Книги по аквариумистике

Выбор фильтрующего материала

При выборе фильтрующего материала в первую очередь необходимо отдать предпочтение грубому материалу. В то время как механический фильтр может работать с ватой или с тонким слоем гранул размером примерно 2 мм, для биологического фильтра это слишком мало. Можно порекомендовать размер гранул от 5 до 30 мм. Меньший размер гранул приведет к зашлаковыванию и «удушению» фильтра. Необходимы большие размеры, чтобы потоки были свободными. По расчетам биологически активная поверхность будет тем больше, чем меньше зерна фильтра. Но, как мы уже обсуждали это в главе о механическом фильтре, при размере зерна ниже 5 мм возрастают проблемы. Хорошие результаты получаются при грунтоструктурированном материале, который, конечно, для нашего случая должен выбираться отдельно. В морской воде хорошо себя зарекомендовали слои коралла, измельченные от среднего до грубого размера. На его пористой поверхности бактерии находят оптимальные условия роста. Кроме того, коралловый известняк, стабилизирует значение pH для морской воды. В этом случае в аквариум должны помещаться материалы, которые имеют нейтральную среду. Для этого предлагаются различные виды горных пород и лавы, которые перед закладкой в фильтр, безусловно, должны основательно промываться. Большей частью эти камни подвержены истиранию, в результате чего образуется пыль, которая, попадая в аквариум, оседает на растениях и на грунте. Если каменная крошка остается в фильтре, то снова образуются мертвые зоны. Хороший результат дают также искусственные наполнители.

Пористая трубка и «еж» из пластмассы в биологической фильтрации

Снимок, сделанный электронным микроскопом, показывает структуру наполнителей из стекла

Их удельная поверхность может быть меньше, чем у естественных камней, не возникает истирания, фильтрующий материал хорошо осушается и пропускает потоки. Шлакование и закупорка в этом случае уменьшаются. Биофильтры с искусственным материалом должны быть несколько больше, чем биофильтры из камня. Для аквариумных целей в расчет принимается минимально возможный по размеру наполнитель. У искусственных материалов рассчитывается большей частью удельная поверхность. Она, как правило, приводится изготовителем и представляет собой очень важный критерий выбора. Форма наполнителя не имеет существенного значения. Конечно, важно при заполнении фильтра распределить наполнитель равномерно, так, чтобы не возникали каналы протечек. Часто используются вспененные материалы, которые, однако, должны быть нерастворимы в воде. Пенные материалы характеризуются очень большой удельной поверхностью, которая хорошо заселяется бактериями. Конечно, они, как правило, имеют очень плотную структуру, вследствие чего они склонны к зашлаковыванию. Поэтому их следует часто очищать. Большим преимуществом наполнителей из кораллов и из вспененных материалов по сравнению с материалами из камня является их небольшой вес. Об этом свидетельствуют данные таблицы на стр. 85, в которой приводятся различные наполнители. Если рассматривать удельную поверхность, то «керамическое кольцо» значительно превосходит искусственные тела типа «еж», «решетчатое кольцо». Конечно, оно имеет очень большой вес. «Еж» и «решетчатое кольцо» имеют одинаково хорошие характеристики, причем «решетчатое кольцо» проявляет себя немного лучше.

Сравнение используемых биологической фильтрацией наполнителей

В качестве преимущества оба имеют незначительный вес, что очень важно для больших фильтровальных установок, т. к. конструкция легче и поэтому требует меньших затрат. К сожалению, для природных камней, которые очень хорошо подходят для аквариумных фильтров, нет сравнительных величин, т. к. их удельную поверхность почти невозможно определить. Для домашних аквариумов объемом до 500 л хороши природные материалы из камня, в то время как большие установки в качестве фильтровального материала должны использовать пластмассу. Очень хорошие результаты имеют также наполнители из пористого стекла. Они имеют очень высокую удельную поверхность, примерно 0,4 м²/г или 90 тыс. м²/м³, хорошо заселяемую микроорганизмами. К сожалению, этот материал очень дорогой и находит ограниченное применение в аквариумистике. Активированный уголь также используется как фильтровальный материал для биофильтров. К сожалению, его гранулирование слишком мало. Некоторые виды активированных углей имеют удельную поверхность до 1000 м²/г, но они почти не активируемы биологически. Эта поверхность будет, если вообще будет, вовлекаться в массообмен только сорбционно. Как показывает расположенный рядом рисунок, верхний слой биологического «газона» будет активно нитрифицирующим слоем. Только во внешнем слое возможна подача кислорода внутрь бактериального «газона» с помощью диффузии. Чем глубже расположен слой, тем меньше будет обмен кислорода, так как, с одной стороны, замедляется диффузия, с другой стороны, увеличивается потребление кислорода водой. В более глубоких слоях кислород полностью потребляется и начинаются анаэробные процессы. Насколько активно протекает нитрификация под анаэробными слоями, или как на этот процесс влияют другие микроорганизмы, можно только догадываться. При оптимальных условиях под аэробным слоем происходит анаэробная денитрификация. Конечно, следует опасаться того, что это приведет к неконтролируемым процессам гниения, т. к. анаэробные бактерии предъявляют особые требования к денитрификации.

Разрез поверхности фильтровального зерна показывает реакции, протекающие на поверхности

Таким образом, выясняется, почему наполнители из пластмассы дают очень хорошие биологические результаты. Их поверхностная структура заключена в микрозоны и не образует анаэробных слоев в структурах на глубине. Бактериальная флора на наполнителях из пластмассы большей частью аэробной природы, и в связи с этим процесс нитрификации протекает беспрепятственно.

Предыдущая || Следующая || Оглавление