Il filtro nell’acquario: caratteristiche e funzionamento

Il filtro nell’acquario è un componente considerato spesso indispensabile. In questo spazio faremo riferimento alla tipologia di filtro più comune, il filtro biologico. Sebbene alcune gestioni particolarmente esperte prevedano allestimenti di acquari privi di filtro biologico, nella maggior parte degli acquari di acqua dolce questo risulta ancora l’accessorio più importante.  Nel corpo dell’articolo saranno esaminati anche i processi chimici che avvengono in acqua, per permettere a chi si avvicina al mondo dell’acquariologia di avere un approccio consapevole a questo fondamentale complemento tecnico.

Sommario:

    1. Il filtro dell’acquario: ciclo dell’azoto
    2. La colonizzazione batterica nel filtro dell’acquario
    3. Che fine fanno i nitrati?
    4. La maturazione del filtro dell’acquario 
    5. Il filtro denitrificatore:
    6. Conclusioni

Il filtro dell’acquario: ciclo dell’azoto

In natura alcuni elementi chimici sono indispensabili per la formazione di molecole necessarie alla vita. La loro presenza negli ambienti è però limitata; per questo motivo tali elementi vengono “riciclati“, subendo varie trasformazioni ad opera di organismi differenti. Questi processi, noti come “cicli biochimici“, coinvolgono numerosi elementi tra i quali i più comunemente analizzati sono l’ azoto ed il fosforo.

Il ciclo dell’azoto, che si svolge nel filtro dell’acquario, prevede una serie di passaggi attraverso cui l’azoto, presente nelle proteine, viene rilasciato nell’acqua dai pesci sotto forma di ammoniaca (tossica); l’ammoniaca viene poi convertita dapprima in nitrito (estremamente tossico) ed infine in nitrato. Il nitrato è tossico solo ad elevate concentrazioni ed inoltre può essere assorbito dalle piante che ne utilizzeranno il contenuto d’ azoto per creare nuove proteine da reimmettere nel ciclo.

ciclo dell'azoto nel filtro dell'acquario
Il ciclo dell’azoto: l’ammoniaca (NH3) prodotta dai pesci è convertita in Nitriti (NO2) e poi in Nitrati (NO3), che vengono utilizzati dalle piante e dalle alghe come fonte di azoto per la sintesi delle proteine.

La colonizzazione batterica nel filtro dell’ acquario

La conversione dell’ammoniaca in nitrito avviene ad opera di batteri del genere Nitrosomonas, mentre il passaggio successivo viene prodotto da altri batteri, i Nitrobacter. Perché nel filtro dell’ acquario il processo possa avvenire correttamente c’è bisogno di alcune condizioni:

  • I batteri devono essere presenti
  • I batteri devono avere a disposizione abbastanza superficie per crescere in abbondanza
  • Tutta l’acqua deve venire in contatto con le superfici che ospitano i batteri

La presenza dei batteri nel filtro dell’acquario viene garantita dall’azione dell’acquariofilo che, in fase di avvio della vasca, verserà nell’acqua alcune fiale contenenti i batteri e aspetterà il tempo necessario per permettere al filtro di essere adeguatamente colonizzato.

La superficie necessaria all’insediamento di una colonia batterica sufficientemente grande dipende, invece, dalla natura e dalla quantità dei materiali presenti nel filtro. In genere il filtro biologico è riempito con oggetti di materiale poroso e dalla forma tale da massimizzare il rapporto ingombro/superficie esposta. I materiali più usati sono i tubetti in ceramica o le cosiddette BioBalls. La quantità di materiale inserito sarà fondamentale, per cui va sempre valutato con attenzione il dimensionamento del filtro dell’acquario in fase di allestimento della vasca.

cannolicchi per  il filtro nell'acquario
Cannolicchi di ceramica, tipico supporto per i batteri di un filtro biologico. L’elevata porosità del materiale consente l’insediamento di una flora batterica molto densa

L’architettura del filtro biologico è ciò che infine determina l’esposizione di tutta l’acqua da filtrare alla colonia batterica. I filtri sono costruiti in modo da avere un punto di ingresso dell’acqua, una serie di scomparti successivi attraverso cui l’acqua fluisce, e un punto d’uscita, generalmente rappresentato dall’estremità di un tubo collegato alla pompa che aziona il filtro.

schema di un filtro per acquario
Schema dell’architettura di un tipico filtro biologico interno: l’acqua è richiamata nel filtro per effetto della depressione creata dalla pompa e incontra, nel primo scomparto, dei prefiltri meccanici a granulometria decrescente; lo scomparto centrale è dedicato ai supporti batterici; infine una porzione del filtro può essere dedicata all’inserimento di carboni attivi quando necessario

Che fine fanno i nitrati?

Quindi un filtro per acquario ben dimensionato e correttamente avviato rende superfluo ogni altro intervento? Purtroppo non è così. Sebbene, come detto, i nitrati siano meno tossici degli altri composti azotati, un loro accumulo in vasca può comunque portare ad una intossicazione dei pesci. Per evitare che ciò avvenga dobbiamo:

  • monitorare costantemente i livelli di nitrato in vasca
  • intervenire quando questi siano eccessivamente alti

Il monitoraggio viene svolto mediante semplici test chimici acquistabili in qualunque negozio di articoli specializzati; la presenza di piante che utilizzino i nitrati per i propri processi metabolici può aiutarci a ridurre o talvolta ad eliminare l’accumulo di nitrati, ma quando ciò non fosse possibile un cambio parziale dell’acqua dell’acquario è l’unica soluzione possibile.

La maturazione del filtro dell’acquario

La cosa più importante quando si avvia una vasca con filtro biologico è attendere la completa maturazione del filtro dell’acquario prima di inserire gli animali. Una volta avviato, il filtro infatti sarà colonizzato dapprima dai batteri che metabolizzano l’ammoniaca e solo successivamente da quelli che trasformano i nitriti in nitrati. Come effetto di questa mancata sincronizzazione si ha un iniziale accumulo di nitriti, altamente tossici per tutti gli animali.

Solo una volta che la flora batterica si sia interamente formata si avrà il progressivo azzeramento dei nitriti e il contemporaneo aumento del valore dei nitrati. E’ pertanto necessario monitorare costantemente i valori chimici dell’acqua in fase di avvio e attendere che il picco dei nitriti sia avvenuto e superato prima di procedere all’inserimento di persi  e invertebrati.

I valori corretti per l’inserimento saranno raggiunti quando ammoniaca e nitriti saranno a zero e i nitrati saranno presenti in quantità misurabile ma non eccessiva.

Il filtro denitrificatore

Esiste anche un’altra possibilità: inserire un filtro denitrificatore. Questo altro tipo di filtro per acquario, in aggiunta al filtro biologico, può permettere una grande autonomia della vasca nella gestione dell’azoto.

Il filtro denitritificatore può essere visto come un altro tipo di filtro biologico, visto che sfrutta il metabolismo di altri ceppi batterici per eliminare i nitrati.

L’architettura del filtro denitrificatore è tale da consentire la creazione di una zona priva di ossigeno. In queste condizioni vari gruppi di batteri sono in grado di convertire il nitrato in azoto gassoso, che quindi si allontanerà dalla vasca senza produrre ulteriori residui.

Conclusioni

Che sia interno o esterno, semplice o a percolazione, riempito con ceramica o bioballs, il filtro biologico è il cuore dell’acquario d’acqua dolce. La sua gestione è semplice e i risultati efficaci. Dedicarci la giusta attenzione significherà avere un acquario ben tenuto e i vostri pesci vi ringrazieranno!!!!

Fonti:

http://venus.unive.it/miche/cicli_ecosis/0034.htm

www.researchgate.net/publication/

2 pensieri su “Il filtro nell’acquario: caratteristiche e funzionamento

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