Filtrační média
Proč se vlastně vyrábí filtrační materiály, kterým se říká „média“? Nestačilo by dát do filtru i něco jiného, levnějšího a snadno dostupného?
Nejprve slovo médium. Jeden z jeho významů je "živná půda", tedy něco, co podporuje existenci a růst živých organismů, včetně bakterií. Takže, přestože filtrační materiály přímo bakterie nevyživují, ale pouze jim vytváří životní prostor, je označení médium správné.
Bez zachytávání hrubých nečistot a bez ohromné plochy, kterou filtrační materiály vytváří, by nemohlo fungovat biologické čištění vody žádného jezírka. V následujících řádcích se Vám pokusíme popsat a vysvětlit, jak ve filtrech fungují standardní dostupné materiály a proč je používat.
Filtrační materiály rozdělujeme podle toho, co se od těchto náplní různých jezírkových filtrů požaduje. Do prvních komor nebo tam, kde voda, kterou chceme filtrovat, přitéká nejdříve, umisťujeme náplně vhodné k zachytávání hrubých nečistot tzv. materiály pro mechanickou filtraci. Jejich úkolem je zbavit vodu co nejdokonaleji všech okem viditelných částic a zbytků.
Materiály pro biologickou filtraci, které se používají následně v dalších komorách, čistí vodu od toho, co lidské oko nevidí, ale co ve vodě také nemůže zůstat. Tyto neviditelné látky jako např. čpavek (NH3), dusitany (NO2), fosfáty (PO4), dusičnany (NO3) dokáží bakterie rozložit na neškodné prvky.
Bakterie ovšem ke svému životu potřebují čistou, nezanešenou plochu, na níž se mohou uchytit. Cílem druhé skupiny filtračních materiálů je tedy zajištění co největší plochy (ideálně na co nejmenším objemu), ale zároveň i dobré průchodnosti pro vodu s kyslíkem a živinami.
Množství a kvalita obou skupin filtračních materiálů by měly být voleny tak, aby bylo zajištěno jejich fungování alespoň po dobu jednoho měsíce. Po této době jejich schopnosti obnovíme pravidelným čištěním filtru.
Pro všechny materiály platí, že proudící voda by nimi měla prostupovat zespodu a nad nimi pokračovat do dalších komor filtru, případně do jezírka. Na dně každé komory musí zůstat prostor na sedimentaci kalu.
Materiály vhodné k zachytávání hrubých nečistot
Mottem první skupiny filtračních médií by mohlo být „zachytit co nejvíce, ale neucpat se“. Bez této první linie v čištění vody by nefungoval biologický rozklad nebezpečných látek v následujících komorách.
Patří sem:
Filtrační kartáče
Nejčastěji používaný výrobek pro zachytávání hrubých nečistot. Kartáče mají vnější průměr 15 cm, ale při plnění komory počítáme s jedním kartáčem na 10x10 cm plochy filtrační komory, plus několik kusů navíc na dokonalé vytěsnění. Odolné štětiny jednotlivých kartáčů jsou hustě prostoupené do sebe. Pro lepší manipulaci při čištění kartáčů bývá horní delší drát ohnutý. V komoře kartáče umisťujeme tak, aby byly zcela ponořené.
Plástvové předfiltry (1 m3 = až 242 m2 využitelné plochy)
Tyto vložky se používají na zpomalení točení vody a zachytávání nečistot ve vortexech nebo v prvních komorách filtru. V odstředivkách se umisťují těsně pod hladinu. Průchodné, svislé dutiny jednotlivých voštin nutí vodu pod nimi zastavit odstředivé točení a proudit komůrkami šikmo k hladině. Menší nečistoty tak mají více času na usednutí na stěny komůrek, ty jsou pro nejlepší efekt ještě šikmo stupňovité. Těžší částice se pak efektivně usazují na dno vortexu.
Plástvové předfiltry jsou ve vortexech nezbytné. Zvyšují účinnost čištění vody až o 60 % a vytváří i další žádanou plochu pro usídlení bakteriemi.
V případě předřazení bubnového nebo štěrbinového filtru se kartáče a plástvové předfiltry nepoužívají.
Materiály vhodné pro biologické čištění vody
Cílem druhé skupiny je vytvořit pod vodní hladinou maximální povrch, kolem kterého ze všech stran volně proudí voda. Aby byl tento povrch vhodný pro trvalé osídlení bakteriemi, musí se také snadno čistit.
Patří sem:
Biokuličky (1 m3 = až 300 m2 využitelné plochy)
Představují univerzální náplň, která se dává do komor, jež následují po filtračních kartáčích. Plastové kuličky o průměru 42 mm jsou lehké, výborně prostupné, mají slušnou plochu a dobře se čistí. Díky kulatému tvaru neničí pytle na filtrační média, do kterých se plní. Doporučujeme využít pouze 2/3 kapacity pytle, kvůli rozložení ve filtrační komoře a snadnějšímu čištění. Kuličky umístěné v pytlech snadno vyplní jakýkoliv tvar filtrační komory. Z hlediska životnosti jsou kuličky takřka nezničitelné.
Bioakvacit (1 m3 = až 2450 m2 využitelné plochy)
Prodává se též pod názvem biomolitan nebo filtrační pěna. Je to nejlepší a nejpoužívanější materiál pro biologickou část filtrování vody v jezírkách i akvaristice. Má obrovskou plochu, je lehký, dobře prostupný pro vodu, snadno se řeže nožem na požadovanou velikost. Do filtračních komor ho umisťujeme buďto vcelku, kdy ale musíme počítat s tím, že se takto bude špatně čistit, nebo nařezaný na kostky, což umožní lepší manipulaci a prodloužení životnosti.
Kostky jsou uloženy v pytlích na filtrační média a jejich rozměr je cca 4x4 cm (větší kostky už do sebe naberou příliš mnoho vody, jsou těžké a s celým pytlem se potom špatně manipuluje). Naplněním pytlů pouze ze 2/3 dosáhneme jejich dokonalého rozvrstvení a využití celého objemu filtrační komory. Desku z bioakvacitu lze také použít u nejmenších filtrů jako mechanický předfiltr. Bioakvacit dodáváme ve třech hrubostech PPI = počet pórů na palec, tzn. u filtrační pěny PPI 10 hrubý má na cca 1 cm2 10 pórů.
- PPI 10 – hrubý vhodné pro zahradní jezírka
- PPI 20 – střední pro jezírka a akvaristiku
- PPI 30 – jemný jen pro akvaristiku
Bioakvacit T-profil (1 m3 = až 1840 m2 využitelné plochy)
Jednotlivé desky nařezané na potřebné rozměry se vkládají do filtrační komory tak, že drážky tvořící T-profil směřují svisle nahoru a voda, která proudí komorou ode dna k její hladině, nimi volně prostupuje. Cílem není maximálně vyplnit filtrační komoru tímto materiálem, ale díky T-profilu tvořícímu svislé prostupy s proudící vodou zajistit dokonalý přívod živin, minerálů i kyslíku k bakteriím, které pokrývají povrch bioakvacitu. T-profil je trvale propustný, tzn. v krajní situaci, kdy je ucpaný celý jeho povrch, kanálky umožnují průtok vody. Voda se tak sice nefiltruje, ale nehrozí přetečení filtru nebo omezení průtoku při gravitačním zapojení.
RK elements (1 m3 = 750 - 1200 m2 využitelné plochy)
Filtrační materiál je určený pro bioreaktory a většinou ho tvoří drobné válečky vyrobené z plastů, jejichž povrch je doplněný o další plochy. Označuje se také zkratkou MBBR – moving bed bio reactors. Jednotlivé válečky jsou lehké, prostupné, snadno se udržují a díky drobným ploškám na povrchu vytváří solidní plochu pro osídlení bakteriemi. Jsou určeny pro bioreaktory, případně skrápěné filtry. Je možné je umístit jak do pytlů na filtrační media, tak volně do komor filtrů. Jejich životnost je velmi dlouhá. Silný průtok vody nebo proud bublin vzduchu ve filtračních komorách zajišťuje přísun živin a kyslíku pro bakterie a udržuje materiály ve vodním sloupci.
Na druhé straně má však negativní vliv na sedimentaci nečistot. Proud bublin směřující ode dna k hladině vody v komoře rozpohybuje stejným způsobem i vodu s nečistotami, které pak snadno přechází do dalších komor a zpět do jezírka.
Kaldnes, schwimmbettmedium (1 m3 = až 963 m2 využitelné plochy)
Vzhledově jsou to drobné, lehké čočky, kuličky, slzičky vyrobené z polyethylenu s nízkou hustotou. Malé rozměry a velmi dobrá plocha je předurčují k použití v bead filtrech. K tomu, aby neplavaly u hladiny, je potřeba jejich osídlení tenkou vrstvou nánosu a bakterií. Silný proud vody zajišťuje přísun živin a kyslíku a udržuje materiály ve vodním sloupci.
Aquarock (1 m3 = 100 - 290 m2 využitelné plochy)
Porézní, uměle vytvořená struska. Ve filtrační komoře, ve které by bylo možné dosáhnout prostředí s velmi nízkou úrovní kyslíku, by byl vhodným materiálem pro denitrifikační bakterie (bakterie, které jsou schopny si obstarat kyslík rozkladem látek PO4, NO3 atd., tak, že spotřebují molekuly kyslíku, díky čemuž je zbytek látky již pro řasy nevyužitelný). V běžných jezírkových filtrech se ale příliš nepoužívá, protože díky velkému množství nečistot se jemné póry brzy zanesou a čištění tohoto média je téměř nemožné. Pokud tedy vůbec, umisťuje se do posledních komor s relativně nejčistější vodou. Po ne příliš dlouhé době jsou již mikropóry zanesené a aquarock se začíná pomalu rozpadat.
Zeolit (1 m3 = 20 000 - 30 000 m2 využitelné plochy)
Zvláštní přírodní kámen se vyskytuje v mnoha druzích, které mají z pohledu filtrace různou kvalitu. Zeolity typu elinoptilolite mají v obrovském množství svých mikropórů největší počet molekul sodíku (Na+). Přírodní vlastností zeolitu je schopnost nahradit tyto sodíkové molekuly molekulami čpavku (NH3), případně jiných látek, a tím je na sebe navázat a učinit neškodnými. Uvolněné molekuly sodíku jsou pro ryby nezávadné. Co nejvyšší počet molekul sodíku v zeolitu je tím, co jej činí z hlediska filtrace zajímavým. Absorbční schopnosti různých druhů zeolitu se liší.
Nejlepší druhy dokáží uložit až 9 mg čpavku do 1 kilogramu zeolitu, nicméně po vyčerpání všech volných iontů sodíku již k dalšímu ukládání nedochází a kapacita materiálu je vyčerpána. Aby nedošlo k uvolňování čpavku do vody, je nutné zeolit vyměnit, nebo regenerovat.
Regenerace se provádí ve slaném vodním roztoku, kdy 20 g soli rozpustíme v jednom litru vody a necháme v tomto roztoku zeolit po dobu 12 hodin. Sůl způsobí, že po důkladném propláchnutí, je čpavek (NH3) z mikropórů zeolitu uvolněn a nahrazen opět molekulami sodíku (Na+). Problémem zůstává, jak přesně poznat, že je kapacita zeolitu vyčerpaná, nebo naopak obnovená.
Bohužel, stejně jako u aquarocku je i u zeolitu potíž se snadným a rychlým zanášením, takže pokud už chcete zeolit použít, doporučujeme jej dát pouze na filtrační materiály jednotlivých komor a využít tak jeho absorpčních vlastností. Jako náplň celé filtrační komory se však nehodí. Přestože mletý zeolit bývá jednou z hlavních součástí různých přípravků první pomoci při zhoršení parametrů vody v jezírku, doporučujeme nemletý zeolit používat pouze preventivně.
Nezapomeňte, že se výplach molekul nežádoucích látek ze zeolitu provádí solným roztokem. Pokud přidáváte do jezírka nebo nádrže s rybami z nějakých důvodů sůl, tak u nového zeolitu sůl znemožní výměnu sodíku za čpavek. U zeolitu, který by již ve vodě byl delší dobu, sůl způsobí vyplavení nežádoucích látek v něm již uložených, které mohou následně ohrozit ryby!
Ogata Crystal Bio (1 m3 = 1 000 - 2 900 m2 využitelné plochy)
V Japonsku vyvinutý speciální materiál. Jedná se o sklo s příměsí, tavené za extrémně vysokých teplot. Při tavení vzniká obrovské množství mikropórů připravených na osídlení nitrifikačními a denitrifikačními bakteriemi. V jezírkových filtrech, ze stejných důvodů jako aquarock a zeolit, velmi brzy ztrácí pórovitost. Vhodný je tedy jen pro skrápěné filtry s perfektně předčištěnou vodou (komory za bubnovými filtry). Ogata Crystal bio je velmi lehký materiál, plave a proto není vhodný pro komorové filtry.
Proudění vody přes materiál způsobuje také postupné obrušování povrchu. Už jsme se setkali s použitím pěnového skla, které se používá ve stavebnictví jako tepelná izolace základové desky. Tento materiál je ale odlišné struktury a hlavně pro úplně jiný účel.
Japonská rohož, matala (1 m3 = 190 - 470 m2 využitelné plochy)
Ohýbaná vlákna, která tvoří tento materiál, jsou vyrobena ze směsi thermo-polyethylenu nebo thermo-polypropylenu. Vlákna mohou být různé tloušťky a jsou pevně tepelně spojena, takže vytváří plošný materiál. Ať už je to japonská rohož, která se vyrábí pouze v jedné hustotě, nebo různě husté druhy rohoží Matala, ve filtračních komorách tvoří dobře prostupnou náplň s dobrou povrchovou plochou.
Umísťuje se do posledních komor, protože způsob jejího využití vyžaduje čistou vodu. Nevýhodou je její obtížné řezání na přesné rozměry a zejména při častém čištění nižší životnost. K formátování doporučujeme používat brusku s řezacími kotouči, pilky nebo dlouhé nože s velmi jemnými zuby.
Doplňkové filtrační materiály
Aktivní uhlí
Používá se jako doplňková náplň do komorových filtrů zahradních jezírek nebo pro akvarijní filtrace. Díky svému obrovskému povrchu má schopnost absorbovat organické látky a plyny z vody. Aktivní uhlí pomůže odstranit z vody zbytky léčiv nebo chlóru, zabarvení, ropné látky, vedlejší produkty chlorace vody, chlorované uhlovodíky, pesticidy, těžké kovy a řadu jiných znečištění. Aktivní uhlí ztrácí postupně svoji schopnost absorbovat škodliviny, takže je nutné provádět jeho výměnu po 2-3 měsících.
Filtrační vata
Používá se pouze v akvaristice. A i tam jen velmi omezeně. Díky velké hustotě lze použít pouze pro čistou vodu, případně na dočištění v poslední komoře filtru. Pro zachytávání nečistot v jezírkách je zcela nevhodná.
Nevhodné filtrační materiály
Štěrk, kačírek, kamenná drť
Štěrk je jen velmi málo porézní, takže jako plocha pro bakterie se z něj využije pouze jeho povrch. Jako náplň do komor filtrů je štěrk těžký, což znemožňuje jeho čištění. Nemožnost čištění platí i pro umístění štěrku jako filtru na okraji jezírek, do čistících jezírek naplněných štěrkem atd. Výměna takovéto zanesené filtrační náplně je v lepším případě velmi pracná, v tom horším neproveditelná.
Použití štěrku jako filtračního materiálu je možné pouze u jezírek velkých objemů, kde mohou zajistit dlouho fungující biologickou část filtrace, avšak pouze v kombinaci s vhodným bubnovým filtrem nebo filtry.
Důvod, proč se vyvinuly speciální filtrační materiály, je požadavek získat v co nejmenším objemu co největší povrch. Avšak nejen to. Aby tento povrch sloužil bakteriím rozkládajícím škodlivé látky ve vodě, musí zůstat nezanesený. Je tedy nutné, aby šel i dobře čistit. Nízká váha, tvar a skladnost materiálů zase zajistí dobrou manipulovatelnost atd. Shrnutí požadavků na kvalitní a funkční filtrační materiál zní takto: minimální objem a váha, snadná průchodnost pro proudění vody, snadná manipulace a čištění a co největší povrch pro osídlení bakteriemi.
Ryze teoreticky by šlo do filtru opravdu dát cokoliv, co nemá antibakteriální povrch. Nejčastěji se můžete setkat se silonovými šponami, které vznikají při obrábění tohoto materiálu, s nadrobno nařezanými PVC trubkami, plastová víčka nebo tzv. husími krky, nebo navrstvenými rašlovými pytli. Tyto materiály mají oproti filtračním médiím malou povrchovou plochu a proto je to zbytečné plýtvání místem ve filtru. Jakýkoliv materiál, který umožňuje přichycení a vytvoření vrstev neboli filmů bakterií, je jimi také v docela krátké době osídlen. Vždy ale jde o maximální efektivitu, a tedy maximální využití filtračních materiálů v objemu filtru, který je k dispozici. Toto splňují v nejvyšší možné míře pouze profesionální filtrační materiály.
Filtrační kartáče
Obří biologický filtr s biokuličkami
Špatně naplněný filtr, mezi kartáči jsou škvíry, kudy budou unikat nečistoty Další komory jsou poloprázné
Štěrková filtrace - není možné ji čistit bez většího zásahu (vybagrování)
Další články pro vás
Jaký způsob filtrování vody zvolit pro koupací jezírko?
Na úvod je potřeba si vyjasnit, co se považuje za koupací jezírko. Mimo označení koupací jezírko se můžete setkat i s různými jinými názvy jako například: koupací biotop, biobazén, biojezírko, apod.
Jak vybrat filtr pro jezírko?
V tomto článku vám nechceme doporučit konkrétní výrobek, chceme spíš poukázat na skutečnost, že všichni výrobci na své výrobky uvádějí někdy i naprosto nesmyslné parametry a výkony na hranici zázraku.
Bead filtry
Speciální uzavřená vodotěsná tlaková nádoba pouze s přívodem a odvodem vody tvoří jedinou komoru těchto typů filtrů. Do vnitřního prostoru je voda vháněna silným čerpadlem a pomocí rozptylovací růžice proud vody neustále prochází mezi drobnými plastovými válečky nebo čočkami s velkým povrchem. Komoru filtru voda opouští pod tlakem stejnou růžicí umístěnou proti růžici, kterou voda do bead filtru přitéká. Otvory v rozptylovací růžici umožňují dostatečný prostup pro jednotlivé proudy vody, ale filtrační materiály nimi neprojdou.
Komorové filtrace
Tvoří je hranatá, méně často, kulatá nádoba, která je uvnitř rozdělená na různý počet komor (3 - 5), které jsou mezi sebou propojeny zdvojenými přepážkami. Protože musí být dodržena zásada, že filtrujeme zdola nahoru, do každé komory přitéká voda vždy zespodu, ale odtéká z ní horním přepadem.