgono tutto un insieme di trasformazioni fisico-biologiche che fanno dello stesso una entità autonoma e in equilibrio: in parole povere il mare ospita pesci, molluschi, alghe che traggono vita dall'acqua.

Le sostanze tossiche che questi abitanti generano (in prevalenza ammoniaca ed urea), e che a lungo andare renderebbero tossica anche l'acqua in cui essi stessi vivono, vengono trasformate da microorganismi detti batteri nitrificanti presenti dappertutto in natura prima in nitriti (NO3) e poi in nitrati (N02).

Tali nitrati sono poi di nutrimento per piante ed alghe ed in questo modo l'ecosistema marino si tiene in equilibrio.

Variabile fondamentale, necessaria e vitale in questi processi, è la presenza dell'ossigeno, cioè dell'aria.

Anche in acquario, nel suo piccolo, riproduce esattamente quello che succede nel mare; l'unica grave deficienza è la relativa mancanza d'ossigeno. Infatti per il mare il rapporto profondità/estensione è molto favorevole a quest'ultimo, per cui molto ossigeno si discioglie nell'acqua anche per effetto del movimento delle onde e delle maree eccetera.

Nell'acquario la superficie esposta all'aria è minima rispetto al volume dell'acqua, per cui le trasformazioni che abbiamo ipotizzato molto risentono dell'aiuto che l'uomo riesce a dare immettendo meccanicamente ossigeno.

Anche i tradizionali aeratori non fanno molto perché difficilmente l'ossigeno viene assorbito dall 'acqua.

La filtrazione degli acquari ha raggiunto negli ultimi anni una discreta sofisticazione, sopratutto per lo sviluppo delle motorizzazioni, rivelatesi sempre più compatte e performanti.

Grazie alle pompe dell'ultima generazione dotate di motori a magnete permanente si sono raggiunti grossi risultati in termini di litri/ora, ridotti consumi di corrente, ingombri molto contenuti e assenza totale di manutenzione.

Però, mentre si è notato e si nota tuttora un proliferare di filtri sempre più piccoli e sempre più potenti, nulla o quasi è stato fatto a riguardo della parte chimico-fisica della filtrazione.

Filtri interni, filtri esterni, filtri sospesi, filtri sottosabbia: tutti offrono elevatissime rese orarie, motorizzazioni con pompe sempre più piccole ed efficienti.

Un grande passo in avanti è stato fatto dall'industria che ricorrendo ai filtri a percolazione ha creato un grosso scambio ossigenobatteri favorendo quindi la depurazione biologica. I filtri percolanti industriali atti a smaltire grosse quantità di sostanze organiche come lo sono i rifiuti umani, consistono in grandi vasche tenute in movimento da mescolatori sulle quali viene insufflata aria mentre il liquido da depurare viene fatto piovere dall'alto prima su particolari materiali porosi che fanno da supporto alle colonie batteriche.

Nel settore degli acquari esistono filtri biologici il cui sistema di scambio/ossigeno batteri/acqua è simile.

In pratica i filtri biologici per acquari oggi in commercio funzionano come segue: gli scompartì in cui sono contenuti i materiali filtranti con le colonie batteriche vengono alternativamente riempiti e svuotati dell'acqua ciclicamente ogni due o tre minuti, in modo che sempre nuova acqua vada a bagnare i materiali favorendo lo scambio con.

l'ossigeno nel momento in cui la colonia

è esposto all'aria in assenza di acqua. Come valvola di apertura e chiusura viene utilizzato un galleggiante o una semplice pallina da ping pong. I limiti di questi filtri biologici si possono riassumere come segue:

- ad ogni lavaggio l'acqua che viene filtrata è solo quella poca che va a contatto con i materiali filtranti mentre quasi tutta l'acqua entra ed esce dalla camera dei materiali filtranti senza averne beneficio;

- l'introduzione dell'acqua nella camera e la successiva asciugatura richiedono alcuni minuti, per cui il filtro funziona ogni volta a metà con notevoli tempi morti di non filtratura;

- tra condotti di entrata, uscita, camera per il galleggiante, cestelli ed altro, lo spazio per i materiali filtranti è veramente poco in relazione all'ingombro totale del filtro e quindi limitato è anche l'effetto del filtraggio stesso.

- la complicazione costruttiva e realizzativa di questo tipo di filtraggio determina un costo finale del prodotto molto al di sopra degli equivalenti filtri tradizionali per cui anche la commercializzazione ne risente.

Per ovviare a tutti i suddetti inconvenienti si è studiato e realizzato un nuovo tipo di filtro che permette a tutta l'acqua introdotta di venire a contatto con il materiale filtrante senza avere tempi morti o pause.

Il nuovo filtro si basa sul metodo di gocciolamento e percolazione dell'acqua sul materiale filtrante in posizioni sempre diverse e casuali senza inondarlo completamente e senza lasciarne parti inutilizzate.

Il nuovo filtro è composto da una camera in cui è alloggiato il materiale filtrante, da una pompa posta alla base della camera del materiale filtrante, da una valvola di controllo del livello dell'acqua, da dei condotti per il prelievo e la rieintroduzione dell'acqua e da un condotto di scambio dell'aria.

Il materiale filtrante è posto nella camera in modo sfuso e disordinato, ad esempio sotto forma di palline.

La parte superiore della camera è in comunicazione con il condotto di aspirazione dell'acqua da filtrare. Superiormente al materiale filtrante, fra l'ingresso dell'acqua ed il materiale stesso, è posta una grata, opure un setto, oppure un gocciolatore in modo che l'acqua immessa nella camera del materiale filtrante venga frazionata in più rivoli.

Sul fondo della camera del materiale filtrante vi è l'imbocco di aspirazione della pompa; l'uscita della pompa è collegata all'acquario tramite il condotto di reintroduzione.

Sull'imbocco di aspirazione della pompa è posta la valvola atta a mantenere uno strato d'acqua sul fondo della camera del materiale filtrante ed in modo che la maggior parte del materiale filtrante risulti sopra a tale strato d'acqua.

Il condotto di scambio dell'aria è comunicante con la parete superiore della camera del materiale filtrante .

Il filtro viene posto ad una quota inferiore all'acquario con il condotto di scambio dell'aria che termina ad una quota maggiore del livello dell'acqua dell'acquario.

Durante il funzionamento del filtro l'acqua viene aspirata, inizialmente dalla pompa e successivamente per sifone, fino ad essere immessa nella camera del materiale filtrante; l'acqua passa attraverso la grata o il setto diffondendosi per tutta la larghezza della camera del materiale filtrante in modo da investire il materiale stess sotto forma di pioggia o flusso di gocce. L'acqua si raccoglie poi sul fondo della camera per essere infine convogliata dalla pompa all'acquario attraverso il condotto di reintroduzione.

Il fatto che l'acqua investa il materiale filtrante sotto forma di pioggia o gocciolamento permette all'acqua stessa di seguire percorsi variabili in modo che gli elementi filtranti non siano completamente bagnati o completamente asciutti e permettere ai microorganismi che risiedono sul materiale filtrante di operare più efficacemente l'ossigenazione dell'acqua. L'aria interna alla camera viene ricircolata con l'aria ambientale esterna al filtro attraverso il condotto scambio in modo che sempre aria nuova venga a contatto con i microrganismi del materiale filtrante.

Nella tavola allegata viene presentato, a titolo esemplificativo e non limitativo, una pratica realizzazione del trovato.

In figura 1 è raffigurata una sezione verticale del filtro (1) in cui è visibile la struttura (2) che funge da camera di contenimento del materiale filtrante (3) sotto forma di palline; sulla parte (2) è presente il raccordo (4) di collegamento con il condotto aspirazione (5) ed il raccordo (6) di collegamento del condotto dell'aria (7).

Fra la parte superiore della struttura (2) del filtro (1) e il materiale filtrante (3) è presente una griglia (8) che frazione l'acqua in ingresso in più parti come pioggia.

Sulla parte inferiore della struttura (2) del filtro (1) è applicata la pompa (9) che rimanda l'acqua filtrata nell'acquario (10) attraverso il condotto di reintroduzione (11).

Un tubetto traforato (12) con all'interno un galleggiante (13) funge da valvola per mantenere un modesto strato d'acqua sul fondo del filtro.

Il condotto di aspirazione (5) è sottodimensionato rispetto alla capacità della pompa (9) e del condotto di reintroduzione (11) in modo che la pompa (9) stessa aspiri anche una certa quantità d'aria attraverso il relativo condotto (7).

In figura 2 sono visualizzati i collegamenti e le sistemazioni relative fra acquario (10), filtro (1), condotto di aspirazione (5), condotto di reintroduzione (11) e condotto di scambio dell'aria (7).

Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.

Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Piltro biologico caratterizzato dal fatto di essere composto da una camera in cui è alloggiato il materiale filtrante comunque disposto, e dove l'acqua da filtrare viene immessa a pioggia, o per gocciolamento o con altro sistema idoneo, in detta camera del materiale filtrante in modo da non inondare il materiale filtrante.
2. 2. Filtro biologico come da rivendicaione 1, caratterizzato dal fatto che la camera del materiale filtrante scambia l'aria con l'esterno.
3. 3. Filtro biologico come da rivendicazioni 1, 2, caratterizzato dal fatto che una pompa è posta alla base della camera del materiale filtrante, e dove tale pompa aspira l'acqua filtrata dal fondo della camera del materiale filtrante reintroducendola nella vasca, e dove detta pompa aspira anche una certa quantità d'aria dall'esterno attraverso la camera del materiale filtrante.
4. 4. Filtro biologico come dalle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sua produzione, la sua commercializzazione si intendono protetti dal presente brevetto per invenzione industriale il tutto come descritto ed illustrato.