Filtrační materiály

Proč se vlastně vyrábí filtrační materiály honosně nazvané - média? Nestačilo by dát do filtru i něco jiného, levnějšího a snadno dostupného?
Nejprve slovo médium. Jeden z jeho významů je "živná půda", něco, co podporuje existenci a růst živých organismů, včetně bakterií. Takže, přestože filtrační materiály přímo bakterie nevyživují, ale pouze jim vytváří životní prostor, je označení médium správné.
Bez zachytávání hrubých nečistot a bez ohromné plochy, kterou filtrační materiály vytváří, by nemohlo fungovat biologické čištění vody žádného jezírka. V následujících řádcích se Vám pokusíme popsat a vysvětlit, jak ve filtrech fungují standardní dostupné materiály, a proč je používat. 
Filtrační materiály rozdělujeme podle toho, co se od těchto náplní, různých jezírkových filtrů, požaduje.
Do prvních komor nebo tam, kde voda, kterou chceme filtrovat, přitéká nejdříve, umisťujeme náplně vhodné k zachytávání hrubých nečistot. Jejich úkolem je zbavit vodu co nejdokonaleji všech okem viditelných částic a zbytků. 
Materiály, které se používají následně, v dalších komorách, čistí vodu od toho, co lidské oko nevidí, ale co ve vodě také nemůže zůstat. Tyto neviditelné látky jako např. čpavek (NH3), dusitany (NO2), fosfáty (PO4), dusičnany (NO3) dokáží rozložit na neškodné prvky nitrifikační bakterie.
Bakterie ovšem ke svému životu potřebují čistou, nezanešenou plochu, na níž se mohou uchytit. Cílem druhé skupiny filtračních materiálů je tedy zajištění co největší plochy, ale zároveň i dobré průchodnosti pro vodu s kyslíkem a živinami.
Množství a kvalita obou skupin filtračních materiálů by měly být voleny tak, aby bylo zajištěno jejich fungování alespoň po dobu jednoho měsíce. Po této době jejich schopnosti obnovíme pravidelným čištěním filtru.
Pro všechny materiály platí, že proudící voda by nimi měla prostupovat zespodu a nad nimi pokračovat do dalších komor filtru, případně do jezírka. 

Materiály vhodné k zachytávání hrubých nečistot
Mottem první skupiny filtračních médií by mohlo být - zachytit co nejvíce, ale neucpat se. Bez této první linie v čištění vody by nefungoval biologický rozklad nebezpečných látek v následujících komorách. Patří sem:

• Filtrační kartáče - nejčastěji používaný výrobek pro zachytávání hrubých nečistot. Počítáme s jedním kartáčem na 10x10 cm plochy filtrační komory, plus několik kusů navíc na dokonalé vytěsnění. Odolné štětiny jednotlivých kartáčů jsou hustě prostoupené do sebe. Pro lepší manipulaci při čištění kartáčů bývá horní delší drát ohnutý. V komoře kartáče umisťujeme tak, aby byly zcela ponořené. 
• Plástvové předfiltry (1 m³ = až 242 m² využitelné plochy) - tyto vložky se používají na zpomalení točení vody a zachytávání nečistot ve vortexech (odstředivkách) nebo v prvních komorách filtru. V odstředivkách se umisťují těsně pod hladinu. Průchodné, svislé dutiny jednotlivých voštin nutí vodu pod nimi zastavit odstředivé točení a proudit komůrkami svisle k hladině. Menší nečistoty tak mají více času na usednutí na stěny komůrek. Těžší částice se pak efektivně usazují na dno komory.
  Plástvové předfiltry jsou v odstředivkách nezbytné. Zvyšují účinnost čištění vody až o 2/3. Životnost plástvových předfiltrů je cca 10 let. 
• Vliesové pásy - velmi jemný materiál pro použití ve speciálních filtrech. Na vliesový pás, který je navinutý na roli dopadá voda z jezírka a díky jeho velké hustotě se v něm zachytávají i velmi drobné částice a zbytky. Na první pohled ideální řešení pro téměř dokonalé přečištění vody má ale své vady. 
  Vliesový materiál je až příliš hustý. Při jeho zatížení vodou ze dna velkého jezírka nebo jezírka s větším počtem ryb stoupá jeho spotřeba, a protože jsou náhradní role poměrně drahé, je využití tohoto materiálu pro filtraci vody ve venkovním jezírku neefektivní a neekonomické. Filtry, které využívají tento způsob předčišťování vody, by našly své uplatnění spíše pro zimoviště nebo vnitřní jezírka, která nejsou vystavena venkovním podmínkám. 
• Filtrační vata - používá se pouze v akvaristice a i tam jen velmi omezeně. Díky velké hustotě lze použít pouze pro čistou vodu, případně na dočištění po hrubším filtru. Pro zachytávání nečistot v jezírkách je zcela nevhodná. 

Materiály vhodné pro biologické čištění vody
Cílem druhé skupiny je vytvořit pod vodní hladinou maximální povrch, kolem kterého volně proudí voda. Aby byl tento povrch vhodný pro trvalé osídlení bakteriemi, musí se také snadno čistit. Patří sem:

• Biomolitan (1 m³ = až 2450 m² využitelné plochy) - prodává se též pod názvem bioakvacit. Vyrábí se extrudací polyetherové pěny. Je to nejlepší a nejpoužívanější materiál pro biologickou část filtrování vody v jezírkách. Má obrovskou plochu, je lehký, dobře prostupný pro vodu, avšak hůře se čistí. Do filtračních komor ho umisťujeme buďto vcelku, kdy ale musíme počítat s tím, že se takto bude špatně čistit a brzy se zničí, nebo nařezaný na kostky, což umožní lepší manipulaci a prodloužení životnosti. Kostky jsou uloženy v pytlích na filtrační média a jejich rozměr je cca 5x5 cm (větší kostky už do sebe naberou příliš mnoho vody, jsou těžké a s celým pytlem se potom špatně manipuluje). Naplněním pytlů pouze ze 2/3 dosáhneme jejich dokonalého rozvrstvení a využití celého objemu filtrační komory. 
• Biokuličky (1 m³ = až 300 m² využitelné plochy) - představují univerzální náplň, která se dává do komor, jež následují po filtračních kartáčích. Jsou lehké, výborně prostupné, mají slušnou plochu a dobře se čistí.  Díky oblému tvaru neničí pytle na filtrační média, do kterých se plní. Opět doporučujeme využít pouze 2/3 kapacity pytle, kvůli rozložení ve filtrační komoře. 
• RK elements (1 m³ = až 750 m² využitelné plochy) - obdobný filtrační materiál jako biokuličky. V komorových filtrech se dává do komor za filtrační kartáče. Jednotlivé válečky jsou lehké, prostupné, snadno se udržují a díky drobným ploškám na povrchu vytváří solidní plochu pro osídlení bakteriemi. I tento materiál doporučujeme umístit do pytlů na filtrační média. Životnost je neomezená. 
• Kaldnes, schwimmbettmedium (1 m³ = až 963 m² využitelné plochy) - vzhledově jsou to drobné, lehké válečky s mnoha ploškami. Malé rozměry a velmi dobrá plocha je předurčují k použití v bead filtrech, skrápěných filtrech, zcela výjimečně i v komorových filtrech. K tomu aby neplavaly u hladiny je potřeba jejich osídlení tenkou vrstvou nánosu a bakterií. Silný průtok vody nebo proud bublin vzduchu zajišťuje přísun živin a kyslíku a udržuje materiály ve vodním sloupci. Pro skrápěné a komorové filtry uložte tato média do pytlů na filtrační materiál. 
• Aquarock (1 m³ = 100 - 290 m² využitelné plochy) - porézní, uměle vytvořený, slinutý kámen. Ve filtrační komoře, ve které by bylo možné dosáhnout bezkyslíkatého prostředí, by byl vhodným materiálem pro denitrifikační bakterie (bakterie, které jsou schopny si obstarat kyslík rozkladem látek - PO4, NO3, atd.). V běžných jezírkových filtrech se ale příliš nepoužívá, protože díky velkému množství nečistot se jemné póry brzy zanesou a čištění tohoto média je téměř nemožné.
  Pokud tedy vůbec, umisťuje se do posledních komor s relativně nejčistější vodou. Životnost je 3 roky. Po této době jsou již mikropóry zanesené a aquarock se začíná pomalu rozpadat. 
• Zeolit (1 m³ = 20 000 - 30 000 m² využitelné plochy) - zvláštní přírodní kámen se vyskytuje v mnoha druzích, které mají z pohledu filtrace různou kvalitu. Zeolity typu elinoptilolite mají v obrovském množství svých mikropórů největší počet molekul sodíku (Na+). Přírodní vlastností zeolitu je schopnost nahradit tyto sodíkové molekuly molekulami čpavku (Nh3), případně jiných látek, a tím je na sebe navázat a učinit neškodnými. Uvolněné molekuly sodíku jsou pro ryby nezávadné. Co nejvyšší počet molekul sodíku v zeolitu je tím, co jej činí z hlediska filtrace zajímavým. Absorbční schopnosti různých druhů zeolitu se liší. Nejlepší druhy dokáží uložit až 9 mg čpavku do 1 kilogramu zeolitu, nicméně po vyčerpání všech volných iontů sodíku již k dalšímu ukládání nedochází a kapacita materiálu je vyčerpaná. Aby nedošlo k uvolňování čpavku do vody, je nutné zeolit vyměnit, nebo regenerovat. 
  
  Regenerace se provádí ve slaném vodním roztoku. 20g soli rozpustíme v jednom litru vody a necháme v tomto roztoku zeolit po dobu 12 hodin. Sůl způsobí, že po důkladném propláchnutí,  je čpavek (Nh3) z mikropórů zeolitu uvolněn a nahrazen opět molekulami sodíku (Na+). Problémem zůstává, jak přesně poznat, že je kapacita zeolitu vyčerpaná, nebo naopak obnovená. 
  
  Bohužel, stejně jako u aquarocku je i u zeolitu potíž se snadným a rychlým zanášením, takže pokud už chcete zeolit použít, doporučujeme jej dát pouze na filtrační materiály jednotlivých komor a využít tak jeho absorpčních vlastností. Jako náplň celé filtrační komory se však nehodí. Přestože mletý zeolit bývá jednou z hlavních součástí různých přípravků první pomoci při zhoršení parametrů vody v jezírku, doporučujeme nemletý zeolit používat pouze preventivně. 
  Nezapomeňte, že se výplach molekul nežádoucích látek ze zeolitu provádí solným roztokem, to znamená, že pokud přidáváte do jezírka nebo nádrže s rybami z nějakých důvodů sůl, tak ta u nového zeolitu znemožní výměnu sodíku za čpavek, u zeolitu, který by již ve vodě byl, sůl způsobí vyplavení nežádoucích látek v něm již uložených, které mohou následně ohrozit ryby!
  Životnost zeolitu je bez regenerace maximálně jeden rok. 
• Ogata Crystal Bio (1 m³ = 1 000 -2 900 m² využitelné plochy) - v Japonsku vyvinutý speciální materiál. Jedná se o sklo s příměsí tavené za extrémně vysokých teplot. Při tavení vzniká obrovské množství mikropórů připravených na osídlení nitrifikačními a denitrifikačními bakteriemi. V jezírkových filtrech, ze stejných důvodů jako aquarock a zeolit, velmi brzy ztrácí pórovitost. Vhodný by tedy byl pro skrápěné filtry s perfektně předčištěnou vodou, pro anoxiální filtrace nebo pro akvarijní filtry. Využití pro filtraci vody v jezírkách je podmíněno dokonalým přečištěním vody. 
  Proudění vody přes materiál způsobuje také postupné obrušování povrchu biocrystalu. Jeho životnost je podle způsobu používání cca 5-10 let. 
• Japonská rohož (matala) (1 m³ = 190 - 470 m² využitelné plochy) - ohýbaná vlákna, která tvoří tento materiál, jsou vyrobena ze směsi thermo-polyethylenu nebo thermo-polypropylenu. Vlákna mohou být různé tloušťky a jsou pevně tepelně spojena, takže vytváří plošný materiál. Ve filtračních komorách tvoří matala dobře prostupnou náplň s výbornou povrchovou plochou. Umísťuje se do posledních komor, protože způsob jejího využití vyžaduje čistou vodu. Nevýhodou je její obtížné řezání na přesné rozměry a zejména při častém čištění, nižší životnost. K formátování doporučujeme používat brusku s řezacími kotouči, pilky nebo dlouhé nože s velmi jemnými zuby. 
• BioActiv-Pad (1 m³ = až 3 500 m² využitelné plochy) - drobné mikropóry jednotlivých šupinek zajišťují vynikající plochu pro osídlení bakteriemi. Podmínkou fungování je neustálý pohyb a víření ve vodním sloupci, při kterém dochází ke kontaktům šupinek a jejich samočištění. K tomu, aby se média pohybovala, lze využít kompresor a vzduchovací kameny umístěné na dně komory nebo proud vody z čerpadla.
  Z popisovaného způsobu použití vyplývají nevýhody tohoto materiálu. V jezírkových filtrech by bylo nutné zabezpečit filtrační komoru tak, aby z ní šupinky nemohly uniknout, ale zároveň, aby nečistoty, případně ony samy, nezacpaly odtok vody z komory. To vše při neustálém pohybu. Eventuální umístění tedy zůstává v posledních komorách filtru, kterými by protékala předčištěná voda a bioActiv-Pad by ve vodním sloupci vířil za pomocí kompresoru, nebo čerpadla. Trvanlivost materiálu je cca 5 let.

Ryze teoreticky by šlo do filtru opravdu dát cokoliv, co nemá antibakteriální povrch. Nejčastěji se můžete setkat se silonovými šponami, které vznikají při obrábění tohoto materiálu, s nadrobno nařezanými PVC trubkami, nebo tzv. husími krky, nebo navrstvenými rašlovými pytli. Jakýkoliv materiál, který umožňuje přichycení a vytvoření vrstev, neboli filmů bakterií, je jimi také v docela krátké době osídlen.
Důvod, proč se vyvinuly speciální filtrační materiály, je požadavek získat v co nejmenším objemu co největší povrch. Avšak nejen to - aby tento povrch sloužil bakteriím rozkládajícím škodlivé látky ve vodě, musí zůstat nezaneseným. Je tedy nutné, aby šel i dobře čistit. Nízká váha, tvar a skladnost materiálů zase zajistí dobrou manipulovatelnost atd. Shrnutí zní asi takto: "minimální objem a váha, snadná průchodnost pro proudění vody, snadná manipulace a čištění a co největší povrch".
Jak je napsáno v úvodu tohoto odstavce, použít lze leccos, ale všechny požadavky splňují pouze speciální materiály.