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[基礎記録] ろ過バクテリア (好気性)

この記事では、生物ろ過の一端を担う、ろ過バクテリアについて書きます。

水質を維持する上で、ろ過バクテリアは重要。
生きている限り、特定の有害物質を無害化してくれるのです。

有害物質とは ”アンモニウムイオン(NH4+)” のことで、
これらは魚の排泄物や、餌、肥料から発生します。


しかもPH7以上で、毒性の強い ”アンモニア(NH3)” になり、非常にヤバイ。


そこで、ろ過バクテリアの登場です。





アンモニア類を少し無害な亜硝酸に酸化してくれる亜硝酸菌(ニトロソモナス)

まだ危ない亜硝酸を更に酸化し、ほぼ無害な硝酸塩にしてくれる硝酸菌(ニトロバクター)

これらは硝化バクテリアと呼ばれ、自然界の浄化システムの根本を担っています。


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結果的に硝酸イオン(NO3) 水(H2O) 水素イオン(H+)が生成され、
また、水素イオン(H+)が増えることで、水が酸性へと傾いていきます。




■硝化菌 (従属性栄養細菌)
亜硝酸菌 (Nitrosomonas) : アンモニア類を酸化して亜硝酸を生成、1-2日1分裂。 PH5.5-8.0 / KH3-8
硝酸菌 (Nitrobacter) : 亜硝酸を酸化して硝酸塩を生成、2-3日1分裂。 PH6.0-8.0 / KH3-8

■硝酸菌 ニトロバクター の詳細
細胞の大きさ    :幅0.5~0.8μm、長1.0~2.0μm
形態による分類   :短桿菌(形が棒状や円筒状の細菌)
活力源による分類 :化学合成微生物
適温          :30~40℃
増殖速度       :有機栄養細菌に比べて、はるかに遅い。
世代交代時間    :適切な液体培養で約10時間、土壌中では30時間以上。
             (cf.大腸菌で約20分、酵母で約2時間)



■各物質の危険濃度

kiken-noudo



こんな感じで、バクテリアは水を綺麗にしてくれるわけなんですが。
どーやって、このバクテリアを導入するかというと……


水中にアンモニアがあると、空気から勝手に増えます。


コストフリーですよ、素晴らしい(*´ω`*) 。


ただ、硝化菌には様々な種類があり、地域ごとに微妙に違うので、
先に他のバクテリアがいたとしても、生存競争に負けて消滅します。

よって、市販のバクテリア剤は、定期的な添加が求められているのです。
(更に遊離性なので、ろ過装置に定着しない)

あとは、バクテリアの住処となるろ過装置を用意・稼動してやれば、増えますよ。
では、ちっと詳しく書いてみましょう。




【Step.1】

アンモニア類がないと発生しません。
なので、他の水槽から飼育水を持ってくるか、パイロットフィッシュを導入します。

飼育水は種水と呼ばれ、ろ過バクテリアとその餌であるアンモニア類を含みます。

パイロットフィッシュは、アンモニア類供給源なのですが、
最初は亜硝酸祭りになるので、それに耐えられる生体を選びます。

また、亜硝酸菌の発生量は、アンモニアの量に比例するので、上記併用が望ましいですね。



【Step.2】

3-5日ぐらいで亜硝酸が発生し、
5-7日でアンモニア類の検出がされなくなります。 (亜硝酸菌の数が足りる)

硝酸菌の発生量も、亜硝酸の量に比例しますが、
分裂速度が遅いので酸化が追いつかず、亜硝酸祭り

亜硝酸発生から、10-14日で亜硝酸の検出がされなくなります。 (硝酸菌の数が追いつく)

これで一応生物濾過が立ち上がった事になりますが、
初期(1年未満)のバクテリアは遊離性が強いので、注意が必要になります。
換水などで、バクテリアが減る可能性があります。




ろ過バクテリアの代表格、硝化菌についてはこんな感じです。

一番有害な物を、ワリと無害化してくれるシステム。

という、認識でいいと思います。
で、硝化サイクルの最後にでてきた。

硝酸イオン(NO3) 水(H2O) 水素イオン(H+)

は、どーすんの? って聞かれたら。
うん、水換えの出番ですね。

でも、できるだけ回数は減らしたいですよね。

しかも、自然界で水換えなんてナンセンスすぎます。
海の水が汚いから水換えしましょう、なんてできません。

なので、それはそれで、完全無害化 or 消費する方法があるんですよ。




roka-c



植物に栄養として吸収してもらう
脱窒細菌に、窒素として分解してもらう

ってのが、その方法です。

ここまでくると最終段階で、ちょ~と長くなるので、
別の記事でってことで~ヽ(*´ ω`)ノシ

テーマ : 熱帯魚 - ジャンル : ペット

コメント

ふむふむ・・・

基本的な事なのに、改めて考えると
自然界って良く出来てるなぁ~って感心しますね・・・。

濾過槽の種別によるバクテリアの発生速度、密度の違いなんかも知りたいですね!

No title

す、、、すごい(゜ー゜;)
知らなかったことがたくさん・・・。

ちょっとアイデア。
ニトロバクターの適温が30~40℃ってことは、立ち上げ初期は高めの温度で設定したほうが、活動が活発になって、早く立ち上がるってことですよね。さすがに40℃ではお魚さんたちは耐えれないですから、魚の代わりに尿素か硫安を入れて、アンモニアを加えると、ろ過立ち上げ最強になったりしませんかね?アンモニアの量も調整できるし。

No title

>>いりこだしさん
ですね~ 世界は実はものすごく法則的です。
でも、いい感じにユルいんですよ(*´ω`*)

濾過槽の種別ですかぁ~ 難しそうだなぁw
資料があれば、検討してみたいですねぇ~

>>atabishさん
頭の中にあるメモを言語化したものなんで、ちょっとアレですが。
なにか参考になれば幸いですw

>尿素・硫安
ですよね~ 私も考えたことがあります。

でも、尿素は[ CH4N2O]で、アンモニアではなく、
熱分解によって、アンモニア・シアヌル酸・ビウレットに分かれる為、不純物質が多いのです。
硫安は[(NH4)2SO4]なので、アンモニアを含みますが、バクテリアによる分解後に、硫酸ができる可能性が……(怖)
いや、詳しくはわかりませんけどねw

そうですねぇ、一度、調べてみましょうか。

素晴らしい!

今まで生物濾過について学んできた中で一番詳しく解説されていて、とても勉強になりました。

アンモニアを亜硝酸に、亜硝酸を硝酸塩に変えるバクテリア達は好気性でフィルターのろ材の中に住んでいると言われていますが、
では脱窒最近は嫌気性なのかな?と思い調べてみたら好気的な環境でも働くとのことで・・・
ということはろ材の中にも脱窒バクテリアは存在しているのか・・・
など分からないことがいっぱいです。
お時間のある時で結構ですので、是非脱窒バクテリアについても解説お願いします!

No title

おお!ありがとうございます!!><
気合を入れて作った甲斐がありました。

濾過バクテリアは、水槽意地において最も大事な部分でありながら、詳細にわかりやすく記述してあるサイトがなかったので…

脱窒菌は、何度か調べましたが基本的に嫌気性のはずです。
ですが、好気性の脱窒菌もいるかもしれません、もうちょっと調べて記事にしてみたいと思います。

更新は遅いですが、ご期待ください^^
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