Filtri per nitrati...come funziano ?

 fase anaerobica del ciclo dell'azoto in acquario

 

Il filtraggio biologico negli acquari marini si rivela indispensabile per la ossidazione di sostanze altamente tossiche quali Ammoniaca e Nitriti. Questo utilissimo processo di ossidazione porta però inevitabilmente ad un accumulo di Nitrati che, ad alte concentrazioni, possono rivelarsi altrettanto pericolosi. Esiste quindi il problema, di non facile soluzione, di eliminare i Nitrati accumulatisi.

Infatti, mentre l'ossidazione dell'Ammoniaca in Nitriti e dei Nitriti in Nitrati avviene ad opera di batteri aerobi (Nitrosomonas e Nitrobacter) che vivono in ambienti ricchi di ossigeno, la trasformazione dei Nitrati in composti non tossici (denitrificazione) può avvenire solamente tramite l'azione di batteri eterotrofi anaerobi, che possono sopravvivere soltanto in ambienti privi di ossigeno. Il processo di denitrificazione quindi si deve svolgere in condizioni rigorosamente anossiche, almeno nel microambiente circostante i batteri. A differenza dei batteri nitrificanti che sono rappresentati principalmente da due soli ceppi batterici, i denitrificanti sono di diversi tipi: Pseudomonas, Micrococcus, Archromobacter, Bacillus, Alcaligens; questi tipi di batteri sono in grado di attuare una conversione completa di NO3- a N2 (intermedi di reazione sono i nitriti NO2-).

I generi Achromobacter, Bacillus , Micrococcus, Pseudomonas, Spirillum, in condizioni di anaerobiosi, sfruttano la respirazione anaerobica utilizzando come accettore finale dell'idrogeno l'azoto dello ione NO3- (ione nitrato) in luogo dell'ossigeno.

I prodotti finali della denitrificazione in senso lato sono l'azoto elementare (N2), l'ossido di diazoto (N2O), lo ione nitrito (NO2-), lo ione ammonio (NH4+). Va specificato, però, che la riduzione a ione nitrito e a ione ammonio sono processi reversibili in quanto inversi, rispettivamente, alla nitratazione o nitricazione e alla nitrificazione. Pertanto, la denitrificazione in senso stretto fa riferimento ai processi irreversibili che comportano la perdita dell'azoto nell'atmosfera sotto forma di elemento o di ossido.


La difficoltà maggiore per ottenere una denitrificazione efficace è quindi quella di realizzare un ambiente privo di ossigeno, che permetta ai batteri anaerobi, per altro naturalmente presenti in acquario, di sopravvivere e di concentrarsi in colonie. I filtri denitrificatori  consentono di realizzare al loro interno una zona anaerobica, in maniera semplice e naturale.
Infatti, lo speciale materiale contenuto nella parte superiore del filtro è in grado di eliminare completamente l'ossigeno dell'acqua che lo attraversa, per cui nella parte inferiore del filtro si forma spontaneamente una zona anaerobica, adatta ad ospitare i batteri capaci di eliminare i Nitrati.
Condizione essenziale per un buon funzionamento dei filtri denitrificatoriW è un flusso molto lento (goccia a goccia) dell'acqua attraverso il fltro.

 

I filtri denitrificatori  non necessitano di aggiunte di soluzioni nutritive per i batteri anaerobi, la cui colonia si autoregola quantitivamente in maniera pressochè automatica.

 

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