Elke vijverbezitter droomt ervan om het water in zijn vijver kristalhelder en transparant te houden, zodat planten, vissen en andere bewoners van het stuwmeer gratis kunnen worden bekeken. Om dit doel te bereiken, is het noodzakelijk om speciale vijverfilters te gebruiken.
Er zijn veel modellen van deze apparaten te koop, soms heel verschillend van elkaar qua ontwerp, maar het principe van hun werking blijft hetzelfde - het water wordt zo geleid dat het door geschikt geselecteerde filtermaterialen moet stromen die alle onzuiverheden verwijderen ervan. En deze onzuiverheden kunnen heel verschillend zijn, afhankelijk van hun fractie en oorsprong. Op basis hiervan onderscheiden we twee basistypes van filtratie: mechanisch en biologisch.
Mechanische filtratie
Mechanische filtratie omvat het opvangen van "zichtbare" verontreinigingen uit het water, d.w.z. vaste visuitwerpselen, plantenfragmenten, zweefalgen, slib en eventueel zwevend materiaal. Het is gebaseerd op het leiden van water door dichte materialen waarop vuildeeltjes worden afgezet. De filtermedia zijn voornamelijk borstels, sponzen en speciale matten (bijvoorbeeld gemaakt van kokosvezels). Dit type filtratie moet in elke vijver worden gebruikt en moet continu worden uitgevoerd, d.w.z. 24 uur per dag. Filtermedia die voor mechanische filtratie worden gebruikt, moeten regelmatig worden schoongemaakt, omdat de residu's die erop worden afgezet geleidelijk de stroom verminderen, en dus de effectiviteit van de filtratie zelf. De filtersponzen moeten gewoon regelmatig worden uitgespoeld, bij voorkeur in "vuil" water uit de vijver. Een veelgemaakte fout van beginnende eigenaren van tuinvijvers is het wassen in kraanwater (waarom, daarover straks meer). De filtermatten kunnen bovendien worden afgespoeld, bovendien moeten ze met de start van het nieuwe "gaas" seizoen gewoon vervangen worden. Het is voldoende om de borstels grondig te spoelen en ze te reinigen van grof vuil.
Biologische filtratie
Het tweede belangrijkste type filtratie vanuit het oogpunt van vissen is biologische filtratie. Het bestaat uit het verwijderen van stikstofverbindingen uit het water, onzichtbaar voor het blote oog. Laten we, om dit probleem volledig te begrijpen, even kijken naar de natuurlijke processen die plaatsvinden in elk waterreservoir, en dus ook in de achtertuinvijver.
Na verloop van tijd treden er nadelige veranderingen op in het vijverwater - in de volksmond zeggen we dat het water "oud wordt". Vissen die erin zwemmen, hoewel we het niet merken, scheiden stikstofverbindingen voornamelijk uit in de vorm van eiwitten en ureum. Een groot deel daarvan wordt door planten opgenomen, maar de restanten worden door micro-organismen afgebroken tot ammoniak (NH3). Ammoniak reageert met water dat uiteenvalt in even schadelijke ammoniumionen (NH4+). In een "volwassen", goed onderhouden tuinvijver, zoals in natuurlijke ecosystemen, worden deze ionen vervolgens geoxideerd met behulp van aerobe bacteriën van het geslacht Nitrosomonas naar nitrietionen (NO2¯) (gewoon nitriet genoemd), iets minder gif.webptig. Uit dit proces halen deze bacteriën de energie die nodig is voor het leven. In termen van chemie ziet het er ongeveer zo uit:
2NH4+ + 3 O2 -> 2NO2- + 4H+ + 2H2O + energie
De volgende fase is de oxidatie van nitrietionen tot veel minder gevaarlijke nitraationen (NO3¯) (simpelweg nitraten genoemd) waarvoor aerobe bacteriën van het geslacht verantwoordelijk zijn Nitrobacter en Nitrospire, ook op deze manier energie krijgen voor levensprocessen. In enige vereenvoudiging ziet het er als volgt uit:
2NO2- + O2 -> 2NO3- + energie
Beide bovengenoemde processen worden gezamenlijk nitrificatie genoemd. Aangezien dit laatste proces veel minder energie-efficiënt is, moet het veel sneller. Als gevolg hiervan zijn er in een gestabiliseerde vijver bijna geen nitrietionen (nitrieten), omdat hardwerkende micro-organismen ze volledig "transformeren" in nitraationen (nitraten). Wat is de conclusie? Nou, het is een zegen voor de vissen en andere dieren die in onze vijver zwemmen. Het belang van deze processen blijkt uit het feit dat de dodelijke dosis voor de meeste vissoorten de ammoniakconcentratie van slechts 0,1 mg / l is. In het geval van nitrietionen is dit al 5 mg/l en in het geval van nitraationen slechts 50 mg/l. Een simpele rekensom leert dat nitraten tien keer minder gif.webptig zijn dan nitrieten en maar liefst 500 keer minder gevaarlijk dan ammoniak.
Als gevolg van de activiteit van de stammen van de bovengenoemde van aerobe bacteriën wordt de gif.webptige ammoniak omgezet in veel minder gevaarlijke nitraationen. Deze laatste zijn echter ook gif.webptig en hopen zich op in de vijver. Na enige tijd kunnen ze een concentratie bereiken die onze vissen bedreigt (een dergelijke concentratie wordt, afhankelijk van de soort, beschouwd als 20-50 mg / l). Om dit te voorkomen, moet u regelmatig het water in de vijver verversen. Samen met het verwijderde water verwijderen we een deel van de nitraationen door hun concentratie in de vijver te verminderen. Dit is een van de redenen waarom regelmatige waterverversing zo belangrijk is.
Is er echter geen eenvoudigere manier en moeten we van tijd tot tijd lastige veranderingen doorvoeren? Nou, niet per se - omdat het gemakkelijk te zien is in natuurlijke waterreservoirs, verandert niemand het water, en vissen en andere dieren leven er al duizenden jaren in en doen het goed. Ze hebben het te danken aan een andere groep micro-organismen die als anaërobe bacteriën zijn geclassificeerd. Nitraat-ionen kunnen niet meer worden gebruikt om energie te verkrijgen in het oxidatieproces, maar kunnen worden gebruikt voor de ademhaling. Juist deze kunst beheersen deze nuttige bacteriën. Ze leven in het waterreservoir, zones waar een tekort is aan in water opgeloste moleculaire zuurstof, en dus vooral de substraatlaag. De zuurstof die nodig is voor het leven moet worden verkregen uit chemische verbindingen, waaronder nitraationen. Door er zuurstof uit te halen, zetten ze ze om in moleculaire stikstof, die als gas uit de vijver ontsnapt. Op deze manier worden stikstofverbindingen volledig uit het water "verwijderd". Dit proces wordt denitrificatie genoemd. Chemisch ziet het er ongeveer zo uit:
GOED3- + 0,5 uur2O -> 0,5N2 + 2,5 O + OH-
Al deze veranderingen, van vismetabolieten tot vervluchtiging van stikstof uit de vijver, staan bekend als de stikstofcyclus. Maar wat betekent het in de praktijk voor de vijverbezitter? Alleen dat als we een stabiele tank willen hebben waarin biologische processen efficiënt plaatsvinden, we passende omstandigheden moeten creëren voor individuele bacteriestammen om te leven. Dit is waar biologische filtratie om draait. Net als bij mechanische filtratie moet deze continu zijn. Het principe is gebaseerd op het plaatsen van patronen in de filterapparaten, die ideale omstandigheden creëren voor de vestiging van nuttige bacteriestammen die bijdragen aan hun afbraak. Dit zijn allerlei poreuze stoffen zoals de zgn keramiek in de vorm van fragmenten van een poreus, puimsteenachtig materiaal, de zgn "Biobales", en tot op zekere hoogte zelfs gewoon grind. Er zijn ideale zuurstofcondities op hun oppervlak voor de groei van bacteriën van de genera Nitrosomonas, Nitrobacter en Nitrospireen dus verantwoordelijk voor nitrificatie. Biologische filtratie vindt ook plaats in de sponzen die worden gebruikt voor mechanische filtratie. Nitrificerende bacteriën zijn erg gevoelig voor chemicaliën en daarom moet je filtersponzen niet in kraanwater wassen, zoals in het begin vermeld. Bovendien hebben deze bacteriën absoluut grote hoeveelheden zuurstof nodig om te leven. Daarom moet het biologische filter continu en continu draaien zodat er continu zuurstofleverend water doorheen stroomt. Gewoonlijk leidt een onderbreking van de filterwerking van meer dan een paar uur tot de volledige sterilisatie ervan.
Iets gecompliceerder is het om in de vijver voorwaarden te scheppen voor de ontwikkeling van anaërobe bacteriën die verantwoordelijk zijn voor het denitrificatieproces, d.w.z. de verwijdering van nitraationen uit het water. Om ze te laten ontwikkelen, moeten er plaatsen in de tank zijn zonder moleculaire zuurstof. Ze vormen zich vaak spontaan in diepere lagen van de grond.