Биофильтрация в аквариуме с точки зрения специалиста по очистительным сооружениям (страница 3)

Посмотрел на ютубе ролик «Внешние фильтры: МИФЫ, ликбез и заблуждения. Какой наполнитель выбрать». Хронометраж более 2 часов.

Автор ролика сообщает (то есть не автор темы), что у него хоть и нет большого опыта аквариумиста, но он «имеет отношение к очистке сточных вод», «которые являются родственной отраслью к аквариумным биофильтрам». Так же он ссылается на книгу С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов «Биологические фильтры », из которой он приводит результаты нескольких экспериментов.
Два с половиной года назад я выкладывал тему « Какой наполнитель лучше для аквариумного фильтра? Теория и неожиданные факты », в которой также рассмотрел биофильтрацию с точки промышленного рыбоводства. Тема не «зашла» — была затроллена.
По опыту прошлой темы сразу сообщу, автор видео не рассматривает цихлидники, аквариумы с крупными рыбами, аквариумы без грунта и без растений. Как известно в интернет-форумах очень популярны обесценивающие высказывания: «это давно известно», «это не так, но как «так», мне лень писать», «надергано», «компиляция». Прошу, если хотите, что-то сказать, говорите по теме.
Я отметил информацию, мне кажется будет полезной, тем кто интересуется биофильтрацией в аквариуме.
1) В промышленной биофильтрации никто не рассматривается отдельных бактерий. А утверждается, что биофильтрация осуществляется биопленкой -конгломератом бактерий и микроорганизмов, которые осуществляют множество биологических, химических и прочих реакций, в том числе нитрификацию и окисление органики. В биопленке бактерии работают эффективнее. Почему обратил внимание на биопленку: в аквариумистке все спорят, могут ли нитрифицирующие бактерии разместиться внутри высокопористые наполнителей, или размер пор слишком мал. Биопленка покрывает только внешние поверхности наполнителей.
2) Толщина биопленки 0,35 мм. У нее два слоя внешний аэробный и внутренний анаэробный. То есть если шарик «высокопористых наполнилей» покрыт биопленкой, внутренние поры не используются.
3) Биопленка обладает отрицательным зарядом, в растворенные вещества в воде положительный заряд. Поэтому растворенные вещества притягиваются к пленке.
4) Постепенно биопленка «омертвляется» и ее смывает поток.
5) В промышленной биофильтрации важнейшим является удалении органики из воды. Нитрификация не отделяется от этой задачи.
6) Для роста биопленки требуется кислород, фосфор, углерод, азот, водород и микроэлементы. Особенно это важно на начальной стадии запуска биофильтрации в аквариуме.
7) Самым эффективным биофильтром является «Высоконагружаемые биологические фильтры»/Moving Bed Bio-Reactor MBBR, то что в аквариумисте называется фильтры «кипящего слоя».
8) Высота бионагрузки в промышленных установках 1-6 метров. В 1950-х годах в биофильтрах использовали щебень/шифер. Сейчас используют объемные загрузочные блоки. В промышленных установках наилучшую эффективность показали «мягкие» загрузки – сетки, синтетические ткани, пластиковые пленки. Например пластиковые ленты с расстоянием между лентами в 20мм.
9) Чтобы «удалить азот из аквариуму нужно в 20 раз больше органики».
10) Биофильтрационная способность фильтров определяется площадью поверхности занятой биопленкой и количеством свободного кислорода в воде. Гидравлическая производительная фильтра важна только с точки зрения доставки кислорода к бипленке. Кислорода для окисления органики биполенке нужна небольшая часть. Большой поток нужен чтобы донести основной объем кислорода, питательных веществ, углекислоты до других потребителей в аквариуме – растения, рыбы.
11) Автор утверждает, что для фильтра в аквариуме «достаточно производительности в 4-10 объемов», называя такое соотношение «классическим». С моей точки зрения это самое спорное утверждение. Классической производительностью считалось 3-х кратная производительность, так как она обеспечивает прохождение за час 99% воды через фильтр. Такие исследования проводили в 1960-х годах. 4-6-10 кратная производительность появилась в более поздний период в густых травниках, где нужный сильный поток чтобы «пробить» всю длину аквариума.
12) Эффективность биопленке циклична. На начальной стадии биопленка резко растет для окисления органики, нитрификация начинается на третьем этапе. На пятом этапе накапливается загрязнения биопленки. Нитрификация на максимуме, а окисление органики падает и вода загрязняется в том числе и продуктами распада биопленки. Далее мои мысли. Собственно говоря, для этого и нужно в аквариуме промывать фильтры, в том числе внешние. Коричневая грязь в фильтра – отмершая биопленка. Многие жалуются, что фильтр не работает, что мол не видно грязи. На самом деле, если нет грязи, то это означает, что фильтр справляется с задачей вымывать отмершую биопленку из корпуса. Также это означает, что внешник действительно нужно промывать достаточно регулярно (раз в 1-3 месяца, как рекомендуют производители).
13) Микропоры высокопористых наполнителей (сикем матрикс, пеностекло, эхайм субстрат) быстро забиваются биопленкой и не работают.
14) Исследования показали, что увеличение скорости потока приводит к уменьшению массы биопленки. Наибольшая масса биопленки была при скорости потока 10000 литров/сутки — 153 г/м2, при 4000 литров/сутки — 48 г/м2, при 16000 литров/сутки -80 г/м2. Объем фильтра 7000 литров, объем загрузки 1760 литров (площадь не указана, но указана «удельная площадь» 40 квадратных метров на метр кубический). То есть переводя на аквариумный язык, максимальная эффективность была на 416 литров/час (или 0,23 литра воды в час на литр бионаполнителя).
15) Срок наращивания биопленки на пластмассовых (поливинилхлорид, полиэтилен) и металлических (алюминий) наполнителях 3-4 недели. На тканевых (нейлон, капрон), керамических (кольца Рашинга), асбестоцементных, пленочных (гофрированная перфорированная поливинилхроридная пленка) биопленка наращивается за 2-3 недели.
16) Лава и керамзит показывают одинаковую эффективность.
17) Мелкопористый поролон эффективнее лавы.
18) Лава стабилизирует PH. Но теряет буферную способность за год.
19) Площадь поверхности губок 10 PPI -899 м2/м3, 20 PPI -1266 м2/м3, 30 PPI -1447 м2/м3, 45 PPI -1600 м2/м3
20) По подсчетам автора видео «реальная площадь» площадь поверхности лавы/пеностекла 190 м2/м3, сикем матрикс 280 м2/м3, коктейльные трубочки — 628 м2/м3, керамические кольца 190м2/мз, российская загрузка К1 330 м2/м3, мочалка 330 м2/м3.
21) 1 грамм аммиака конвертируется в 3,3 грамма нитрита, который преращается в 4,4 гр нитрата. На эту конвертацию тратятся 4,5 грамма кислорода и 7,5 грамм солей кальция.
22) 50 грамм протеина в корме конвертируются в 8 грамм аммиака. Для нейтрализации 1 грамма аммиака требуется 1 м2 биопленки.
23) Площадь аэробного слоя грунта в аквариумах теоретически достаточна для биофильтрации без фильтра. Используется пример с 30 вишневыми барбусами в 37-литровом аквариуме.

ВНИМАНИЕ. Ролик на ютубе, и то, как тезисы автора ролика были представлены мной на форуме, вызвали бурное обсуждение. АВТОР РОЛИКА прокомментировал претензии и ответил на вопросы Биофильтрация в аквариуме с точки зрения специалиста по очистительным сооружениям

Изменено 23.2.24 автор Alex2804


Изменено 27.2.24 автор Alex2804

Изменено 28.2.24 автор Alex2804

Изменено 29.2.24 автор Alex2804

mocej

Большое спасибо за информацию!

Sergey PAT_A

Не сотвори себе кумира. (С).
На тему биоочистки существую академические споры, например между БелГТУ (Минск) и ДонНТУ (Донецк).

Изменено 26.2.24 автор mocej

mocej
На тему биоочистки существую академические споры, например между БГТУ (Минск) и ДНТУ (Донецк).

Это ещё ладно... Есть ещё спор между практиками и теоретиками.

Пример. Заказчик нанимает доктор наук, скажем, БГТУ в качестве эксперта для проведения тендера на строительство очистных сооружений. Обсуждаем техническон предложение.

Из практики: высота аэротенка делается 6 метров. Если меньше, то воздух не успевает раствориться и энергия воздуходувок потрачена зря. Если больше 6 метров, то требуются излишне дорогие воздуходувки высокого давления с большим потреблением электроэнергии.

И вот доктор наук тебе говорит: "У вас высота неправильная. Согласно СНИП от какого-то мохнатого года высота должна быть 3 метра. У вас диаметр неправильный. Высота подвода воздуха не по формуле. Количество аэраторов не то"...

И хоть тресни... Ты построил 150 аэротенков и их эксплатируешь 20 лет. А он читал книги и писал научные работы, делал опыты в лаборатории при расходе 1 л в час, а не 3000 м3 в час... И ты не прав.

Изменено 26.2.24 автор Sergey PAT_A

Изменено 26.2.24 автор Sergey PAT_A

mocej

Прудом я не считаю пару камышей на огороде.
Речку-вонючку и пару ключей превратить в пруд, но если не прилагать усилия, здравствуй ил, здравствуй болото.
В очень полезном, где нога по колено ни одно растение не выживает, ряска пожалуй и тина.
Аквариумный можно глиной превратить в болото, не меняй воду, , кидай шарики от Dennerle, JBL желательно в аквариум до 30-ти литров.

Sergey PAT_A
Это ещё ладно... Есть ещё спор между практиками и теоретиками.

И никакого выхода из этого нет.
Серьезные проекты требуют академических заключений и подписей.
Академику по барабану проблемы производителя/исполнителя, ему важно в случае чего показать документы на которые он опирался, когда делал заключение и он не доступен для посягательств.

Когда бабахнул Чернобыль, пытались привлечь или как то свалить все на академика Доллежаля, автора проектов и директора НИИ.
А он спустя десятилетия после после утверждения и строительства, показал докладную записку в ЦК КПСС, где он считал обязательным строительство всех АЭС только за Полярным Кругом, еще на стадии обсуждения.
И взятки гладки.

Sergey PAT_A

Я честно говоря не понимаю, когда очистные СооружениЯ пытаются сравнивать с аквариумом и внутренним или внешним фильтром.
Вот уже пришло Oase начал использовать биопластик для сэптиков, да так надо, Tetra шары которыми в гольф играть, не засоряются, Eheim трубочки гофрированные, очень нужны в 5-8 литрах объёма,

mocej

А можно ссылку, фото, когда в СССР строили был мирный атом, сейчас работают, ледоколы ходят, Чернобыль один, его не на заполярный круг, а к нашим "друзьям".

Серый Т

Укрощение ядра: И.А. Андрюшин, А.К. Чернышев, Ю.А. Юдин. – Саров, 2003 г.

Bykov

Дамир184
Это не специалист. Даже если и имел каким-то боком отношение к очистным, то вероятно был там дворником или лаборантом и мыл посуду.

Приветствую, коллеги. Я – автор этого видео. Наблюдал за вашим обсуждением, но ввязываться не хотелось. По нескольким причинам.

Во-первых, на канале Fanfishka самое популярное видео набрало 419 тысяч просмотров за 3 года. На мой взгляд, неплохой образовательный контент. В то же время на Youtube можно посмотреть ролик некоей Маши «Обустраиваю аквариум для рыбки». Подросток берет ядовито красную гальку фракцией 15 мм, вазу и пластиковые декорации, и сажает туда петушка. Результат – 6,6 млн. просмотров и 400 тысяч лайков.

https://youtube.com/...

Никакой аквариумист не сможет переспорить эту армию из 7 млн.тупоголовых. Еще и найдется среди этих 400 тысяч невежд психопат, который тебе жизнь (по крайней мере, настроение) испортит.

Или вот Злата каждый месяц достает свой ядовито синий грунт и декорации и обдает кипятком. 200 тысяч просмотров.

https://youtube.com/...

Мы потеряли это поколение. И не понятно для кого тут ведем эти холивары с Дамиром. Зачем на эти дискуссии тратить время?

Во-вторых, имел я уже опыт споров на Aqa.ru, и больше не хочу. Оппонент бросает пару неверных фраз. Чтобы их опровергнуть, нужно написать опус в 5 страниц формата А4. В ответ получаешь:

Дамир184
из того что несёт этот спец, бреда больше 40%

Или же: «Приведи доказательства, ссылки на источники».
Потратишь полдня, в ответ получишь: «Источник, написавший эту информацию…

Дамир184
несёт бреда больше 40%

Ну, раз пригласили к обсуждению, то один раз отпишусь. Тем более, что здесь некоторые люди, чье мнение уважаю, выразились в стиле «видео не смотрел, но осуждаю».  Но сразу предупреждаю, что в дальнейшем не факт, что буду отвечать. Я выразил свою позицию и, Вас – дорогой оппонент не переубедил. Ну, другие читатели, если хотят найти истину, пусть открывают Гугл и ищут статьи на заданные темы.

Да, я

AquaDesignAmano

мыл посуду.

в операторской очистных сооружений и поэтому имею немножко представление не только о нюансах аквариумистики, но и очистки сточных вод. И, полагаю, чуть больше, чем уважаемый Дамир. Но, если не отвечу на замечания, значит я лгун и трепло.

Итак, приступим.

Зачем долгое вступление про мифы маркетинга – хотел показать, кому выгодно держать аквариумистов в невежестве, продавая удобрения стоимостью 30 рублей за 1000 рублей и супер-пупер мелкопористые наполнители с наценкой 500%.

Alex2804
По опыту прошлой темы сразу сообщу, автор видео не рассматривает цихлидники, аквариумы с крупными рыбами, аквариумы без грунта и без растений.

Я так не говорил. Считаю, что биофильтрация применима ко всем этим вариантам.

Alex2804
5) В промышленной биофильтрации важнейшим является удалении органики из воды. Нитрификация не отделяется от этой задачи.

Правильнее сказать: «Основная функция стадии биофильтрации – очистка воды от РАСТВОРЕННОЙ ОРГАНИКИ».

Биофильтрация происходит и в грунте аквариума. Благодаря тому, что вода внутри фильтра циркулирует с большей скоростью, бактериям достается больше кислорода и питания, поэтому в фильтре удаление органики происходит эффективнее.

В промышленных очистных сооружениях происходят те же процессы, что и в реке, но благодаря усиленной подаче кислорода и обеспечению оптимальных условий для бактерий, очистка происходит быстрее и эффеткивнее.

Я все время скатываюсь на слово «бактерии», хотя оно не правильное. Правильно – активный ил = биопленка = микробиота. Так как активный ил состоит из: бактерий, простейших, плесневых грибов, дрожжей, актиномицет, личинок насекомых, рачков, водорослей и др.

В промышленных очистных сооружениях мы можем более-менее точно предполагать какой тип органики растворен в стоках. Для молочного комбината – молоко, для мясокомбината – кровь животных, для нефтехимического завода – органический растворитель.

Не думаю, что мы знаем, какого рода органика растворена в аквариуме. Тут вам нужно описать целый курс по «Экологии».

Во-первых, моча и другие выделения рыб.

Во-вторых, продукты переработки корма. И здесь все сложно. Рыба есть белок – в процессе ферментации в желудке выходит кал со своими свойствами. Затем этот кал едят креветки – их пищеварительный тракт меняет свойства. Затем этот кал едят бактерии. Точнее, нужно говорить не бактерии, а микробиота. Напомню, что в биопленке живут и водоросли, и грибы. Может сначала кал от креветок перерабатывают грибы, а затем бактерии…

В-третьих, огромное количество органики вырабатывают растения. Читайте статьи по физиологии растений (органика при дыхании, фитонциды, аллеопатия).

В-третьих, еще большее количество органики выделяют в воду микроводоросли и те самые бактерии. Мы же знаем, что популяция бактерий удваивается каждый час (сутки/неделю)… Бактерии – тоже живые существа, которые какают и писиют. И трупы бактерий тоже разлагаются в воде.

Те же грибы выделяют органику. Чтобы проверить – понюхайте плесень. Как известно, плесень – это грибы, а запах – летучие органические соединения.

Короче, я думаю, что на биофильтр в аквариуме приходит смесь растворенных органических веществ типа путресцин, кадаверин, скатол, индол, триптофан, аминокислоты, полисахариды и бог знает что еще. Кидайте в меня тапками, Дамир! Это все я сам напридумывал.

Кроме переработки растворенной органики в биофильтре (и в аквариуме) параллельно и взаимосвязано происходят другие процессы. Пресловутый азотный цикл – один из них. Есть еще цикл фосфора (переход органического фосфора, содержащегося в белках, в неорганическую форму в результате жизнедеятельности микробиоты), цикл железа, цикл серы.

Не встречал описаний, но уверен, что и циклы других химических веществ. Иначе как объяснить, что в медленном травнике, где не подаются удобрения, но подается корм для рыб, в тканях растений содержится титан и вольфрам, и другие вещества. Мое мнение – в результате деятельности микробиоты металлы из органического состояния переходят в неорганическую, и потребляются растениями.

Есть рецепт самомесов «Цитовит + Феровит». К этим УДО добавляют органическое вещество Витамин B12 как источник кобальта. Формула B12 - С63H88CoN14O14P. Как известно, растения органику не едят – значит в аквариуме есть цикл кобальта.

Посмотрите химический состав мяса – там и медь, и цинк, и вольфрам. Они находятся в органической форме. Если мясо положить в аквариум, то органики рано или поздно не станет, а металлы перейдут сначала в минеральный осадок, а потом потребятся растениями.

Биофильтр предназначен для удаления растворенной органики. Поэтому обязательно должна быть стадия механической очистки, и за ней идет стадия биологической очистки, которая удаляет растворенную органику. Механическая очистка в аквариуме – это «пылесошивание какашек сверху грунта», обрезка и удаление мертвых листьев растений, удаление излишков корма и губка префильтра, предотвращающая попадание нерастворенной органики в камеру биофильтрации.

1. В определенных пределах биофильтр может переработать нерастворенную органику, но это не его задача. Разведутся не те бактерии, создаются анарэробные зоны и т.п.
2. Нет смысла покупать мелкопористый наполнитель, так как поры забиваются. Легко делается проверочный расчет на примере Seachem Martix.
a. Объем канистры фильтра AQUAEL ULTRAMAX 2000 – 16 литров.
b. До выхода на рынок супер-пупер пористых керамических колец аквариумисты засыпали фильтры крошкой лавы (многие и сейчас так делают). Сейчас не найду ветку обсуждения, но здесь на форуме задавался вопрос “Какой наполнитель выбрать”, и Дмитрий Кашкаров ответил: “Лаву”. И потом его пинали, что когда магазин содержал, то топил за биокерамику, а как закрыл – так лаву.
c. Так вот, площадь поверхности лавы фракцией 10 мм составит примерно 0,314 м2/л. Если мы заполним канистру AQUAEL ULTRAMAX 2000 лавой, получится 5,024 м2 площади поверхности.
d. У Seachem Matrix заявленная площадь пор 700 м2/л. Получается, что этого материала нужно положить 5,024/700=0,0072 часть от лавы. То есть достаточно 0,11 литра (полстакана) Seachem Matrix на 16-литровую канистру AQUAEL ULTRAMAX 2000, и она будет также эффективно чистить, как лава. Смешно…

Весь остальной текст на видео – теоретическое обоснование вышесказанного и объяснение как работают бактерии.

В чем отличие аквариумного фильтра и промышленных биофильтров:

1. Не подается воздух в фильтр. Подается в аквариум. В промышленности, если органики попало в стоки больше, то включается дополнительная воздуходувка и органика окисляется (это выполнимо до определенных пределов, заложенных в проекте). В аквариуме мы не меряем ХПК и воздух пропорционально увеличению нагрузки по органике не подаем.
2. Избыточный активный ил не вымывается из системы (биофильтр и аквариум у нас как одно целое), остается в аквариуме. Поэтому возраст ила больше, чем в очистных сооружения. Скорей всего, аквариум может переработать сложноразлагаемую органику, с которой не успевает справиться промышленный фильтр (из-за того, что время нахождения стоков внутри биофильтра меньше, чем в аквариуме).
3. Вода в аквариуме постоянно циркулирует, в отличие от промфильтра, где вода проходит через биозагрузку один раз.
4. Меньше нагрузка по органике. Промфильтр проектируют на очень грязную воду (ХПК в аэротенке может доходить до 1500 мгО2/л и выше). Мне недавно удалось померять параметры в моем креветочнике: ХПК 18,5 мг/л, а БПК 1 мг/л. Для справки в ПДК на сброс в водоем рыбохозяйственного назначения: БПК 2,1 мг/л, ХПК 30 мг/л.

Автомобиль, дизельный поезд, снегоход и бензиновая газонокосилка имеют общий принцип работы. Есть нюансы, но в целом много общего: двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия, органы управления. Поскольку маркетига в газонокосилках очень много, а научных исследований почти не найти, то чтобы разобраться как все там устроено, можно почитать и об автомобилях.
Тема сложная – постарался максимально упростить. Но из-за этого упрощения есть повод прицепиться к словам – вот Дамир и цепляется.

Alex2804
11) Автор утверждает, что для фильтра в аквариуме «достаточно производительности в 4-10 объемов», называя такое соотношение «классическим». С моей точки зрения это самое спорное утверждение. Классической производительностью считалось 3-х кратная производительность, так как она обеспечивает прохождение за час 99% воды через фильтр. Такие исследования проводили в 1960-х годах. 4-6-10 кратная производительность появилась в более поздний период в густых травниках, где нужный сильный поток чтобы «пробить» всю длину аквариума.

WViktor
Не знаю, как можно такой большой диаппазон назвать "классическим"

Ребята, вот для меня оказалось сюрпризом, что фильтрация 4-10 объемов – это не классика. Наверное, проблема в том, что я не совсем разбираюсь как на этом форуме присваиваются звания. Вот Дамир – советник. Советник – это кто-то, прошедший предквалификацию? Или советник – это тот, кто дал 5133 совета?

К сожалению, на форуме нет раздела «Галерея аквариумов советников», чтобы можно было зайти, посмотреть и решить для себя: вот этот конкретный человек авторитет для меня или нет. Заходил в профиль уважаемого Дамира – за все время создал одну тему «Что за рыбка» с кусочком фото, может и не из его аквариума.

Поэтому без обид, Дамир, но Вы для меня не авторитет в вопросе «Сколько крат должен прокачивать фильтр».
Ввиду отсутствия информации об аквариумах Дамира мне пришлось ориентироваться на людей, которые показывают свои аквариумы. В поиске на Youtube или в картинках Гугл можете найти их травники по запросу “имя + planted tank»:

• Dennis Wong
• George Farmer
• Green Aqua

Когда запускал свой аквариум, ориентировался на их данные. Для меня бог акваскейпа – Деннис Вонг. Он пишет, что использует 6-10 объемов.

https://www.2hraquar...


Но и другие тоже советуют нечто подобное. Вот Грин Аква.



У Георга Фармера я находил статью, где он пишет, что использует х5-10, но иногда даже больше, чем 10 объемов. Сейчас перерыл весь Интернтет – не могу найти. Вот на видео он говорит о 10 объемах.



Ну и сейчас, для этого поста, посмотрел что пишет Такаши Амано.



Он рекомендует:

1) Для аквариумов 60-180 литров – оборот 360 л/ч, то есть 6-2 объема в час.
2) Для аквариумов 180-300 литров – оборот 1200 л/ч, то есть 6,7-4 объема в час.
3) Для аквариумов 300-600 литров – оборот 1800 л/ч, то есть 6-2 объема в час.

Ну простите ребята. Как я сказал, для меня боХ акваскейпа – Деннис Вонг.  Просто потому, что на его сайте очень много толковых статей по аквариуму размещено.

Мое объяснение (не подкрепленное конкретными источниками) этим 4-10 объемам следующее: из физиологии растений мы знаем, что вокруг листа растения образуется неподвижный слой воды (пограничный слой Прандтля). Через него осуществляется диффузия СО2. Если слой толстый – диффузия ухудшается, если слой слишком тонкий – тоже ничего хорошего. Видимо, получается, что слой при 4-10 оборотах получается оптимальный. Конкретное значение (4 оборота или 10 оборотов) зависит от аквариума (кол-во СО2, жесткость воды, вид растений).

Alex2804
Используется пример с 30 вишневыми барбусами в 37-литровом аквариуме.

Обращаю внимание, что уже на стадии монтажа заметил, что допустил ошибку в расчетах. Через звуковой сигнал на 105 минуте попробовал привлечь внимание зрителя. То есть аквариум в примере без фильтра, похоже, может выдержать нагрузку от 9 вишневых барбусов.



При этом обращаю внимание, что я «мыл посуду на очистных сооружениях», не владею методикой расчета биофильтров. Расчеты приводил приблизительные.

vstakhov
Вот разве что непонятно про кальций: нитрификация действительно требует не кальция, а карбонатов, т.е. буфера KH (и этот буфер в ходе нитрификации выедается, причем, получившийся CO2 как раз фиксируется нитрификаторами в органику).

В описании к видео и в закрепленном комментарии размещены ссылки на источники. Информацию про кальций дают производители УЗВ для промышленного разведения рыб.

Дамир184
Там был выдан потрясный перл, после которого стало понятна квалификация этого специалиста по очистки. Звучало это так: на входе мы имеем органику ХПК 100%, половина из неё окисляется, а вторая переходит в биомассу. Вообще ХПК это Химическая Потребность в Кислороде. К органике не имеет никакого отношения, и не в какую биомассу не переходит. Причем на представленной картинке было написано БПК, т.е. Биологическая потребность. Что тоже не означает, что это на 100% органика. Ну и дальше всё в том же духе, автор пользует много терминов, смысла которых не знает или не понимает и из неплохих материалов, что он нашел, начинает делать полубредовые выводы.

В своем видео я постарался объяснить, что автомобиль, дизель-поезд, машинка для перевоза багажа в аэропорту и бензиновая газонокосилка по сути своей очень близки. У них у всех есть двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия и органы управления. Да, есть нюансы, но в целом это все – техника, использующая в качестве привода энергию сгорания топлива.

Биологические очистные и аквариумный биофильтр – такие же родственники, как бензогазонокосилка и автомобиль.

И я постарался не влезать в технические детали слишком глубоко, чтобы не растягивать видео на 5 часов, и чтобы у зрителя голова не вспухла. Вопрос обсуждения ХПК и БПК – самый сложный. Попробую сейчас объяснить, но все равно с упрощениям. Если захотите – придирайтесь к словам. Но мне лень объяснять больше, чем напишу ниже.

Итак, если я налью в аквариум 1 ложку сахара, 1 ложку крови и 1 ложку молока, вы не сможете измерить сколько там органики. Нет таких технологий.

Но вы можете измерить косвенный показатель, указывающий на присутствие органики в воде. Для этого замеряете количество растворенного кислорода, ставите на 5 или на 20 дней под крышкой, затем снова измеряете концентрацию кислорода.

Разница «до» и «после» - количество кислорода, потребленное микробиотой для окисления органики. По научному называется БПК (биологическое потребление кислорода).

Но микробиота не может переработать всю органику. Часть остается несъеденной. Но вы можете взять сильный окислитель (бихромат калия), который окислит практически всю органику. Вы можете замерять сколько кислорода потратилось на ее окисление – химическое потребление кислорода (ХПК).

ХПК = БПК + (кол-во кислорода на окисление органики, окисляемой только химией).

Гуглите «методы определения БПК и ХПК».

Показатели ХПК для разных веществ разные. Сахар очень легко разлагается бактериями, поэтому у него БПК практически равна ХПК. А бутанол или фенол гораздо сложнее. И у них разные значения ХПК и БПК.

Поэтому БПК и ХПК имеют непосредственное отношение к органике в аквариуме. Для расчета размеров биофильтра и количества кислорода, подаваемого для окисления, требуется знать БПК.

При этом ХПК и БПК для разных веществ разный. Так у сахара ХПК = 1,12 мгО2/л. А у молочной сыворотки 70000 мгО2/л.

Дамир184
Тогда расшифруйте как вы поняли этот.
Alex2804
9) Чтобы «удалить азот из аквариуму нужно в 20 раз больше органики».

Constantin_K
А может, раз речь по "удаление азота", то подразумевается анаэробная денитрификация, для которой как раз и нужна легко усваемая органика?

Для роста биопленки требуется определенная пропорция – так сказать «Рэдфильд для микроорганизмов. Гуглите «активный ил соотношение БПК : N : P 100 : 5 : 1».

Это значит, что для того, чтобы биофильтр работал, на каждые 100 мгО2/л требуется 5 мг азота и 1 мг фосфора. Пропорция не строгая, но нужно выдерживать эти показатели.

Пример №1. На угольных разрезах взрывают пласты. Поэтому в стоках много азота (аммоний, нитрат, нитриты). Азотную группу экономичнее всего удалить на биологических очистных сооружениях. Но так как в воде нет органики и фосфора, то никто биологию не строит. Ввиду огромных расходов (от 0,5 до 10 млн. литров в час) придется железнодорожными составами подвозить источник органики. В промышленности это может быть метанол, сахарная патока и т.п. Все зависит от места расположения очистных.

Пример №2. Стоки нефтехимического предприятия.
P = 10 мг/л
N = 50 мг/л
БПК5 = 500 мг/л.

Биологические очистные не будут удалять органику, азот и фосфор, так как БПК5 должно быть в районе 1000 мгО2/л – в 20 раз больше азота и в 100 раз больше фосфора. Поэтому для работы биопленки тоже нужно вносить метанол/этанол и т.п.

Дамир184
Особо забавно было, когда он давал рекомендации по подготовке аквы к увеличению нагрузки. Он и сам так делает. В воду аквы начинает добавлять спирт и другим советует. Не нашатырный, этиловый! Впрочем предупреждает, что если добавить лишнего, то будет бак вспышка, он такое ловил.

Не бактериальная вспышка, а биопленка заберет весь кислород на окисление органики, и рыбы задохнутся.
Как уже писал выше, мнение, что биофильтр нужен для удаления азотной группы, ошибочное. Биофильтр нужен для удаления растворенной органики. Азот, фосфор и другие элементы удаляются в качестве побочной реакции.

БПК : N : P 100 : 5 : 1

Подавая источник азота (нашатырный спирт) вы растите популяцию бактерий, потребляющих азот. Но этим же бактериям для жизни нужна органика.

Если вы планируете поселить в аквариум новых 10 рыб, глупо растить только пожирателей азота. Так как азот не появляется сразу из какашек. Проходит цепочка «путресцин, кадаверин, скатол, индол, триптофан, аминокислоты, полисахариды». Нужно, чтобы в аквариуме было достаточное количество бактерий, способных переработать органику в аммиак. Для этого и нужно давать им источник еды – БПК.

Я предложил добавить этанол. Недавно читал Диану Вальштадт – она говорит, что лучше – корм для рыб. В нем содержится и БПК, и азот, и фосфор, и микроэлементы.

Коллеги, на подготовку этой видеолекции я потратил 2 месяца. На ответы для форума – еще полдня. Извините, но я скорей всего не буду дальше участвовать в этом холиваре.

Если хотите более подробно углубиться в вопросы, читайте литературу на тему: «микробиология сточных вод», «очистка сточных вод», «источники растворенной органики в воде» (dissolved organic matter (DOM) in water), экологическая система, физиология высших водных растений, экологическая ниша, биопленки и т.п.

Продавцы мегапористых наполнителей для фильтров. Да, я знаю, что вы максимально заинтересованы меня очернить, чтобы показать никчемность моей информации. Для вас сразу скажу: я лжец. Трепло, которое не будет выискивать для вас подтверждение своих слов. И мойщик посуды с очистных сооружений.

Изменено 27.2.24 автор Sergey PAT_A

Изменено 27.2.24 автор Sergey PAT_A

Sergey PAT_A

Просто вы оказались не готовы к тому, кто в настоящее время обитает на форумах.
На формирование устойчивой реакции в этом сообществе нужны годы.
Тут и текучка вновь прибывших, заклеванных, и текучка выжитых стадными лайками друг друга, и многое другое.
Надо оно вам или нет я не знаю.
Если не хотите участвовать в этом сраче, проще создать свой блог, там можно блокировать комментаторов, всех или выборочно.

P.S.
Старался прочитать все, что на шел в бесплатном доступе про "пограничный слой Прандтля".
В конечном счете понял, что это всего лишь гипотеза, одна из множества.
Буду признателен, если поделитесь своими знания и опытом по этому вопросу, лучше в блоге.
Пограничного слоя Стокса, Пограничный слой Блазиуса, Пограничный слой Фолкнера-Скана, Профиль Блазиуса, Эффект Кориолиса, Слой Экмана.............

Изменено 27.2.24 автор mocej

mocej
"пограничный слой Прандтля".

Ладно, пограничный слой Прандтля - это в аэродинамике. Что касается растений, гуглите:

"Физиология растений пограничный слой вокруг листа диффузия".

boundary layer physiology of plants




Изменено 27.2.24 автор Sergey PAT_A

Sergey PAT_A

Когда то "гуглил", для водных ничего не нашел, для сухопутных такие же множества гипотез и разных исследований. Что то принято за основу всеми.

Спасибо, это читал.
Но читал и разные характеристики этого слоя, от 3 до 300 мкм, и эксперименты с контрольными группами, где все растет с незначительной разницей.


Изменено 27.2.24 автор mocej

mocej

На английском языке, например статья

Effects of turbulence motion on the growth and physiology of aquatic plants

Sergey PAT_A

Народ не может договориться, потому, что говорят о разных вещах и услышать друг-друга не хотят. Что нам дает знания профессиональных приемов водоочистки. Я в вашем тексте увидел подтверждение своих установок, а именно что ил в очистных сооружениях проходит только один круг и убирается. А в аквариуме ил проходит несколько кругов и избыточный ил остается в аквариуме.

Sergey PAT_A
2. Избыточный активный ил не вымывается из системы (биофильтр и аквариум у нас как одно целое), остается в аквариуме.

То есть, делая ставку на биофильтрацию, мы игнорируем механическую фильтрацию, поэтому остаточный ил скапливается. Когда накопится критическая масса, процессы в грунте создают неблагоприятные условия в среде аквариума.
И дальше вы снова пишите ...

Sergey PAT_A
Биофильтр нужен для удаления растворенной органики.

Получается, что вы сами себе противоречите. Органика не удаляется. А когда другие читают или слушают, приходят к выводу, что органика улетает в атмосферу.
Я понимаю, что это неосознанный ляп. Не точное выражение проскочило.

Значит, аквариумисту нужно сделать выбор. Будет ли он сразу удалять органику, промывая фильтр, хотя бы, раз в две недели (период разложения или растворения органики), или оставить её в аквариуме и ждать низкого Редокса.

Эту ситуацию лучше объяснять сразу применительно к аквариуму. А огромная статья про промышленную биофильтрацию, не конкретизирует какой результат будет получен по этим двум вариантам.
Сделали бы выводы. Если они уже сделаны, то неплохо бы собрать их в один список.

WViktor
То есть, делая ставку на биофильтрацию, мы игнорируем механическую фильтрацию, поэтому остаточный ил скапливается.

Sergey PAT_A
Поэтому обязательно должна быть стадия механической очистки, и за ней идет стадия биологической очистки, которая удаляет растворенную органику. Механическая очистка в аквариуме – это «пылесошивание какашек сверху грунта», обрезка и удаление мертвых листьев растений, удаление излишков корма и губка префильтра, предотвращающая попадание нерастворенной органики в камеру биофильтрации.

«пылесошивание какашек сверху грунта» - ну добавлю "какашек и мульмы".

Изменено 27.2.24 автор Sergey PAT_A

Effects of turbulence motion on the growth and physiology of aquatic plants

При высокой турбулентности растения испытывают стресс.
При низкой турбулентности показывают незначительные изменения и незначительный рост (и то не все).
Как то так по моему или "смотришь в книгу, видишь фигу".

Остаюсь на прежней позиции, необходимость перемешивания - миф.

Изменено 27.2.24 автор mocej

WViktor
ил в очистных сооружениях проходит только один круг и убирается

В очистных сооружениях поддерживается определенная концентрация активного ила и возраст ила (не менее 7 дней). Его постоянно выносит из аэротенка, поэтому его отлавливают во вторичных отстойниках (или на мембранных реакторах, или на флотации) и возвращают в аэротенк.

Ввиду огромного количества органики в стоках ила образуется очень много. Излишки выводят из системы.

То есть ил в промочистных циркулирует много раз.

А вот поток сточных вод чаще всего проходит через ил один раз (хотя, иногда возможна циркуляция).

В аквариуме же поток "сточных вод" циркулирует через ил многократно.

Изменено 27.2.24 автор Sergey PAT_A

Sergey PAT_A
«пылесошивание какашек сверху грунта» - ну добавлю "какашек и мульмы".

Сифонка грунта и подмены воды удаляют незначительную часть органики (отходов рыб). В этом можно убедиться в молодом аквариуме, когда, даже, при двух фильтрах, внутреннего и внешнего, невозможно избавиться от осадка. Он будет присутствовать, пока биология грунта не сформируется. И никакой биофильтр не поможет. Поскольку, как вы сами пишете, они замкнуты в одну систему. Значит во внешнике не может сформироваться биология полноценно, раньше чем в грунте аквариума.
Можно ли представить ситуацию, когда биофильтрация формируется только на половину площади грунта, а на другой нет?
Так в случае с внешником тоже самое.

Sergey PAT_A
То есть ил в промочистных циркулирует много раз.

А вот поток сточных вод чаще всего проходит через ил один раз (хотя, иногда возможна циркуляция).

В аквариуме же поток "сточных вод" циркулирует через ил многократно.

Понял я это, о там и написал.

WViktor

Рассмотрите частный случай - гигиенический аквариум без грунта и внешний фильтр.
Ждем когда во внешнем фильтре формируется биофильтрация, активный ил.
Если внешней фильтр правильно рассчитан на нагрузку, гидробионтов, и у него есть определенный буфер, ему все равно, есть в аквариуме грунт или нет. Грунт будет сначала такой же нагрузкой как и гидробионты, а потом, частично, помощником биофильтрации.
В случае с грунтом при отсутствии фильтра все точно так же и фильтр не нужен или будет дополнением.
Вопрос о необходимости одного или другого понятен.
Вопрос о необходимости первого и второго одновременно, приведет к избыточности биофильтрации или изначально система биолильтрации рассчитана на неправильную нагрузку.

Изменено 27.2.24 автор mocej

WViktor
Значит во внешнике не может сформироваться биология полноценно, раньше чем в грунте аквариума.

Так это параллельные процессы. Будем говорить, в условиях аквариума наполнитель фильтра и грунт - это одна система. Просто около грунта течение воды меньше, чем в канистре фильра, поэтому там меньше питания для биопленки, меньше кислорода.

Еще раз повторю: стадия биофильтрации до определенных пределов удаляет нерастворимую органику, но обычно взвешенные вещества негативно сказываются на биопленке. При излишке взвесей ухудшается снабжение кислородом, вырастают гетеротрофные колонии бактерий.

В промочистных проще удалить нерастворенную органику механически, чем биологически. Например, на молочном заводе ставят автоматическую решетку с прозором 1 мм, которая удалит плавающий на поверхности жир. Затем ставят напорную флотацию - добавляешь реагент и эмульгированные частички жира скапливаются в крупные флокулы, прицепляются к пузырькам воздуха и всплывают в виде пены на поверхность воды. Скребком пена убирается в бункер для флотошлама. На биологическую стадию попадает только вода с растворенной органикой и минимумом нерастворенной.

mocej
Рассмотрите частный случай - гигиенический аквариум без грунта и внешний фильтр.
Ждем когда во внешнем фильтре формируется биофильтрация, активный ил.

Ну и что, в этом случае внешник будет работать как грунт, но ждать будем столько же.

mocej
Грунт будет сначала такой же нагрузкой как и гидробионты, а потом, частично, помощником биофильтрации.

Грунт будет не помощником, а основным "действующим лицом".
Я уже не раз проверял параметры воды после промывки внутренного фильтра после двух недельной работы. Никаких признаком перемен.
Правда я никогда не пользовался внешником, его не проверял, но думаю, будет тоже самое.

Sergey PAT_A

Вы только не путайте упёртость с невежеством.
Упёртость, это годы воспитания на непонимании процессов или нюансов процессов.
Невежество, это отсутствие знаний (частным образом они иногда не нужны в аквариумистике, достаточно наблюдательности и интуиции, без понимания происходящего).

Sergey PAT_A

Понял я, всё понял. Дальше мы уже будем, только, повторяться.
Надо бежать, дела.

WViktor
Грунт будет не помощником, а основным "действующим лицом"

Для этого поверхность грунта и поверхность воды должны быть природных масштабов, при соответствующей этим масштабам глубине. Иначе получается Черное Море.

mocej
При высокой турбулентности растения испытывают стресс.
При низкой турбулентности показывают незначительные изменения и незначительный рост (и то не все).

Добавлю, что Деннис Вонг говорит, что поток должен быть быстрым, но ламинарным. То есть не как в горном ручье, а как в Волге.