In de natuur wordt de biologische filtering van water verzorgt door bacteriën en planten. Wij beperken ons in deze blog tot de rol van de bacteriën.
Biologische filtering door bacteriën bestaat uit 2 stappen.
Stap 1 van de biologische filtering: nitrificatie.
Dit is een biologisch proces, waarbij nitrificerende bacteriën giftig ammonia omzetten in giftig nitriet en vervolgens in het minder schadelijke nitraat. De 1e stap in het proces (ammonia → nitriet NO2 ) wordt door bacteriën uit de familie van Nitrosomonas spp. verzorgt.
Nitrobacter spp. zorgt voor de tweede stap, namelijk de omzetting van nitriet naar nitraat (NO3).
Voorwaarden voor een goede nitrificatie.
Zuurstof O2
In het schema kunt u zien dat voor de 2 stappen in het nitrificerende proces zuurstof nodig is. (Dit betekent dat het aerobe bacteriën zijn). Nitrificerende bacteriën hebben dit nodig om te kunnen functioneren. Wanneer er voldoende stroming door het filter loopt, is al aan deze voorwaarde voldaan. Zuurstof is echter nog maar 1 van de voorwaarden.
Substraat
Een goed substraat is de 2e voorwaarde waaraan moet worden voldaan. De bacteriën leven in een substraat (filtermateriaal) samen met vele andere bacteriën. Met andere woorden: “De bacteriën hebben woonruimte nodig”.
We moeten ze dus een goed substraat geven waarin ze kolonies kunnen vormen. Hiervoor zijn bijvoorbeeld Siporax pijpjes, bio-ballen, filterschuim e.d. goed geschikt.
Donkere omgeving.
Nitrificerende bacteriën houden niet van licht. Schijnt er toch licht op een filter dan zal het verlichte deel geen nitrificerende werking vertonen. Zorg er dus voor dat het filter donker staat en/of dat er geen licht in het filter kan komen.
De juiste temperatuur
Nitrificerende bacteriën voelen zich het beste bij temperaturen tussen de 20-40 ‘C. In een tropisch aquarium is dit dus geen probleem.
Zuurgraad van het water
Ook de pH is van invloed op de bacteriën. Bij een pH tussen de 7,7 en 9,2 voelen de bacteriën die het ammoniak naar nitriet omzetten zich optimaal.
Dat wil niet zeggen dat een aquarium met een pH van 6,5 geen nitrificerende bacteriën heeft. In een dergelijk aquarium kunnen de bacteriën dan nog maar 25% van hun max. capaciteit benutten.
Bij die bak duurt het dus langer voordat het nitrificeren op peil is (opstarten duurt langer) en er zijn grotere bacteriekolonies nodig om hetzelfde werk te verrichten.
Stap 2 van de biologische filtering: denitrificatie
In een biologische waterzuivering volgt deze stap op nitrificatie. Hierbij wordt nitraat (NO3) en nitriet (NO2) naar gasvormig stikstof (N2) omgezet. Het stikstofgas ontsnapt uit het water naar de lucht. Lucht bestaat voor 78% uit N2 en voor 21% uit O2 (zuurstof). N2 is dus absoluut geen vervuilende stof in de atmosfeer.
Dit proces speelt zich af in een zuurstofarme omgeving. In de praktijk vormt dit vaak een probleem, omdat een dergelijke filtermethode nogal wat sturing en inregeling met zich mee brengt.
De meeste aquarium houders gebruiken water verversingen als middel om hun nitraat kwijt te raken. Er komen echter ook steeds meer systemen van aquarium houden op de markt, waarbij er geen water meer wordt ververst. Dan zul je dus als aquariumliefhebber iets anders moeten bedenken.
Voor wat betreft de fosfaat overschotten zou u kunnen denken aan een fosfaat verwijderaar. Voor de verwijdering van nitraat kunt u kiezen voor een nitraat filter volgens het denitrificatie proces.
De mensen die meer willen weten over biologische filtering kunnen ook de blog Hoe krijg ik een goede biologische filtering in een aquarium lezen.
Ten slotte nog een opmerking: Wanneer u gebruik maakt van medicijnen, is de kans groot dat deze medicijnen de biologische filtering nadelig beinvloeden. Reden hiervoor is dat veel medicijnen uw filterende bacterien doden.,
Bronvermelding: wikepedia, Aquainfo.nl