Filtracja cz. 5 - Filtracja biologiczna

Najpierw, w krótkim wstępie napiszę o czym ten tekst nie będzie. Otóż, nie będę tu wdawał się w dywagacje naukowe, pominę oznaczanie azotów Kjeldahla i inne głupoty. Większość teorii została przedstawiona w części drugiej cyklu o filtracji, zamierzam skupić się wyłącznie na złożach do filtracji biologicznej. Pominę również zagadnienie filtracji podłożem i kilka innych, do których zamierzam wrócić w kolejnych wpisach.

Przypominam, wstęp w części pierwszej i spis treści: LINK.

O co chodzi w filtracji biologicznej, jak to działa itd. opisałem w części drugiej. Cykl azotowy i te sprawy: to jest właśnie to.

Ogólnie o działaniu biologicznym

Otóż, okazuje się, że mikroorganizmy mimo tego, że występują praktycznie wszędzie, potrafią sobie radzić nawet w najbardziej - zdawałoby się - niekorzystnych warunkach mają pewne preferencje. Dzięki spełnieniu tych preferencji i zapewnieniu mikroorganizmom odpowiednich warunków można uzyskać ich dużą liczbę oraz zapewnić im maksymalną wydajność. Tzn. w akwarium mikroorganizmy będą. Jednak stworzenie odpowiednich warunków spowoduje, że ich liczba będzie większa, a cykl azotowy będzie zachodził wydajniej.

Gdy wyobrazimy sobie czego mikroorganizmy potrzebują, to odpowiedź jest oczywista: pożywienia i tlenu. No i tak właściwie jest. Ten problem rozwiązuje się stosując mieszanie wody opisane w części czwartej wpisów o filtracji. Dzięki mieszaniu składniki odżywcze i tlen docierają równomiernie do każdego obszaru akwarium, a znajdujące się tam organizmy mogą prowadzić odpowiednie reakcje.

Nie odniosę się tu do historii, powiem jednak, że filtry biologiczne to nie jest stary pomysł. W każdym razie ktoś mądry doszedł do wniosku, że może pójdźmy dalej - nie tylko dostarczajmy składniki potrzebne do metabolizmu, ale także stwórzmy tym mikroorganizmom podłoże, żeby sobie łatwo mogły się przyczepić i żyć na tym podłożu. Dodatkowo podłoże to zostało zamknięte poza głównym zbiornikiem akwarium. W celu zapewnienia odpowiedniej pożywki dla bakterii filtrujących w takim złożu panuje silny ruch wody i ciągła wymiana z akwarium.

Dzięki temu, w filtrze biologicznym jest bardzo dużo miejsca dla bakterii, które mogą się tam osiedlać w niesamowitych ilościach, a ponadto bardzo wydajnie dostarczany jest strumień wody wypełniony składnikami odżywczymi i tlenem. W ten sposób filtracja biologiczna zachodząca w całym zbiorniku została skoncentrowana w filtrze. Cykl azotowy zachodzi w takim filtrze bardzo wydajnie, dzięki czemu neutralizowane są nawet bardzo duże ilości resztek organicznych ze zbiornika głównego.

Co ciekawe, konstrukcja filtra biologicznego jest bardzo prosta i składa się z pompki służącej do utrzymania przepływu i wymiany wody oraz medium filtracyjnego, czyli elementów, na których swobodnie mogą osiedlać się bakterie.

Stąd, jeśli mówimy o filtracji biologicznej, mamy na myśli medium filtracyjne, na którym mają się osiedlać bakterie. Poniżej podam listę znanych mi mediów do filtracji biologicznej wraz z komentarzem.

Technologie

Gąbki

Gąbka to doskonały materiał na filtr biologiczny. Lekka pianka złożona z niesamowitej ilości zakamarków, na których mogą osiedlać się bakterie. Woda bardzo dobrze płynie przez gąbkę, równomiernie rozprowadzając strumień składników odżywczych. Gąbki różnią się wielkością porów - najczęściej dzieli się na gęste (ok. 50 porów na cal) i grube (10 porów na cal). Dostępne są również inne wartości. Jeśli chodzi o dobór gąbki, należy pamiętać, że gąbki gęste łatwo się zapychają, a potem mogą się nawet nie odczyścić. Stąd polecam gąbki grube, o dużych oczkach. Warto pamiętać, że młode krewetki wchodzą do gąbek o grubych oczkach, więc krewetkaria z gąbkami o grubych oczkach w filtrach mają wolniejsze tempo rozmnażania.

Gąbki są wykorzystywane: w filtrach gąbkowych, hamburskich, większości filtrów wewnętrznych i jako wkład filtrów zewnętrznych. Wadą filtrów gąbkowych jest osadzanie się zanieczyszczeń, co powoduje ograniczenie przepływu i wymusza czyszczenie, a czyszczenie filtra biologicznego prowadzi do usunięcia znacznej części mikroorganizmów.

Należy wykorzystywać specjalne gąbki akwarystyczne. Tańsze gąbki kuchenne czy budowlane łatwo się kruszą, a mogą też zawierać szkodliwe substancje np. grzybobójcze. Gąbki w dużych, grubych płytach dostępne są w dobrych sklepach stacjonarnych i na Allegro w dość przystępnych cenach.

Gąbki zapewniają również filtrację mechaniczną i są wykorzystywane jako prefiltry. Łatwo je również przyciąć do odpowiedniego kształtu.

Ceramika

Ceramika to najtańsze medium filtracji biologicznej. Jest to materiał porowaty, dzięki czemu stanowi doskonałe podłoże dla bakterii, jest również dużo tańsza od innych mediów. Ceramika występuje najczęściej w formie pierścieni. Wadą z kolei jest duża masa, co może utrudniać manipulacje obszernymi filtrami kubełkowymi.

Oprócz zwykłej ceramiki wielu producentów udostępnia ulepszone wersje ceramicznych wkładów biologicznych. Zachęcają olbrzymią powierzchnią czynną i innymi cudownymi właściwościami. Nie ukrywam, że o ile wierzę w zapewnienia o większej powierzchni, o tyle wątpię w skuteczność tej technologii w samej filtracji. Otóż olbrzymia powierzchnia czynna, to małe pory. A małe pory to utrudniony dostęp składników pokarmowych, czyli tego co bakteria ma przetworzyć. Moim zdaniem po prostu przekracza to optimum i takie zwiększanie powierzchni nie przynosi wzrostu efektywności. Różnica w cenie jest bardzo wysoka, więc osobiście nie polecam wyspecjalizowanych wkładów do filtracji biologicznej nad zwykłe, najtańsze pierścienie prosto z Chin. Szukałem, ale nie ma żadnych opracowań odnośnie skuteczności wykorzystania filtracji z ulepszoną ceramiką.

Ceramikę przed użyciem należy dobrze przepłukać, a i tak po uruchomieniu może zatwardzić wodę i podnieść pH wody. Czyszczenie ceramiki nie jest potrzebne, szczególnie gdy stosujemy prefiltr, wprost przeciwnie, przepłukanie wodą z kranu wypłukuje żywe i pracujące bakterie, wyjaławiając filtr. Po takim czyszczeniu filtr musi ponownie dojrzeć przez dość długi okres czasu. Warto jednakże np. raz w miesiącu lub roku opłukać ceramikę z większych osadów.

W filtrach kubełkowych czy sumpach wkłady ceramiczne są powszechnie wykorzystywane, gdyż są tanie, nie wymagają częstej konserwacji, nie wpływają na parametry wody i działają bardzo dobrze. Cena ceramiki to zaledwie kilka złotych za kilogram.

,,Bio ball''

Chodzi mi tutaj o nieceramiczne, plastikowe kształtki.

Zastąpienie ceramiki plastikiem daje duże możliwości jeśli chodzi o kształt wkładu biologicznego. Jednak efektywnie nie ma większej różnicy. Po prostu sypiemy ceramikę, albo plastik. Napiszę jedno - te wkładki plastikowe się nie przyjęły i stosuje się ceramikę. Słusznie.

Zaletą plastiku jest to, że jest lekki i lepiej sprawdza się w oczyszczalniach na ruchomych złożach zraszanych - cokolwiek to jest, nie tłumaczę. W akwarium nie ma to znaczenia.

Ogólnie nie polecam, po co kombinować z jakimś plasticzanym szajsem, jak w tej cenie można kupić wiadro świetnej ceramiki prosto z Ludzkiej Republiki Chińskiej?

Keramzyt

Keramzyt ma podobnie jak ceramika niską cenę, a ponadto ma dużo większą powierzchnię czynną. Ludzie to stosują i im odpowiada. Należy jednak uważać, żeby nie kupić keramzytu ze środkiem grzybobójczym, najlepiej kupić jak najmniejszy. Poza tym, keramzyt brudzi się z czasem i ciężko go odczyścić.

Dla zaskoczonych - keramzyt może mięć w środku pęcherzyki powietrza i unosić się na wodzie.

O tym, czy keramzyt wchłania fosfor słyszałem, ale tylko raz i chyba nieprawda. Nie znalazłem potwierdzenia, więc nie wierzcie.
Osobiście zarzuciłem korzystanie z keramzytu w filtrach. Keramzyt będzie niezastąpiony w filtracji hydroponicznej jako podłoże dla roślin.

Zeolit, węgiel aktywny - wszystko co włożyłeś w filtr i tam leży

Bakterie nie są wybredne, a akurat wszelkie wkłady do filtracji chemicznej mają olbrzymią powierzchnię czynną. Nawet po zużyciu się, wkłady chemiczne służą jako podłoże dla bakterii prowadzących cykl azotowy.
Co ciekawe np. węgiel aktywny ma naprawdę olbrzymią powierzchnię czynną i jest dobrym podłożem dla wzrostu bakterii.
Waty filtrujące i inne typowo mechaniczne również mogą stanowić podłoże dla bakterii. Niestety jednak takie medium ,,zapycha się'' i ogranicza przepływ, trzeba je oczyścić lub wymienić. Taki proces wypłukuje również bakterie, więc sam wkład mechaniczny nie sprawdzi się w filtracji biologicznej.

Podsumowanie

Tak naprawdę do filtracji biologicznej nada się dowolny materiał. Ja proponuję gąbki (prefiltr+filtracja mechaniczna) oraz ceramikę (wypełnij kubeł ceramiką, nie patrz tam przez następne 5 lat...). Dzięki temu zachowuje się maksymalną praktyczność (bezobsługowa ceramika), dobrą wydajność oraz niziutką cenę.

Ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie keramzytu, a i wkłady chemiczne można zwyczajnie zostawić jako siedlisko dla bakterii.

Zalecam, żeby się nie dać nabrać na przyśpiewki producentów ,,20 razy większa powierzchnia aktywna". Ta wielka powierzchnia aktywna nikogo nie uratowała, a wielu zapłaciło za nią całkiem poważne kwoty pieniędzy.

Ile powinno być wkładów do filtracji biologicznej?

Standardowo przyjmuje się 10% objętości akwarium. Stąd te wszystkie pokaźne sumpy do większych szkieł. Jednak zasada jest bardziej skomplikowana: im większy filtr tym mniejszy może być przepływ.

Dzięki temu duży kubełek w akwarium roślinnym czy krewetkarium gwarantuje spokojną wodę i wystarczająco wydajną filtrację.

Warto też podkreślić, że rolę filtra biologicznego pełnią wszystkie elementy akwarium, szczególnie podłoże i elementy wystroju. Przy dużej ilości podłoża nie ma konieczności kupowania wielkiego filtra kubełkowego, czy zakładania sumpa.

Ciekawym sposobem filtracji biologicznej jest hydroponika - filtracja przez rośliny. Nad tym pochylę się kiedy indziej.