Магическое слово - био-фильтрация

Вероятно, многие видели это слово в рекламе того или иного фильтра/наполнителя к фильтру и т.д. Даже используется такое слово - биофильтр. Так что же все-таки оно значит? И нужен ли специальный фирменный керамический наполнитель в фильтр за большие деньги, чтобы иметь в аквариуме био-фильтрацию.

Процессом био-фильтрации называется преобразование токсичного для рыб аммиака в нетоксичные нитраты (с буквой "а"). Данный процесс осуществляется бактериями (отсюда и слово био-, в отличие, от химической фильтрации аммиака). Достаточно просто. Отсюда понятно, что для эффективной био-фильтрации вам нужны бактерии, место для их заселения, кислород (поскольку бактериям нужен кислород). Бактерии заведутся сами в аквариуме, про место для заселения и кислород вам придется позаботиться. Для своей жизнедеятельности бактериям требуется место для заселения. Они не могут перерабатывать органику, плавая в воде. Почему? Поставьте себя на место бактерии. У вас нет ни рук, ни ног, поэтому вам можно ухватить только тот кусок пищи, который сам попал в рот, подцепить на расстоянии возможности нет - можно только исходить слюной. Плаваете вы с той же скоростью, что и пища - рук и ног нет. Понятно? В общем, лучше всего, когда вы сидите неподвижно, а пища попадает сама в рот. В принципе, бактерии селятся везде - они есть на стенках аквариума, грунте, растениях и т.д. Но площадь поверхности у стенок аквариума небольшая, поэтому надо предоставить им еще свободной жилплощади. Тут уже все зависит от вашей фантазии. Если вы используете донный фильтр, то местом заселения бактерий, является грунт и плата под ним. Для внутреннего фильтра, таким местом является губка, у которой поверхность, за счет ее пористости, очень большая. Для канистрового фильтра - наполнители - губка, керамика, кусочки трубочек от Пепси-колы (или Кока-колы, кто что больше любит) и т.д. Пористая керамика обладает очень большой площадью поверхности по отношению к объему. Также, в мелких порах, где недостаток кислорода (весь кислород потреблен бактериями, которые селятся у входа в дырки), поселяются анаэробные бактерии, которые разлагают нитраты - процесс денитрации. Это аналогично процессу денитрации, происходящему в риф-аквариуме с использованием "живых камней" (live-rock). Денитрация рассмотрена отдельно и она не столь важна для поддержания аквариума в хорошем состоянии.
Важным моментом является наличие кислорода в воде. Процесс био-фильтрации - окислительный процесс и требует кислорода. Для этого используют всякие ухищрения - "био-колесо" (bio-wheel), разбрызгивание воды над фильтрующей средой (trickle, wet-dry фильтры) и т.д. Все это рассмотрено в соответствующих разделах. При недостатке кислорода процесс био-фильтрации останавливается, может произойти гибель бактерий, начаться обратный процесс с образованием аммиака и т.д. Например, нельзя оставлять внешний фильтр без протока воды на целый день. Если вам надо отключить фильтр на время лечения рыб, то лучше всего поместить его в отдельную емкость и включить распылитель для насыщения воды кислородом. По этой же причине следует регулярно чистить фильтр, не допуская зарастания его грязью. Только те бактерии эффективны, которые находятся в контакте с водой и имеют доступ к кислороду. Нижние слои бактерий бесполезны. В этом смысле песочный (fluidized bed) фильтр, в котором происходит постоянное перемешивание песка.

К био-фильтрации можно отнести и процесс поглощения аммиака и других органических соединений растениями и водорослями. Интересно, что растения предпочитают аммиака нитратам. На этом принципе построены фильтры, в которых основным элементом являются растения или водоросли - algae-scrubber.

В итоге, процесс био-фильтрации не является чем-то сложным и понимание основных его принципов дает возможность додумать самому способы увеличения его эффективности.

к началу страницы

Запуск нового аквариума

Типичная ситуация для начинающего аквариумиста, который увидел красивых рыбок у приятеля или случайно в магазине и решил завести себе таких же. Или ребенок попросил. Куплен аквариум, фирменная помпа, разноцветные камешки, самые красивые рыбки (не будем касаться вопроса об их совместимости). Все это посажено, вода отстояна или влит дехлоринатор, все красиво булькает, Через пару дней вдруг вода мутнеет, начинается лихорадочная смена воды, а затем начинают умирать рыбки, непонятно от чего, ведь нагреватель работает, вода чистая. кормим рыбок три раза в день, они же голодные, бедненькие, обидно на душе, ребенок плачет. В расстроенных чувствах покупаются еще рыбки и все продолжается. В итоге, ребенку покупается хомячок или тамагочи, аквариум закидывается на шкаф или в него сажается ящерица. Если у аквариумиста есть Интернет, он начинает забрасывать весь свет извечным вопросом - "а почему умерла моя красивая рыбка, не помню названия, красненькая такая с желтой полоской?". Знакомая картина.

Чтобы такого не произошло, надо постараться понять, что происходит в аквариуме, когда в него наливается свежая вода. Если вы уже дочитали до этого места, то знаете про токсичность аммика/аммония, нитратный цикл и био-фильтрацию. Вы знаете, что вам надо запустить био-фильтрацию, чтобы в аквариуме могли жить рыбы. Безусловно, это только одно из условий, Можно обойтись и без био-фильтрации - например, использовать химическую фильтрацию, поглощая активированным углем органику и специальными составами, например цеолитом, аммиак. Или менять воду каждый день, Но если у вас есть специальный человек, чтобы все время менять воду, заменять уголь и т.д., то читать вам это все явно не нужно, лучше нанять знающего человека. Поэтому, остановимся на том, что био-фильтрация нужна.

В чистой воде из-под крана, которую вы налили в аквариум, есть миллионы бактерий, в том числе и те которые нужны для био-фильтрации. Также они перенесены по воздуху, вместе с рыбами, на ваших руках и т.д. К сожалению, они в виде спор и для дела био-фильтрации не годятся. Если вы более опытный аквариумист, то вы знаете, что полезно поставить в новый аквариум наполнитель из фильтра от другого аквариума. При этом надо стараться не занести заразу. Принесенные на наполнителе бактерии могут сократить время запуска аквариума.

Итак, что же происходит. Вы посадили несколько рыбок (неприхотливых, вроде данио или моллинезий, дискусы не годятся как стартовые), которые начали выделять аммиак. Или вы могли налить в аквариум аммиак - более сложный, но менее стрессовый способ для рыб (которых там нету в это время) - наливая так, чтобы поддерживать концентрацию на уровне 3-5 mg/l. Через несколько дней концентрация аммиака подскочила до заметного уровня. Если у вас принесены живые бактерии, то они потихоньку принялись за дело, если нет, то тогда бактерии, находящиеся в "спячке", почуяли запах еды. Но просыпаться они не торопятся - имеет смысл просыпаться, если ты точно уверен, что запах еды доносится с кухни, а не из соседского окна, причем пахнет вкусно, что означает скорую еду. Иначе, только расстройство - проснулся, а еды нет на кухне или уже все доедают. Так примерно рассуждают и бактерии. Когда они будут "уверены", что концентрация аммиака достаточна и держится какое-то время, то они "вылупятся" и примутся за дело. Вначале это будут бактерии из рода Nitrosomonas (название, в общем, знать необязательно). Они преобразуют аммиак в нитриты. Одновременно и начинают расти и другие бактерии, поедающие органику. Бесчисленные виды сменяют друг друга. Этакая эволюция в миниатюре -Jurassic park. Вследствие этого вода приобретает мутный оттенок. Не надо нервничать и бежать покупать осветлители воды - она приобретет прозрачность сама, через несколько дней. Не надо и торопиться менять воду. Конечно, если муть из-за того, что плохо промыт грунт, тогда надо что-то делать. В этот начальный период роста концентрации аммиака (может продолжаться неделю-полторы или меньше, если уже есть культура бактерий), следите за его уровнем, меняя воду лишь если уровень начинает становиться опасным для рыб. Для этого и используются выносливые рыбки. Потом, уровень аммиака начинает падать, причем очень быстро, в течении пары дней, Это означает, что бактерии развернули свою деятельность и преобразовали весь избыток в нитриты, которые тоже ядовиты для рыб. Т.е. первая фаза био-фильтрации заработала. С этого момента уровень аммиака должен быть нулевой.

Если вы будете мерить нитриты, то заметите, что их уровень очень быстро растет, поскольку весь аммиак перерабатывается в нитриты. При этом потихоньку начинают просыпаться бактерии Nitrobacter, ответственные за вторую фазу био-фильтрации - преобразование нитритов в нетоксичные нитраты. Через неделю-полторы уровень нитритов упадет до нуля и уровень нитратов начет медленно расти. Это означает, что биофильтр заработал. В целом этот период может продолжаться две-три-четыре недели, в зависимости от начальных условий, температуры (бактерии предпочитают температуру около 30 градусов), кислотности (бактерии любят нейтральную воду с рН около 7)

Теперь можно начинать менять воду на регулярной основе и сажать новых рыб. Делать это надо потихоньку. Био-фильтр стабилизировался на таком уровне, что может перерабатывать определенное количество аммиака. Каждая новая рыба означает дополнительное количество аммиака и био-фильтру необходимо адаптироваться к новым условиям, на что нужно время.

Ничего сложного в запуске аквариума нет. Важно понимание происходящих в нем процессов и терпение. Схематически процесс изображен на графике.

к началу страницы