Биофильтр для аквариума: простая инструкция, как сделать своими руками живой биологический фильтр + описание, зачем он нужен

Автор: Школа аквариумистики Dixi Aqua

Биологические фильтры для аквариума- это устройства для выращивания в них микроорганизмов, которые будут выполнять поставленную задачу. Разные типы организмов будут выполнять разные задачи.

Часть искусства конструирования и использования биофильтров заключается в создании среды, которая будет способствовать росту необходимых организмов.

Содержание

Зачем нужны биофильтры для аквариума

Биофильтры для аквариумов нужны, чтобы поддерживать качество воды в них на должном уровне.

Существует множество различных методов поддержания хорошего качества воды в аквариуме, и биофильтрация — лишь один из компонентов общей картины.

Однако это очень важный и важный компонент, особенно для рециркуляционных систем аквакультуры или аквариумов.

Как помогают биофильтры для аквариума

В зависимости от конструкции и применения биофильтры могут выполнять следующие функции. Первые три функции выполняются биологическими средствами, а последние четыре — физическими процессами, не зависящими от живых организмов.

Удаление аммиака.
Удаление нитритов.
Удаление растворенных органических твердых частиц.
Добавление в аквариумную воду кислорода.
Удаление из аквариумной воды углекислого газа.
Удаление из аквариумной воды лишнего азота, а также других растворенных газов.
Удаление из аквариумной воды различного рода взвешенных твердых частиц.

В целом, существует два типа аэробных микроорганизмов, которые колонизируют биофильтры для аквариумов. Разные гетеротрофные бактерии используют растворенный углеродистый материал в качестве источника пищи.

Хемотрофные бактерии, такие как Nitrosomonos sp. бактерии используют аммиак в качестве источника пищи и производят нитриты как отходы.
Хемотрофные бактерии, такие как Nitrospira sp. используют нитриты в качестве источника пищи и производят нитраты в качестве отходов.
Nitrosomonos и Nitrospira будут расти и колонизировать биофильтр, пока есть доступный источник пищи.

К сожалению, оба этих типа бактерий относительно медленно растут. Гетеротрофные бактерии растут примерно в 5 раз быстрее и будут конкурировать с двумя другими типами за место, если есть еда.

Поскольку большинство систем биофильтрации в аквакультуре предназначены для преобразования и удаления аммиака из воды, это представляет проблему.

Способы решения проблемы с аммиаком в аквариуме

Есть три способа справиться с этой проблемой.

Первый заключается в удалении большей части углеродсодержащего БПК (биологической потребности в кислороде) до того, как вода попадет в биофильтр.
Второй метод заключается в обеспечении достаточной дополнительной емкости (площадь поверхности) биофильтра, чтобы позволить всем различным бактериям расти.
Другой метод заключается в создании очень длинного пробкового пути потока через биофильтр. Это позволяет различным зонам бактерий обосноваться в разных частях биофильтра.

Типы биофильтров для аквариума

Существует 4 основных типа аэробных биологических фильтров и несколько подкатегорий каждого. Вот список основных типов.

Рециркуляционные подвесные фильтры.

Фильтры для водных растений

А. Одноклеточный (микроскопический)
Б. Многоклеточный ( макроскопический).
III. Фильтры с псевдоожиженным слоем
А. Песочные фильтры.

Бусовые фильтры

Фиксированная пленка.
Вращающиеся биологические контакторы (RBC).

Капельные фильтры

Погружные фильтры (с аэрацией или без).
Восходящий поток.
Нисходящий поток.
Горизонтальный поток.
Подвижная кровать.

Анаэробные фильтры также можно определить как биофильтры, но они никогда не являются основными биофильтрами, используемыми для поддержания качества воды в аквариуме.

Есть две основные причины, по которым они не подходят. Причина номер один в том, что они не способны эффективно очищать воду до необходимого уровня. Другая причина в том, что они работают слишком медленно.

Анаэробные фильтры иногда используются в аквакультуре для преобразования нитратов в N2. Однако этот процесс сложно контролировать, и, как правило, дешевле удалять нитраты путем слива небольшого количества воды из системы.

Воды, удаляемой вместе с твердыми частицами, обычно достаточно для удаления нитратов.

Анаэробные биофильтры лучше всего подходят для обработки высокопрочных отходов.
Шлам, образующийся в системе физической фильтрации, является примером высокопрочных отходов.
Отходы перерабатывающих предприятий — еще один кандидат на анаэробное сбраживание.
В интегрированном производственном / перерабатывающем предприятии эти два потока могут быть объединены.

Лучшая особенность анаэробных систем — производство метана. Существуют специально разработанные двигатели, которые могут сжигать этот газ для производства электроэнергии.

Еще одна очевидная возможность — использовать газ для нагрева воды. Однако капитальные затраты на эти системы обычно ограничивают их использование для крупных операций.

Принцип поддержания качества воды

Далеко не каждый представитель аквакультуры предъявляет одинаковые требования к биофильтрации. Мало того, что аквакультуры существенным образом различаются по своим требованиям, разные аквариумисты могут выращивать одну и ту же культуру в разных условиях.

Биофильтр — лишь один из нескольких компонентов системы, используемой для поддержания качества воды.

Функции, которые должен выполнять биофильтр, определяются наличием и эффективностью других компонентов аквариумной среды.

Если у рыбы нет кислорода, вы не работаете, чем бы вы ни занимались.
Аэрация — это всегда первый шаг при увеличении пропускной способности открытой малонагруженной системы.
Механические поверхностные аэраторы, барботеры подповерхностного воздуха и впрыск чистого кислорода — это типичный прогресс с точки зрения технологии и сложности.

Всем аэробным биофильтрам для работы требуется кислород. Если биофильтр не обеспечивает собственный кислород, он будет ограничиваться кислородом, переносимым водой.