FILTERS. J. H. Logem ann

Transcriptie

1 FILTERS J. H. Logem ann W AAROM EEN FILTER? In ons artik el over zeew ater (ju n i 1974, A quariologie blz. 37) zagen wij reeds, dat er een chem ische kringloop b estaat in de open zee, die wij in het aquarium n iet of zeer m oeilijk k u n n en nabootsen. Door het ontbreken van een voldoende plantengroei hopen zich de door bacteriën gevorm de afbraakproducten op, w aardoor h et w ater langzam erhand vergiftigd w ordt. G edurende de tussenfasen van h et afbraakproces kunnen zeer giftige stoffen ontstaan, w elke bij een n iet vlot verloop van h et verdere afbraakproces in k orte tijd desastreuse gevolgen kunnen hebben voor de bew oners van ons aquarium. W aar de n atu u rlijk e kringloop verbroken is, zullen wij te hulp m oeten kom en m et technische hulpm iddelen. Volgend op het bovenstaande zal onze eerste m aatregel zijn het afbraakproces zoveel m ogelijk buiten het aquarium te laten plaats v in den. Een buitenfilter is daarom h et aangew ezen technische hulpm iddel, een filter dus dat gescheiden v an h et aq uariu m staat opgesteld. Door de tegenw oordige tech nische m ogelijkheid om glas te plakken, is onze eigen fantasie practisch de enige beperking in de uitvoering. De om vang van een filte r kan nooit groot genoeg zijn. In de huiskam er echter zullen m eestal w el factoren van practische en esthetische aard de grootte en vorm van een filter bepalen. DE TA AK VAN HET FILTER Om aan de eis te voldoen dat het filte r inderdaad zoveel als m ogelijk de ta ak van de n atu u r gaat overnem en, zal h et een aantal functies m ceten uitvoeren w aarop wij h ieronder nader zullen ingaan. 1. H et opvangen van grof, zw even d vuil. Dit zal o.a. bestaan u it voedselresten, d ie r lijke uitw erpselen en rottende plantendeeltjes. A llem aal bronnen dus van strak s door bacteriën te pro du ceren afbraakproducten. H et is de taak van h et mechanisch filter dit vuil op te vangen en aan het aquarium w ater te onttrek k en voordat het afbraakproces een aanvang neem t. H et bestaat u it een zeef van nylonw atten van ongeveer 5 cm dikte of een aanta l dunne laagjes schuim plastic (polyurethaanschuim ). D at dit filter alleen zin h eeft als wij de zeef ook w erk elijk veelvuldig en goed uitspoelen, behoeft geen n ad e r betoog. 2. H et bieden va n geschikt substraat voor de bij h et afbraakproces b etro k k en b acteriën. H et fijnere vuil dat door het m echanisch filte r heen kw am, zal nu in het biologisch filte r door bacteriën afgebroken m oeten w orden. Deze bacteriën m oeten zich daarvoor op een goede ondergrond kunnen vestigen. In principe is elk m ateriaal, dat in zeew ater geen giftige stoffen afscheidt en een groot oppervlak bezit, geschikt. Een veel geb ru ik t m ateriaal is grof zand (2-3 m m 0). H et is m isschien goed er hier op te wijzen, dat er tw ee belangrijke soorten bacteriën V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie juni 1975 Aquariologie 51

2 bestaan en w el bacteriën die zuurstof behoeven (aërobe bacteriën) en bacteriën die ju ist gedijen als er w einig of geen zuurstof aanw ezig is (anaërobe bacteriën). Deze laatsten zijn verantw oordelijk voor de zw arte plekken in h et bodem zand onder stenen die wij d aar neerlegden. Zij produceren hoogst gevaarlijke stoffen voor onze dieren en zij m oeten dus tegen elke prijs gew eerd w orden. H et zijn de bacteriën van de eerste soort die de afbraakprocessen voor ons uitvoeren. H et is dus van h et gro o t ste belang dat er in de filters voldoende zuurstof aanw ezig is. De te gebruiken filte r- m assa s m ogen daarom n iet te dik zijn, 5 cm is voldoende. Hoe g ro ter het oppervlak daarentegen, hoe beter. 3. H et verw ijderen van organische sto ffen, w elke door de b acteriën niet m eer afg e broken kunnen w orden. H ier ligt de ta ak voor w at wij het absorptiefilter zouden w illen noem en. De w erking bestaat daaruit, dat kleine stukjes zeer poreuse kool (N orit) de n iet afgebroken organische stoffen absorberen en vasthouden. E r b estaat een grens aan dit absorptieverm ogen en dit geeft aan deze filte r een betrekkelijke w aarde. De filterkool kan alleen gereactiveerd w orden door uitgloeien, hetgeen in het gewone huishouden niet zo n eenvoudige zaak is. Wij zijn dus gedw ongen de filterkool zeer veelvuldig te verversen (reeds na enige dagen) en dit g aat w el tellen op de onkostenrekening! G elukkig heeft filterkool nog een andere b ru ik b are eigenschap en w el een bijzonder groot absorptieverm ogen voor die stoffen, die oud aquarium w ater geel doen kleuren. Als zodanig kunnen wij dit soort filter heel goed gebruiken. H et zal bovendien na verloop van tijd als biologisch filte r gaan w erken. De bacteriën vinden er een prim a su b straat m et nog een ingebouw de provisiekast toe. 4. A utom atisch regelen van de zuurheidsgraad. In het reeds eerder aangehaalde artik el over zeew ater schreven wij dat de zuurheidsgraad of p H -w aard e afhankelijk w as van het onderlinge evenw icht van de vorm en w aarin koolzuur in zeew ater voorkom t. H ier spelen echter ook nog andere factoren een rol zoals bijvoorbeeld de fosfaten. Deze verm en een eindproduct van de afbraak van organische stoffen en hebben eveneens invloed op de ph -w aarde. Fosfaat bindt zich m et de elem enten calcium en m agnesium, w elke stoffen aan het aq u a riu m w ate r w orden onttrokken, T T 1 V B c V V D / E / r" /tv w 4 H U I T' UULUttü IIIU 'JUL'L'U il I H M 1 A fb. 1. Schem atische w eergave van een filter. A - w ateraanvoer door aquarium w and, B - m echanisch filter, C - biologisch filter, D - absorptiefilter, E - schelpengruisfilter, F - afvoer naar algenfïlter, V - voorcom partim enten w aarin even tu eel een u itstro m er is aan te brengen. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie juni 1975 Aquariologie 52

3 w aardoor de zuurheidsgraad om laag gaat. Om dit te voorkom en m oeten w e de fosfaten dus buiten het aq u ariu m w ater zien te binden. H iertoe dient n u het schelpen filter. Schelpen bestaan voor een belangrijk gedeelte uit de stoffen calcium en m agnesium. Wij gebruiken in deze filte r dus schelpengruis, hoe fijner hoe beter, w ant alleen op de b reu k v lakken tonen de verlangde stoffen zich aan de b u ite n w ereld. H et is een m ateriaal dat m iddels een uitstapje n aar het stran d m et em m ers vol voor niets te krijgen is. Een ander m aar w el d u urder m ateriaal is koraalzand. T enslotte m ag in dit filte r de filterlaag d ik k er zijn dan in de vorige filters. 5. H et verw ijderen van anorganische stoffen. H et eindproduct van de bacteriële afbraak w ordt gevorm d door anorganische stoffen. Deze w orden in de n atuurlijke kringloop door p la n ten w eer om gezet tot organische stoffen. In ons aq u ariu m b e vinden zich geen of onvoldoende planten om dit proces rond te krijgen, reden w aarom wij buiten het aquarium hier nog iets aan m oeten doen. H et geëigende m iddel hiertoe is het z.g. algen filter. Dit bestaat u it een systeem van ondiepe, m et algen begroeide k analen w aardoor het w ate r geleid w ordt, vocrd at het in het aquarium terug w ordt gepom pt. H et v alt nog te bezien w at het nuttig effect van een algenfilter is bij de over het algem een kleine afm etingen, die binnen de hu iskam er m ogelijk zijn. Op de constru ctie van het alg en filter kom en wij la ter nog terug. Tot zover dan de functies die ons filte r m oet vervullen. M et een schem atische w eergave (afbeelding 1) hopen wij het een en ander nog w at te verduidelijken. Wij w ezen er op dat zuurstof van groot belang is voor het afbraakproces door de aërobe bacteriën. H et k an daarom alleen m aar gunstig w erk en als in de v ersch illende stadia van het filtreren nog eens ex tra doorluchtig w ordt toegepast d.m.v. u itstro m ers in de m et v gem erkte com partim enten. FILTERTY PEN In principe zouden wij tw ee typen filters kunnen onderscheiden, nam elijk de n atte filte r en de droge filter. Bij n atte filters bevindt de filterm assa zich geheel onder w ater. Bij droge filters daarentegen is de filterm assa boven het w atero p p erv lak aangebracht en regent het aquarium w ater er van bovenaf doorheen. E cht droog zijn deze filters dus niet. De keuze voor een bepaald filterty p e zal behalve van de grootte van het te bedienen aquarium en de beschikbare ru im te voor een belangrijk deel afhangen van onze eigen vindingrijkheid en handigheid. W elk soort filter wij ook in gebruik gaan nem en, het m oet w el voortdurend in bedrijf blijven. In filters die gedurende k o rtere of langere tijd buiten bedrijf gesteld w orden, kunnen ongew enste toestanden optreden door zuurstofgebrek. H ebben wij een filte r een lange tijd n iet gebruikt, dan is het geen overbodige m aatreg el de filterm assa te vernieuw en. H ieronder zullen wij enige soorten filters n ad er bekijken. HET NATTE FILTER In zijn eenvoudigste vorm is de n atte filter niet anders dan een bakje m et hevel en luchtlift, w aarin verschillende filterm aterialen boven elk aar liggen, al of n iet gescheiden door een laag je nylonw atten. De oudere zeeaq uarian ers hebben h et V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie juli 1975 Aquariologie 53

4 jarenlan g m et een dergelijk filter (A quariologie blz. 49, afb. 3) m oeten doen en n iet zonder succes. Ofschoon wij indertijd m et dit type bakken van 250 lite r inhoud filtreerden, zouden wij h et tegenw oordig alleen nog bij k lein ere aquaria w illen toepassen. Voor grote aquaria zijn er tegenw oordig andere m ogelijkheden en d aar zullen wij ook g ro tere filters m oeten toepassen. De reeds eerd er aangeduide filte rb a tte rij (afbeelding 1) is hiervoor een goede oplossing. H et systeem leent zich uitstekend om achter de achterw and van h et eigenlijke aquarium te w orden ingebouw d. De w atertoevoer vindt plaats door een zo laag m ogelijk aangebrachte opening in de achterw and van het aquarium. Zo n opening m oet zeker een doorsnede hebben van 5 cm. Bij een goede glashandel kunnen wij voor n iet al te veel geld een gat in de a c h te rru it laten boren of zandstralen. De glashandelaar geeft echter geen g aran tie voor de ru it en vooral bij een grote ru it k an dit aardig risk an t w orden voor de geldbuidel! Wij kunnen h et goedkoper zelf doen, door een benedenhoek van de ru it schuin af te snijden. N adat de ru it in h et geheel van aquarium en filte r is aangebracht plakken wij op de bodem voor het gat w eer een strip je glas om het bodem zand tegen te houden. V an belang is de g lasranden in de opening heel goed m et carborundum steen te slijpen. B lijft h et gat nam elijk open, dan m oeten wij er op bedacht zijn dat dieren zich in en u it het filtercom partim ent kunnen bewegen. N atuurlijk kunnen wij een rooster in de een of andere vorm voor de opening plaatsen, m a a r dat kan gauw verstoppen. Deze filterb atterij is ook op te bouw en u it afzonderlijke secties, die dan door hevels m et elk aar verbonden m oeten worden. H et voordeel hiervan is, dat de afzonderlijke delen gem akkelijker u it te nem en zijn en schoongem aakt k u n n en w orden. HET BODEM FILTER E en bijzondere vorm van het n atte filter zouden wij h et bodem filter kunnen noem en. H et bodem filter zoals wij dat beschreven (zie: A quariologie blz. 5, october 1965) is toch geen succes gebleken. O ndanks, of m isschien w el dankzij, de ingenieuse vinding v an de nylon slu rf ro n d h e t buizenstelsel ra a k te dit toch verstopt. H et principe van het bodem filter berust daarop, dat de bodem zandlaag in het aquarium als biologisch filte r fungeert. E r zijn echter tw ee belangrijke nadelen aan het bodem filter verbonden. Ten eerste b reng en wij het proces v an de afb raak A A fb. 2. Schem atische w eergave van het bodem doorstroom systeem. A - w ateraanvoer van filter, B - bodem rooster, C - bodem zand, D - w a tera f voer naar filter. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie juli 1975 Aquariologic 54

5 Afb. 3. H ulpfilter. A - nylonw atten, B - aquarium kool, C - kiezels, D - luchttoevoer, E - w aterafvoer naar aquarium. door bacteriën nu in zijn geheel bi n n e n het aquarium, terw ijl wij het ju ist zo veel m ogelijk buiten het aquarium w ilden laten plaats vinden. Ten tw eede hebben wij n iet het m inste zicht op w at er onder dat bodem zand gebeurt. Om als biologisch filte r dienst te kunnen doen, m ag de bodem laag n iet te dun zijn. De toplaag zal echter door h et aangezogen vuil gaan verstoppen. De zu ursto fcirculatie zal geblokkeerd w orden en daarm ede kunnen bijzonder gevaarlijke processen optreden. Als filter is h et systeem dus geen succes. K eren wij echter de stroom richting om, dan o n tstaat er een doorspoelingssysteem van het bodem zand (afbeelding 2). K om t dit door te voeren w ater van een buitenfilter en is het goed doorgelucht, dan brengen wij m et h et w ater ook zuurstof in de bodem laag. Is de stroom k rachtig genoeg, dan zal bovendien de bodem gem akkelijker schoon gehouden w orden. Een dergelijke bodem doorstrom er heeft eigenlijk alleen zin als wij een dikke bodem laag nodig hebben in v erban d m et dieren die in h et zand leven. HET H U LPFILTER Voor kleine bakjes van tijdelijke aard, die wij gebruiken als q u arantain ebak je of als ziekenboeg, hebben wij behoefte aan een eenvoudig en gem akkelijk schoon te m aken filter (afbeelding 3). Ook deze soort is nog een vorm van h et n a tte filter. Ofschoon ook dit een bin n en filter is, is dit h ier geen bezw aar. Bij het speciale gebruik im m ers van de genoem de bakjes zal h et filte r veelvuldig schoongem aakt m oeten w orden. Als gevolg daarvan kunnen wij ook m et nylonw atten en aquariu m kool als filterm assa volstaan. De bouw is sim pel en al w at wij nodig hebben is een pindakaas- of jam p o tje m et een plastic deksel. H et deksel perforeren wij zoveel als m ogelijk m et een gloeiende spijker, opdat het als filterro o ster kan dienen. V ervolgens m aken wij in h et deksel nog een ru im er gat voor de doorvoer van een luchtlift. Wij steken h et deksel nu op de lu chtlift en zetten deze in h et potje. Op de bodem doen wij w a t schone kiezels als w aterverzam elplaats, daarop een laagje nylonw atten als afscheiding en daarop w eer de aquarium kool to t h et potje bijna vol is. T enslotte dekken wij de kool af m et nog een dun laagje nylonw atten en schuiven het dekseltje langs de luchtlift om laag en sluiten het filter. H et filter w ordt nu in het aquarium geplaatst en op de luchtleiding aangesloten. Z iedaar een goedkoop en bedrijfszeker h u lp filter. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie augustus 1975 Aquariologie 55

6 B Afb. 4. Schem atische w eergave van droogfilter boven het aquarium. A - aquarium. B - w atertoevoer u it aquarium, C - filterb akjes. HET DROGE FILTER Ook in deze categorie b estaan w eer allerlei soorten en variaties. Wij zullen ons h ier b ep erken tot tw ee typen. De naam droge filters w ordt gebezigd om dat de filterm assa zich n iet onder w a te r bevindt, zoals bij de natte filters. De filterm assa ligt hier boven het w aterniveau en het aq u ariu m w ater regent er doorheen. Deze filters zijn dus n iet echt droog. H et eerste van de te bespreken tw ee typen stelt het filte r boven het aquarium (afbeelding 4). H et aq uarium w ater w ordt door m iddel van een of m eer luchtliften of door een w atercirculatiepom pje boven ingevoerd en passeert achtereenvolgens de verschillende filterlagen. Deze zijn door nylonw atten gescheiden of zij zijn in aparte, boven elkaar passende filterbakjes aangebracht. D it laatste h eeft w eer h et voordeel dat de onderdelen gem akkelijker schoon te m aken zijn. T enslotte stroom t het gefiltreerde w ate r in het aquarium terug. Van belang is h e t de w ate r toevoer n aar het filte r zodanig te regelen dat het w ate r n iet over de ra n d van het filte r heen stroom t. H et tw eede type w ordt opgesteld op gelijke hoogte m et h et aquarium (afbeelding 5). E venals de bij de n a tte filters besproken filterb atterij leent deze filte r zich uitstekend voor inbouw langs de achterw and van h et aquarium. Ook h ier kom t het w ate r via een opening in de w and van het aquarium in een voorcom partim ent van h e t filter. De overloop n a a r h et volgende com partim ent is ech ter n iet over de n / ; /. E -.7 '. r - : F A fb. 5. Schem atische w eergave van droogfilter op gelijke hoogte als aquarium. A - w ateraanvoer door aquarium w and, V - voorcom partim ent, B - overvloei naar goot, C - goot m et gaatjes, D - n ylo n w atten, E - filterm assa, F - w a terafvoer naar w atercirculatiepomp. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie augustus 1975 Aquariologie 56

7 gehele breedte van het tussenschot m aar is hier slechts een uitsparing in h et m idden van de bovenrand van dat tussenschot. V ia deze uitsparing vloeit het w ater in een goot tot aan het volgende tussenschot bijna aan het andere eind van het filter. Deze goot bestaat u it een over de lengte m iddendoor gezaagde P.V.C.-buis van tenm inste 10 cm doorsnede. De goot w ordt voorzien van een groot aantal gaatjes en w ordt tussen de beide schotten aangebracht en vastgeplakt. L aten wij er w el aan denken dat Bison Siliconenkit op P.V.C. niet houdt en d at deze stof eerst m et Bison V oorstrijk behandeld m oet w orden. W illen wij de onderliggende ruim te in het filte r gem akkelijk kunnen bereiken, dan verdient het aanbeveling de goot uitneem baar te m aken. H iertoe m oet eerst het uiteinde tegenovergesteld aan het eind w aar het w ate r in de goot vloeit w orden afgesloten m et een stu k je PVC. De goot plaatsen wij nu in de juiste positie tussen de beide schotten en plakken hem tijdelijk m et w at kleef pleister vast. V ervolgens brengen wij op de glazen schotten rond de onderkant van de goot en vooral ook er tegenaan een dikke rups Bison Siliconenkit (nu geen V oorstrijk gebruiken!). E enm aal goed droog vorm en deze rupsen een p rach t van een kraag w aarin de goot kan rusten. A an de k a n t van de overvloei brengen wij op een glas binnen deze kraag nog een dun laagje siliconenkit aan. H et open uiteinde van de goot zal hier w aterdicht afgesloten teg en aan drukken. H et binnenstrom ende w ater regent nu door de gaatjes om laag op h et filterbed. Dit bestaat uit een laagje nylonw atten of polyurethaanschuim w aaronder een laag grof zand of schelpengruis w elke eveneens w eer op een laag nylonw atten of schuim - plastic ligt. H et geheel ru st op een rooster van bijvoorbeeld stripjes glas een eindje boven de filte r- en aquarium bodem. H et w ater stroom t onder dit rooster vandaan n aar het laatste com partim ent w aaru it het door het w atercirculatiepom pje w ordt weggezogen. Een luchtlift is hier niet b ru ik b aar om dat het w aterniveau in de filte r d aar n iet hoog genoeg voor is. De pom p zullen wij zodanig m oeten regelen dat het w ater in het filter niet tot aan het filterb ed stijgt, m a ar ook zo dat de pom p niet onbelast gaat draaien bij gebrek aan w ater. H et voordeel van dit type filte r is dat ook h ier w eer veel aan rak in g m et de om gevende luch t is. Schem atische w eergave van een algenfilter, bovenaanzicht (a) en zijaanzicht (b). A - vjateraanvoer van filter, B - ondiepe kanalen, C - diep opvangreservoir, D - lu c h tlift of aanzuigbuis van w atercirculatiepom p. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie augustus 1975 Aquariologie 57

8 HET ALGENFILTER Zoals gezegd bestaat dit u it een systeem van ondiepe kanalen w aardoor w ater stroom t (afbeelding 6a). E r boven is een lichtbron geplaatst. Deze en de constante stroom voedselrijk w ater zullen b eter de groei van algen bevorderen dan dit in het aquarium m ogelijk is. De geringe absorptie van het licht door de ondiepe w aterlaag en het ontbreken van algeneters zijn m ede gunstige om standigheden. O m dat de w aterd iep te in het filte r slechts gering is, zullen wij aan het einde hierv an een dieper opvangreservoir m oeten bouw en (afbeelding 6b). Ook is h et nodig i.v.m. een snellere verdam ping door de vlak er boven geplaatste lichtbron het filte r af te dekken. Deze lichtbron en daarm ede het gehele algenfilter levert een bezw aar op voor N oordzeeaquaria e.d., als h et w ater niet afdoende gekoeld kan w orden voordat h et in h et aq u arium terugstroom t. H ANDELSFILTERS B uiten de h ier besproken filters, die allem aal door zelfbouw verkregen kunnen w orden, zijn er n atu u rlijk ook filters in de handel. Deze hebben over h et algem een een kleine filterm assa, m aar een grote doorstroom snelheid w aardoor er geen zuu rsto farm e to estan d en zullen optreden. Ook h ie r m oete n wij ons laten voorlichten door de bonafide h andelaar, w illen wij zo n filte r aa n schaffen. Wij dienen er dan w el rekening m ee te houden dat de kosten aanzienlijk h oger zullen liggen dan bij zelfbouw. HEVELS H ier en daar kw am en wij reeds het gebruik van hevels tegen. D it zijn U -vorm ig gebogen buizen die geheel m et w ate r gevuld ieder m et een poot om gekeerd in een com partim ent geplaatst w orden. Als in het ene com partim ent het w a te r zakt (doord at h et w eggepom pt w ordt), zal het door de hevel heen vanuit h et andere com partim ent aangevuld w orden. In de practijk w il het nog w el eens niet zo eenvoudig zijn een hevel aan de slag te krijgen. De m inste hoeveelheid lucht die bij het om keren van de U -buis terugkom t, doet het w ate r teruglopen. D aarom w orden er ook w el hevels gebruikt w aar bovenin de dw arsverbinding een ballon of een luchtslangetje aangesloten zit. De bedoeling h ierv an is dat w an n eer de hevel op zijn p laats g e b rach t is, m et de ballon of het slangetje een luchtledig gezogen w ordt. H et w ater zal hierdoor ook de dw arsverbinding vullen en de hevel zal in w erking treden. N atuurlijk m oet bij gebruik van een slangetje dit w el dichtgeklem d w orden n a het aanzuigen van h et w ater. Een goede hevel m oet een binnenw erkse doorsnede van m m hebben. Wij m oeten e r voor oppassen dat de hevel n iet buiten w erking gesteld w ordt door de opstijgende lu chtbelletjes v an een in de nabijheid zijnde uitstrom er. W ATER VERVERSEN O ndanks alle technische hulpm iddelen zullen wij toch niet de n atu u r kunnen ev en aren in ons binnenkam erzeetje. V an tijd tot tijd zullen wij dus toch een ged eelte v an het aq u ariu m w ater m oeten vervangen door vers w ater. L IT E R A T U U R E N T R O P, Bob Inrichting en onderhoud van het zee-aquarium. Kosmos N.V., Amsterdam. GRAAF, Fr. de H andboek voor het tropisch zeewateraquarium. A. J. G. Strengholt N.V., Amsterdam. V IT A M A R IN A Zeebiologische docum entatie augustus 1975 Aquariologie 58