Filtración:
Definición:
Tiene como misión el reciclado del agua de nuestro acuario. Todos los procesos metabólicos del acuario contaminan, alteran y desestabilizan su equilibrio químico, disminuyendo su calidad. Mediante la filtración depuramos y transformamos los restos metabólicos del acuario usando una gran variedad de sistemas y técnicas, aunque todas ellas pueden resumirse en tres utilidades: Mecánica, Biológica y Química. Empecemos por definirlas:
Ya sabemos donde necesitamos y cuanta circulación poner en el acuario. Ahora ya puestos, sería deseable imitar esas corrientes cambiantes aparentemente erráticas del mar. Disponemos para ello de una herramienta muy útil para la circulación, especialmente útil en acuarios de arrecife. Se trata de los llamados controladores de olas. Olas, realmente no hacen, pero gestionan las bombas encendiendo y apagando las bombas en turnos programables al gusto del usuario. Hoy disponemos de varios modelos; unos atenúan las corrientes por la noche con sensores de luz, otros gestionan bombas especiales con variadores electrónicos de frecuencia, (las revoluciones del rotor) y otros realmente intentan crear mediante inercia de masas vaivenes de agua similares a “olas”. Si bien no es imprescindible el uso de estos aparatos para el buen funcionamiento de un acuario marino, todos estos sistemas han demostrado ser especialmente beneficiosos en acuarios de arrecife, obteniendo datos de crecimiento de corales y macro-algas muy superiores a demás de aportar dinamismo y espectacularidad al acuario.
Filtración:
Definición:
Tiene como misión el reciclado del agua de nuestro acuario. Todos los procesos metabólicos del acuario contaminan, alteran y desestabilizan su equilibrio químico, disminuyendo su calidad. Mediante la filtración depuramos y transformamos los restos metabólicos del acuario usando una gran variedad de sistemas y técnicas, aunque todas ellas pueden resumirse en tres utilidades: Mecánica, Biológica y Química. Empecemos por definirlas:
Filtración Mecánica: es la encargada de retener las partículas sólidas presentes en el agua en su medio filtrante. Utiliza materiales filtrantes como perlón, esponjas, fibras sintéticas, pre-filtros cerámicos, etc.
Filtración Química: Se encarga de absorber o adsorber sustancias ya disueltas en el agua, o bien, mantener el valor PH. Utiliza materiales filtrantes como carbón
activo, resinas adsorbentes, hidrocarbonato…
Filtración Biológica: Mediante un cultivo de bacterias en su medio filtrante es la encargada de metabolizar las sustancias nitrogenadas del acuario. Utiliza medios filtrantes como materiales cerámicos, minerales porosos, rocas vivas, arena viva, bio-bolas…
Tipos de filtros:
Estas tres utilidades son aplicadas en el interior de una gran variedad de filtros de distintos tipos según las necesidades metabólicas y tamaño de cada acuario. Valoraremos ahora los tipos de filtros más populares.
Filtros presurizados: Son usados para la filtración mecánica, química y biológica. Conocidos en acuariofilia como filtros “de botella” o “exteriores” son muy populares. La ventaja que ofrecen a parte de su limpieza de uso es que encierran los materiales filtrantes en un vaso hermético, repartiendo homogéneamente la presión si hemos colocado correctamente las cargas filtrantes. Ofrecen un gran rendimiento a las cargas filtrantes en un espacio reducido y suelen tener separaciones en su interior que nos ayudan a ordenar y mantener las cargas correctamente. (ver dibujo)
Filtros de decantación: Son útiles resolviendo filtración mecánica, química y biológica. Se trata de provocar la sedimentación de los deshechos del acuario por acción de la gravedad. Los hay simples o de varias cámaras. Los simples tienen un área donde cae el agua por gravedad, reteniendo
sólidos y disueltos. (como en un filtro para hacer café) El tipo combinado, aprovecha la ley de los vasos comunicantes haciendo circular el agua a través de sus cargas filtrantes en sentido horizontal y vertical alternativamente. Suelen contener 3 o más cámaras, y su principio es vaciar la primera de ellas, para que al nivelarse el resto circule el agua por todas las demás. Su sencillez, versatilidad y facilidad de mantenimiento es una clara ventaja para este tipo de filtro. Son usados tanto integrados dentro del acuario (filtros integrados o de tres cámaras) o bien albergado en un depósito bajo el acuario también llamado sumidero.
Filtros Seco-Húmedos: Válidos para filtración biológica. Es el tipo de filtro biológico más deseable cuando las características y espacio del acuario nos lo permiten. Como filtro Químico o mecánico su rendimiento es muy bajo. Las bacterias nitrificantes viven en cargas filtrantes específicas para este tipo de filtro, donde un flujo continuo de agua cae sobre
este, provocando un goteo constante. La clara ventaja de este filtro con respecto a otro sumergido, es que las bacterias necesitan gran cantidad de oxígeno para transformar el Amoníaco (NH4+) en Nitrato (NO3) y en este tipo de filtro este oxígeno se toma del aire y no del que ya está disuelto en el agua. Además, la interacción del agua y el aire aporta otros intercambios ventajosos al equilibrio químico del acuario. Como desventaja, ocupan bastante sitio en relación a otros tipos de filtro biológico y producen mayor evaporación. De todas las cargas filtrantes biológicas testeadas en este tipo
de filtro, la que más nitrógeno transforman son las conocidas como “bio-bolas”. En cambio, estas en un filtro sumergido son las últimas en rendimiento.
Filtro lecho fluido: Específico para filtración biológica. Otra alternativa es provocar una corriente ascendente en un tubo lleno de una arena de granulometría y forma especiales,
provocando su constante suspensión en el agua. Este filtro está lleno de ventajas: ocupa 50 veces menos tamaño que otro seco-húmedo con el mismo rendimiento, y reacciona mucho más rápido a la contaminación por amoníaco que el resto. Siempre está limpio, ya que la sedimentación es imposible. Es una elección válida en acuarios con una gran demanda biológica y poco sitio, pero sin problemas de oxigenación, ya que la fuente oxígeno para sus bacterias sale del agua.
Reactores: Están pensados para ofrecernos filtración biológica y química. Los reactores Químicos contienen en su interior componentes químicos intercambiables que reaccionan con el agua a su paso para obtener absorciones o adsorciones que extraen del agua las sustancias nitrogenadas. La función de otros reactores es la de disolver gases en el agua (Dióxido de carbono CO2, Ozono O3, Aire) Los productos químicos introducidos en los reactores son de varios tipos: Resinas simples, zeolitas, complejos polímeros, hidrocarbonatos, carbones activados, oxido de aluminio… etc. Estos productos, aunque algunos son regenerables, son consumibles que necesitan con el tiempo ser sustituidos. Luego tenemos otros más complejos como el reactor de Calcio, que a partir de CO2 y hidrocarbonato es capaz de disolver bicarbonato cálcico Ca (HCO3)2. Las 3 claves del éxito en el uso de estas sencillas máquinas son las siguientes:
Agua limpia: La estructura micro-porosa de estos materiales le confiere una gran capacidad de adsorción. Sin embargo, las partículas en suspensión atrapadas por estos poros, pueden anegarlos neutralizando su efecto. En consecuencia, debemos pre-filtrar mecánicamente el agua entes de pasar por el reactor.
Presión: Está demostrado que cierta cantidad de presión producida por la bomba de alimentación dentro del reactor nos da dos ventajas:
o Reparto homogéneo del agua por toda la superficie filtrante.
o Aumento de la capacidad de adsorción.
Flujo: Cuanto más tiempo esté en contacto la resina con el agua, más exhaustiva es la adsorción, y más eficaz es el material. Bastará con que pase el volumen total del tanque cada 3-4 horas.
Los filtros exteriores de botella pueden fácilmente actuar como reactores químicos si observamos estas claves con atención. No obstante, existen en el mercado modelos específicos. El resultado, es que podemos eliminar de forma segura el amoniaco, nitrito, nitrato, fosfato, sulfato, metales pesados, orgánicos, y otros componentes de forma segura. Estos reactores pueden también servir en el orden biológico, si introducimos en él materiales capaces de albergar bacterias heterótrofas metabolizantes del nitrato (algunos pueden estar automatizados por controladores electrónicos y sondas de medición). Los reactores biológicos son los que usan bacterias para hacer la reacción, como los reactores de azufre para la eliminación de nitrato a través del metabolismo de la bacteria “Thiobactilus denitrificans” o bién en otro sistema reductor de nitrato a través de “Pseudomonas” y “Fluoromonas”.
Métodos naturales: Son técnicas usadas para resolver la función biológica y a veces química. Consisten en asumir como materiales filtrantes elementos naturales del acuario. El más célebre de estos métodos es el de la roca viva o Método Berlín; este material contiene unas propiedades biológicas muy peculiares, ya que en su núcleo alberga bacterias capaces de reducir el nitrato, mientras que su superficie alberga bacterias nitrificantes
propias de un filtro biológico convencional. La arena viva es otro método aceptado. Cuentan con su composición de naturaleza calcárea como filtración química, mientras que sus diminutos pobladores y bacterias hacen el resto. La variante sofisticada de este sistema es el método Plenum del Dr. Jaubert, que combina dos diferentes granulometrías separadas por una malla, provocando así efectos combinados y aprovechando la anoxia del fondo crea un flujo de agua constante a través del substrato. Finalmente tenemos el método refugio, que nos aporta filtración biológica y química. Consiste en un pequeño acuario profusamente iluminado comunicado con el tanque principal con un flujo muy lento de agua. Combina un substrato de arena viva con una superpoblación de macro-algas y pequeños pobladores especializados. Como resultado elimina de forma natural y progresiva las sustancias nitrogenadas, al tiempo que estabiliza la alcalinidad. La combinación de ciertos métodos naturales con filtros convencionales anteriores puede ser efectiva.
Fundamentos de la filtración:
Esta información sobre filtración como teoría esta muy bien, pero es improductiva si no se aplica observando ciertas pautas. Algunas de ellas referidas de forma individual, pueden parecer poco influyentes para el buen funcionamiento de un filtro, pero enumeradas todas ellas en conjunto son realmente la diferencia entre el éxito y el fracaso. Vamos a repasarlas:
1. Los filtros “no filtran”: En efecto, lo que realmente filtra es el medio filtrante que introducimos en el. Si a un filtro le quitamos esto, no es más que una bomba y un trozo de plástico, por caro y sofisticado que este sea. La elección de los materiales filtrantes, un correcto mantenimiento y su correcta colocación en el interior del filtro es determinante. Un acuario sofisticadamente equipado no implica necesariamente una alta calidad de agua, sino un sistema de equipamiento correctamente configurado mantenido.
2. Mejor no filtrar, que filtrar mal: Imaginemos por ejemplo, un trozo de comida no ingerida, sedimentada en el fondo del acuario. Transcurridos unos minutos, esta fuente orgánica comenzará a experimentar una reducción química producto el ataque bacteriano natural; exactamente igual que en un filtro biológico. Entonces, ¿Qué diferencia Hay? El contenido líquido de un acuario normalmente pasa varias veces por hora por su filtro. Si una partícula es retenida por un filtro mecánico y esta no se retira convenientemente, este efecto se acelera exponencialmente, al encontrar siempre oxígeno disponible para generar reacciones reductivas. Esta partícula se va a re-disolver más deprisa en el acuario, esparciendo los contaminantes resultantes con mayor eficacia. En consecuencia, vemos que el peor sitio para los restos del acuario es el propio filtro, ya que este no hace desaparecer nada, solo lo retiene y transforma con mayor o menor eficacia. La misión de un filtro mecánico es la de reunir con la mayor eficacia toda la suciedad en un punto; los encargados de retirarla para que no afecte la calidad del agua somos nosotros. Sólo así haremos realmente eficaz al filtro mecánico. De esta observación, extraemos la necesidad de hacernos fácil el frecuente mantenimiento con un sistema filtrante lo más práctico posible.
3. Filtración mecánica selectiva: Los materiales filtrantes útiles para la filtración mecánica nos ofrecen diferentes comportamientos a la hora de retener las partículas en suspensión en el agua; por su naturaleza más o menos consistente, capacidad de drenaje, porosidad o diámetro de estos poros. Además, estas partículas en suspensión no vienen al filtro con tamaños uniformes si no todo lo contrario. Vamos a usar un ejemplo muy común: La esponja filtrante y el perlón. La esponja posee grandes ventajas
Tiene una porosidad uniforme y controlada, pudiendo elegir al menos en tres porosidades distintas, además de ser lavable, inocua y duradera. Su desventaja es que su porosidad más pequeña está limitada en comparación
al popular perlón, que puede eliminar partículas mínimas, Casi en tamaños coloidales. Parece preferible combinar distintos materiales para abarcar mayor espectro de suciedad, pero debemos prestar atención al orden en que colocamos los materiales:
En el gráfico de arriba podemos ver como las partículas se ven retenidas eficazmente por el perlón. Sin embargo, este se va a obstruir prematuramente, haciendo ineficaz el resto del filtro y acortando seriamente su mantenimiento. No funciona correctamente.
Veamos el segundo caso: Aquí, cada tamaño de partícula se ve retenida según la porosidad de la esponja, y el perlón retiene eficazmente el resto, ya que son partículas de tamaño apropiado para su capacidad. ¿Cómo sabremos si lo estamos haciendo bien? Es muy sencillo; al limpiar el filtro veremos que todas las capas han retenido suciedad en ambas caras. Esto nos permite ajustar la cantidad tipo y calidad de material filtrante a las necesidades del acuario y a la periodicidad de mantenimiento.
4. Bacterias oportunistas. Si fuéramos bacterias y nos alimentáramos de Amoníaco (NO4+) probablemente estaríamos viviendo en un “espacioso” poro de medio filtrante biológico en un filtro exterior por ejemplo. La fuente de Amoníaco que recibiría provendría de las partículas orgánicas que entran en él. Pero, ¿Y si tuviera la oportunidad de vivir en una de estas partículas y no en el medio filtrante? Eso es lo que hacen más o menos las bacterias que viven en nuestro acuario. Siempre preferirán reproducirse velozmente en el fértil substrato que ofrece un tejido en descomposición que en un inerte trozo de plástico destinado para que vivan allí. El efecto es nefasto. La reproducción masiva de cepas bacterianas llegan a formar forman una masa visible viscosa y de color marrón llamada en tratamiento de aguas “Lodo activo” El resultado es una demanda biológica de oxígeno altísima, producción innecesaria de sustancias nitrogenadas, micro-algas, ciano-bacterias… un desastre. ¿Cómo podemos evitarlo? Es muy fácil. En primer lugar pensemos en un filtro biológico como en un cultivo de bacterias. Ellas necesitan sólo dos cosas para proliferar beneficiosamente: Oxígeno y
Amoníaco. Hay que evitar a toda costa que las partículas sólidas penetren en el área donde pretendemos que esté el filtro biológico. Para ello, analicemos el flujo de agua en nuestro filtro y asegurémonos que la filtración mecánica y química reciben antes que la biológica el agua. Ahora prácticamente no vamos a necesitar limpiar tan a menudo el filtro biológico, pero en caso de necesitarlo, basta con enjuagarlo brevemente en agua del propio acuario que vayamos a retirar, para no matarlas o arrastrarlas.
5. Filtros químicos ahogados. En el apartado 3º hemos visto la importancia que tiene seleccionar los filtros mecánicos en función a su porosidad. Pues bien, los filtro químicos poseen unos poros tan pequeños que sólo son visibles con un buen microscopio. Si el perlón se ve anegado rápidamente con partículas sólidas al ser mal colocado, es fácil suponer que los materiales filtrantes químicos son mucho más delicados en este aspecto, y debemos ponerlos pues, a continuación de la filtración mecánica.
6. Circulación correcta: Para que un filtro obtenga siempre suficiente oxígeno para sus bacterias, elimine los restos químicos indeseables y mantenga la transparencia, está clara la necesidad que un filtro hace pasar el volumen total del acuario entre 3 y 5 veces por hora,. Además, en aguas con una alta conductividad y alcalinidad (unos 4.500 mS y 8,30) el oxígeno es mucho más insoluble (6,8 mg/L al 100% de saturación) por no hablar que la relación Amonio (NH3) / Amoníaco (NO4+) a 8,30 de PH se decanta casi totalmente hacia el Amoníaco (NO4+) pero, ¿Aspirando y expulsando el filtro siempre en el mismo sitio, recoge realmente toda el agua? Realmente depende de si la circulación del acuario reparte homogéneamente el agua del acuario o no. Para ello debemos plantearnos que sin una circulación que no permita áreas “muertas” con una circulación débil o inexistente, nunca conseguiremos un filtro realmente eficaz. (Repasar capítulo de circulación.)
Concluimos entonces tres aspectos primordiales en cuanto a filtración:
El orden de los materiales filtrantes si altera el rendimiento.
No debemos sobredimensionarlo.
Debemos mantenerlo con regularidad.
Es necesaria una circulación correcta y un flujo suficiente.