Механические фильтрующие массы

Механические фильтры предназначены для того, чтобы удалять из аквариумной воды грубые, чаще всего различимые простым глазом загрязнения. В первую очередь к ним относятся взвеси. Один из самых распространенных материалов для механической фильтрации - перлоновая вата. Она полностью вытеснила из наших фильтровальных баков тяжелые массы - песок и гравий, которые принято было использовать раньше. Многие производители предлагают фильтры-патроны, сформованные из такой ваты: патроны подходят к бакам, выпускаемым той же фирмой, или, во всяком случае, их можно приспособить к таковым. При очистке аквариумной воды от особенно мелких частиц применяют диатомовые фильтры. В качестве фильтрующей массы для диатомовых фильтров используется диатомовая земля. Эта очень мелкая желтовато-кремовая земляная масса состоит из кремневых панцирей ископаемых диатомей (микроскопических водорослей). Фильтровальный бачок (стеклянный сосуд) снабжен мощным насосом: сопротивление фильтра, обусловленное слабой пропускной способностью диатомовой земли, здесь выше, чем в других фильтрах. Тот, кто хочет особенно тщательно обработать воду в своем аквариуме (добиваясь особенной прозрачности или сокращения количества паразитов и бактерий, или их полного уничтожения с целью разведения рыб), целенаправленно подключает этот фильтр на многие часы. При этом речь идет о чисто механической фильтрации, не оказывающей влияния ни на показатели воды, ни на химические добавки (медикаменты). Поскольку этот фильтр задерживает мельчайшие частицы, он быстро засоряется. Землю нужно промыть и потом использовать снова.

Химические фильтрующие материалы

Задача химической фильтрации состоит в том, чтобы задержать ядовитые (или потенциально ядовитые) молекулы, которые содержатся в воде. Но как бы ни были хороши поглощающие фильтровальные массы, они только “связывают” эти субстанции. Удалять их приходится самому аквариумисту, прочищая фильтр и, наконец, вынимая насыщенные ядовитыми веществами массы. Адсорбция - это процесс, при котором растворенные вещества поглощаются поверхностным слоем жидкости или твердого тела. Самый известный из адсорбционных материалов, применяемых в аквариумистике, - активированный уголь. Действие угля обеспечивает его исключительно пористая структура, то есть большая площадь поверхности. Активированный уголь может обладать высокой степенью эффективности. Помимо ядовитых соединений он поглощает также кислоты (торф), разнообразные красители и медикаменты, а поэтому фильтрование с помощью угля нельзя сочетать с добавкой кислот или медикаментов. Грязь - злейший враг активированного угля и его пористой поверхности. Поэтому угольный фильтр в общей цепи фильтров непременно должен занимать последнее место, а все процессы механической очистки надо провести заранее. Если уголь засорен и забит частицами грязи, в нем нет никакого смысла. Не всякому аквариумисту удается работа с активированным углем, ведь его нужно сначала “приручить”! Если уголь использовать просто как порошок, то он начнет разлетаться и плавать на поверхности воды. По этой причине многие производители предлагают для своих изделий так называемые патронные фильтры: их внешняя оболочка состоит из механического фильтрующего материала (перлоновой ваты), а внутренний патрон, напротив, пуст и предназначен для заполнения его углем, торфом или другой сходной фильтрующей массой. Чтобы “нерасфасованный товар” не всплыл на поверхность, нужно его поместить в сетку (дамский чулок для этого тоже подойдет) и после этого отправить в фильтровальный бак.

Биологическая фильтрация

Биологические фильтрующие массы вместе с повсеместным распространением так называемых биофильтров привлекают все большее внимание. Используется в первую очередь недорогой лавалит (лавовая крошка разной зернистости), пемза и другие естественные материалы пористой структуры и соответственно большой площади поверхности. Торговля предлагает также и не очень-то дешевые “биошары”, предназначенные, в первую очередь, для оросительных фильтров как наполнитель. Эти биошары сделаны из пластмассы и, собственно говоря, являются не шарами, а шарообразными каркасами. Их размещают один над другим в качестве заполняющего продукта, и они образуют субстрат для размножения бактерий, обладая при этом высокой водопропускной способностью. Бактерии могут размножаться с невероятной скоростью: эти крошечные организмы обладают способностью удваиваться в течение получаса. Часто бактерии образуют пенистые комки или хлопья; это можно наблюдать на фильтрующем субстрате. Образуются скопления масс бактерий, состоящих из тысяч организмов, которые и вырабатывают слизь. Образованию таких скоплений способствует высокое содержание кислорода в фильтруемой воде. Именно эти бактерии расщепляют ядовитые вещества, преобразуя в ходе обмена веществ в безвредные соединения.

Торфяные фильтры

Торфяная фильтрация - словосочетание, укоренившееся в аквариумистике, но оно, строго говоря, не совсем правильно. Ведь фильтр, как известно, должен что-то задерживать, а если он заполнен торфом, то, наоборот, отдает что-то аквариумной воде! Многие тропические воды обладают большей или меньшей кислотностью. При этом речь идет о гуминовых кислотах, которые выделяются древесиной и листвой. Эти органические кислоты можно вводить в аквариум, непосредственно добавляя гуминовые экстракты или пропуская воду через торф, чтобы она вбирала содержащиеся в нем вещества. В продаже имеются самые разнообразные сорта торфа. Но торф для аквариума отличается от торфа для сада, ведь в последнем часто содержатся удобрения, и для аквариумной воды он никак не подходит, Торф - это натуральный продукт, и какой бы он ни был -рыхлый или плотный, через несколько недель он вымывается и больше ничего не дает; его нужно заменять. Вода, которая обогащается гуминовыми веществами, проходя через торф, приобретает особый цвет, от буроватого до янтарного. Но оттенок ее ничего не говорит о наличии кислот и их особенностях. Кислота снижает показатель рН до нейтральной точки (= 7,0), а потому имеет смысл, используя торф, установить постоянный контроль за показателями рН. Торф служит также для того, чтобы снижать карбонатную жесткость, присущую большинству типов воды. Кроме того, кислая вода удерживает в определенных границах количество бактерий, что идет на пользу коже многих видов рыб: ранки от укусов не воспаляются под воздействием бактерий. С другой стороны, известны очень многие виды декоративных рыб, ведущих происхождение из особенно чистых и кислых вод: с помощью торфа они оказываются хотя бы приблизительно в условиях, близких к естественным.

Выбор фильтра

Выбор фильтра зависит как от размеров аквариума, так и от числа и чувствительности обитающих в нем рыб. В нижеследующих разделах содержится информация о различных методах фильтрации, которыми может воспользоваться аквариумист, а также о разнообразных фильтрующих материалах, то есть о заполнении фильтровальных бачков. В принципе различаются два вида фильтрации: внутренняя и внешняя. Преимущество внутренней фильтрации состоит главным образом в том, что она происходит прямо “на месте”, и грязь собирается и убирается прямо внутри водного резервуара. Сам фильтр, если смотреть на него лишний раз не хочется, можно прикрыть корягой или камнем. Когда патрон забивается, его можно достать и прочистить, не поднимая много грязи. Если фильтровальный бачок довольно велик, то гниль и крошки часто скапливаются непосредственно под ним. Тогда нужно действовать очень осторожно, чтобы вся грязь снова не расплылась по аквариуму. Предпосылкой нормальной деятельности фильтров любого типа (но особенно - внутренних) является их регулярная очистка. Дело в том, что внутренние фильтры только накапливают грязь, но ведь она не исключается из общей циркуляции и продолжает разлагаться! В отличие от внутреннего фильтра, внешний фильтр ставят рядом с аквариумом или подвешивают на его внешней стороне. Воздушные фильтры (по крайней мере те, что имеются в продаже) обычно невелики по размерам. Их мощность - а следовательно, их способность к фильтрованию - весьма невелика; прочищать их нужно довольно часто. Если такой бачок висит сбоку на стенке аквариума и открыт сверху (см. рисунки), то уровень воды в нем и в аквариуме непременно должен быть одинаковым. Изогнутая соединительная трубка (ее нужно заранее заполнить водой, не допуская воздуха) вытягивает из камеры отфильтрованную воду, перегоняя ее назад в резервуар (принцип сообщающихся сосудов, когда уровень воды в них сравнивается за счет соединительной трубки). В сочетании с воздушным насосом можно таким же способом привести в действие крупногабаритный фильтр (по размеру он бывает не меньше самого аквариума). Такое нередко практикуется для крупных установок, потому что значительно сокращает расходы. Для домашних водоемов такие фильтры, конечно, слишком велики, и поэтому аквариумисты чаще всего используют небольшие внешние фильтры, управляемые мотором. Но кроме того, можно прибегнуть к помощи так называемого крупногабаритного биофильтра (см. один из нижеследующих разделов). Тогда ток воды будет не таким быстрым, а общая циркуляция обеспечивается с помощью эрлифта более мощного калибра.

Внутренние фильтры с эрлифтом

Они принадлежат к числу самых простых аквариумных фильтров, что вовсе не свидетельствует о меньшей функциональности (если, конечно, правильно ими пользоваться), И только в смысле “внутренней красоты” аквариума и индивидуальных вкусов (а о вкусах, как известно, не спорят!) возможности внутренних фильтров ограничены. Задача таких фильтров состоит, главным образом, в очистке воды от мути. И только во вторую очередь они задуманы для борьбы с гнилостными бактериями, В наше время из внутренних фильтров этого типа чаще всего покупают такие, которые оснащены пенопластовым патроном. Через него вода с помощью эрлифта проходит в резервуар и через трубку прогоняется к верхней отводной трубке. Через более тонкую трубку воздух подается мембранной помпой и подводится глубоко вниз под подъемную трубу. Следуя закону физики, этот воздух по подъемной трубе идет вверх, увлекая с собой имеющуюся там воду, а за ней в трубку поступает новая вода, и тем самым завершается кругооборот. В выростных, да и в карантинных аквариумах принято пропускать как можно больше воды через широкую поверхность фильтра. Импортеры (а почему бы этого не делать и аквариумистам?) пользуются для этого простейшей конструкцией: небольшая, диаметром около 20 см, пластмассовая мисочка, каких немало в любом домашнем хозяйстве, служит фильтровальным бачком, открытым сверху. В круглой чаше пластмассовой воронки по всей стенке пробивают дырочки (нагретой иглой) и ставят воронку в мисочку так, чтобы ее трубка смотрела вверх. Через эту трубку к нижней камере воронки протягивают воздушный шланг и прикрепляют пористый камень. Плошку заполняют гравием (не очень крупных размеров), и фильтр полностью готов к использованию. Советуем вам испробовать этот способ, если практичность и эффективность внутреннего фильтра покажется вам важнее красоты. Вы видите изображение такого фильтра и можете в подробностях рассмотреть, как он функционирует

Один из самых простых способов фильтрации воды обеспечивается этим внутренним фильтром. В домашних условиях фильтр можно изготовить за несколько минут из пластиковой плошки.
1-фильтрующая вата; 2-гравий; 3-пористый камень; 4-перфорация (иглой)

Внутренние фильтры с насосом

Система очистки у них в принципе та же самая: вода проходит через фильтрующую массу (патрон из пенопласта, перлоновая вата, гравий, уголь) и вновь возвращается в резервуар. Но вся эта система функционирует с помощью небольшого насоса (с мотором), который прокачивает воду. Поскольку такой насос работает без воздуха, а при этом аэрирование аквариумной воды - дело исключительно важное, то выпускное отверстие насоса должно всегда находиться на уровне поверхности воды. Тем самым на поверхности происходит движение, и вода вбирает кислород. Эти крошечные насосы размещаются в водонепроницаемых корпусах и для безопасности заземлены. Расход электроэнергии составляет 8 - 10 ватт.

Фильтровальные системы

Для аквариумистики это сравнительно новое понятие: им обозначается целый ряд элементов, составляющих систему фильтрации. С такой системой на рынке лидирует фирма “Тunzе”; ее фильтровальную систему приводит в действие мотор “Тurbellе”, известный уже много лет. Наряду с заменяемостью система “Тunzе” обладает еще одним исключительным преимуществом, особо привлекающим практичных аквариумистов (... а кто не таков?): детали системы - “Тurbellе”, быстросменный фильтр, биореакторы и осмолятор - подвешиваются на планке, которая монтируется с самого начала. В зависимости от размеров аквариума можно использовать нужное количество бачков со сменным фильтром. То же относится и к биореакторам. Бачки-фильтры закрепляются на штуцерах таким образом, что погружаются на глубину всего лишь 10 см; верхний бачок выступает над поверхностью воды. Насос перегоняет воду через фильтрующую массу (массы), причем степень загрязнения фильтра определить очень легко. Очистка отдельных бачков так проста, что можно заняться ею даже в выходном костюме и при этом действительно только замочить руки. И, наконец, все детали установки можно закрыть колпаками единого образца - тогда они не будут пылиться, как это обычно бывает. Как же работает фильтровальная система? “Тurbellе” (мотор) направляет грязную воду аквариума в быстросменный фильтр, где она очищается от грубых отходов и взвешенных частиц. Биореакторы (те, что входят в фильтровальную систему “Тunzе”), занимая небольшое пространство, обеспечивают разложение ядовитых азотистых соединений, которые часто и скоро образуются за счет органического загрязнения аквариумной воды (кал, остатки корма и т.п.). Условием для этого является равномерная работа установки и связанное с ней орошение гранулята, заполняющего биофильтр. Если установлен осмолятор, то он приводит в действие дозирующий насос, который доливает воду и тем самым всегда поддерживает в резервуаре единый уровень воды. Главная задача осмолятора - поддерживать постоянство уровня воды и содержания минеральных веществ в этой воде. При нормальном процессе испарения улетучивается только дистиллированная вода, а минеральные вещества остаются в аквариуме и все больше и больше уплотняются (как это бывает во время долгого отсутствия хозяина, когда воду нет возможности доливать). В систему “Тunzе” входит небольшое управляющее устройство для регулировки работы насоса-дозатора; оно находится в специальном отсеке и смонтировано так, что его можно вынуть. Этот “сенсорный отсек” содержит собственно сенсорную камеру, то есть прозрачный и закрывающийся перфорированным (водопроницаемым) колпачком цилиндр. Внутри него находится магнитный выключатель, соединенный с поплавком. Нижняя крышка нужна для безопасности: всепроникающие улитки могут нарушить рабочий контакт. Дозирующий насос начинает действовать только в том случае, если уровень воды в резервуаре понижается. Этому насосу хватает мощности, чтобы засасывать воду на уровне 50 - 60 см (!) и нагнетать ее на значительно более высокий уровень, так что поверхность воды снова достигает начальной отметки. Когда требуется восстановить прежнюю концентрацию растворенных солей, то доливать нужно дистиллированную воду Если этого не делать, то есть доливать отстоявшуюся водопроводную воду, то содержание минеральных веществ увеличится за счет добавленных таким способом минеральных солей. Однако ограниченное поступление минеральных солей - это дело вовсе не запрещенное, ведь добавляя удобрения (питательные соли), мы так или иначе снабжаем аквариумную воду минеральными веществами, но только по определенному списку. В принципе можно в сосуд для доливки добавлять питательные растворы и лекарства, чтобы они порционно поступали в аквариумную воду с помощью дозирующего насоса.

Донный фильтр

Применение донной, или нижней, фильтрации часто приводит к недоразумениям. Одни хотят этим способом - то есть подачей предварительно нагретой воды непосредственно в донный грунт - довести смесь песка или гравия (а тем самым и корни растений) до температуры всей аквариумной воды. Другие пытаются добиться протока воды по дну, чтобы таким способом улучшить аэрацию грунта и направить грязевые частицы в сторону впускающей трубы фильтра, Фирма “Еheim”, единственный производитель так называемых аэраторов грунта, предлагает эти дополнительные элементы конструкции в сочетании с внешним фильтром. Существуют два варианта: принцип “протока”, когда очищенная вода нагнетается в грунт и поднимается оттуда вверх, и принцип “всасывания”, когда грязная вода всасывается фильтром через грунт.

Фильтрование через грунт - идея вовсе не новая, но в наши дни она осуществляется с большим успехом благодаря электрическим фильтрам-помпам. Имеет ли аэрация преимущества при долгосрочном применении? Это вопрос не такой простой, и решить его можно лишь применительно к каждому конкретному аквариуму. Любители семейства цихлид, например, считают нужным для своих питомцев, роющих дно, содержать гравий в особой чистоте. Поэтому они очищают грунт посредством аэрации и не столь высоко ценят пышную растительность в аквариуме. Если же аквариумист намерен оснастить донным фильтром засаженный растениями резервуар, то он должен помнить, что аквариумные растения порой очень чувствительно реагируют на любые виды вмешательства. Чтобы этого избежать, нужно заставить воду медленно проходить через грунт снизу вверх, как это происходит и в природе. В таком случае речь может идти только о протоке воды через дно, Особенно сильное давление здесь не нужно, и потому производитель оснастил этот блок конструкции по принципу “протока” таким образом, что только определенная часть отфильтрованной воды просачивается через грунт на дне, а остальная (притом большая) ее часть через водоприемную насадку или трубку с распылителем проходит, как обычно, в аквариумную воду. Подводящие трубки регулируются по высоте, так что их нетрудно будет приспособить к любому уровню воды. Используя эту систему, можно не просто добиться перепада температур между водой на дне и водой в самом резервуаре, но и отрегулировать ток воды через грунт таким образом, что для медленного просачивания воды будет достаточно только лишь давления водяного столба. Еще один из возможных эффектов - продвижение вверх воды, которая (возможно) уже нагрелась в фильтрационном бачке. Эффекта такого рода можно достичь путем прокладки обогревательного кабеля (см. соответствующий раздел) по дну. И, наконец, нельзя не упомянуть о кислороде, поступающем вместе с водой; он идет на пользу не только корням растений, но и бактериям в грунте.

Электрические внешние фильтры

Понятие “внешний” применительно к этим фильтрам означает, что они располагаются рядом с аквариумом или под ним. Существуют разные виды и, что еще важнее, разные мощности этих фильтров. Поэтому при выборе фильтра для аквариума определенной величины нужно учитывать не только объем фильтровального бачка, но и мощность его мотора. Сопротивление фильтра играет здесь для общей его мощности более существенную роль, чем у других типов очистительных конструкций. Вновь заложенная фильтровальная масса обеспечивает воде свободный проход, а вместе с загрязнением (например, ваты) количество протекающей через фильтр воды может уменьшиться. В целях экономии электроэнергии многие производители насосов сочли необходимым уменьшить мощность напора и соответственно производительность своих изделий. В принципе надо исходить из того, что через фильтровальный бачок, стоящий в шкафу под аквариумом, проходит вода, а водяной столб в подводящей трубе соответствует уровню воды в резервуаре. Таким образом, насосу теоретически требуется только тот напор, что необходим для провода профильтрованной воды в аквариум через его край. Но запас мощности насоса должен быть много выше, а давление (напор м/Ws) сильнее, потому что прогоняемая вода должна не просто слабо плескаться, но нагнетаться через трубку с распылителем на поверхность воды. Только таким способом можно полностью обеспечить поступление кислорода. Как я считаю, наружный фильтр (всасывающий фильтр) всегда должен быть на один-два “размера” больше, то есть - мощнее, чем рекомендуют производители; так достигается необходимая производительность установки. Во всяком случае, в каталогах разных фирм всегда указываются приблизительные данные, а учитывать нужно сопротивление фильтра (вместе с “участниками” процесса - рыбами, растениями, длиной шланговой проводки и ее изгибами и т.д.) и сопротивление напорных сторон (трубка с распылителем, диффузор, длина шланговой проводки и т.п.).

Биологическая фильтрация

Приставка “био” означает то же самое, что “жизнь”. В связи с фильтрацией воды она указывает на то, что ядовитые вещества органического или неорганического происхождения преобразовываются или расщепляются внутри фильтра в основном при помощи живых организмов. В этих процессах участвуют главным образом аэробные бактерии - крошечные живые организмы, деятельность которых обусловлена богатым содержанием кислорода в воде. При конструировании такого фильтра воде предоставляется возможность часто вбирать кислород, что идет на пользу бактериям.

Биофильтр должен обеспечить бактериям субстрат и воду с высоким содержанием кислорода. На рисунке-схема проточного фильтра, где вода, пройдя отсек с гранулятом, проводится через верхний край стенки в промежуточную камеру и при этом вбирает в себя кислород.

Биофильтры бывают проточными и оросительными. Считается, что последние более эффективны, то есть обеспечивают лучшие условия для работы бактерий, потому что вода, просачиваясь струйками, больше обогащается кислородом. Но из-за быстрого испарения воды оросительный резервуар с большой площадью поверхности в данном случае не годится; здесь скорее нужен цилиндр, как и показано на нашем рисунке На практике орошение имеет для аквариумистики один существенный недостаток: если вдруг подвод сочащейся воды по какой-либо причине (засорение системы, прекращение подачи электроэнергии для насоса) прервется, то бактериальные культуры высохнут и погибнут; гранулят тоже пересохнет. С проточным фильтром такого произойти не может, потому что даже в самом крайнем случае емкость фильтра и все ее содержимое останутся в воде.

Бактериологические процессы происходят также и в фильтрах других типов, в их фильтрующих массах. Но если в их емкостях не хватает кислорода, то появляются уже не аэробные, а анаэробные бактерии, и им не нужен свободный кислород, более того - свободный кислород был бы для них смертельным ядом. Анаэробные бактерии не полностью расщепляют ядовитые вещества, а при определенных условиях могут даже образовывать ядовитые соединения. Типичным анаэробным продуктом является сапропель (иловые отложения из органических веществ), оседающий на дно фильтровальных баков, если их редко чистят, а в природе встречающийся в загрязненных реках. Потому рекомендуется даже в биологических фильтрах аэрировать воду