Биофильтры и азотный цикл

Аватар пользователя ОгнеЛо

Как, в очередной раз, выяснилось, некоторые коллеги не совсем правильно представляют процессы протекающие в природе вообще и в аквариуме в частности...

Одним из таких важных многостадийных процессов является, т.н. «азотный цикл» или круговорот азота — преобразование одних азотных соединений в другие и условия при которых эти преобразования происходят.
Учитывая, что

ВикипедиЯ :

Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16—18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др.

Понятно и его присутствие в продуктах жизнедеятельности различных организмов.

...Итак, у нас в аквариуме появились соединения азота, не приносящие пользу жильцам акварима, что же нам делать? Обычно имеются три варианта действий: подменить часть воды на свежую, установить фильтр или уповать на растущие в аквариуме растения. Давайте, кратко, рассмотрим их.

Подмена воды
Возможные проблемы:
— в ряде случаев необходимость специальной водоподготовки;
— при обеззараживании воды аммиаком, в свежей воде эго концентрация может аказаться сапоставимой с концентрацией соединений азота в аквариуме;
— отсутствие необходимого количества воды определённого качества для подмены.

Установка фильтра
Фильтры могут осуществлять три вида фильтрации: физическую (механическую) — отделение взвесей и мусора (заметьте, в т.ч. цветение воды), химическую (выделение и/или преобразовани растворённых в воде неорганических веществ) и биологическую (выделение и/или преобразование растворённых в воде органических веществ — в нашем случае осуществление нитрификации продуктов распада кормовых белков).
Возможные проблемы: не каждый фильтр может оказать реальную эффективную помощь в каждом конкретном случае.

Растущие в аквариуме растения
Возможные проблемы: недостаточное потребление растениями имеющегося в аквариуме азота из-за неудачного для этой цели видового состава растений или их недостаточное количество, либо присутствие соединений азота в недоступной для усвоения растениями форме.

То, что не всё так радужно, как хотелось, мы установили, теперь, давайте посмотрим что мы реально можем сделать:
Предупреждение: видео на англ. языке!

Т.е. нам нужно организовать биологическую очистку аквариумной воды!
Для успешной биоолгической очистки воды нам понадобятся:
— система механической очистки (чтобы не мешать процессу биологической очистки);
— система биологической очистки (преобразование одних соединений азота в другие);
— система поглощения преобразованных соединений азота (выведение из воды преобразованных соединений азота).

Надеюсь с организацией механической фильтрации все знакомы.

Система поглощения преобразованных соединений азота — очевидна, это, чаще всего, растения, мощные здоровые и активно растущие.

Поэтому поговорим об организации системы биологической очистки воды. В теории всё очень просто: нам понадобится создать условия для быстрого размножения бактерий занимающихся преобразованием одних сединений азота в другие. Как это сделать наиболее эффективным образом? Оказывается всё не так и сложно: нужен субстрат для заселения бактериями, кислород для преобразования веществ и дыхания бактерий, вода очищенная от мусора содержащая соединения азота которые будут преобразовывать бактерии.

Учитывая, что наиболее эффективно работают только молодые бактерии, оптимальный субстрат будет иметь форму подобную этой

цитата:

c52.jpg

где одна часть бактерий (на внутренних поверхностях) живёт достаточно долго, другая часть бактерий (на внешних поверхностях) постоянно обновляется.

Особенности применения подобного субстрата:

  • на 1 л субстрата требуется ёмкость 2,5—3 л;
  • субстрат должен свободно плавать и всё время перемещаться в воде;
  • для перемешивания субстрата оптимально использовать компрессор, т.к. должно быть обеспечено поступление достаточного количества кислорода;
  • обтимально поступление воды самотёком, а не через помпму, которая может измельчать взвеси и мусор до мелкодисперсного состояния, что существенно затрудняет процесс механической фильтрации.

А теперь посмотрим как это всё существует на практике, в реальной жизни:

Любомир Гайдамака :

Разница по сравнению с другими видами загрузки в том, что плавающая загрузка все время движется в толще воды. Это движение происходит благодаря интенсивной аэрации. Это заставляет толстый старый слой биопленки постоянно обновляться. Известно, что только самый тонкий слой биопленки является самым «агрессивным» потребителем аммиака и нитрита. В принципе, те бактерии, которые поселяются на внешних сторонах загрузки, более активно потребляют именно аммиак и превращают его в нитрит. А вот те бактерии, которые находятся в закрытых зонах, являются потребителями нитритов. Так что в комбинации получается очень эффективная плавающая загрузка.

Вот как это выглядет, например, на ферме по разведению карпов-кои

В аквариуме для креветок

цитата:

k1_bio_original.png

В аквариумах с цихлидами

Вариант изготовления подобного фильтра для аквариума

Вариант инструкции по изготовлению
в картинках с описанием



Рекомендую также прочесть
euggn Выделено из "мифологии" - о фильтрах, "правильности и бессмертии".

euggn :

Статья будет скучной (без картинок) и, во многом, "сильно вторичной", так как о фильтрации написаны гигабайты информации и центнеры брошюр.

Аквафид :

Биофильтры это необходимый компонент систем рециркуляции, так как они удаляют аммиак, выделяемый рыбой в результате метаболизма, посредством его превращения в нитриты и нитраты, чтобы содержание аммиака не достигло уровня, токсичного для рыбы.
...
Эффективность процесса нитрификации определяется потоком воды, относительной площадью поверхности фильтра, временем контакта воды и фильтра, кислотностью воды, а также количеством и качеством выделяемых рыбой продуктов метаболизма. Биофильтр это живой организм, и для его оптимальной работы необходимо, чтобы окружающая его среда была стабильной, без внезапных и резких изменений показателей pH, температуры, освещения, аммиака, содержания кислорода, объема поступающих продуктов метаболизма или потока воды.

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
ОгнеЛо :

… в большинстве случаев, к которым относится и очистка среды обитания от загрязнений, профилактика — лучшее лечение…

ОгнеЛо, т.е. био фильтр используется, как профилактическое средство от болезней и гибели рыбы?

Батёк, нет, вы поняли совершенно не правильно. Видите ли, в большинстве случаев, к которым относится и очистка среды обитания от загрязнений, профилактика — лучшее лечение. Правильная мысль звучит так: среда обитания должна поддерживаться в оптимальном состоянии с учётом требований конкретных гидробионтов, которые в данной среде обитают, а загрязнения необходимо удалять адекватными методами по мере их появления. Поймите, что панацеи — нет: в разных случаях, в т.ч. для разного населения и для разных водоёмов эти методы могут оказаться различными!

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
ОгнеЛо :

...не нужно превращать воду в аквариуме из среды обитания во что-то не предназначенное для жизни тех существ, которых мы содержим в аквариуме

Махлин М.Д. В кормовом цехе//Занимательный аквариум :

...Вот причина неудач начинающего, неумелого аквариумиста... в мутной воде все погибло...

...а вот рыбка в аквариуме... никуда уплыть (разве, что в «иной мир») не может! ...Чтобы подобные неприятные и ужасные ситуации не случались аквариумисты ...организуют биологическую фильтрацию....

ОгнеЛо, правильно ли я понял, что основной признак необходимости установки био фильтра – это болезнь и гибель рыбы?

да-да-да!
Тем боле, что:
— специалист, подобен флюсу — т.е. обладает достаточно узким набором знаний;
— нам всем известны лица имеющие официальные «корочки», но не имеющие реальных знаний даже в областях, которые, согласно имеющимся у этих лиц «корочкам» они должны разбираться;
— про Титаник и Ковчег, а так же уровени квалификации их разработчиков и строителей известно всем.
И, конечно, настоящий профессионализм никто не отменял!

Мне всегда казалось, что "знания" в различных областях проигрывают личному опыту. Особенно в таком прикладном занятии как аквариумистика.

Сергей Попов :

Информация сомнительная

это — давно известный и научно доказанный факт.

Сергей Попов :

да и мужик который на видео с кои - левый какой то.

видео «с мужиком» использовано для иллюстрации одного из возможных вариантов организации биологической фильтрации.
Вот другой вариант, кстати снятый тем же дядькой

Любомир Гайдамака :

Отличное решения для нитрификации и дегазации воды в пруду. В качестве наполнителей используется: порагласс, керамика Bacteria house (разработка фермы Момотаро).


Относительно «правизны», «левизны», «прямизны» или «кривизны» любого из нас — здравый смысл никто не отменял, а наличие и/или отстутствие каких-либо регалий (справок, свидетельств, дипломов и т.д.) не является гарантией наличия и/или отсутствия знаний в какой-либо области...

ОгнеЛо :

Известно, что только самый тонкий слой биопленки является самым «агрессивным» потребителем аммиака и нитрита. В принципе, те бактерии, которые поселяются на внешних сторонах загрузки, более активно потребляют именно аммиак и превращают его в нитрит. А вот те бактерии, которые находятся в закрытых зонах, являются потребителями нитритов. Так что в комбинации получается очень эффективная плавающая загрузка.

Информация сомнительная, да и мужик который на видео с кои - левый какой то. Такое ощущение,что объясняет малограмотный помощник в отсутствие шефа.

Батёк, видите ли, например, для того, чтобы понять, что посуду из которой ели нужно вымыть, не требуется дожидаться момента, когда эта посуда зарастёт плесенью и/или по ней начнут ползать личинки мух...

Так же не нужно превращать воду в аквариуме из среды обитания во что-то не предназначенное для жизни тех существ, которых мы содержим в аквариуме

Махлин М.Д. В кормовом цехе//Занимательный аквариум :

Что произойдет, если мы засыплем излишек корма в кормушку птиц? Или дадим слишком много червей ящерице в террариуме? В худшем случае они объедятся. И все. А в аквариуме? Тебе никогда не приходило в голову, что избыток корма в аквариуме превратит воду из среды обитания в... суп. Да, да, именно в суп, ведь мотыль или дафния пустят в воду свои соки, - например, сухая дафния уже через 4-5 ч начнет разлагаться.

Вот причина неудач начинающего, неумелого аквариумиста. Хочется все время кормить своих питомцев - они так забавно кушают! А утром посмотрел - в мутной воде все погибло, потому что вода аквариума из среды обитания превратилась в настой из кормов.

Обычно, достаточно того факта, что гидробионты едят и, как следствие, выделяют в среду своего обитания экскременты (мочу и фекалии)... Соответственно, избыток экскрементов превращает среду обитания в навозную жижу... Продалжая аналогию М.Д. Махлина, птичка может улететь в другое место (по этой же причине французский король Людовик XIV вынужден был начать строительство нового замка-резиденции, построить и переехать в него; так появился Версаль — не было в те времена в королевском дворце туалетов и все гадили «по углам и кустикам» и загадили резиденцию до такой степени, что дешевле, включая стоимость строительства замка, оказалось переехать в построенный с нуля новый замок, чем очистить старый), а вот рыбка в аквариуме... никуда уплыть (разве, что в «иной мир») не может!

Чтобы подобные неприятные и ужасные ситуации не случались аквариумисты:
— регулярно подменивают часть аквариумной воды на свежую;
— высаживают достаточное количество растений;
— организуют биологическую фильтрацию.

Так, например, использование некоторых современных наполнителей, служащих субстратом для бактерий, биофильтров

цитата:

dscf3361-001.jpg
allgemein_hxf17kll_de.jpg
allgemein_overview.jpg

позволяет осуществлять эффективную переработку достаточно большого количества растворённых в воде органических веществ, что позволяет при меньшем по размеру фильтре содержать больше рыбы в том же объёме воды.

Любомир Гайдамака :

Общая рабочая поверхность загрузки KNS составляет 836 м2/м3, а закрытая площадь — 494 м2/м3. Говоря простым языком, 100 литров загрузки может переработать продукты распада чуть больше чем 500 грамм корма. Если брать за ежедневную норму кормления малышей 3% от массы тела, то 100 литров загрузки будет достаточно где-то на больше, чем 15 кг малышей карпов кои. И если верить этому калькулятору (калькулятор массы тела карпа), то вес 15 см годовичка составит около 60 грамм, т.е. всего 100 литров загрузки может обеспечивать жизнедеятельность около 250 особей.

Обратите внимание, что наполнитель в фильтр правильно загружать вот в таком количестве

Аватар пользователя Батёк
Россия
Саратов
Сообщения: 1626
ОгнеЛо :

...Итак, у нас в аквариуме появились соединения азота, не приносящие пользу жильцам акварима...

А можно подробнее - по каким признакам, глядя на жильцов аквариума, можно определить необходимость установки био фильтра?

Topic locked