Биофильтрация в аквариуме с точки зрения специалиста по очистительным сооружениям (страница 4)

Посмотрел на ютубе ролик «Внешние фильтры: МИФЫ, ликбез и заблуждения. Какой наполнитель выбрать». Хронометраж более 2 часов.

Автор ролика сообщает (то есть не автор темы), что у него хоть и нет большого опыта аквариумиста, но он «имеет отношение к очистке сточных вод», «которые являются родственной отраслью к аквариумным биофильтрам». Так же он ссылается на книгу С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов «Биологические фильтры », из которой он приводит результаты нескольких экспериментов.
Два с половиной года назад я выкладывал тему « Какой наполнитель лучше для аквариумного фильтра? Теория и неожиданные факты », в которой также рассмотрел биофильтрацию с точки промышленного рыбоводства. Тема не «зашла» — была затроллена.
По опыту прошлой темы сразу сообщу, автор видео не рассматривает цихлидники, аквариумы с крупными рыбами, аквариумы без грунта и без растений. Как известно в интернет-форумах очень популярны обесценивающие высказывания: «это давно известно», «это не так, но как «так», мне лень писать», «надергано», «компиляция». Прошу, если хотите, что-то сказать, говорите по теме.
Я отметил информацию, мне кажется будет полезной, тем кто интересуется биофильтрацией в аквариуме.
1) В промышленной биофильтрации никто не рассматривается отдельных бактерий. А утверждается, что биофильтрация осуществляется биопленкой -конгломератом бактерий и микроорганизмов, которые осуществляют множество биологических, химических и прочих реакций, в том числе нитрификацию и окисление органики. В биопленке бактерии работают эффективнее. Почему обратил внимание на биопленку: в аквариумистке все спорят, могут ли нитрифицирующие бактерии разместиться внутри высокопористые наполнителей, или размер пор слишком мал. Биопленка покрывает только внешние поверхности наполнителей.
2) Толщина биопленки 0,35 мм. У нее два слоя внешний аэробный и внутренний анаэробный. То есть если шарик «высокопористых наполнилей» покрыт биопленкой, внутренние поры не используются.
3) Биопленка обладает отрицательным зарядом, в растворенные вещества в воде положительный заряд. Поэтому растворенные вещества притягиваются к пленке.
4) Постепенно биопленка «омертвляется» и ее смывает поток.
5) В промышленной биофильтрации важнейшим является удалении органики из воды. Нитрификация не отделяется от этой задачи.
6) Для роста биопленки требуется кислород, фосфор, углерод, азот, водород и микроэлементы. Особенно это важно на начальной стадии запуска биофильтрации в аквариуме.
7) Самым эффективным биофильтром является «Высоконагружаемые биологические фильтры»/Moving Bed Bio-Reactor MBBR, то что в аквариумисте называется фильтры «кипящего слоя».
8) Высота бионагрузки в промышленных установках 1-6 метров. В 1950-х годах в биофильтрах использовали щебень/шифер. Сейчас используют объемные загрузочные блоки. В промышленных установках наилучшую эффективность показали «мягкие» загрузки – сетки, синтетические ткани, пластиковые пленки. Например пластиковые ленты с расстоянием между лентами в 20мм.
9) Чтобы «удалить азот из аквариуму нужно в 20 раз больше органики».
10) Биофильтрационная способность фильтров определяется площадью поверхности занятой биопленкой и количеством свободного кислорода в воде. Гидравлическая производительная фильтра важна только с точки зрения доставки кислорода к бипленке. Кислорода для окисления органики биполенке нужна небольшая часть. Большой поток нужен чтобы донести основной объем кислорода, питательных веществ, углекислоты до других потребителей в аквариуме – растения, рыбы.
11) Автор утверждает, что для фильтра в аквариуме «достаточно производительности в 4-10 объемов», называя такое соотношение «классическим». С моей точки зрения это самое спорное утверждение. Классической производительностью считалось 3-х кратная производительность, так как она обеспечивает прохождение за час 99% воды через фильтр. Такие исследования проводили в 1960-х годах. 4-6-10 кратная производительность появилась в более поздний период в густых травниках, где нужный сильный поток чтобы «пробить» всю длину аквариума.
12) Эффективность биопленке циклична. На начальной стадии биопленка резко растет для окисления органики, нитрификация начинается на третьем этапе. На пятом этапе накапливается загрязнения биопленки. Нитрификация на максимуме, а окисление органики падает и вода загрязняется в том числе и продуктами распада биопленки. Далее мои мысли. Собственно говоря, для этого и нужно в аквариуме промывать фильтры, в том числе внешние. Коричневая грязь в фильтра – отмершая биопленка. Многие жалуются, что фильтр не работает, что мол не видно грязи. На самом деле, если нет грязи, то это означает, что фильтр справляется с задачей вымывать отмершую биопленку из корпуса. Также это означает, что внешник действительно нужно промывать достаточно регулярно (раз в 1-3 месяца, как рекомендуют производители).
13) Микропоры высокопористых наполнителей (сикем матрикс, пеностекло, эхайм субстрат) быстро забиваются биопленкой и не работают.
14) Исследования показали, что увеличение скорости потока приводит к уменьшению массы биопленки. Наибольшая масса биопленки была при скорости потока 10000 литров/сутки — 153 г/м2, при 4000 литров/сутки — 48 г/м2, при 16000 литров/сутки -80 г/м2. Объем фильтра 7000 литров, объем загрузки 1760 литров (площадь не указана, но указана «удельная площадь» 40 квадратных метров на метр кубический). То есть переводя на аквариумный язык, максимальная эффективность была на 416 литров/час (или 0,23 литра воды в час на литр бионаполнителя).
15) Срок наращивания биопленки на пластмассовых (поливинилхлорид, полиэтилен) и металлических (алюминий) наполнителях 3-4 недели. На тканевых (нейлон, капрон), керамических (кольца Рашинга), асбестоцементных, пленочных (гофрированная перфорированная поливинилхроридная пленка) биопленка наращивается за 2-3 недели.
16) Лава и керамзит показывают одинаковую эффективность.
17) Мелкопористый поролон эффективнее лавы.
18) Лава стабилизирует PH. Но теряет буферную способность за год.
19) Площадь поверхности губок 10 PPI -899 м2/м3, 20 PPI -1266 м2/м3, 30 PPI -1447 м2/м3, 45 PPI -1600 м2/м3
20) По подсчетам автора видео «реальная площадь» площадь поверхности лавы/пеностекла 190 м2/м3, сикем матрикс 280 м2/м3, коктейльные трубочки — 628 м2/м3, керамические кольца 190м2/мз, российская загрузка К1 330 м2/м3, мочалка 330 м2/м3.
21) 1 грамм аммиака конвертируется в 3,3 грамма нитрита, который преращается в 4,4 гр нитрата. На эту конвертацию тратятся 4,5 грамма кислорода и 7,5 грамм солей кальция.
22) 50 грамм протеина в корме конвертируются в 8 грамм аммиака. Для нейтрализации 1 грамма аммиака требуется 1 м2 биопленки.
23) Площадь аэробного слоя грунта в аквариумах теоретически достаточна для биофильтрации без фильтра. Используется пример с 30 вишневыми барбусами в 37-литровом аквариуме.

ВНИМАНИЕ. Ролик на ютубе, и то, как тезисы автора ролика были представлены мной на форуме, вызвали бурное обсуждение. АВТОР РОЛИКА прокомментировал претензии и ответил на вопросы Биофильтрация в аквариуме с точки зрения специалиста по очистительным сооружениям

Изменено 23.2.24 автор Alex2804


Изменено 27.2.24 автор Alex2804

Изменено 28.2.24 автор Alex2804

Изменено 29.2.24 автор Alex2804

Sergey PAT_A
как в Волге.

Sergey PAT_A
В описании к видео и в закрепленном комментарии размещены ссылки на источники. Информацию про кальций дают производители УЗВ для промышленного разведения рыб.

vstakhov
карбонатный субстрат

vstakhov

mocej
То есть все мои десятилетия биофильтрации, при моих рН=5,5-6, КН меньше 1 и ГН меньше 1, прошли впустую?

Andrey-70
Т.е. уложить тот же известняк фракции 5-10 мм в сетке, например, в самп, заменив часть другого субстрата (губки и пр.)? В случае с водой как у меня (КН-1). И добавлять по мере расхода.

vstakhov
У вас есть опыт нагруженного рыбника с PH=5.5 без растений? Если есть, то это очень интересно, без шуток.

mocej
И не просто нагруженные, а высоко нагруженные рыбники в гигиенических аквариумах с относительно невысокими объемами протоки.

vstakhov
И при этом не было аммония по тестам?

mocej
Подумайте о природных водоемах с мягкой и кислой водой, низкой минерализации.

vstakhov

К разговору о быстрой фильтрации, медленной фильтрации, оптимальной скорости потока воды, необходимости "перемешивания", 10 объемов в час и "пограничном слое Прандтля".
Снимки дельты Волги из Космоса.
1. Spectroradiometer MODIS on NASA’s Aqua satellite on June 2005.
2. Контрастный снимок NASA. 2000 г.

Sergey PAT_A
Точнее, нужно говорить не бактерии, а микробиота. Напомню, что в биопленке живут и водоросли

Sergey PAT_A
Биофильтр предназначен для удаления растворенной органики.

Батёк
Далее они выбрасывают бионаполнитель, как бесполезную маркетинговую приблуду, наполняют канистру синтепоном и губками...
И опять темы (типа : "Как побороть муть" "Как побороть водоросли" "Как сделать, чтобы рыбки не болели") начинают плодиться и ничего их не остановит.

Батёк
Мои принципы.
Нет водорослей - фильтр не нужен.
Появились водоросли - надо ставить фильтр.
Водоросли не хотят уходить - нужен хороший фильтр.

Алекс 56
Вы верите в то, что один биошарик имеет полезную площадь для бактерий размером сравнимо с футбольным полем?

mocej

Батёк
Далее они выбрасывают бионаполнитель, как бесполезную маркетинговую приблуду, наполняют канистру синтепоном и губками...

Sergey PAT_A

Батёк
Далее они выбрасывают бионаполнитель, как бесполезную маркетинговую приблуду, наполняют канистру синтепоном и губками...

Мне кажется, губка - это отличная биозагрузка. Одна из лучших. И в описании к видео я давал ссылки на научные работы, где доказывается, что биофильтр с губками способен выдержать нагрузку по органики выше, чем лава, например.

Только нужно понимать, что биофильтр с губкой - это автомобиль 2024 модельного ряда: он требует бензин АИ-95, качественный топливный фильтр, скурпулезного следования инструкции по эксплуатации, регулярного ТО строго в соответсвтвии с рекомендациями производителя. И тогда он будет радовать своего владельца и хорошо выполнять свои функции.

Фильтр с загрузкой из лавы - автомобиль 1995 года, который может ездить на бензине АИ-92, не помрет сразу же, если залить АИ-76, и обслуживания требует не такого строгого.

Олег Халиков
Органику вывожу коагулянтом отстоем воды в бочке на 65 литров

Олег Халиков
Из губки -
только слой мебельного поролона на финише.

Sergey PAT_A

Олег Халиков
Совсем УЗВ, так как без подмен.

Серый Т
Не думаю, что можно сравнивать аквариумную фильтрацию с требованиями СЭС.
И канализации наши скорее фикция, чем реальная очистка от моющих средств, шампуней и других средств от человека, трубочник умудряется жить в этих стоках.

Sergey PAT_A


P.S. Конечно, осаждая мелкие частички какашек с помощью коагулянта, мы удаляем из воды часть органики. Но растворенная часть остается в воде.

Олег Халиков