●生物濾過 (硝化 と 脱窒)

水質を良好に保つ為に不可欠なのが
生物濾過です。

水槽内での生物濾過材の大部分を占めるのが好気性バクテリアによる「硝化作用」で、「アンモニアを亜硝酸に」そして「亜硝酸を硝酸に」と変化させるのがその働きです。この好気性バクテリアの働きには酸素が不可欠です。(この硝化による硝酸の蓄積が水槽水のpH降下の主原因です。)
好気性バクテリアの働きによって作られた硝酸を分解し窒素ガスとして放出するのが嫌気性バクテリアによる「脱窒作用」です。この嫌気性バクテリアの働きを期待するには無酸素状態である事が必要です。

アンモニアと亜硝酸が検出されない事が良好な飼育水の最低条件です。その為には飼育魚数に見合った好気性バクテリアによる「硝化作用」が行なわれていれば良いのです。
この硝化作用は水の強制循環の無い水槽の底床表面でも起こり得ますので、水量に比べて飼育数が極端に少ない場合フィルターを使用しなくても良好な飼育水が維持できます。しかし通常は観賞を目的として水槽飼育を楽しむでしょうから比較的高密度での飼育になりがちです。その為それに見合った硝化作用を得る為にフィルターという循環システムを用いるのです。
そのような循環システムを使用してやっと硝化ができている環境でそれに見合った「脱窒作用」を期待するには同じ程度の循環量の完全嫌気(常時無酸素状態)の濾過システムが必要になります。硝化を助ける為には酸素を増やせば良いのですが、脱窒を行なうには酸素を減らすどころか無くさなければならないのです。しかも一時的ではなく常時無酸素が条件ですから一般のフィルターシステムに一手間加えた程度のものや、脱窒作用を掲げた市販の陳腐な濾過材やフィルターを使用しても実現が不可能である事は容易に想像できるでしょう。
脱窒についてはフィルター以外でも底床を厚くしてその最下層を嫌気層(無酸素層)として脱窒を行なわせるという理論を展開している人もいるようです。しかしこの場合の嫌気層は循環しない事で辛うじて成立する嫌気層ですから、その脱窒能力の貧弱さは容易に想像できるでしょう。自己満足のザル理論を無責任に公開するのはやめていただきたいものです。


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