Ускорение запусков биофильтров в аквариумах

Добавил статью: Роман

Дата: 2021-11-24

ЗАПУСК БИОФИЛЬТРА В АКВАРИУМЕ

Важнейшим элементом функционирования аквариумной системы является очистка воды путем механической, биологической и химической фильтрации.

Суть биологической очистки - деструкция органических соединений различными группами гетеротрофных и автотрофных бактерий, населяющих главным образом биофильтры (там сосредоточена их основная масса), а также присутствующих на декорациях, растениях, на поверхности тела рыб и в их организмах, периодически выделяясь в воду.

Таблица 1

В табл.1 представлены основные группы бактерий, участвующих в процессах минерализации, то есть в разложении органических веществ, а также аммония и нитритов (процесс нитрификации).

Основным источником поступления азота в аквариум являются корм, экскременты животных, разлагающиеся остатки растений и др. В результате жизнедеятельности бактерий сложные азотсодержащие соединения превращаются в токсичные для аквариумных обитателей аммоний и нитриты. Благодаря действию бактерий-нитрификаторов происходит процесс переработки этих ядов в куда менее вредные для гидробионтов нитраты.

Таким образом, важнейшей целью при создании нового аквариума является первоначальное формирование биологического фильтра для быстрого и эффективного освобождения воды от продуктов жизнедеятельности и токсичных соединений. Неправильное оснащение фильтра ведет к накоплению аммония и нитритов, что, в свою очередь, может вызвать гибель животных.

Фото японский краб-паук

Поскольку биофильтр -это живая система со множеством полезных микроорганизмов, для того чтобы он начал работать и утилизировать вредные азотные соединения, его необходимо зарядить - в биофильтре должны развиться необходимые колонии бактерий, после чего он заработает на полную мощность. Эффективность биофильтра повышается постепенно, по мере увеличения численности бактерий, и достигает максимума за срок от двух недель до трех месяцев или более (в зависимости от специфики аквариума).

Как известно, на скорость созревания биофильтра в том числе влияет температура воды. Оптимум для микроорганизмов, участвующих в процессе биофильтрации, - 25-30°С. Увеличение температуры па 4°С ускоряет окисление аммония и нитритов на 50 и 12% соответственно. Охлаждение на 1°С снижает темпы окисления аммония на 30%, а при отклонении на 1,5°С скорость окисления нитритов уменьшается на 8% но сравнению с исходным уровнем.

Известно, что при температуре воды 24-27°С «выход на проектную мощность» биофильтра пресноводного аквариума происходит за 14-21 день, морского - за 30 и более дней, для вывода на полную мощность биофильтра холодноводного аквариума при температуре воды ниже 15°С требуется от 2 до 3 месяцев.

МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ЗАПУСКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ

Наиболее очевидный путь - внесение сформировавшихся бактериальных культур. В частности, быстро достичь биологического равновесия в морском аквариуме помогают живые камни, помещенные в саму емкость или непосредственно в биофильтр. Сокращает срок «созревания» и внесение воды (не менее 25%) из действующего аквариума. Аналогичную функцию выполняют грунт из уже сбалансированной системы или использование наполнителя (не менее 10%) работающего биофильтра.

Недостатком перечисленных методов является возможность внесения болезнетворных возбудителей из действующего аквариума. Более безопасно, но не менее действенно внесение готовых бактериальных культур.
Однако такие препараты сравнительно дороги и не всегда подходят по видовому и количественному составу полезных микроорганизмов.

Фото полипропиленовые бактоболлы

Для ускорения «созревания» практикуется также запуск биофильтра при повышенных температурах с дальнейшим охлаждением воды. В данном случае «старт» целесообразно осуществлять при 27-30°С, а после того, как биофильтр начнет работать, плавно понижать температуру на ГС в день до нужного уровня, чтобы бактерии, участвующие в процессе фильтрации, успевали адаптироваться к новым условиям.

Летом 2010 года в Санкт-Петербургском океанариуме планировалось открытие нового - вместимостью 17 тонн - холодноводного аквариума для японских крабов-пауков Macrocheira kaempferi (фото 1). Сложность заключалась в том, что биофильтру в этой системе предстояло функционировать при пониженных температурах.

Для сокращения периода его запуска мы решили использовать заранее подготовленный наполнитель с уже сформированными необходимыми бактериальными сообществами с последующим постепенным понижением температуры до нужного уровня. Для этого параллельно с сооружением нового аквариума приступили к зарядке наполнителя для фильтров.

В этом качестве выступили полипропиленовые бактоболлы фирмы Aqua Medic в объеме 1000 я (03,4 см, площадь поверхности 300 м2/м). Бактоболлы в равных частях поместили в три емкости (объемом 1 т каждая) с интенсивной аэрацией (фото 2).

Там, в воде с Т=30°С, рН 8,3, окислительно-восстановительным потенциалом (ORP) -около 350 mV и плотностью 1,023, в течение месяца и проходила предварительная зарядка наполнителя за счет ежедневного внесения органических добавок и солей аммония и нитритов в концентрации от 1,3 до 3,5 vain. После того как нитрификаторы первой и второй ступеней были сформированы и перерабатывали без остатка весь внесенный аммоний, снизили температуру воды до 25°С.

Когда же аквариум был готов и заполнен водой (Т=23°С), бактоболлы перенесли в биофильтр, состоящий из двух секций: верхней - капельного типа, оборудованной компрессором, - и нижней - погруженного типа.

Предполагалось, что перемещение бактоболлов снизит эффективность биофильтрации, поскольку этот процесс, безусловно, стрессовый для сформировавшейся популяции бактерий из-за неизбежного изменения в новой среде температуры и химического состава воды.

Для проверки жизнеспособности бактерий внесли хлористый аммоний из расчета 1 мг/л. На следующий день его содержание снизилось до 0,25 мг/л, а концентрация нитритов составляла 0,3 мг/л. Стало ясно, что нитрифицирующие бактерии работают.

Теперь нам предстояло постепенно понизить температуру воды до 15°С, после чего можно было заселять аквариум гидробиоитами. К сожалению, в результате непредвиденных обстоятельств наступило резкое охлаждение воды на 6°С (с 23 до 17°С). И это не обошлось без последствий.

Мы вновь прогрели воду до 23°С и «подкормили» бактерий органикой и солями аммония, причем последний перерабатывался быстро - концентрация его не превышала 0,15-0,2 мг/л, из чего следует, что внезапное снижение температуры не принесло значительного ущерба представителям родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Xitrosospira, чего нельзя сказать о бактериях Nitrobacter, Nilrospina, Nitrococcus, так как содержание нитритов за три дня повысилось до 1,5 мг/л.

За последующие 10 дней понизили температуру с 23 до 14,5°С, практически ежедневно «подкармливая» биофильтр из расчета 0,5 мг/л. Содержание аммония не превышало 0,2 мг/л, концентрация нитритов не снижалась, но и не увеличивалась, следовательно, нитрификаторы второй ступени работали, правда, пока не на полную мощность.

Фото график изменения аммония и нитратов

С 19-го ио 47-й день эксперимента количество нитритов упало с 1,5 до 0,2 мг/л и больше не повышалось. Через три дня в аквариум поместили первого краба, а еще через два -стаю морских бекасов Масroramphosus scolopax (фото 3) и остальных крабов.

В дальнейшем температуру понижали на ГС в сутки до 12,3°С - содержание аммония преимущественно не превышало 0,07 мг/л, нитритов - 0,15 мг/л (рис.1).

Таким образом, главным результатом эксперимента можно считать сокращение времени запуска биофильтра холодноводного аквариума с 70-80 до 51 дня. Иначе говоря, использование заранее подготовленного наполнителя для биофильтров со всеми необходимыми бактериальными популяциями, сформированными на поверхности фильтрующего материала, вполне целесообразно.

Вдобавок ко всему выяснилось, что при переносе заранее заряженных бактоболлов в фильтр и резком понижении температуры происходит снижение эффективности биоценоза, образованного бактериями Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, осуществляющих окисление нитритов.

К.БАЖЕНОВА

Журнал Аквариум 2014 №4

Еще по этой теме:

Фильтрующие материалы

Фильтрующие материалы ANTI-PHOSPHATE и ANTI-NITRATE

Просмотров: 272

Комментарии к этой статье:

Добавить ваш комментарий: