La filtrazione in acquario
FILTRAZIONE
La filtrazione Γ¨ il cuore pulsante del acquario, su questo non cβΓ¨ dubbio!
Di sistemi di filtrazione ce ne sono di tutti i tipi, basta solo scegliere il sistema appropriato, in particolar modo vorrei approfondire il discorso sul ruolo dei batteri nel filtro e come controllarne lβeccessiva proliferazione
Innanzitutto bisogna distinguere tre tipi di filtrazione: biologica, chimica e meccanica.
Β Filtrazione Meccanica. Si tratta di filtrare lβacqua per eliminare le particelle in sospensione e/o materiali grossolani che si formano in acquario. Il ruolo piΓΉ importante della filtrazione meccanica Γ¨ quello di eliminare non solo le particelle in sospensione e cioΓ¨ rendere limpida lβacqua in acquario ma quello di eliminare le sostanze organiche, le alghe in sospensione ecc. in eccesso.
Ridurre il carico organico Γ¨ molto importante dal punto di vista della successiva depurazione biologica dellβacqua poichΓ© riducendo il carico organico si riduce anche la proliferazione abnorme dei batteri che in quantitΓ elevata, sono utili, ma possono diventare allo stesso tempo dannosi per motivi che spiegheremo piΓΉ avanti.
Β Depurazione Biologica.
Γ quel processo che permette, tramite lβausilio di batteri, di ossidare la sostanza organica disciolta in acqua in modo da trasformarla in sostanze meno tossiche per i pesci.
Questa dizione molto semplificata racchiude miliardi di processi chimico-bilogici che non si limitano solo al ciclo del carbonio, dellβazoto e del fosforo.
La spiegazione esatta di questo processo potrebbe essere:
La depurazione biologica implica lo studio di particolari batteri che compiono un ciclo vitale atto a demolire la sostanza organica ricavandone energia e permettendo il loro completo ciclo vitale.
In pratica si puΓ² dire che, non sonoΒ i batteri ad aiutare i pesci (e lβacquariofilo) a distruggere le sostanze organiche ma, siamo noi acquariofili che indirettamente costruiamo un ambiente che aiuta i batteri a vivere e proliferare ricavandone un vantaggio e cioΓ¨ fare in modo che i batteri distruggano le sostanze organiche in eccesso ottenendo unβacqua idonea ad allevare i pesci.
Questo concetto, ad un primo impatto, puΓ² suonare strano ma, in realtΓ Γ¨ vero. Gli acquariofili sono solo in parte allevatori di pesci e per la stragrande maggioranza allevatori di batteri.
PerchΓ© lo studio?
Di batteri che alleviamo in acquario ce ne possono essere miliardi maβ¦..esiste un certo rapporto di competizione tra di loro, dovuto a tanti motivi di cui alcuni sono:
- Temperatura
- pH
- velocitΓ di crescita del batterio stesso
- Presenza o assenza di ossigeno
- QuantitΓ di ossigeno disciolto
- CapacitΓ di ricavare lβossigeno e/o le fonti energetiche da particolari substrati
- Competizione batterica
- Sviluppo di endotossine e esotossine
Tutti questi fattori e molti altri ,specifici per ogni specie batterica, sono molto importanti per il buon funzionamento di un buon filtro biologico. Ovviamente gli acquariofili controllano indirettamente questi valori ottimizzandoli ai pesci come nel caso di pH, temperatura, ossigeno disciolto, regolazione del flusso al filtro, i cambi parziali Β ecc. ma, le aziende che producono i ceppi batterici per acquari ecc li tengono ben presenti e sempre sotto controllo.
Un esempio pratico Γ¨ il processo di depurazione dei liquami dei comuni depuratori cittadini.
Lavorando a contatto con i batteri e conoscendo le loro necessitΓ di crescita, ho fatto alcune analisi per rendermi conto (la mia era pura curiositΓ ) della reale presenza e della reale quantitΓ di questi batteri nel mio acquario dopo un periodo di vacanza ed in condizioni estreme.
Il risultato allβinizio Γ¨ stato pressochΓ© sorprendente vi spiego perchΓ©:
1.Β Β Β Β Β Β Β I batteri presenti risultavano essere 5000 per litro me ne aspettavo molti di piΓΉ visto che non effettuavo cambi da unΒ mese ed il carico organico era pari a 100 mg/L di O2 come BOD5Β in pratica lβacquario era diventato una fogna (il BOD5 Γ¨ una misura che indica la richiesta biologica di ossigeno necessaria ai batteri per distruggere la sostanza organica in 5 giorni. In acquario si aggira a 15 β 20 e non 100 come nel mio caso!)
2.Β Β Β Β Β Β Β le specie batteriche trovate appartengono a solo 3Β specie diverse: cocchi , enterobatteri, pseudomonas : in realtΓ me ne aspettavo molte di piΓΉ.
La spiegazione a tutto questo e in realtΓ molto semplice Γ¨ lo si puΓ² capire interpretando quanto detto sopra, in relazione alle specifiche del mio acquario (non uso attivatori batterici):
Β·Β Β Β Β Β Β Β Β pH 6.4: non permette la crescita di batteri che preferiscono pH superiore a 7
Β·Β Β Β Β Β Β Β Β Temperatura 24Β°C: limita la crescita dei batteri che hanno un optimum a 37Β°C
Β·Β Β Β Β Β Β Β Β QuantitΓ di ossigeno ridotta: erogo CO2 per le piante
Β·Β Β Β Β Β Β Β Β CapacitΓ di ricavare lβossigeno da altre fonti: nitrati pressochΓ© zero
Β·Β Β Β Β Β Β Β Β Competizione batterica: la specie batterica con maggiori capacitΓ di crescita e assimilazione delle sostanze utili ai processi biologici competono con altri batteri riducendo e/o impedendo lo sviluppo di altre specie batteriche per maggiore assimilazione
Sembra chiaro dunque che i problemi βstraniβ che si possono verificare in acquario come malattie e salti di pH con valori di GH KH ecc. nella norma, possano essere dovuti alla eccessiva proliferazione dei batteri che o per un aumento della temperatura o una carenza dopo unΒ eccessivo carico di nutrienti, Β proliferano eccessivamente e parassitano i pesci. Caso tipico dei problemi che si possono verificare durante i primi mesi estivi.
PerchΓ© lβimpianto UV?
Da alcuni anni i maggiori produttori di accessori per acquari hanno integrato nei filtri le lampade UV; utile accessorio che serve proprio a controllare le eccessive proliferazioni di batteri che si riverserebbero in acquario provocando seri danni ai pesci. che per nostra fortuna accade assai raramente.
Lβimpianto UV aiuta a non far entrare in acquario unβeccessiva quantitΓ di batteri oltre ad uccidere eventuali parassiti e alghe
PerchΓ© i ceppi batterici selezionati?
Per ridurre la proliferazione di batteri che possono essere potenzialmente patogeni, le aziende in campo acquaristico, oggigiorno mettono in commercio ceppi batterici selezionati che hanno una migliore adattabilitΓ allβambiente acquario dunque migliore capacitΓ di crescita e competizione verso altri batteri utili ma indesiderati.
Personalmente non ho mai usato ceppi batterici selezionati nel mio acquario da 140 l, ma li ho utilizzati nelle vaschette di riproduzione dove ho potuto constatare che migliorano di gran lunga lβavviamento e lβefficienza dei filtri nonostante i notevoli carichi di infusori e/o mangimi usati per alimentare gli avannotti.
Concludendo sulla depurazione biologica si puΓ² ovviamente dire che Γ¨ assolutamente necessario tenerlo sotto controllo insieme allβacquario.
Ritengo non necessaria la manutenzione dei cannolicchi per non modificare gli equilibri tra le specie batteriche ma ritengo utile regolare di tanto in tanto il flusso di circolazione che permette di regolare meglio la βsopravvivenzaβ dei batteri in condizioni di aumento o riduzione dellβossigeno cercando di ottenere, nella parte iniziale del filtro, batteri nitrificatori e cioΓ¨ batteri in grado di assimilare ammoniaca e nitriti per ridurli in nitrati, nella parte finale dove cβΓ¨ carenza di ossigeno, batteri denitratori che in condizioni di anossia utilizzano i nitrati per il loro ciclo vitale e ossidare i nitrati presenti in acquario trasformandoli in azoto gassoso.
In pratica riducendo la portata del filtro permettiamo lo sviluppo non eccessivo dei batteri aerobi che per esempio riducono lβammonia prima e i nitriti dopo in nitrati e nel secondo stadio, quando lβossigeno Γ¨ ormai esaurito, aiuteremo i batteri anaerobi a utilizzare i nitrati come fonte energetica, riducendo anche essi.
Utile manutenzione, per il controllo del buon andamento di un filtro biologico, Γ¨ il cambio parziale che riduce il carico organico, le tossine ecc. favorendo e/o limitando la crescita dei batteri.
Depurazione Chimica. Γ quel processo che permette di eliminare le sostanze organiche tramite adsorbimento su materiali quali il carbone attivo e le resine, il primo per le sostanze organiche in generale, le seconde sono specifiche per un determinato tipo di sostanze chimiche quali: nitrati, fosfati, ecc.
Carbone attivo
Si tratta di comune carbone, attivato termicamente secondo un particolare processo, che lascia liberi alcuniΒ βsitiβ nellβatomo di carbonio permettendo lβadsorbimento delle sostanze organiche.
Questo βaccessorioβ Γ¨ molto utile a ridurre tossine, sostanze organiche ecc. ma, Γ¨ anche dannoso dal punto di vista della riduzione delle sostanze utili ai pesci quali tannini e acidi umici (quelli derivati dallβuso della torba), in particolar modo puΓ² ridurre lβeffetto chelante dei biocondizionatori perchΓ© le varie forme di EDTA sono adsorbite dal carbone stesso rilasciando dunque i metalli pesanti βcatturatiβ. Questo vuol dire che bisogna farne uso solo quando serve e cioΓ¨ dopo i curativi, in caso di malattie, quando lβacqua Γ¨ eccessivamente torbida e quando lo si ritiene realmente necessario.
Resine a scambio anionico
Le resine a scambio anionico sfruttano alcune proprietΓ chimiche delle molecole di Nitrato, fosfato, ecc a legarsi su un supporto organico legato ad un gruppo OH– Β o legato ad una specie metallica con caratteristiche anfotere e cioΓ¨ che si comportano in determinate condizioni da acido o da metallo (chi ne capisce di chimica mi scusi per lβinterpretazione semplicistica!).
Questi supporti non fanno altro che legare le sostanze anioniche, i nitrati , i fosfati ed in parte i solfati.
Il difetto di queste resine Γ¨ che per legare le suddette sostanze liberano il piΓΉ delle volte metalli pesanti quali alluminio, ferro ecc.
Qui finisco con le resine a scambio ionico concludendo e senza entrare nel merito chiedo diΒ non usarle se non in casi estremi quando cioΓ¨ cβΓ¨ un rischio di inquinamento elevato.
Β Filtro esterno o Interno?
Sia il filtro interno, sia quello esterno, permettono di ottenere delle buone performance su tutti e tre i tipi di filtrazione. QualβΓ¨ la differenza?
Estetica: Β il filtro esterno ovviamente Γ¨ a scomparsa quindi non si vede la βscatola neraβ dentro lβacquario!
Efficienza: Il filtro esterno avendo un volume maggiore ha la possibilitΓ di aumentare lβefficienza di depurazione, la possibilitΓ di mettere i materiali filtranti che si preferiscono con problemi di spazio meno limitato. Volumi di filtrazione maggiori rispetto alle pompe dei filtri interni.
PraticitΓ : nota dolente dei filtri esterni Γ¨ la praticitΓ nel ripulire o cambiare eventuali filtri a carbone attivo, spugne per la filtrazione meccanica ecc. o per fare la manutenzione ordinaria della pompa. I filtri interni , soprattutto quelli di ultima generazione (estraibili o con comparti estraibili) hanno la praticitΓ di essere smontati, ripuliti modificati, posso essere aumentati gli elementi filtranti e soprattutto maggiore praticitΓ per pulire le spugne periodicamente.
Costi: i filtri interni hanno un costo ridottissimo rispetto a quelli esterni ma in confronto alla qualitΓ io ritengo siano migliori quelli esterni
Istallazione: sullβistallazione dei filtri non cβΓ¨ molto da dire, lβunico accorgimento Γ¨ quello comprarne uno leggermente sovradimensionato alla vasca poichΓ© una volta messo in funzione si ridurrΓ di molto il volume filtrato quindi, se piΓΉ grande si potrΓ regolarlo al minimo allβinizio ed una volta avviato (come si deve!) si puΓ² aumentare il flusso.
Questo perchΓ© dopo un certo periodo di tempo il filtro tende ad accumulare sostanza organica e/o sostanze mineralizzate dai batteri riducendone il flusso.
Un consiglio che posso dare, per mia esperienza sui filtri esterni, Γ¨ quello di inserire una pompa con cassetta per materiali filtranti allβinterno dellβacquario, e possibilmente vicino se non attaccato, allβentrata dellβacqua.
CaricandoΒ il filtro a cassetta con della lana filtrante, il filtro stesso provvederΓ a filtrare lβacqua, cioΓ¨ si darΓ funzione di filtro meccanico al filtro a cassetta, che provvederΓ a non far intasare quello esterno, permettendo allβacquariofilo una maggiore praticitΓ nella manutenzione del filtro (basta solo cambiare la lana filtrante appena diventa satura di sostanza organica) e meno problemi di manutenzione. In questo caso si posso anche sostituire le spugne piΓΉ fini del filtro esterno aggiungendo piΓΉ materiali filtranti con conseguente aumento del volume filtrato e dunque maggiore efficienza.
il tuo articolo Γ¨ estremamente interessante ed istruttivo, non mi trovo d’accordo perΓ² per quanto riguarda la praticitΓ dei filtri esterni/interni: cosa c’Γ¨ di piΓΉ pratico di chiudere il rubinetto, portarsi in bagno il secchiello del filtro e fare le pulizie / sostituzioni in luogo adeguato? tu trovi piΓΉ comodo immergere le mani in acqua, utilizzare bacinelle a bordo acquario sostituire lana vetro e sciacquare le spugne? non ti Γ¨ mai capitata la classica goccia sul mobile o per terra? 1000 volte piΓΉ pratico il filtro esterno
Anch’io preferisco i filtri esterni (difatti non ne ho piΓΉ di filtri interni) ma a livello pratico Γ¨ piΓΉ comodo sostituire in pochi secondi le spugne del filtro interno. E devi comunque considerare che si cerca anche di sfruttare tutto il volume del filtro esterno tutto come biologico ecco perchΓ© utilizzo quello a cassetta all’interno come meccanico!
A presto
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