» amania - все о том КАК сделать аквариум с растениями

наполнители и промывка

Создавая Nature Aquarium очень важно обеспечить достаточную¬ биологическую фильтрацию чтобы в случае приостановки роста растений бактерии в фильтре успевали перерабатывать весь аммоний NH4 и нитрит NO2 в нитраты NO3 лишая водоросли главного стимулятора роста. Для этого нужен надежный высокопроизводительный канистровый фильтр¬ и подходящий биологический наполнитель.

Наполнители в фильтрах ADA при запуске аквариума укладываются следующим образом:

· в самом низу слой кубиков из поролона с крупными порами как механический префильтр и для разбивания потока
· ADA NA CARBON (1/3) - высокоактивированный уголь с адсорбционной способностью в 5-20 раз больше чем обычный активированный уголь. Особая обработка гарантирует минимальное влияние на pH воды
· ADA BAMBOO CHARCOAL (1/3) - особым образом обработанный древесный уголь из бамбука для адсорбции избытка питательных веществ из воды и улучшения её прозрачности. Пористая поверхность даёт хорошую циркуляцию воды предотвращая заиливание и служит местом поселения нитрифицирующих бактерий
· верхний слой ADA BIO RIO (1/3) - мелкий вулканический гравий с очень пористой поверхностью для поселения колонии нитрифицирующих бактерий
Все слои отделяются друг от друга при помощи ADA PALM NET - специально обработанная кора пеньковой пальмы, которая традиционно используется для фильтрации питьевой воды. Понижает pH и жесткость.
Ранее в руководстве ADA упоминались только закладка BIO RIO, BAMBOO CHARCOAL, и PALM NET.
Смотри каталог Система фильтрации/Filtration System, и детальное описание канистровых фильтров ADA¬.

То есть по ADA общее правило порядка укладки наполнителей при запуске аквариума такое (снизу вверх):
- префильтр (керамические кольца, поролоновые кубики, пластиковые биошарики и т.п)
- активированный уголь
- древесный уголь (бамбуковый)
- биосубстрат (лава 5-8мм).
Позднее уголь заменяется на бионаполнитель по особому правилу...

ADA в руководстве на adaeuro.com¬ рекомендует при запуске аквариума положить в фильтр активированный уголь, который нельзя удалять как только закончится его способность адсорбировать (через неделю-две).

Своевременная и правильная замена активированного угля в фильтре на бионаполнитель - важнейшее правило запуска Nature Aquarium.

"Физическая и биологическая фильтрация.
Фильтры можно разделить на две категории - физической фильтрации и биологической. Физические фильтры используют активированный уголь и цеолит¬ для удаления аммиака и нитрата из воды. Обычные биологические фильтры используют микроорганизмы которые нитрифицируют аммиак NH3 и нитриты NO2, тем самым преобразуя их в менее вредные нитраты NO3 при помощи окисления. Оба метода имеют свои преимущества, и во многих аквариумах с растениями используются одновременно. На ранних стадиях, пока нитробактерии не полностью колонизировали бионаполнитель фильтра, можно положиться на физическую фильтрацию активированным углем. Но вместо того чтобы использовать только активированный уголь, уложенный в нижней части фильтра грубый, крупнозернистый фильтрационный материал будет не только захватывать большие частицы загрязнений, но и одновременно подпитывать нитробактерии подготавливая для 100% биологической фильтрации. Активированный уголь теряет свою способность фильтровать через одну или две недели. К этому времени нитрифицирующие бактерии будут в нем процветать.
Теперь очень важно понять время перехода с физической на биологическую фильтрацию.
Уголь не нужно сразу удалять для перехода на биологическую фильтрацию, потому что колония нитробактерий на грубой поверхности нижнего слоя не будет достаточно сильной чтобы самостоятельно производить биофильтрацию аквариума. Если уголь убрать, баланс будет нарушен, и начнется массовый рост водорослей и гибель рыб. Бактерии в обоих наполнителях делали свое дело до этого момента, в той степени в которой было нужно. Следовательно, уголь может использоваться и далее, но уже в качестве субстрата для биологической фильтрации. Один из недостатков угля в том, что это очень мелкий материал, который нужно периодически очищать для предотвращения блокирования тока воды через него, так что его обычно заменяют на фильтрационный материал подходящий для колонизации бактериями.
Точного и быстрого правила когда уголь нужно заменять на бионаполнитель нет, и судить о подходящем моменте сложно. Обычно активированный уголь следует заменять в тот момент когда он засорится второй или третий раз. Будет уголь промыт или заменен, бионаполнитель промывать нельзя пока весь фильтр полностью не перейдет на биологическую фильтрацию."
(www.vectrapoint.com)

Если использовать стартовую культуру нитрифицирующих бактерий Nitrospira (Marineland BIO-SPIRA©, TetraAqua® SafeStart, Hagen Cycle 2) или же культуры гетеротрофных бактерий (Tetra Bactozym, Dupla Baccies, HAGEN Nutrafin Waste Control, HAGEN Cycle Sludge Remover). колония бактерий достаточной мощности сформируется гораздо быстрее - за 10дней. Но, так как избыток органики в молодом аквариуме все равно будет не менее месяца, активированный уголь в этот период убирать не стоит.
^

Бионаполнители.

По завершении срока действия активированного угля и стабилизации аквариума он заменяется на биологический наполнитель для поселения культуры бактерий. Главными характериситиками биосубстратов являются площадь поверхности и способность не засоряться механической взвесью в воде. Некоторые виды наполнителей представлены ниже.

Лава
Для фильтров используют лавовый гравий размером 25мм и мельче. ADA Bio Rio имеет размер гранул ~8мм.
Площадь лавы около 25м2 на 1 литр (по другим данным 315м2 на грамм). Может содержать фосфаты, тяжелые металлы и силикаты. Требует очень хорошей промывки перед использованием. Выделение силикатов может привести к росту водорослей.
Забивается медленно. При промывке может сильно "пылить".

Hagen BioMAX* (он же Fluval BioMax и AquaClear BioMax)
Керамические трубки, немного похож на Siporax, но не такой мелкоопористый.
Материал имеет площадь поверхности 9.2м2 на грамм объема, а кольца из него - 1350м2/л. Очень легкий, что важно для больших фильтров. В комплекте два сетчатых мешка и детальная инструкция. В пачке весом 325г ($8) около 1л. Укладывать в фильтр самым верхним слоем - совершенно не нужно заполнять им все корзинки! Долго не забивается. Легко крошится, но это не влияет на его эффективность.

Eheim Effisubstrat
Его более новый вариант - EHEIM SUBSTRATpro с округлой формой зерен для улучшения движения воды в канистре. Он изготовлен из вспененного (cintered) стекла особой структуры с открытыми порами. В стекло-эпоксидные частицы вдувается воздух создающий микроскопические пустоты размером 5-50nm которые очень подходят для колонизации бактериями. Химически инертен. Площадь поверхности 450м2/л. Стоимость: 1л коробка $9, 2л коробка $18, 5л коробка $32.
Его недостаток - легко засоряется, требуя хорошего предварительного механического фильтра.
Seachem Matrix™та же лава, но обработанная. Делается из дробленой промытой обкатанной лавы (вроде ADA BIO RIO). Не забивается, можно промывать, очень тяжелый.

Sera Siporax
Стекло вспенивается газом при высокой температуре, затем формируются трубочки Ø25мм и длиной 30мм в большим отверстием посередине. Идеален для поселения колонии бактерий. Площадь его поверхности около 210м2 на 1 литр.
Преимущество - не забивается. Отлично подходит для канистровых фильтров. Имеет очень хороший газовый обмен.

Итак, самым эффективным бионаполнителем является Hagen BioMAX. Он лучше Eheim Ehfisustrat тем что долго не забивается, и имеет значительно большую площадь поверхности. Но стоит ли использовать высокоэффективные бионаполнители, ведь бактерии в фильтре и растения являются конкурентами за аммиак/аммоний¬? В определенной степени да, поскольку основной причиной всплеска роста водорослей является избыток аммония NH4+, в этом смысле он гораздо "эффективнее" чем нитрат NO3.

Чем же обусловлен выбор бионаполнителя канистрового фильтра для Nature Aquarium?
Эффективность биологической фильтрации¬ зависит от оборота воды через фильтр и площади поверхности биологического наполнителя - чем она больше, тем больше может поселиться бактерий, и соответственно эффективней будет биологическая фильтрация. Традиционно используют фильтры с намного меньшим оборотом воды через фильтр, и бионаполнитель с максимально возможной площадью поверхности. В Nature Aquarium используются значительно большие обороты воды¬ чем общепринято, так как роль фильтра не столько выполнять биофильтрацию, сколько обеспечивать максимально эффективную очистку от взвеси и хорошую циркуляцию воды в аквариуме, а основную часть аммония потребляют растения еще до его окисления бактериями до NO3.
Важно выбрать такой бионаполнитель, который минимально подвержен заиливанию. Подойдет бионаполнитель с умеренной площадью поверхности и максимально устойчивый к загрязнению механической взвесью - пористая лава. В фильтрах ADA используется наполнитель ADA Bio Rio - довольно крупный гравий (~8мм) из лавы. Можно использовать лаву EHEIM Ehfilav, Seachem Matrix™ или Fluval. Лава Hydor слишком мягкая.

Earth Pellets
Специальный пористый наполнитель Earth Pellets от HDL для использования с бактериями Bacteria Right Now!¬ в аквариуме с растениями. Его площадь поверхности 2300м2 на грамм. Может быть заменен на другой.
^

Наполнители для химической адсорбции.

Для Nature Aquarium химические адсорбенты применяются исключительно на начальной стадии создания аквариума (setup¬) первые месяц-полтора. Они имеют разное назначение. Попробуем выяснить для чего нужен каждый из них, и каков сегодня выбор таких наполнителей.
При запуске аквариума всегда стоит использовать адсобребнт. Он будет впитывать избыток органики, и немного нитратов и фосфатов. Особенно важно использовать адсорбенты при закладке аквариума с использованием ADA Aqua Soil¬ так как он поначалу выделяет большое количество NH4+ и NO3.

Активированный уголь
Активированный уголь производят прокаливая без доступа кислорода органические материалы до их разложения до чистого углерода – кокосовую скорлупу, древесину или кости. Действует 1 месяц.

• Не путайте активированный уголь (active carbon) с древесным углем (charcoal). Они имеют разные свойства и назначение! Для удаления нитратов NO3 или аммония/аммиака NH4/NH3 активированный уголь НЕ применяется.

"Самый известный химический адсорбент – активированный уголь. Активированный уголь (active carbon) должен иметь гранулы размером со спичечную головку. После промывки и сушки он должен быть матовый, а не блестящий. При погружении в воду должен зашипеть. Он также должен поначалу плавать. Будьте внимательны, не путайте с древесным углем (charcoal), потому что он тоже матовый, плавает, но не шипит при погружении в воду. Древесный уголь обычно очень мягкий, легко крошится между пальцами, и обычно имеет размер гранул с горошину. Хороший активированный уголь твердый, но хрупкий, на ощупь твердый, не крошится, но разламывается пальцами. Не весь активированный уголь одинаков. Самый доступный активированный уголь предназначен для экономичной очистки воды, обычно из дерева или скорлупы орехов. Это неплохой карбон, но можно поискать и более качественный.
Лучший активированный уголь производят из битуминизированного каменного угля. Он имеет высокую пористость и малую плотность. В нем также должно быть мало золы для минимизации влияния на pH воды.
Большинство активированного угля нужно промывать перед использованием. Он хрупкий и крошится при транспортировке, покрываясь угольной пылью.
Любой активированный уголь выделяет в воду фосфаты, несмотря на обратные утверждения производителей, и использовать для аквариума нужно только те, что выделяют его наименьшее количество.
Активированный уголь поглощает небольшое количество аммония, нитрита и нитрата, но для большинства аквариумов понадобится целый большой тазик угля чтобы поглотить достаточное количество нитратов. Главное его назначение – адсорбировать органические соединения. Эти соединения придают воде желтизну. Он поглощает растворенные остатки пищи, жир, и мельчайшие частицы ила." ([1] FNZAS - Aquarium filtration, Part 3)
Катионы K+, Na+, Ca+, Mg+, сульфаты SO4, нитраты NO3, имеют очень высокую растворимость и практически не адсорбируются, то есть активированный уголь не влияет на жесткость воды и доступность калия. Он также плохо адсорбирует нитрат NO3, аммоний NH4, Fe, Na, борную кислоту. Очень хорошо адсорбирует йод - по этому параметру даже определяют площадь поверхности угля. Адсорбирует хлор и немного хлорамин. За счет значительной адсобрбции растворенной органики понижает количество образованного аммония NH4, образование нитратов NO2, заметно снижает BOD и COD.

Seachem Purigen™*
Purigen™ это уникальный макро-пористый синтетический полимер который удаляет растворимые и нерастворимые вещества со скоростью и емкостью адсорбции в пять раз выше других адсорбентов. Имеет все преимущества активированного угля, но не имеет его недостатков. Адсорбирует примерно в три раза больше органики на единицу объема, занимая намного меньше места в фильтре. Purigen™ имеет самую высокую емкость адсорбции органики на рынке. Один литр Purigen™ очищает аквариум объемом до 4000л до шести месяцев. В отличие от других ионообменных адсорбентов которые быстро теряют способность поглощать органику от заполнения емкости адсорбции ионами металлов, Purigen™ игнорирует элементарные соединения и имеет очень высокую избирательную способность поглощать азот-содержащую органику. Элементарные соединения которые он практически НЕ адсорбирует - это в том числе и удобрения которые мы вносим в аквариум с растениями - катионы/анионы NO3-, PO4-, K, Fe3+, Mg+, Ca+ и пр. растворенные в воде макро/микроэлементы, поэтому Purigen не влияет ни на наличие микро/макроэлементов, ни на жесткость воды. Подобное свойство имеет и активированный уголь¬. Благодаря такой избирательности Purigen™ можно использовать во время лечения рыб - медикаменты адсорбированы не будут. Адсорбируя азот-содержащую органику он значительно снижает рост водорослей потому что снижает образование аммония + нитратов и отнимает у водорослей органику которую они потребляют гораздо легче чем неорганические удобрения. Крайне выгоден при запуске аквариума/вспышках водорослей! Имея емкость в несколько раз выше чем любой активированный уголь, он занимает в фильтре места в десять раз меньше - биосубстрата в фильтре будет больше, и колонизация бактериями гораздо быстрее.
Purigen™ можно регенерировать до 30 раз путем погружения на 24 часа в раствор отбеливателя (гипохлорита натрия - sodium hypochlorite NaClO) средней концентрации. Используйте неметаллический контейнер. После этого тщательно промыть и замочить в растворе дехлоратора на 8 часов, доза 2ч/л на стакан воды. Перед закладкой в аквариум он не должен иметь запаха хлора. Что касается механизма адсорбции органики и регенерации отбеливателем, органика при этом хлором не разрушается: "Отбеливающий раствор органику не удаляет. В то время как подобного рода смолы имеют ограниченную емкость адсорбции органики, процесс регенерации в отбеливателе только замещает удаленные ионные соединения. Он не разрушает большие органические молекулы которые были удалены (из воды), что является главной функцией адсорбционных смол для органики." (Seachem) Таким образом Purigen™ только притягивает большие органические молекулы как магнит, а потом при регенерации они просто "отлипают" без разрушения, и замещаются на ионы Na из отбеливателя. Затем свободная органика просто смывается водой, а хлор нейтрализуется дехлоратором. Это ключевое отличие Purigen от всех остальных адсорбирующих смол. Ресурс регенерации заканчивается когда он сначала становится беловатым, а потом темно коричневым или черным. Снижение степени восстановления происходит примерно с восьмого раза.
Стоит Purigen™ довольно дорого, но значительно дешевле традиционного (в 7-8 раз) если сравнить длительные затраты. 250 грамм Purigen имеют поглощающую способность 700-800гр активированного угля. Стоит Purigen $52 за 250гр. Активированный уголь $18. Так как уголь не регенерируется, его понадобится во много раз больше. Purigen™ же можно регенерировать 25-30 раз по цене $0.50 за раз. Перед использованием его нужно слегка промыть. ([1] (NZAS - Aquarium filtration, Part 3)
Опыт использования этого продукта показал, что он может адсорбировать некоторое количество жидких удобрений из воды, но это не существенно так как для очистки воды достаточно 3-4 дней. После этого его можно переставить в другой аквариум. По отзывам пользователей он отлично устраняет пожелтение воды от коряг или ADA Aqua Soil.
Хотя Seachem Excel™ / глутаровый альдегид¬ органическое соединение, Purigen™ его НЕ адсорбирует (ответ техподдержки Seachem). Его версия c меньшей емкостью адсорбции - Seachem HyperSorb™, он был выпущен раннее Purigen™. (I am curious to the similarities and differences of HyperSorb™ and Purigen™).
Хватает его очень надолго - 100мл в аквариуме объемом 100л истощится через 4-6 месяцев.
Единственная альтернатива для механического удаления органики - сито EstroSieve¬ в сампе¬, или микронный фильтр в Ocean Clear требующий очень высокого давления помпы и еженедельной промывки. Есть и биологический метод - HMF¬ и другие вариации на тему (пока держу в секрете).
Purigen™ просто незаменим при фотографировании аквариума. Если вы думаете что у вас "кристально прозрачная вода" от (микронной фильтрации, UV-стерилизатора, подачи CO2 в виде микропузырьков¬) - попробуйте Purigen™, и вы увидите насколько вы ошибались... Извлеките максимум из своего ультрапрозрачного low-iron стекла¬.
Не используйте для Purigen™ дехлораторы и кондиционеры содержащие амины (Nutrafin Aquaplus) или пленкообразующие вещества - это испортит Purigen™! Можно использовать дехлоратор JBL Botopol® Plus, JBL Cleanol®.

Zeolite*
Предназначен для удаления аммония и нитратов. Использовать его стоит только при запуске нового аквариума. Это самый обычный природный цеолит который можно приобрести в магазине для садоводов в несколько раз дешевле чем у аквариумных компаний. Цеолит¬ имеет высокий CEC¬ и является очень хорошей добавкой в субстрат значительно улучшающей рост растений. Промывайте перед использованием, так как он может сделать воду в аквариуме мутной. Адсорбрует в основном аммоний NH4 и действует около одного месяца.

Nitrazorb(Aquarium Pharmaceuticals)
Специально разработан для удаления нитратов. Регенерируется.
^

Итак, самыми лучшими адсорбентами органики и аммония для сада под водой являются Seachem Purigen™, активированный уголь ADA, древесный уголь ADA, и цеолит. Предпочтение следует отдавать Seachem Purigen™ так как он самый быстрый и эффективный, многократно регенерируемый простым отбеливателем, занимает крайне малый объем в фильтре, незаменим для очистки воды при фотографировании аквариума, и является восполнимым синтетическим и легко утилизируемым материалом. Самый худший выбор это очень ценный и невосполнимыый природный минерал цеолит¬. Его лучше использовать как добавку в грунт.

Не забывайет что значительную долю органики можно удалить и механическим способом. Лучшим тонким фильтром является JBL SymecMicro, он удаляет даже цветение воды¬. Можно использовать и обычный полиэстеровый ватин (polyester batting, "синтепон") как верхний слой в канистровом фильтре, или же микронный фильтр (micron bag, мешки с ячейкой 5 микрон, используют для морского аквариума) повесив мешок на выходе из трубки фильтра в аквариуме или на трубе стока воды в самп¬. Особенно важно использовать такую фильтрацию при запуске аквариума или после пересадки растений/перемещения декора. Мешок из микронного фильтра для этой цели подходит идеально т.к. не придется каждый раз открывать канистровый фильтр и всегда видна его загрязненность. Промывать тонкий фильтр нужно каждую неделю! После восстановления баланса тонкий фильтр лучше удалить чтобы он не снижал оборот воды через фильтр, оставив вверху механический фильтр средней плотности.

Т.Амано при запуске аквариума использует сразу два адсорбента для органики и общей очистки воды - активированный уголь (activated carbon) и древесный уголь (charcoal). ADA NA CARBON можно заменить любым активированным углем известных фирм - Sera, JBL, Eheim и пр. Самыми эффективными для удаления органики можно считать регенерируемый и быстродействующий синтетический активированный уголь Seachem Purigen™, для удаления аммония - обычный цеолит¬ сельскохозяйственного назначения.

Укладка наполнителей при запуске аквариума по ADA:
- в самом низу уложить поролоновую губку
- 1/3 поглотитель органики, любой активированный уголь или Seachem Purigen™
- 1/3 в средний - адсорбент аммония или нитратов, например цеолит или Aquarium Pharmaceuticals Nitrazorb
- 1/3 пористый бионаполнитель (мелкая лава, Hagen Biomax, Eheim Ehfisustrate), поверх которого положить поролоновую губку, а если есть цветение воды - еще и мелкий механический фильтр типа синтепона.
В маленьком фильтре обычно только две корзинки, поэтому в верхнюю лучше положить смесь активированного угля с цеолитом. Позднее уголь заменить на бионаполнитель следуя рекомендациям Aqua Journal¬.

Промывка канистровых фильтров.

Фильтр очищает воду от органики, задерживая ее в фильтрационном материале, частично разлагая, но вовсе НЕ удаляя ее полностью из замкнутой аквасистемы. Задержанная органика далеко не вся разлагается минерализацией в фильтре, и все больше и больше накапливается - удалить ее можно только промывкой наполнителя фильтра!
Канистровые фильтры¬ нуждаются в промывке наполнителя один раз в один-три месяца в зависимости от модели и биологической нагрузки аквариума, но будьте внимательны - следите за интенсивностью тока воды из выходной трубки. Дело в том, что при наличии в аквариуме зеленых нитчатых водорослей они регулярно отмирают и забивают шланг забора воды из аквариума. Регулярно прочищайте шланг, не реже чем раз в одну-две недели. Когда водоросли исчезнут полностью, можно чистить реже.
Промывать следует только 2/3 объема наполнителя в аквариумной или дехлорированной воде. В худшем случае промывайте отстоянной не менее трех суток водопроводной водой комнатной температуры. Оставшаяся в фильтре треть наполнителя на 100% сохранит живой культуру бактерий и будет служить источником быстрого восстановления популяции бактерий в промытой части наполнителя. Промывать наполнитель для механической очистки нужно более часто и тщательно.

Промывку фильтра делайте при очередной подмене воды. Перед промывкой фильтра почистите стекла аквариума, подрежьте растения, удалите если есть водоросли. Подмените воду, обязательно дайте фильтру несколько часов чтобы отфильтровать взвесь, и только после этого промывайте наполнитель.

При подменах воды не отключайте фильтр дольше чем на 10 минут! За 20-30 минут половина культуры бактерий в фильтре погибнет, концентрация аммония¬ быстро увеличится, и вы получите вспышку водорослей. Если нужно убрать фильтр на длительное время, подключите его к ведру с водой и вносите пару гранул карбамида (мочевина) или несколько капель нашатырного спирта в день. Так фильтр можно держать недели и месяцы - колония бактерий будет в полном порядке. Подробнее см. сайклинг без рыб¬.

После промывки фильтра до восстановления его биологической мощности следует ограничить кормление рыб. Это занимает примерно неделю. Если вы переусердствовали или потребовалась сильная очистка биологического наполнителя фильтра, гораздо быстрее восстановить культуру нитрифицирующих¬ бактерий в фильтре поможет внесение Marineland BIO-SPIRA©¬, TetraAqua® SafeStart (Hagen CYCLE 2 ?), а восстановить популяцию гетеротрофных - FRITZ-ZYME #360 Gravel Cleaner, Tetra Bactozym, Dupla Baccies, HAGEN Nutrafin Waste Control¬ (HAGEN Cycle Sludge Remover), Tetra BIOCORYN H3, Hagen B-Clear, JBL Filterstarter, Sera Nitrivec.
^

[1] "Aquarium Filtration" by Warren Stilwell, [https://www.fnzas.org.nz/articles/technical/filtration/]
Revisiting Activated Carbon by Dr. Timothy A. Hovanec