生物ろ過の話

 アクアリウムのどつぼの一つであるろ過の話。
 我が家のオーバーフロー水槽の生物濾過槽に入っているろ材がかなりくたびれてきたため、ろ材を何にするか考えているなかで思いついたことを書きなぐってみた。どちらかというと否定的な意見が多いのでガチ勢の人は読まないほうがいいかもしれない。

硝化サイクル

 インターネットで調べると、生物ろ過についてコピペのような記事がごまんと出てくる。いわく、生き物の排泄物や食べ残しからでるアンモニアなど(以後「栄養」と記載する)を、硝化菌(以後「バクテリア」と記載する)というのが分解して最終的に毒性の低い硝酸塩というものになるらしい。これを「硝化サイクル」という。
 バケツに水と魚だけ入れた場合に比べて、水を循環させた水槽の水の状態は明らかによいし、以前試薬を使って調べたところだとこれは確かにそうなのだろう。
(かなり雑に書いたが興味があれば「硝化サイクル」と検索するといくらでも説明記事がある)

ろ材の表面積と材質

 バクテリアは水槽内の色々なものの表面についていて、水中にある栄養を消費(分解)しながらするらしい。つまり物理的に表面積が広いほどバクテリアが付着する場所が多くなり数が増え、生物ろ過の能力が高くなるらしい。また、バクテリアの活動には酸素が必要なので水中の酸素濃度が低いとバクテリアが増えない。これはまあ分かる。

 アクアリウム用のろ材の売り文句を見ると、多孔質で細かい穴がたくさんあり、一粒で〇〇m2の面積があります。とある。
 どういう計算をしたのかよくわからないが、内部にある気泡の面積まで入れているとしたらそこには水は流れない(水は抵抗の小さいところ(ろ材同士の隙間)に流れるので細かい気泡の中には酸素や栄養が供給されるバクテリアは住めないと思われる。
 また、ろ材の表面にある目に見えないほどの小さな凹凸は使用を開始するとあっという間に目詰まりしてしまうし、それをきれいに掃除するとせっかくついたバクテリアを洗い流すことになる。

 表面がざらざらしていないとバクテリアが付かないなんてとんでもない理論もネット上にはあるが、バクテリアのサイズ感で見ると、水槽に入れているパイプ類や水槽自体の表面にも無数の凹凸があるのでそんなはずはないと思われる。
 住宅にある浄化槽などでもアクアリウム用のややこしいろ材は使っておらず、塩ビパイプをぶつ切りにしたものが入っており、生物ろ過が有効に行われていることからも表面の過剰な凹凸はあまり重要ではなさそうである。ヤクルトの容器を浄化槽に入ているというのも新聞の記事か何かで読んだことがある。

水槽立ち上げ時のバクテリア

 あまり話題にならないが安定的に栄養分が供給されないとバクテリアは減少して生物ろ過の効率は落ちる。工場などの排水を生物ろ過で処理する設備では、長期に生産停止する際など槽内の養分が減るときには栄養(糖分など)をバクテリアの餌として投入している。

 アクアリウムを始めたころに、水槽立ち上げの時に水道水を入れて1週間くらい空回ししろとネットの記事で読んで律儀にそうしたのだが、よく考えると栄養がない水ではバクテリアは増えないため、あまり意味がなかったのではないかと思う。
 カルキ抜きと温度合わせをしたうえでほんの少量生き物を入れて、様子を見ながらもともと飼おうとしていた数に向けて少しずつ増やしていくのがいいのかな。

バクテリア添加剤

 一番最初に水槽セットを買ったときに、セットの中に入っていたバクテリア添加剤。パックの寿司についている醤油の袋のような袋に封入されている状態であり、こんなの本当に効果あるのか?と疑問に思ったのをよく覚えている。

 当初からバクテリア材には懐疑的だったのもあり、一番最初についていたもの以外を使ったことはないのだが、ペットショップ等に行くと色々な種類のバクテリア材が売っている。ボトルに入ったもの、エアレーションの石に封入(!?)されているものなど、僕にはとても正気の沙汰とは思えない。
 アクアリウム業界って、添加剤のようなものにもうさん臭い能書き(カルキを分解し、水草は元気になり、魚が健康になり、バクテリアが活性化!みたいなやつ)があるだけで成分が何なのか表示していないものも数多くあり余計に信用ならない。

 バクテリアは水質の急変によって調子を崩して濾過の性能が落ちる。アクアリウム業界でも言われているが、常に排水の水質をチェックしている工場の生物濾過槽で確認されているのでほぼ間違いないだろう。
 水質急変に弱いのに、温度管理もろくにされずに輸送され、ボトルに入ったバクテリアを適量水槽に投入するというのはちょっと筋が通らないような気がしている。そもそも栄養も酸素もあまりなさそうな容器の中でバクテリアはどうやって生きながらえているのか。

生物ろ過に対する僕の考え

ほとんど否定的な感じになってしまったが、以下のように考えている。
よほどのことがない限りこの考えは変わらないだろう。

  • 生物ろ過自体は経験上効果がありそう
  • ろ材は目に見える表面積が取れていれば多孔質でなくてもよさそう
  • バクテリア添加剤は不要。うさん臭いし今のところ使わなくても何も問題ない
  • メーカーの受け売りは信用しない
  • 参考にすべきは、家庭用や工場用の浄化槽の考え方

さいごに

 色々書いたが、メーカーで高性能と謳われているろ材には意味がない。とか、バクテリア添加剤は効果がない。というつもりはさらさらない。
 あくまで僕個人の感想であり、記事の内容が正しいという保証は一切できかねるため、最終的な判断は読んだ方自らで下してほしいと思う。