Jak funguje biologické čištění vody ve filtru?

Každá filtrace je mimo toho, že zachycuje hrubé nečistoty, založena na biologickém čištění vody pomocí bakterií. Přestože je pravděpodobně nikdy neuvidíte, důkazy o jejich činnosti můžete pozorovat ve vašem jezírku každý den.
Filtračních bakterií je mnoho druhů a ke svému životu potřebují, mimo kyslíku, také čpavek a dusitany (jako zdroj energie), uhlík (jako potravu) a některé i dusičnany (jejich rozkladem získávají nutný kyslík). Všechny tyto látky dokáží filtrační bakterie využít z vody, protékající filtrem. Vyskytují se ve všech prostředích - jsou v půdě, vzduchu i ve vodě a ve velmi krátké době osídlí samy jakékoliv noví prostředí, které je jim nabídnuto. Stejně jako ve všech prostředích, tak i ve vodě se aktivně pohybují (mají k tomu dokonce uzpůsobenou i část těla), ale jejich nejpřizozenější vlastností je vytvářet na všech možných površích kolonie, tzv. biofilmy. Preferují tmavá, či zastíněná místa, proto se jim v různých filtrech tak daří. Podle způsobu jejich života se dělí na aerobní (potřebují k životu kyslík) a anaerobní (mohou žít i bez kyslíku, respektive dokáží jej získat rozkladem látek ve vodě, které jej obsahují). 


Základní životní podmínky pro maximální růst bakterií

Prokysličení vody
Spotřeba kyslíku při činnosti aerobních bakterií je poměrně velká. K rozložení jedné molekuly čpavku spotřebují čtyři molekuly kyslíku.

Filtrační procesy se úplně zastavují při poklesu úrovně kyslíku na 2 mg/l vody. Pravděpodobnost tak nízkého nasycení je však malá, protože by začaly hynout i ryby v jezírku. Mohlo by k němu ale dojít ve velkých filtrech s pomalu proudící vodou, které by bylo nutné provzdušňovat.

Zajištění dostatečné úrovně prokysličení vody ve filtraci, se liší podle typu filtru a způsobu, jakým čistí vodu. Bakteriím ve většině kvalitních filtrů stačí k dobrému fungování kyslík, obsažený v protékající vodě. Aby tomu tak bylo, je nutné využívat maximální, výrobcem uváděný, průtok filtrem. Samozřejmostí je 24 hodinový provoz cirkulace vody. Dodatečné prokysličení vody ve filtrech pomocí kompresoru není na závadu, ale umístění vzduchovacích kamenů ke dnu filtračních komor s sebou nese neustálé víření kalů, které by zde měly sedimentovat. Filtry provzdušňované kompresorem následně hůře zachytávají pevné částice, čemuž lze předejít pouze dokonalým předčištěním vody (např bubnovým nebo štěrbinovým filtrem), případně kameny umístit jen do poslední filtrační komory.

Plochy filtračních materiálů
Cílem při výběru nejvhodnějších materiálů pro biologickou část filtrace je získat z daného objemu filtrační komory co nejvíce plochy, která bude osídlena bakteriemi. Proto je povrch a vnitřní struktura těchto filtračních médií (nosičů) členitá, s mnoha výstupky a nerovnostmi, navyšujícími celkovou plochu materiálů. Zároveň musí být zachována průchodnost pro vodu, přinášející kyslík a potravu. Tyto speciální materiály (biomolitan, Aquarock) se umisťují do posledních filtračních komor, kde by se již neměly vyskytovat hrubé nečistoty, které zanášením snižují využití všech ploch.

Stabilní úroveň pH
Stabilita pH je zajištěna jen při správné úrovni uhličitanové tvrdosti vody (KH). Její úroveň by měla být mezi 5 až 8 ppm. Uhličitanovou tvrdost vody lze snadno kontrolovat pomocí testovacích proužků (QuickStick 6v1). V  případě naměření nižší úrovně KH než je 5 ppm ji lze opět snadno a dlouhodobě upravit pomocí vhodných přípravků (Teich Stabil). V důsledku činnosti odpovídajícího množství aerobních bakterií ve filtru je čpavek (NH3) přeměněn na dusitany (NO2) které jsou ale pro ryby, tak jako čpavek, jedovaté.

Zdroj potravy
Bakterie, kterých se využívá k biologickému čištění vody v jezírku, využívají jako zdroj energie čpavek nebo dusitany, pro svůj růst a rozmnožování však potřebují také uhlík. Dostatečné množství uhličitanů ve vodě je zajišťuje správná úroveň uhličitanové tvrdosti vody (KH).  Úroveň KH je tedy důležitá nejen pro stabilitu pH, ale také pro fungování bakterií. V první fázi filtrování vody bakterie využívají čpavek (NH3), který svou činností rozkládají na dusitany (NO2).

Čpavek se do vody dostává ze dvou zdrojů - z krmiva, kterým ryby krmíme a ryby jej také vylučují jako odpadní produkt jejich metabolismu. V 1 gramu běžného krmiva pro koi je obsaženo přibližně 40 mg čpavku (NH3). Ryby se čpavku zbavují žábrami. Jeden kilogram váhy koi vyprodukuje za 1 hodinu 30 mg čistého čpavku. Přestože velmi malá (neměřitelná!) úroveň NH3 ve vodě jezírka neustále zůstává, všechen ostatní, pro ryby jedovatý čpavek, musí bakterie rozložit. 

Minerály a stopové prvky
K tomu, aby mohly nitrifikační a denitrifikační bakterie účinně fungovat, potřebují nejen kyslík a živiny, ale také minerály a stopové prvky. Vyjádřeno v přibližném poměru - na přeměnu 1 dílu čpavku je potřeba 7 dílů různých forem uhličitanů, minerálů a stopových prvků a 4 díly kyslíku. Z toho vyplývá, že aby mohl filtr pracovat na 100%, musí toto vše být obsaženo v dostatečné míře v jezírkové vodě. Minerály a stopové prvky (vápník, sodík, draslík, magnézium, železo, uhličitany, atd.) jsou obsaženy v čerstvé vodě, kterou do jezírka připouštíme po čištění filtrace, vysávání, nebo když doplňujeme odpařenou vodu. Problematická je ale různá úroveň výskytu těchto látek v připouštěné vodě a každé jezírko má také jinou spotřebu (velikost filtrace, počet a druhy ryb, atd.).
Protože každé zahradní jezírko je uměle vytvořené prostředí, které je na nás zcela závislé, přidáváním přípravků které obsahují minerály a stopové prvky, můžeme jen doporučit. Velikost těchto částic se pohybuje 1 - 2 µm (jsou menší nebo stejně velké, jako bakterie) a jsou zastoupeny ve speciálních jílovitých půdách, které se těží na různých místech po celém světě. Nejbohatší a nejpoužívanější jsou speciální půdy z nalezišť v USA a Japonsku. V naši nabídce je najdete ve výrobcích 
FOK Biofactor a Montmineral

Biologický rozklad škodlivých látek v jezírku probíhá ve třech základních fázích.

1. fáze: Aerobní bakterie jsou nezbytné pro první fázi čištění vody ve filtru, která se nazývá nitrifikací. K této části filtrace se využívají bakterie rodu Nitrosomonas. Kmeny těchto bakterií se vytvoří poměrně brzy (cca po 14 dnech) a mají-li vhodné podmínky, začnou rozkládat čpavek (NH3) na dusitany (NO2). 

2. fáze: Druhá fáze filtrace vody probíhá také pomocí aerobních bakterií a to rodu Nitrobacter a Nitrospira. Na rozdíl od bakterií první fáze, které začnou rozkládat čpavek a množit se ihned po osazení jezírka rybami, rozvoj bakterií druhé fáze probíhá mnohem pomaleji. Tyto bakterie totiž rozkládají dusitany (NO2), které se ve vodě teprve musí vytvořit jako důsledek činnosti bakterií, rozkládajících čpavek. Bakterie druhé fáze tedy přeměňují dusitany (NO2) na dusičnany (NO3). Dusičnany již nejsou pro ryby jedovaté, avšak jejich zvýšená koncentrace způsobuje potíže s růstem, zabarvením a množením, zvláště u mladých ryb. Je rozhodně žádoucí držet obsah dusičnanů v jezírku na co nejnižší úrovni. Mimo to, že způsobují problémy rybám, slouží totiž jako hlavní potrava pro všechny druhy řas.

3. fáze: Při třetí fázi filtrace vody dochází k přeměně dusičnanů v neškodný, volný dusík (N2), který jako plyn odchází při filtrování do atmosféry. Využívají se k tomu bakterie,  které  dokážou při nedostatku kyslíku ve vodě využít kyslík, který tvoří součást různých látek, včetně dusičnanů. Takové bakterie patří mezi anaerobní. Pro filtraci je důležité, že bakterie rodu Pseudomonas, Rhodobacter a jiné, dokážou využít kyslík z dusičnanů (NO3) a Fosfátů (PO4) a to tak, že odebráním tří molekul kyslíku z (NO3) nebo čtyř molekul kyslíku z (PO4), rozloží tyto látky na neškodné prvky. Zabezpečují tedy nejen rozklad dusičnanů, ale redukují i fosfáty, které se do vody dostávají spolu s krmivem a z rybích exkrementů. Fosfáty slouží jako potrava pro rostliny a řasy a jejich nadbytek je nežádoucí. Proces při kterém se dusičnany ve filtraci mění na volný dusík se nazývá denitrifikací.

Při použití správné filtrační techniky můžeme dosáhnout velmi kvalitního nitrifikačního procesu. Problémem zůstává proces denitrifikace, pro který by bylo nejvýhodnější použít velmi hustě a jemně pórovitý filtrační materiál, který je uložený ve vodě s velmi nízkým nebo žádným obsahem kyslíku. U těchto materiálů (např. Zeolit, Aquarock, Ogata cristal Bio) je však nutné udržovat jejich poréznost. Nezanesené musí zůstat velmi drobné mikropóry, uvnitř kterých žijí denitrifikační bakterie, v prostředí s minimem kyslíku. Tyto bakterie jsou zásobovány dusičnany vznikajícími jako produkt nitrifikačních bakterií, žijících na povrchu těchto pórovitých materiálů. Pro proces denitrifikace se využívají poslední komory filtračních zařízení, kde předpokládáme relativně čistou vodu s malým obsahem kyslíku. Dosáhnout v posledních komorách čisté vody bez drobných částeček, které by nezanášely jemně porézní filtrační média, je však velmi těžké. Vše o dusičnanech a možnostech jejich redukování se můžete dočíst v článku ,,Dusičnany a jejich redukce v zahradním jezírku."

Co tedy můžeme udělat pro správně fungující prostředí ve filtraci?

1) Nepodcenit volbu odpovídající filtrace. Velikost a druh filtru je pro každé jezírko zcela zásadní.
2) Co nejdokonaleji předčistit vodu v komorách před biologickou částí filtrace - bubnový filtr, předfiltr, kartáče, vortex.
3) Používat správné filtrační materiály podle pořadí komor při průtoku vody filtrem - kartáče, biokuličky, molitan, japonská rohož.
4) Používat a doplňovat filtrační bakterie.
5) Nepodceňovat pravidelné čištění filtrace. Biologické čištění může naplno fungovat pouze pokud jsou materiály a filtrační komory pravidelně zbavovány usazenin a nečistot.
6) K čištění filtru nepoužívat chlórovanou ani tlakovou vodu. Kal z filtračních materiálů je nutné pouze uvolnit propláchnutím. Dokonalé vymývání, případně chlór ve vodě, omezují množství bakterií.
7) Pravidelně kontrolovat parametry vody v jezírku - testovací papírky QuickStick 6v1.
 

Důležité pojmy

Aerobní bakterie bakterie potřebující ke svému životu kyslík
Anaerobní bakterie bakterie žijící v prostředí bez kyslíku nebo s jeho minimem
Nitrifikace první fáze biologického čištění vody ve filtru, při níž aerobní bakterie přeměňují čpavek na dusitany a dusitany na dusičnany
Čpavek (NH3) jedovatá látka, která je produkována jako odpad rybami, tvoří se také z krmiva, exkrementů a zbytků v jezírku
Dusitany (NO2) jedovaté látky vznikající činností aerobních bakterií při přeměně čpavku v první fázi biologické filtrace
Dusičnany (NO3) látky jedovaté pouze při vyšší koncentraci, vznikají jako produkt při přeměně dusitanů ve filtru, slouží jako potrava pro rostliny, ale i řasy
Denitrifikace druhá fáze biologického čištění vody ve filtru, při níž anaerobní bakterie přeměňují dusičnany na volný dusík
Uhličitanová tvrdost vody (KH) ukazuje schopnost vody udržet stabilní hodnotu pH, optimální hodnota uhličitanové tvrdosti vody v jezírku je mezi 5° až 8° dkH
Fosfáty (PO4) látky vznikající ve filtraci jako odpadní produkt, slouží jako potrava pro rostliny, ale i řasy

 

JEZÍRKA BANAT®, s.r.o. se sídlem Hněvotín 540, PSČ 783 47, Hněvotín, IČ 278 13 070, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Krajským soudem v Ostravě, oddíl C, vložka 52528, odkaz na OR
Copyright © 2019, Jezírka Banat s.r.o.

Největší speciálka v ČR a SR, široký výběr

  • většinu zboží máme skladem a doručujeme do 24 hodin
  • jsme silná společnost s vlastními sklady a kapitálem
  • v kamenné prodejně se můžete na vše důkladně podívat a ihned odvézt
  • profesionální obsluha s praxí Vám vždy poradí
  • balné neúčtujeme, poštovné při objednávce nad 2.500 Kč platíme za Vás
  • nejsme vázáni na žádnou značku, nabízíme jen to nejlepší, co je na trhu
  • máme zkušenosti, neprodáváme jen z katalogu
  • komunikujeme se zákazníky při nedostatcích
  • novinky na trhu - sledujeme nejnovější trendy a technologie
  • rychlé vyřízení reklamace
  • poskytujeme servis a náhradní díly
  • jsme průkopníci v oboru, máme tradici
  • recenze na heuréce
  • mnoho referenčních akcí
  • jezírka nás baví