СО2 в биофильтрах

Аватар пользователя Батёк

Типа "записки сумасшедшего" - вечный жанр... Биологов на форуме нет, поэтому другой реакции и не ожидаю)))

В и-нете много тем о том, как сделать биофильтр. Хотелось бы обсудить биологию биофильтра т.к. если мы будем знать чуть больше о том что происходит в биофильтре, то и наше представление о том каким должен быть биофильтр тоже будет более осознанным...

Теперь конкретно - случайно заметил, что биофильтр выделяет газы. Газ получается в результате биологических процессов происходящих в фильтре. Кто что знает об этом, все у кого пузыряют фильтры или есть желание порассуждать на эту тему - пишите...

Видео не моё, но собрата по несчастью:
http://www.youtube.com/watch?v=b0EDy4TEn78&f...
замечательное видео - у меня практически то же самое: тёмная пластиковая бутылка с речной галькой и помпой на горловине... Пузыри вылетают так же - такое впечатление что крупные пузыри из био наполнителя разбиваются импеллером помпы на более мелкие...

Теперь поставил бутылку на решётку фальш дна, чтобы песок грунта делал предварительную механическую фильтрацию. Пузыряния год не было, теперь опять потихоньку начинается - наверное грунт сильно заилился...

Если исходить из того, что пишут учебники биологии - аммиак и нитриты перерабатываются микроорганизмами биофильтра в нитраты. Реакция идёт с выделением углекислого газа, хим формулы есть во всех учебниках биологии. Процесс пузыряния действительно идёт интенсивнее при хорошей аэрации аквариумной воды - процесс аэробный, микроорганизмы потребляют кислород, выделяют углекислый газ. Генератор СО2 за так дался... Полёт нормальный...

Продолжаю. Хотя, честно говоря, полагаю, что многие сами разобрались... Я этот фильтр уже со всех сторон облазил - там точно микро биология работает на пузыри...

В данном случае не важно, что поглощают микро организмы и что они выделяют... т.к. в любом случае - они дышат. И не важно, как они дышат - аэробно или анаэробно - т.к. в любом случае выделяется одно и тоже - СО2(!). Вот и всё, вот и весь секрет. И даже не секрет для тех, кто внимательно читал в школе учебники биологии... Спор не об этом...

... а о том, что у большинства аквариумистов био фильтры не пузыряют. А отсутствие пузыряния означает только одно - что фильтр не работает как био фильтр... (Хотя, есть технологии, где фильтр и не должен пузырять - например, если в аквариум регулярно льют химию. Или механический фильтр...). Био фильтр не пузыряет, но аквариумиста это не беспокоит т.к. он не знает, как фильтр должен работать. И, следовательно, аквариумист не знает, зачем био фильтр в аквариуме. А потом бьётся головой на форуме: "Дохнет рыба, замучили водоросли..." А когда ему говорят, что нужно обратить внимание на плохую био фильтрацию в его аквариуме, то начинает нарезать круги вокруг одного и того же. Вот и весь предмет спора...

Для упрощения понимания дыхания организмов, дёрнем примеры из школьного учебника. Учебник лежит в туалете (пардон), всё подёргано и разрознено, но тут кажется написано - Биология, под ред СГМамонтова, М 1984, о дыхании на стр 23-24... возможно, ещё было, но...
Пример анаэробного дыхания: С6Н12О6+2Н3РО4+2АДФ=>2С2Н5ОН+2СО2+2АТФ+2Н2О
Пример аэробного дыхания: 2С3Н6О3+6О2+36Н3РО4+36АДФ=>6СО2+6Н2О+36АТФ+36Н2О
Если я чего напутал, поправьте, писал с учебника; но, суть одна, дыхание идёт с выделением СО2(!)

Короче, фильтр может пузырять и может не пузырять - всё зависит от интенсивности процесса дыхания и растворения СО2 в воде... Здесь можно провести аналогию с фотосинтезом и выделением растениями О2 - Растения могут пузырять или нет - зависит от интенсивности фотосинтеза, но фотосинтез в любом случае идёт и растения растут... Короче, если ваш фирменный фильтр не пузыряет - волноваться не надо, всё идёт по плану... при условии если био фильтр организован правильно...

Вообще, процесс питания и дыхания (в нашем случае - выделение газов) невероятно разнообразен... Поэтому, если Диана пишет, что выделяется свободный азот (N2), то я не против и даже рад, а остальное к теме не относится, поэтому предлагаю наплевать и забыть...

Кроме того, Диана биолог никакой - полагает что растения питаются аммиаком. Растения аммиаком не питаются, а травятся - свежий навоз для удобрения не используют, а сначала дают ему перепреть, т.е. аммиак должен быть превращён бактериями в нитраты... К тому же Диана, как аквариумист, как и я (чтобы не было обидно) находится на противозачаточном уровне. Её аквариумы, один в один как мои, стыдно в и-нете выкладывать...

Пока Диана дёргает выдержки из чужих работ по биологии – всё замечательно. Но когда она самостоятельно рассуждает об аквариумистике – вот тут-то и начинается самое интересное… У Дианы «происходят преимущественно в субстрате» по понятной причине – Диана не юзает био фильтры, у неё только мех фильтры. Посмотрела бы она как преображается аквариум, когда в нём начинает работать биофильтр. Надеюсь, она достаточно насмотрелась на свои убогие аквариумы – теперь можно заняться био фильтрацией и сравнить…

Соглашусь со всеми аквариумистами, которые мне гораздо более интересны, чем Диана, и дополню… Да – и в грунте и в фильтрах проходят по сути аналогичные процессы. Именно в правильно обустроенном грунте и фильтрах и происходит то, что мы называем биологическим равновесием, био балансом, то, что создаёт здоровый и чистый аквариум. И конечно для этого нужно знать, как правильно сделать био фильтр…

И в аквариуме, где есть биологическое равновесие, все описанные в хим формулах процессы, конечно же существуют, но одно не превалирует над другим. В грунте и фильтрах идут аэробные и анаэробные процессы, есть метан, кислоты, спирты (только не надо сейчас кидаться пить аквариумную воду) и т.д., но всё это находится в сбалансированном равновесии. И, самое интересное, что все эти процессы идут с участием микроорганизмов, которые дышат и выделяют СО2(!)…

Нет у Дианы никаких выкладок, нет работы и нет системы - ничего нет... Пол книги советов начинающей аквариумистки начинающим аквариумистам - что любопытно и имеет место быть. (Дык здесь на форуме гораздо интереснее, подробнее и с большей пользой можно почитать). А вторая часть книги к аквариумистике отношения не имеет - надёргано ото всюду о токсичности хим в-в - можно читать из любопытства в туалете и использовать по назначению, что и было сделано...

Диана химик и этим всё сказано, себя ей не перепрыгнуть - нет способности к биологическому мышлению; не может она учитавать, что все химформулы проходят в живой среде, в животных, растениях и микроорганизмах; и микрорганизмы важнейшая составляющая... И поэтому такое отношение к грунту - положила и забыла. А о био фильтрах вообще ни слова - ну не может она, как химик, представить, что вода прошедшая через слой речной гальки может как-то измениться...

Перед биофильтром вода в обязательном порядке должна проходить хорошую механическую фильтрацию... а иначе, всё начнёт гнить и пузырять не по-детски метаном... а в штатном режиме он, конечно, пузыряет, но тихо и незаметно для приличного общества - углекислым газом...
Био фильтр это не только нитрификация... но невозможно в одном сообщении или даже в одной теме затронуть все аспекты био фильтрации... В аквариуме и био фильтре, как и азот, претерпевают изменения все элементы таблицы Менделеева... обо всех не расскажешь... А об азотном цикле для начинающих аквариумистов, в качестве погружения в тему, знать надо...

http://aquavitro.org/2013/01/29/obzo...dosna...
http://aquavitro.org/img/aquaculture...ering...
Если ссылки не будут открываться, то там написано об азоте и углекислом газе -

"В качестве эмпирического правила можно принять, что из 1 кг корма получается 0,03 кг аммония. В результате его переработки продуцируется нитрат, который обычно не представляет проблем. Однако образуется большое количество углекислого газа(!). Кроме того, при переработке 1 г аммония биофильтр продуцирует 4,42 г нитрата, 5,93 г углекислого газа(!) и потребляет почти 4,34 г или более кислорода и 7,14 г щелочей."

"Капельный фильтр является классическим типом биологических фильтров, совмещающих биологическую очистку, аэрацию и дегазацию в одном типовом процессе. Водные каскады орошают субстрат, на котором развиваются бактерии, при этом происходит диффузия кислорода и удаление углекислого газа(!). Колонны могут иметь диаметр от 3,5 см и более."

Ну, допустим, никакого открытия здесь нет – всё давно известно, стало банальностью и общим местом… Азот, конечно, важная часть биологических процессов, но не единственная… Есть, например, фосфорный цикл… Там всё тоже самое – поступает с кормом, усваивается микроорганизмами, потребляется растениями… Т.е. куда в таблицу Менделеева ни плюнь – всё изменяется и движется по своему циклу…

И какая разница – капельный, внешний, внутренний – всё это био фильтры т.е. субстрат с микроорганизмами… Каждый имеет свои преимущества и свои недостатки – ставим тот, который лучше вписывается в данные условия… Естественно, каждый раз это компромисс… Строительство био фильтра это бесконечный поиск совершенства, и помпой с поролоновой губкой он не заканчивается…

Атлас фауны аэротенков не курил – было бы любопытно… А нитрификация это так – отмазка. Типа: « – А вы что здесь делаете? – Та нитрификацию… - А, ну-ну…» Самое интересное – как микроорганизмы попали в био фильтр и хорошо ли это для аквариума…

Всем, кто дочитал до этого места, попробуете найти похожую тему... Но не просто "в грунте и фильтре идёт образование СО2, его не видно, но он есть" - таких сообщений много... А конкретно: "Хэлп! Из фильтра вырываются пузыри газа... Что это? - Метан, пропан, кислород, водород? Поднесу спичку - если рва... Я жив, спичка погасла – неужели СО2? – Эврика!"

Курю книгу - "Мартин Сандлер Техническое оснащение аквариума"

Книга «Мартин Сандер Техническое оснащение аквариума» по-истине замечательная – чувствуется, что автор биолог и аквариумист. Хочу процитировать то, что касается нашей темы – образование СО2 из ограники с помощью микроорганизмов -

«Минерализация. Под минерализацией понимают разрушение органической субстанции до неорганических веществ. Это разложение осуществляется в основном микроорганизмами. Минерализации подвержены …экскременты, продукты обмена веществ, такие, как белковые соединения, аминокислоты, мочевина и мочевая кислота. В процессе минерализации образуются неорганические вещества, такие как фосфор, углерод, азот, а также соединения на их основе. Рисунок - Органические соединения разлагаются до неорганических путем минерализации»

В следующей главе говорится о выделении СО2 при дыхании микроорганизмов -
"Двуокись углерода образуется посредством дыхания и обмена веществ некоторых бактерий и служит растениям в качестве источника углерода"

Далее идёт наша любимая глава - "Круговорот азота", где говорится о токсичности аммиака-аммония, о роли микроорганизмов в его переработке и необходимости в аквариуме, в связи с этим, аэрации и биофильтрации...

На этом, пожалуй, остановлюсь - край где-то должен быть, даже у бреда (смотрю на фильтр - пузыряет "зараза")...

Аватар пользователя В.Н.Винокуров

Покровск
Сообщения: 314
Батёк :

Да? - Жаль. Я тоже не нашёл. Ещё не написали, когда-нибудь напишут - чем-то же они питаются. В учебниках стараются много и конкретно не писать...

Вы писали что " это не бред, это микробиология".

Аватар пользователя В.Н.Винокуров

Покровск
Сообщения: 314
Батёк :

Очень сильное утверждение. Я не против, но чтобы его отстоять надо тоже сильно постараться. В пользу того, что выделяется свободный азот, говорит факт, что в "земельном" аквариуме со временем нитраты стремятся к нулю; и необходимости в частых подменах воды нет. О чём и пишут многие аквариумисты...

Собственно, могут выделяться:
1. Метан;
2. Кислород, выделенный растениями или поступивший со свежей водой;
3. Углекислый газ;
4. Азот, возникший в фильтре в результате денитрификации.
Рассмотрим по порядку.
1. Метан ядовит и выделяется при таком загрязнении грунта, когда уже гниют корни растений.
2. Кислород навряд ли мог бы пройти в таком количестве через заиленный грунт, ибо был бы поглощен бактериями и корнями растений.
3. Против этого, помимо физико-химических свойств углекислого газа, говорит и тот факт, что выделение газа началось спустя полгода. Пик численности гетеротрофных бактерий наблюдается в первые недели жизни аквариума, затем их количество снижается на порядки.
4. И плохая растворимость азота в воде, и заиленность грунта говорят в пользу последней версии.

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
В.Н.Винокуров :

... Я освежил в памяти курс систематики низших и ничего подобного не нашел.

Да? - Жаль. Я тоже не нашёл. Ещё не написали, когда-нибудь напишут - чем-то же они питаются. В учебниках стараются много и конкретно не писать...

Аватар пользователя В.Н.Винокуров

Покровск
Сообщения: 314
Батёк :

Да, это общее утверждение, потому что оно базовое, фундаментальное...

Согласно эволюционной теории - многообразие видов, форм и стадий обусловлено изменением и многообразием внешних условий; при этом питание, внутренний обмен меняется и разнится радикально...

Напомню начало этого спора: Вы написали, что водоросли( на определенных стадиях жизненного цикла, живя в фильтре) поглощают органические вещества и выделяют минеральные, которые уже могут усваивать высшие растения. Я освежил в памяти курс систематики низших и ничего подобного не нашел.

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
В.Н.Винокуров :

..Я остаюсь при мнении, что это азот...

Очень сильное утверждение. Я не против, но чтобы его отстоять надо тоже сильно постараться. В пользу того, что выделяется свободный азот, говорит факт, что в "земельном" аквариуме со временем нитраты стремятся к нулю; и необходимости в частых подменах воды нет. О чём и пишут многие аквариумисты...

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
В.Н.Винокуров :

То, что водоросли проходят разные стадии не означает, что они при этом обязательно меняют тип питания и живут в фильтре с бактериями, выполняя полезную работу.

Батёк :

«Вместе с бактериями водоросли активно участвуют в процессах почвообразования»…

Это очень общее утверждение, потому что они участвуют по-разному ... а питаются они как обычные зеленые растения.

Да, это общее утверждение, потому что оно базовое, фундаментальное...

Согласно эволюционной теории - многообразие видов, форм и стадий обусловлено изменением и многообразием внешних условий; при этом питание, внутренний обмен меняется и разнится радикально...

Аватар пользователя В.Н.Винокуров

Покровск
Сообщения: 314

Кстати, действительно, можно ли насобирать данный газ для изучения? Я остаюсь при мнении, что это азот. И как дела обстоят с нитратами? Узким местом для этого предположения является то, что газ выделяется в свежей воде, но без количественных данных нельзя сказать не субъектиная ли это установка.

Аватар пользователя В.Н.Винокуров

Покровск
Сообщения: 314

То, что водоросли проходят разные стадии не означает, что они при этом обязательно меняют тип питания и живут в фильтре с бактериями, выполняя полезную работу.

Батёк :

«Вместе с бактериями водоросли активно участвуют в процессах почвообразования». Это написано в школьных учебниках. В горячках взял вузовский учебник и понял – не буду ничего писать, кому надо, посмотрит сам…

Это очень общее утверждение, потому что они участвуют по-разному. Есть небольшая часть водорослей-сапрофитов, но в основном их участие сводится к тому, что вещество их тела становится частью почвы(сине-зеленые водоросли еще фиксируют азот), а питаются они как обычные зеленые растения.

Батёк :
Сергей Попов :

... вместо того чтобы писать бред, сначала надо изучить физику и химию аквариума.

Сергей, не буду я изучать физику и химию аквариума - не интересно мне это.

И это очень печально. Если бы ты знал школьную химию за 7 класс хотя бы ЦПШ (церковно-приходской школы), то вспомнив простые опыты с помощью перевернутой пробирки и тлеющей лучинки легко смог определить выделяющийся у тебя газ (углекислоту, кислород, метан). Но ты этого делать не будешь только из-за того, что сразу пропадет вся загадочность и интрига этой жар-птицы (твоей темы).
Батек, а скажи по секрету Д.Вальштад чем тебе не угодила и за что ты ее так обосрал? Ведь в отличии от тебя у нее есть книга, сама по себе интересная, со связанными мыслями и логикой. Кстати полностью стыкующаяся с практикой. А ты что можешь предложить как альтернативу?

Батек, если фильтр запузырял, значит он круто засрался и потерял необходимую проточность и стал накапливать газы. Выдавать их в нерастворенном виде. Полезно когда газы растворены в воде, и то, не все газы. Метан и сероводород, пузырьки которых Вы в своей системе видите, а в основном это они, лучше в аквариум не допускать совсем. Помойте и не заморачивайтесь. Если растения испытывают голод по СО2, есть системы подачи. Лучше процесс насыщения воды углекислым газом регулировать численностью гидробионтов, не нужны реакторы, диффузоры и прочая заметная в аквариуме хрень.