여과 - Wet & Dry(웻드라이) 여과기의 원리

웻드라이 방식의 의문은 저도 한때 가졌던 부분입니다.

아시다시피 용존산소에도 포화라는 개념이 존재하기 때문이겠지요.
하지만 용존산소의 포화산소량을 넘어설 수는 없습니다.

그렇기 때문에 웻드라이는 다른 개념을 적용하였는데, 그것은 산소교환이 원할하게 일어나는 물의 표면적을 극대화시키고 이러한 표면적에 여과균을 배양하자는 것이죠.

산소의 전달은 물의 표면에서 이루어지며 일반적인 사육수조에서는 물의 표면적을 넓히는 방법에 많은 제한을 가지고 있습니다.

이러한 물의 표면적을 넓히기 위하여 웻드라이에서는 바이오볼이라는 표면적을 극대화하기 위한 여과재를 사용하며 공기중에 노출된 여과재의 표면을 항상 물에 젖어 있도록 살수조에 수납하여 물을 똑똑똑 흐르게 한다면, 원할하게 산소의 전달이 가능한 물의 표면적은 수납된 바이오볼의 용량 만큼 늘어날 수 있는 것이겠죠.

"항상 산소의 전달이 가능한 물의 표면적을 늘림으로서 호기성박테리아가 필요로 하는 산소를 공급한다." 이것이 웻드라이의 목적입니다.

일부, 여과기를 자작하시는 분들이 표방하는 웻드라이 방식 중에 항상 물속에 잠겨있는 여과재는 사실 웻드라이가 아니죠.

우리의 사육수조에 처리해야할 유기물들이 많지 않다면 이 글은 별 의미가 없을것입니다만, 자신의 수조에 하루 종이컵 한컵 또는 반컵 정도의 먹이를 투입해야하는 사육수조라면 이 글은 쓸만한 여과기를 선택하는데 힌트가 될지도 모르겠습니다.


이전 글의 덧글에서, 카페 거북이공원의 회원이신 지아니님의 Wet&Dry 여과기에 대한 의문에 대하여 두서없이 답변을 드린 적이 있는데, 그 답변은 약간 오해의 소지가 있어 다시 정리합니다.
(위의 박스 내용이 오해의 소지가 있는 답변입니다.)

관련링크 : 반수생 혹은 잡식거북 먹이로서의 가능성 - 왕우렁이, 애완달팽이 치패






아시다시피 웻드라이 여과기는 여과균의 증식 및 활성화를 극대화 시키기 위한 장치로서 기존의 여과기와는 구조와 원리가 틀립니다.

우리가 일반적으로 사용하는 대부분의 여과기들은 여과재가 물 속에 잠겨 있으며 여과재에 서식하는 여과균들은 물의 표면에서 일어나는 개스교환과 물의 확산작용에 의하여 산소를 공급받고 있습니다.

수조저면의 산소는 물의 표면에서 개스교환이 이루어지면 확산작용에 의하여 공급됩니다.
그러나 물의 확산은 대기의 확산보다 느리며 수류와 같은 여러가지 조건에 의하여 활성화되기도 하지만 산소가 항상 풍부한 곳은 개스교환이 이루어지는 물의 표면입니다.

이러한 방식은 풍부한 산소를 공급받기에 여러가지 제약이 있으며 만약 제약이 되는 부분을 제거할 수 있다면 산소를 필요로 하는 호기성 박테리아의 증식과 활성화에 큰 도움이 될것입니다.

하지만 대부분의 경우 개스교환이 이루어지는 물의 표면적은 한정되어 있으며 산소가 녹아있는 물의 확산을 돕기 위한 여러가지 방법들을 고민해보지만, 그 한계를 극복하기는 쉽지 않습니다.



그런데 생각을 바꿔 봅시다.

개스교환이 이루어지는 물의 표면에 여과균을 살게 한다면 어떨까요? 게다가 이러한 물의 표면적까지 의도한만큼 넓힐 수 있다면요?

확산의 영향도 적을 것이고, 비정상적인 유기물의 유입을 처리하기 위한 호기성 박테리아의 증식 또한 풍부한 용존산소로 인하여 제약이 적을겁니다.




Wet & Dry Filter

여과재가 물속에 완전히 잠겨있는 여러 종류의 여과기가 산소공급을 용존산소에 의존하는 것에 비하여, 웻드라이 여과기는 공기와의 접촉을 극대화한 바이오볼 같은 여과재를 물에 잠기지 않게 살수조에 배치합니다.
(이미지의 좌측이 살수조이며 검은 덩어리가 바이오볼입니다. )

살수조에 배치된 바이오볼은 마치 샤워기와 같이 물을 고르게 뿌려줄 수 있는 장치에 의하여 표면이 항상 물에 젖어 있게 되는데 이렇게 젖어 있는 바이오볼 표면에서 개스교환이 활발히 이루어지며 풍부한 산소로 인하여 여과균은 활발하게 증식과 활동을 하게 됩니다.

물론 실제 샤워기와 같이 물줄기는 적절하지 않으므로 방울 방울 흐르는 물줄기를 만들 수 있도록 살수판을 고려해야 하며 살수조는 공기의 유통이 가능한, 밀폐되지 않은 구조여야 합니다.

비교적 밀폐된 구조의 살수조를 운영할 경우, 기포기 등과 같은 장치를 이용하여 외부의 공기를 공급하여야 할 필요도 있습니다.

 

일반 여과재가 표면적을 넓히기 위한 구조인데 반해 바이오볼은 공기와의 접촉면적을 극대화하기 위한 모양으로 설계되어 있습니다.


대충 그림이 그려지시나요?

이해를 돕기 위하여 이전 글의 이미지와 링크를 아래에 포함하였습니다. 참고 하시길..

관련링크 : 여과 - Wet & Dry(웻드라이) 여과기의 구조