ArtykułyPorady

Denitrator

Porady akwarystyczne

Szanowna redakcjo MA,
mam problem z jakością wody w akwarium i zastanawiam się nad zainstalowaniem w akwarium denitratora. Czy istnieją gotowe urządzenia tego typu, bo w sklepie zoologicznym nigdy ich nie widziałem? A jeśli nie, to zbudowałbym go samodzielnie, bo czytałem w necie, że to podobno nietrudne. Tylko jak się do tego zabrać?
Marek

Szanowny Panie Marku,

owszem, na rynku są dostępne gotowe denitratory, choć ich oferta nie jest zbyt szeroka (posiada je w swoim portfolio zaledwie kilka firm dostępnych na polskim rynku). To, że rzadko widuje się je w sklepach, wynika z faktu, że nie są to powszechnie używane urządzenia i większość placówek sprowadza je na indywidualne zamówienie klienta.

Oczywiście możliwa jest również samodzielna budowa takiego urządzenia. Zgodnie z tym, co przeczytał Pan w sieci, nie jest ono szczególnie skomplikowane pod względem konstrukcyjnym. Zanim jednak opiszemy budowę denitratora, przypomnijmy podstawowy cel i zasadę jego działania.

W akwarium, podobnie jak w zbiornikach naturalnych, występuje tak zwany cykl azotowy. Pełny cykl azotowy polega na „przetworzeniu” wydalanych przez mieszkańców akwarium metabolitów oraz produktów rozkładu gromadzącej się w nim martwej materii organicznej w azot atmosferyczny i usunięcie go ze zbiornika. Jego poszczególne etapy to: rozkład mocznika i reszt białkowych, na skutek którego powstaje amoniak, przekształcany natychmiast na jony amoniowe, utlenianie tych ostatnich do jonów azotynowych (zwanych przez akwarystów „azotynami”), i, następnie, jonów azotynowych do azotanowych (zwanych „azotanami”). Etapy te zachodzą w zbiorniku dzięki wydajnej filtracji biologicznej przy współudziale podłoża roślin i innych, zarówno ożywionych, jak i nieożywionych elementów sztucznego ekosystemu akwarium. Ostatnim etapem jest denitryfikacja, czyli rozkład jonów azotanowych z wytrąceniem z wody azotu atmosferycznego. Proces ten jest nieco trudniejszy do zainicjowania i nie zachodzi w każdym akwarium (stąd konieczność podmian wody w celu zmniejszenia w niej stężenia jonów azotanowych). Aby go wywołać konieczne jest bowiem stworzenie w zbiorniku wysoce nietypowych warunków (i temu właśnie służy zastosowanie denitratora).

Jony azotanowe pozornie nie mają już wartości dla żadnych istot żywych. Nie da się wykorzystać ich jako pokarm ani źródło energii, ponieważ stanowią „odpad” po tego rodzaju zabiegach. Posiadają jednak coś, co jest niezbędne do życia każdemu stworzeniu – tym czymś jest uwięziony w nich tlen. Możliwe jest jego wykorzystanie w procesach metabolicznych niektórych rodzajów bakterii. Tyle tylko, że bakterie te nie zawsze mają szansę rozwinięcia się w akwarium w dostatecznej ilości. Problem polega bowiem na tym, że w „normalnych” warunkach panujących w zbiorniku w wodzie jest rozpuszczone wystarczająco dużo niezwiązanego chemicznie tlenu atmosferycznego znacznie łatwiejszego do wykorzystania przez bakterie (po co mozolnie rozbijać wiązania cząsteczkowe, skoro jest „gotowy” tlen?). Znakomicie rozwijają się więc tam bakterie tlenowe, w konkurencji z którymi dużo mniej wydajne gatunki beztlenowe po prostu nie mają szansy zaistnieć. Dopiero gdy stężenie tlenu w wodzie spada poniżej 0,5 mg/l, bakterie tlenowe muszą się poddać, bowiem nie mają po prostu czym oddychać. Wtedy ich miejsce mogą zająć bakterie denitryfikacyjne. Drobnoustroje te, żyjące w warunkach tzw. niedotlenienia, a więc pozbawione dopływu tlenu w czystej postaci z zewnątrz, chcąc nie chcąc, muszą odzyskiwać go, rozkładając związki chemiczne. Odbywa się to mniej więcej w ten sposób:

4NO3 + 2H2O –> 2N2 + 5O2 + 4OH

Tym samym, dzięki działalności tych drobnoustrojów niepożądane w akwarium jony azotanowe są rozkładane do całkowicie bezpiecznych dla jego mieszkańców gazów ulatniających się do atmosfery oraz reszt wodorotlenowych. Te ostatnie mogłyby powodować wzrost odczynu wody, gdyby nie to, że w pierwszym etapie nitryfikacji (realizowanym przez bakterie Nitrosomonas) do wody uwolnione zostały kationy wodorowe. Tak więc w akwarium, w którym zachodzi pełny cykl azotowy, odczyn wody teoretycznie nie powinien się samoczynnie zmieniać.

Niestety, denitryfikacja, choć punktowo zachodzi naturalnie w niemal każdym akwarium, prawie zawsze jest niewystarczająca. Po prostu, w przeważającej części zbiornika w wodzie jest zbyt dużo tlenu i bakterie tlenowe wypierają tam beztlenowe. Jedynie tam, gdzie woda stagnuje, powstają strefy niedotlenienia. Zdarza się, to np. w głębszych warstwach podłoża, zwłaszcza w akwariach o podkładzie z gleby mineralnej, w szczelinach za tłem strukturalnym i w innych zakamarkach. Niestety, zamieszkujące owe nieliczne przestrzenie bakterie beztlenowe nie są w stanie „przerobić” wszystkich gromadzących się w akwarium jonów azotanowych i, w rezultacie, stężenie NO3w akwarium najczęściej stopniowo wzrasta. Aby temu zapobiec, można zastosować denitrator.

Podstawowa zasada działania tego urządzenia wynika z opisanych wyżej warunków i jest stosunkowo prosta – należy w jego wnętrzu stworzyć warunki niedotlenienia, a więc takie, w których bez przeszkód mogłyby rozwijać się duże ilości bakterii denitryfikacyjnych zdolnych do rozkładania wszystkich jonów azotanowych gromadzących się w akwarium. Urządzenie takie można wykonać samemu, stosunkowo niewielkim nakładem sił i środków, oraz przy minimum zdolności technicznych. Najprostszym sposobem na wytworzenie odpowiednich dla wspomnianych bakterii warunków jest powolne przepuszczanie wody akwariowej przez długą rurkę z tworzywa sztucznego. Do tego celu najlepiej użyć specjalnych węży stosowanych w akwarystyce. Są wprawdzie nieco droższe od oferowanych w sklepach ogrodniczych węży igielitowych, ale, w przeciwieństwie do tych ostatnich, nie reagują z wodą i są całkowicie bezpieczne dla mieszkańców akwarium. Optymalna średnica wewnętrzna węża przeznaczonego do budowy denitryfikatora powinna zawierać się między 6 a 10 mm. Jego długość nie powinna być mniejsza niż 12–15 m (do budowy urządzenia przeznaczonego do zastosowania w akwarium o pojemności 100–200 l). Są one sprzedawane w kilkudziesięciometrowych rolkach nawiniętych na solidne, plastikowe szpulki. Jeśli jest to możliwe, warto nabyć „końcówkę” takiego węża razem ze szpulką, która znacząco ułatwi nam estetyczne skonstruowanie całego urządzenia. Poza wężem konieczna będzie również obudowa – ponieważ bakterie denitryfikacyjne najlepiej rozwijają się w ciemności, dobrym wyjściem jest zakup zwykłego, plastikowego wiaderka z pokrywką możliwie ciemnej barwy (dobrze sprawdza się czarne lub oklejone ciemną folią lub taśmą wiadro po soli morskiej). Jego wielkość należy dobrać tak, aby swobodnie zmieścił się w nim zwinięty w kłębek zakupiony wcześniej wąż, ewentualnie wraz ze wspomnianą już szpulką do jego nawinięcia.

Sama budowa denitryfikatora jest już prosta. Wystarczy w miarę estetycznie zwinąć wąż we wnętrzu wiaderka (lub innego opakowania) i zrobić w jego pokrywce dwa otwory do wyprowadzenia na zewnątrz końcówek węża. Następnie wnętrze węża wypełniamy wodą (najprościej podłączyć jeden koniec do kranu i poczekać, aż nadmiar wody przeleje się drugim). Mamy gotowe urządzenie, trzeba tylko jeszcze „wpuścić” do niego bakterie i nakarmić je tak, aby się szybko namnożyły. Gotowe szczepy bakterii denitryfikacyjnych oferują niektóre wyspecjalizowane firmy. Należy wlać je bezpośrednio do wnętrza węża. Pokarm dla nich może stanowić dowolne źródło węglowodanów prostych, np. zwykły cukier kuchenny (wystarczy 1 łyżeczka rozpuszczona w odrobinie wody i wlana wraz z nią do węża w ślad za bakteriami). Tak „uzbrojony” denitrator należy postawić w ciemnym miejscu na 2–3 dni, aby dać drobnoustrojom czas na namnożenie się i „przygotowanie” do czekającej ich pracy.

Po dojrzeniu denitratora należy zamontować go w akwarium – najlepiej ustawić go w szafce pod zbiornikiem. Jeden koniec rurki należy podłączyć do urządzenia tłoczącego wodę z akwarium. Optymalnym wyjściem jest zainstalowanie go na wylocie filtra kubełkowego realizującego filtrację biologiczną. Dlaczego? Otóż zamieszkujące jego wnętrze bakterie tlenowe zużywają w procesach utleniania jonów amoniowych i azotanowych duże ilości tlenu i opuszczająca go przefiltrowana woda jest już w wysokim stopniu odtleniona, co zwiększy skuteczność pracy denitratora. Przepływ wody przez denitryfikator należy wyregulować tak, aby cała woda ze zbiornika przechodziła przez urządzenie mniej więcej w ciągu 24 godzin. W tym celu na wylocie filtra kubełkowego można zainstalować trójnik i doświadczalnie wyskalować przepływ wody. Zamiast trójnika dobrze sprawdza się też zwykła deszczownia ustawiona tak, aby nadmiar wody wypływał przez wchodzące w jej skład perforowane rurki. Oczywiście zamiast filtra kubełkowego do napędu denitryfikatora można równie dobrze użyć niewielkiego filtra wewnętrznego lub małej pompy cyrkulacyjnej. Tyle tylko, że w takim przypadku warto zakupić wąż o 2–3 m dłuższy, bowiem w jego początkowym odcinku będzie jeszcze stosunkowo dużo tlenu i osiedlą się tam bakterie tlenowe, stopniowo oddając pola swym beztlenowym kuzynkom.

Opisana powyżej metoda jest bodaj najprostszym sposobem budowy denitryfikatora, choć wcale nie oznacza to, że jedynym. W literaturze akwarystycznej oraz w internecie spotyka się mnóstwo ciekawych „patentów” technicznych. Jeden z nich, przy wykorzystaniu zwykłego słoja typu „weck” zaprezentował w archiwalnym numerze Magazynu Akwarium w swym artykule Pan Tomasz Pacan (MA nr 8/2002, str. 48–49). Gorąco zachęcamy więc Czytelników MA obdarzonych smykałką do majsterkowania do poszukiwania własnych rozwiązań w tym zakresie oraz dzielenia się z innymi swymi osiągnięciami na łamach naszego pisma (chętnie opublikujemy wszystkie ciekawe nadesłane pomysły DIY w tym zakresie).

Opisany powyżej denitryfikator, starannie skonstruowany i odpowiednio zasiedlony bakteriami, teoretycznie powinien całkowicie zastąpić regularne podmiany wody zarówno w małym, jak i w bardzo dużym akwarium (im większy zbiornik, tym wąż w denitratorze powinien być dłuższy). Wystarczy wtedy tylko uzupełnianie jej odparowanej ilości. Aby przekonać się o skuteczności działania urządzenia, wystarczy co jakiś czas wykonywać testy kontrolne na obecność jonów azotanowych w wodzie.

Redakcja MA

Tagi
Pokaż więcej

Powiązane artykuły

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Sprawdź również

Close
Back to top button
Close