V minulém díle jsme si představili proces odbourávání toxického amoniaku, kdy nitrifikační a případně denitrifikační bakterie postupně přeměňují toxické dusíkaté látky na ty méně nebezpečné. Viděl jsem jako důležité tuto kapitolu do článku vsunout. Myslím, že každý akvarista by měl tomuto procesu rozumět, protože mu to pomůže v pochopení důležitosti a fungování biologické filtrace jako takové.
Odbourávání dusíkatých látek však není celý příběh. Biologická filtrace se podobným způsobem podílí i na redukci fosforečnanů (PO4), což je neméně důležitý proces. Do hry vstupuje i role uhlíku (neplést s aktivním uhlím) a celý proces si jistě zaslouží podrobnější vysvětlení, ke kterému se dostaneme v samostatném článku.
V tuto chvíli – z důvodu snahy zachovat tento přehled metod filtrace přehledný a na úrovni začátečníka, který si snaží v hlavě srovnat co je co, zanecháme vhledů do chemických procesů a podíváme se na to, kde biologická filtrace probíhá, jaké materiály jsou pro ni vhodné a také, jak ji můžeme podpořit.
Dobrá zpráva je, že ve skutečnosti biologická filtrace funguje sama, aniž se o ni nějak musíme snažit – napustíte vodu, přidáte zdroj dusíku a celý proces se sám nastartuje a funguje. Není to tedy o tom, že byste se museli hodně snažit, aby biologická filtrace fungovala. Vaším úkolem je “jen” zajistit, aby fungovala dostatečně s ohledem na biologickou zátěž vaší nádrže.
Množství dusíkatých látek a fosforečnanů ve vodě ovlivňuje mnoho aspektů. Patří mezi ně např. množství a typ krmení (mražené, sušené…), počet ryb a bezobratlých, kvalita použitých kamenů a písku, stáří nádrže, kvalita vstupní vody, údržba a výměna vody, výkon odpěňovače a mechanické filtrace, případně refugia atd.
Do hry vstupuje tolik proměnných, že každá nádrž je jiná a neexistuje instantní návod, který bude fungovat každému. Z tohoto důvodu je potřeba mít alespoň hrubé porozumění toho, jak filtrace funguje a jak ji my můžeme ovlivnit. Pojďme tedy na základní rozdělení materiálů a možností, které nám dnešní technologie nabízejí.
Materiály umožňující biologickou filtraci
Základním parametrem pro dostatečný výkon biologické filtrace je velká plocha pro osídlení bakteriemi. Pokud jste četli článek na téma proudění vody, tak jste se dozvěděli, že nitrifikační bakterie jsou přítomny v tenké vrstvě na pevném povrchu. Pro jejich dostatečné množství tedy potřebujeme velkou plochu k osídlení. Z toho důvodu se využívají velmi pórovité materiály. Mohou být přírodního původu i uměle vytvořené. Vhodný kámen, nebo materiál poznáme podle toho, že je velmi lehký a ano, znovu to slovo – pórovitý. Samozřejmě musí být také vhodný do vodního prostředí. Začněme tedy s přírodními materiály.
Korálové kameny a písek
Rozhodně nejpoužívanějším “médiem” v mořské akvaristice jsou kameny a písek pocházející z oblastí korálových útesů. Není nyní důležité, zda je kupujeme jako živé kameny, nebo již usušené. Živé kameny nám pomohou rychleji nastartovat nitrifikaci a přinesou velké množství bakterií přímo z prostředí, kde koráli rostou, ale pro následnou funkci jako plocha pro osídlení bakteriemi bude suchý i živý kámen fungovat stejně.
Aby to nebylo tak jednoduché, tak i přírodní reefové kameny se od sebe liší a mají různou pórovitost. Nejlépe to poznáte tak, že je zvážíte – ty lehčí (se zachováním objemu) mají nižší hustotu a jsou tedy více vhodné. Čím těžší je kámen, tím vyšší má hustotu, a tedy menší pórovitost.
Co se týká písku, tak se používá korálový, nebo aragonitový písek. Do mořského akvária není vhodné používat jiný a vzhledem k dostupnosti kvalitních substrátů pro moře to ani není potřeba.
S použitím písku souvisí i metoda DSB
O DSB (deep sand bed – přeneseně hluboká vrstva písku) jsem se zmínil již v minulém díle, kde jsme probírali denitrifikaci. Je založena na vrstvě písku (cca 10-25 cm), kdy v horní části (cca do 5 cm) dochází k nitrifikaci a v nižších vrstvách, kde je prostředí bez přístupu vzduchu, dochází k denitrifikaci. DSB by mělo být umístěno ve filtraci, aby nedocházelo k narušení hlubších vrstev (živočichy, nebo údržbou). Důvodem je, že při narušení by mohly do vody pronikat toxické látky. Ze stejného důvodu je nutné s vrstvou písku zacházet velmi opatrně a tato metoda není úplně doporučena začátečníkům.
Umělé skály
Pokud nechcete použít přírodního materiálu pro tvorbu útesu, potom můžete využít keramických variant, nebo uměle vytvořených kamenů, většinou na bázi cementu. Jak moc jsou „výkonné“ s ohledem na plochy pro osídlení je otázkou. Nevím v tuto chvíli o žádné studii, která by se tomu věnovala, ale bylo by to jistě zajímavé srovnání – už jen proto, že z ekologického hlediska jsou člověkem vytvořené kameny vhodnější.
Další materiály umožňující biologickou filtraci
V případě, že ve vaší nádrži nemáte dostatek přírodních kamenů a písku pro biologickou filtraci – typicky u „odlehčených“ útesů, nebo u velmi zarybněných nádrží, potom řešením může být přidání dalších materiálů, které umožní bakteriální osídlení. V tom nám jdou na ruku výrobci, kteří předkládají různě pórovitá média vhodná k našemu účelu. Níže jsou příklady jen některých produktů, které nabízejí.
Filtrační cihly a kuličky, Matrix apod.
Relativní novinkou na trhu jsou keramické filtrační cihly, které nabízejí obrovskou porezitu a jsou pro posílení biofiltrace velmi vhodné. Jejich nevýhodou je vysoká cena. Na druhou stranu kameny nabízející podobnou plochu pro osídlení také nejsou levné. Kameny s vyšší hustotou by nám ve filtraci zabrali zase více místa. U dostatečně vysokých filtračních cihel (Bio Bricks apod.) se polemizuje i o tom, zda je možné, aby v jejich vnitřních vrstvách (pokud jimi neprotéká voda přímo, ale jsou položeny na dně filtrace) probíhala denitrifikace. Ze stejného materiálu se potom vyrábějí i kuličky a bloky o různé tloušťce.
Dalším známým filtračním médiem je Matrix od Seachem, nebo deNitrate. Ale možností je spousta. Při výběru je potřeba se podívat na instrukce výrobce ohledně vhodného průtoku vody a umístění.
Dalším ze dříve oblíbených materiálů, které fungují jako plocha pro osídlení bakteriemi je Sera Siporax. Postupně se však objevují případy, kdy se po jejich dlouhodobějším používání zvedly hodnoty silikátů. Vzhledem k těmto zkušenostem bych se použití siporaxu raději vyhnul a zvolil jiný z vhodných materiálů.
Pemza
Podobně jako produkty zmíněné výše, může posloužit i levnější pemza (ostatně třeba matrix něco jako pemza bude). Dejte si však pozor na zdroj a kvalitu pemzy. U některé se můžete dočkat několikahodinového vymývání nečistot, případně velmi rychlého rozpadu ve vodě, což rozhodně není ideální. Otázka je také možnost kontaminace ze zdroje, či zpracování.
Bioballs
Jde v podstatě o plastové ježky, koule a kuličky, které mají poskytnout plochu pro osídlení bakteriemi. Jak asi tušíte v porovnání s materiály zmíněnými výše se v povrchu pro osídlení nemohou rovnat, ale stále se používají a fungují. Používají se například ve velkých filtračních systémech, nebo fish only akváriích.
Podpora biologické filtrace
Nyní tedy víme, jaká média a materiály poskytnou užitečným bakteriím nejlepší domov. Nyní si povíme něco o tom, jak jim můžeme pomoci vykonávat práci lépe, rychleji se množit a prostě být spokojenější. Protože si pamatujte, že:
spokojená bakterie = spokojený akvarista.
V zásadě máme dvě možnosti. Buď přidáme násadu bakterií do nádrže a tím zvýšíme jejich počet a přidáme další bakteriální kultury a nebo můžeme podpořit stávající bakterie v jejich růstu a množení se.
Násady bakterií
Používají se např. při rozjíždění nádrže. Je vhodné měnit různé produkty, což nám zajistí variabilitu bakteriálních kultur. Pokud máte pocit, že nitrifikace nefunguje jak by měla, je dobré přidat bakteriální násadu a podpořit tak množství pracovníků v nádrži. Někdy se může stát, že to přeženeme a voda se zakalí. Říká se tomu bakteriální zákal a není to nic jiného, než přemnožení se bakterií. Výkonný odpěňovač je za pár dní vyšlehá a voda se pročistí.
Uhlík jako steroidy pro bakterie
Pokud plocha pro osídlení v nádrži nestačí a hodnoty NO3 a PO4 rostou a vy nestíháte měnit vodu, je možné dodat bakteriím stimul v podobě dávkování uhlíku. Dodávání uhlíku je vcelku rozsáhlé téma, které zahrnuje souvislosti mezi uhlíkem, dusíkem a fosforem a je mimo rozsah tohoto článku. Pro nás je nyní důležité rozumět, že zdroj uhlíku funguje jako výživa pro bakterie, které jsou potom schopny redukovat NO3. Má to ovšem háček.
Aby byly bakterie schopné využít uhlík, který jim předkládáme, je nutné, aby měli ve vodě dostatek PO4. Jinak řečeno, pokud máte nulové hodnoty PO4, ale máte vysoké hodnoty NO3, dávkování uhlíku nebude fungovat. Z toho důvodu např. firma Tropic Marine přišla s řešením, kdy se produkty mění podle hodnot PO4 v nádrži. Pojďme se tedy stručně podívat na možnosti, jak bakteriím dodat jejich dávku uhlíku.
Bio pelety
Bio pelety jsou malé polymerové kuličky, které se umísťují do reaktoru, kde jsou lehce nadnášeny protékající vodou. Je důležité je udržovat v jemném pohybu, aby se neslepily. Fungují vcelku jednoduše: na jejich povrchu se vytvoří bakteriální film a z peletek se uvolňují uhlíkaté látky, které pro bakterie fungují jako steroidy. Tím je zajištěno pravidelné odebírání dusíkatých látek a fosforečnanů z vody. Je důležité peletky pravidelně doplňovat, aby se nevypotřebovaly, protože by mohlo dojít k úhynu bakterií a rychlému nárůstu živin v nádrži. Důležitou součástí systému využívajícím biopeletky je efektivní odpěňovač. Jak bakteriální film roste, uvolňuje se z povrchu peletek do vody. Umístění odpěňovače k vyústění peletkového reaktoru tak zaručí následné mechanické odstranění NO3 z vody.
Dávkování uhlíku
Další možností je dávkování uhlíku v tekuté formě. Princip je podobný jako u biopeletek, akorát, že tentokrát dávkujeme uhlík do celé nádrže a tím dodáváme bakteriím potřebný zdroj uhlíku pro jejich růst. Pro dávkování uhlíku můžeme využít Vodku (ano, klidně tu ruskou), cukr, ocet, nebo speciální přípravky, které nabízejí prodejci. Patří sem NP-Bactobalance, NO3:PO4-x, ReefMicro*Fuel a další.
Osobně bych, obzvláště začátečníkům, doporučil používat komerční přípravky s důsledným dodržením dávkování podle výrobce. Pokud dávkování uhlíku přeženete, tak z nádrže odstraníte potřebné živiny a můžete se dočkat problémů se sinicemi, dinoflageláty, nebo minimálně to nebude prospívat korálům ani užitečným bakteriím.
Závěr
Doufám, že jsem alespoň zčásti přispěl k lepší orientaci v tom, co to biologická filtrace je, jak funguje a jak ji my akvaristé můžeme ovlivnit. Prosperita užitečných bakterií může mít velmi dobrý vliv nejen na filtraci, ale pomůže např. i se zdravím korálnatců, kteří se budou živit bakteriemi, které obsahují PO4 ve formě, které korálům vyhovuje. Pokud se vám povede vytvořit fungující biotop se spokojenými užitečnými bakteriemi, potom se vám i ryby i korálnatci odvděčí zářivými barvami a dlouhým životem.
Na závěr rada, kterou na mém blogu budete číst hodně často:
nedávkujte a neredukujte nic, co nemůžete změřit.
Často problémy vznikají jen zásahem akvaristy, který zkouší vodičky, nebo filtrační metody jako na běžícím páse bez toho, aby si zjistil, jak ve skutečnosti fungují a jak se navzájem ovlivňují. Vybudovat stabilní nádrž se stabilním poměrem živin zabere čas a akvaristika je o trpělivosti a porozumění. Jedině potom má výsledky, po kterých všichni toužíme.
Příště budeme pokračovat a podíváme se na řasové filtry a v čem nám mohou být užitečné. Jako vždy budu rád za každý komentář, korekci či kritiku – každý se můžeme zmýlit a nikdo nevíme vše. Také nezapomeňte sledovat moji stránku na facebooku, ať vám nic neuteče. Přeji vám krásné prosolené dny!
