Filtrační materiály

Prečo sa vlastne vyrábajú filtračné materiály - honosne nazývané - médiá? Nestačilo by dať do filtra aj niečo iné, lacnejšie a ľahko dostupné? 

Najprv slovo médium. Jeden z jeho významov je "živná pôda", niečo, čo podporuje existenciu a rast živých organizmov, vrátane baktérií. Takže, hoci filtračné materiály baktérie priamo nevyživujú, len im vytvárajú životný priestor, je označenie médium správne.

Bez zachytávania hrubých nečistôt a bez ohromnej ​​plochy, ktorú filtračné materiály vytvárajú, by nemohlo fungovať biologické čistenie vody žiadneho jazierka. V nasledujúcich riadkoch sa Vám pokúsime popísať a vysvetliť, ako vo filtroch fungujú štandardne dostupné materiály, a prečo ich používať.

Filtračné materiály rozdeľujeme podľa toho, čo sa od týchto náplňou rôznych, jazierkových filtrov, požaduje.

Do prvých komôr alebo tam, kde voda, ktorú chceme filtrovať priteká najskôr, umiestňujeme náplne vhodné na zachytávanie hrubých nečistôt. Ich úlohou je čo najdokonalejšie zbaviť vodu všetkých okom viditeľných častíc a zvyškov.

Materiály, ktoré sa používajú následne, v ďalších komorách, čistia vodu od toho, čo ľudské oko nevidí, ale čo vo vode tiež nemôže zostať. Tieto neviditeľné látky ako napr. Čpavok (NH3), dusitany (NO2), fosfáty (PO4), dusičnany (NO3) dokážu nitrifikačné baktérie rozložiť na neškodné prvky.

Baktérie však k svojmu životu potrebujú čistú, nezanesenú plochu, na ktorej sa môžu uchytiť. Cieľom druhej skupiny filtračných materiálov je teda zabezpečenie čo najväčšej plochy, ale zároveň aj dobrej priechodnosti pre vodu s kyslíkom a živinami.

Množstvo a kvalita oboch skupín filtračných materiálov by mali byť volené tak, aby sa zabezpečilo ich fungovanie aspoň po dobu jedného mesiaca. Po tejto dobe ich schopnosti obnovíme pravidelným čistením filtra.

Pre všetky materiály platí, že prúdiaca voda by nimi mala prestupovať zospodu a nad nimi pokračovať do ďalších komôr filtra, prípadne do jazierka.

Materiály vhodné na zachytávanie hrubých nečistôt

Mottom prvej skupiny filtračných médií by mohlo byť - zachytiť čo najviac, ale bez upchania. Bez tejto prvej línie v čistení vody by nefungovala biodegradácia nebezpečných látok v nasledujúcich komorách.Patria sem:

• Filtračné kefy - najčastejšie používaný prvok pre zachytávanie hrubých nečistôt. Počítame s jednou kefou na 10x10 cm plochy filtračnej komory, plus niekoľko kusov navyše na dokonalé vytesnenie. Odolné štetiny jednotlivých kief sú husto prestúpené do seba. Pre lepšiu manipuláciu pri čistení kief býva horný dlhší drôt ohnutý. V komore kefy umiestňujeme tak, aby boli úplne ponorené
• Plástvové predfiltre (1 m³ = až 242 m² využitelné plochy) - tieto vložky sa používajú na spomalenie točenia vody a zachytávanie nečistôt vo vortexoch (odstredivkách) alebo v prvých komorách filtra. V odstredivkách sa umiestňujú tesne pod hladinu. Priechodné zvislé dutiny predfiltra nútia vodu pod nimi zastaviť odstredivé točenie a prúdiť komôrkami zvisle k hladine. Menšie nečistoty tak majú viacej času na usedanie na stěny komôr. Ťažšie částice sa potom efektiívnějšie usadzujú na dno komôr. Plástvové predfiltre sú v odstredivkách nevyhnutné. Zvyšujú účinnosť čistenia vody až o 2/3. Životnosť plástvových predfiltrov je cca 10 rokov.
• Vliesové pásy - veľmi jemný materiál pre použitie v špeciálnych filtroch. Na vliesový pás, ktorý je navinutý na roli dopadá voda z jazierka a vďaka jeho veľkej hustote sa v ňom zachytávajú aj veľmi drobné častice a zvyšky. Na prvý pohľad ideálne riešenie pre takmer dokonalé prečistení vody má ale svoje vady. Vliesový materiál je až príliš hustý. Pri jeho zaťažení vodou z dna veľkého jazierka alebo jazierka s väčším počtom rýb stúpa jeho spotreba a pretože náhradné role sú pomerne drahé, je využitie tohto materiálu na filtráciu vody vo vonkajšom jazierku neefektívne a neekonomické. Filtre, ktoré využívajú tento spôsob predčišťovania vody by našli svoje uplatnenie skôr pre zimovisko alebo vnútorné jazierka, ktoré nie sú vystavené vonkajším podmienkam.

• Filtračná vata - používa sa len v akvaristike a aj tam len veľmi obmedzene. Vďaka veľkej hustote možno použiť len na čistú vodu, prípadne na dočistenie po hrubšom filtry. Pre zachytávanie nečistôt v jazierkach je úplne nevhodná.

Materiály vhodné pre biologické čistenie vody

Cieľom druhej skupiny je vytvoriť pod vodnou hladinou maximálne veľký povrch, okolo ktorého voľne prúdi voda. Aby bol tento povrch vhodný pre trvalé osídlenie baktériami, musí sa tiež ľahko čistiť. Patria sem:

• Biomolitan (1 m³ = až 2450 m² využitelné plochy) - predáva sa tiež pod názvom bioakvacit. Vyrába sa extrudáciou polyéteru peny. Je to najlepší a najpoužívanejšie materiál pre biologickú časť filtrácie vody v jazierkach. Má obrovskú plochu, je ľahký, dobre prestupný pre vodu, avšak horšie sa čistí. Do filtračných komôr ho umiestňujeme buď vcelku, kedy ale musíme počítať s tým, že sa takto bude zle čistiť a čoskoro sa zničí, alebo narezaný na kocky, čo umožní lepšiu manipuláciu a predĺženie životnosti. Kocky sú uložené vo vreciach na filtračné média a ich rozmer je cca 5x5 cm (väčšie kocky do seba naberú príliš veľa vody, sú ťažké a s celým vrecom sa potom zle manipuluje). Naplnením vriec iba z 2/3 dosiahneme ich dokonalého rozvrstvenia a využitia celého objemu filtračnej komory. 

• Bioguličky (1 m³ = až 300 m² využitelné plochy) - predstavujú univerzálnu náplň, ktorá sa dáva do komôr, ktoré nasledujú po filtračných kefách. Sú ľahké, výborne priepustné, majú slušnú plochu a dobre sa čistia. Vďaka k tvaru zaoblenia neničia vrecia na filtračné média, do ktorých sa plní. Opäť odporúčame využiť iba 2/3 kapacity vrecia, kvôli rozloženiu vo filtračnej komore. 

• RK elements (1 m³ = až 750 m² využitelné plochy) - obdobný filtračný materiál ako bioguličky. V komorových filtroch sa dáva do komôr za filtračné kefy. Jednotlivé valčeky sú ľahké, priepustné, ľahko sa udržujú a vďaka drobným plochám na povrchu vytvára solídny plochu pre osídlenie baktériami. Aj tento materiál odporúčame umiestniť do vriec na filtračné média. 

• Kaldnes, schwimmbettmedium (1 m³ = až 963 m² využitelné plochy) - vzhľadom sú to drobné, ľahké valčeky s mnohými plôškami. Malé rozmery a veľmi dobrá plocha ich predurčujú na použitie v bead filtroch, skrápaných filtroch, celkom výnimočne aj v komorových filtroch. K tomu aby neplávali na hladine je potrebné ich osídlenie tenkou vrstvou nánosu a baktérií. Silný prietok vody alebo prúd bublín vzduchu zaisťuje prísun živín a kyslíka a udržiava materiály vo vodnom stĺpci. Pre skrápané a komorové filtre uložte tieto médiá do vriec na filtračný materiál. 

• Aquarock (1 m³ = 100 - 290 m² využitelné plochy) - porézny, umelo vytvorený, spekaný kameň. Vo filtračnej komore, v ktorej by bolo možné dosiahnuť bezkyslíkatého prostredia, by bol vhodným materiálom pre denitrifikačné baktérie (baktérie, ktoré sú schopné si obstarať kyslík rozkladom látok - PO4, NO3, atď.). V bežných jazierkových filtroch sa ale príliš nepoužíva, pretože vďaka veľkému množstvo nečistôt sa jemné póry čoskoro zanesú a čistenie tohto média je takmer nemožné. Ak teda vôbec, umiestňuje sa do posledných komôr s relatívne najčistejšie vodou. Životnosť je 3 roky. Po tejto dobe sú už mikropóry zanesené a aquarock sa začína pomaly rozpadať.

• Zeolit (1 m³ = 20 000 - 30 000 m² využitelné plochy) - zvláštny prírodný kameň sa vyskytuje v mnohých druhoch, ktoré majú z pohľadu filtrácie rôznu kvalitu. Zeolity typu elinoptilolite majú v obrovskom množstve svojich mikropórov najväčší počet molekúl sodíka (Na +). Prírodné vlastnosťou zeolitu je schopnosť nahradiť tieto sodíkové molekuly molekulami čpavku (NH3), prípadne iných látok, a tým ich na seba naviazať a urobiť neškodnými. Uvoľnené molekuly sodíka sú pre ryby nezávadné. Čím vyšší je počet molekúl sodíka v zeolite je tým, ho je z hľadiska filtrácie zaujímavejší. Absorbčné schopnosti rôznych druhov zeolitu sa líšia. Najlepšie druhy dokážu uložiť až 9 mg čpavku do 1 kilogramu zeolitu, avšak po vyčerpaní všetkých voľných iónov sodíka už k ďalšiemu ukladaniu nedochádza a kapacita materiálu je vyčerpaná. Aby nedošlo k uvoľňovaniu čpavku do vody, je nutné zeolit vymeniť, alebo regenerovať.
  
  Regenerácia sa vykonáva v slanom vodnom roztoku. 20g soli rozpustíme v jednom litri vody a zeolit ponecháme v tomto roztoku po dobu 12 hodín. Soľ spôsobí, že po dôkladnom prepláchnutí, je čpavok (NH3) uvoľnený z mikropórov a nahradený opäť molekulami sodíka (Na +). Problémom ostáva, ako presne spoznať, že je kapacita zeolitu vyčerpaná, alebo naopak obnovená.
  
  Bohužiaľ, rovnako ako u aquarocku je aj u zeolitu problém s rýchlym zanášaním, takže ak už chcete zeolit použiť, odporúčame ho dať iba na filtračné materiály jednotlivých komôr a využiť tak jeho absorbčných vlastností. Ako náplň celej filtračnej komory sa však nehodí. Hoci mletý zeolit býva jednou z hlavných súčastí rôznych prípravkov prvej pomoci pri zhoršení parametrov vody v jazierku, odporúčame nemletý zeolit používať iba preventívne.
  
  Nezabudnite, že sa výplach molekúl nežiaducich látok zo zeolitu vykonáva soľným roztokom, to znamená, že ak pridávate do jazierka alebo nádrže s rybami z nejakých dôvodov soľ, tak tá u nového zeolitu znemožní výmenu sodíka za čpavok, u zeolitu, ktorý by už vo vode bol, soľ spôsobí vyplavenie nežiaducich látok v ňomuž uložených, ktoré môžu následne ohroziť ryby!!
  
  Životnosť zeolitu je bez regenerácie maximálne jeden rok.
•  Ogata Crystal Bio (1 m³ = 1 000 -2 900 m² využitelné plochy) - v Japonsku vyvinutý špeciálny materiál. Jedná sa o sklo s prímesou, tavené za extrémne vysokých teplôt. Pri tavení vzniká obrovské množstvo mikropórov pripravených na osídlenie nitrifikačnými a denitrifikačnými baktériami. V jazierkových filtroch, z rovnakých dôvodov ako aquarock a zeolit, veľmi skoro stráca pórovitosť. Vhodný by bol teda pre skrápené filtre s perfektne predčistenou vodou, pre anoxiálne filtrácie alebo pre akvarijné filtre. Využitie pre filtráciu vody v jazierkach je podmienené dokonalým prečistením vody. Prúdenie vody cez materiál spôsobuje tiež postupné obrusovanie povrchu biocrystalu. Jeho životnosť je podľa spôsobu používania cca 5-10 rokov.
  
• Japonská rohož (Matala) (1 m³ = 190 - 470 m² využitelné plochy) - ohýbané vlákna, ktoré tvorí tento materiál, sú vyrobené zo zmesi thermo-polyetylénu alebo thermo-polypropylénu. Vlákna môžu byť rôznej hrúbky a sú pevne tepelne spojená, takže vytvárajú plošný materiál. Vo filtračných komorách tvorí Matala dobre priepustnú náplň s výbornou povrchovou plochou. Umiestňuje sa do posledných komôr, pretože spôsob jej využitia vyžaduje čistú vodu. Nevýhodou je jej ťažké rezanie na presné rozmery a najmä pri častom čistení, nižšiu životnosť. Na formátovanie odporúčame používať brúsku s rezacími kotúčmi, pílky alebo dlhé nože s veľmi jemnými zubami. 
  
  
• BIOACTIVE-Pad (1 m³ = až 3 500 m² využitelné plochy) - drobné mikropóry jednotlivých šupiniek zaisťujú vynikajúcu plochu pre osídlenie baktériami. Podmienkou fungovania je neustály pohyb a vírenie vo vodnom stĺpci, pri ktorom dochádza ku kontaktom šupiniek a ich samočisteniu. K tomu, aby sa médium pohybovalo, možno využiť kompresor a vzduchovacie kamene umiestnené na dne komory alebo prúd vody z čerpadla. Z popisovaného spôsobu použitia vyplývajú nevýhody tohto materiálu. V jazierkových filtroch je nutné zabezpečiť filtračnú komoru tak, aby z nej šupinky nemohli uniknúť, ale zároveň, aby nečistoty, prípadne ony samy, neupchali odtok vody z komory. To všetko pri neustálom pohybe. Eventuálne umiestnenia teda zostáva v posledných komorách filtra, ktorými by pretekala predčistená voda a BIOACTIVE-Pad by sa vo vodnom stĺpci víril pomocou kompresora, alebo čerpadla. 

Rýdzo teoreticky by išlo do filtra naozaj dať čokoľvek, čo nemá antibakteriálny povrch. Najčastejšie sa môžete stretnúť so silonovými hoblinami, ktoré vznikajú pri obrábaní tohto materiálu, s nadrobno narezanými PVC trubkami, alebo tzv. husími krkmi, alebo navrstvenými rašlovými vrecami. Akýkoľvek materiál, ktorý umožňuje prichytenie a vytvorenie vrstvy, čiže biofilmu baktérií, je nimi v krátkej dobe osídlený.

Dôvodom, prečo sa vyvinuli špeciálne filtračné materiály, je požiadavka získať v čo najmenšom objeme čo najväčší povrch. Avšak nielen to - aby tento povrch slúžil baktériám rozkladajúcim škodlivé látky vo vode, musí zostať nezanesený. Je teda nutné, aby šiel aj dobre čistiť. Nízka váha, tvar a skladnosť materiálov zase zaistí dobrú manipulovateľnosť atď.

Zhrnutie znie asi takto: "minimálny objem a hmotnosť, ľahká priechodnosť pre prúdenie vody, ľahká manipulácia a čistenie a čo najväčší povrch".

Ako je napísané v úvode tohto odseku, použiť možno všeličo, ale všetky požiadavky spĺňajú iba špeciálne materiály.