Filtragem

FILTRAÇÃO, O QUE É?

Definição: Filtragem ou filtração, é o método utilizado para separar partículas em suspensão, elementos químicos orgânicos e inorgânicos dissolvidos ou misturados em um líquido ou fluido. A filtragem se dá pela passagem do líquido/fluido através de um meio filtrante permeável, capaz de reter as partículas sólidas e elementos dissolvidos. O meio filtrante ou meio permeável pode constituir-se de uma ou várias camadas e de vários materiais diferentes de acordo com a necessidade.
De uma maneira simples podemos dizer que em aquários temos principalmente 3(três) tipos de filtragem:
- Biológica;
- Química;
- Mecânica.
Elas ocorrem em locais (filtros) diferentes, ou podemos até mesmo realizar os três tipos de filtragem em um único filtro, de acordo com o tipo de meio (mídia) filtrante que utilizamos.
A filtragem da água de um aquário, tem como finalidade exclusiva melhorar sua qualidade eliminando todos os poluentes e metabólitos depositados pela “carga” biológica produzida pelos peixes e demais organismos aquáticos.
A seguir, veremos em separado cada tipo de filtragem, sua importância e utilização em aquários.
Um bom sistema de filtragem é fundamental para a manutenção de um aquário equilibrado
1) PORQUE A FILTRAGEM É NECESSÁRIA
Todos os peixes que habitam num aquário estão confinados em uma quantidade de água muito pequena se comparada com a do seu habitat natural. Na natureza, os dejetos dos peixes são rapidamente diluídos. Mas, em aquários esses resíduos biológicos podem aumentar depressa para níveis tóxicos.
Esses produtos poluentes incluem amónia libertada pelas guelras, dejetos e ainda restos de alimentos. Os alimentos e os excrementos se decompõem (processo de mineralização) libertando amónia. Mesmo em pequenas quantidades, a amónia é mortal para os peixes.
Quanto mais fontes de poluição (excesso de peixes/alimentação), mais rápido e maior é o problema da amônia. Um aquário com muitos peixes grandes sobrealimentados, terá muito mais amónia do que um aquário com peixes pequenos alimentados corretamente. Mas, em qualquer dos casos, é necessário um sistema de filtragem para controlar a amónia.
Alguns aquariofilistas tentam controlar os níveis de amónia recorrendo somente a mudanças de água. Esse sistema ajuda, mas não é prático devido à necessidade de mudanças frequentes e volume de água utilizadas nas TPA’s.
TROCAS DE ÁGUA (TPA’s)
Embora haja vários processos de remover o excesso de nitratos, o mais efetivo é a TPA. Este é um dos pontos mais importantes e muitas vezes negligenciado, da manutenção do aquário.
A frequência das mudanças e a quantidade de água, dependem da carga de poluição do aquário e da sensibilidade dos peixes. Não se pode mudar TODA a água, porque a alteração química resultante causa stress aos peixes. A melhor maneira de decidir quando e quanto se deve trocar de água, é fazendo o controle da qualidade da água, com testes. Quando o aquário é novo, no mínimo, deve ser medido o nível de amónia e de nitrito. Quando se trata de um aquário já em funcionamento, deve-se medir periodicamente o nível de nitratos. Os testes da água constituem o processo mais confiável de se validar a função do seu equipamento de filtragem.
Não se deve mudar mais de que 1/3 da água em 24 horas. Muitos aquarifilistas mudam 1/4 da água de duas em duas semanas.
Cada aquário é um aquário único, com características diferentes e o processo mais seguro é o de medir o nível de nitratos, para estabelecer um mapa de TPA’s.
FILTRAGEM BIOLÓGICA
Filtragem biológica é o termo aplicado ao tipo de filtragem realizada por colónias de bactérias transformadoras da amónia. É tão importante para a saúde do aquário, que merece atenção especial.
Filtros biológicos desenvolvem microorganismos especializados em retirar da água compostos orgânicos dissolvidos (DOC), gases e em degradar compostos químicos.
Diferentes microorganismos desempenham diferentes tarefas e permitem, converter amônia, converter nitritos, adicionar oxigênio, remover dióxido de carbono. Também são capazes remover excesso de nitrogênio e outros gases dissolvidos.
_Filtragem biológica eficiente, é o segredo para a manutenção de um aquário saudável.
Entre os microorganismos aeróbios se destacam bactérias heterotróficas dos gêneros:
- Nitrossomonas;
- Nitrosolobus;
- Nitrobacter.
Todas são eficientes em transformar amônia e produzir nitrito e nitrato como subprodutos.
OBS: Como as bactérias heterotróficas crescem 5 vezes mais rápido, acabam competindo por espaço prejudicando o desenvolvimento das outras bactérias importantes no ciclo, reduzindo a eficiência do biofiltro.
Para evitar o problema devemos:
-Diminuir a DBO carbonácea (demanda bioquímica de oxigênio) ,antes de entrar no biofiltro;
- Fornecer grande quantidade de espaço para desenvolvimento de todas as bactérias utilizando um biofiltro grande o suficiente (Canister / Sump) que permita desenvolvimento por secção ou zona dos diversos grupos de bactérias. Se limitarmos o número de peixes ao que a filtragem biológica pode comportar, não necessitamos de uma filtragem mecânica. Contudo é uma tarefa complicada e dificulta a manutenção de vários peixes num aquário só com a filtragem biológica.
FILTRAGEM MECÂNICA
Tem como objetivo a retirada mecanicamente de partículas sólidas antes da sua decomposição. A filtragem mecânica é a retenção num filtro das partículas sólidas em suspensão na água do aquário, não remove diretamente a amónia dissolvida na água, nem qualquer outro produto dissolvido. Os meios filtrantes mais utilizados neste tipo de filtragem não retêm bactérias e algas, nem quaisquer sólidos fixados no substrato, plantas ou decorações.
É necessário recorrer a outros processos para remover essas partículas sólidas. Um dos mais fáceis, é o de sifonar o substrato, quando se faz a mudança periódica da água. (aquários de água salgada que usam "substractos vivos" exceção). Alguns aquariofilistas instalam bombas de circulação, para aumentarem a possibilidade das partículas sólidas serem captadas pelo filtro.
As mídias mais comuns de filtragem física são: esponja, cartuchos de celulose, perlon, fibras soltas e fibras agregadas em cartuchos., Os cartuchos de fibras agregadas e os de celulose proporcionam uma filtragem mais fina e as esponjas, perlon e fibras soltas, a menos fina.
Quanto menores os poros da matéria filtrante, mais fina a filtragem mas também mais rápida a colmatagem(entupimento).
EM RESUMO: Um bom filtro mecânico, é aquele que retém suficientes partículas para manter a água limpa, sem entupir rapidamente.
FITRAGEM QUÍMICA
Filtragem química é a remoção de poluentes dissolvidos na água, principalmente compostos orgânicos dissolvido(DOC).
Esses poluentes existem a nível molecular e podem dividir-se em duas categorias: polares e apolares. O método mais comum de filtragem química é a utilização de carvão ativado, e resinas (ex.Purigen).
O carvão ativado granulado é fabricado a partir de carvão vegetal aquecido na presença de vapor a alta temperatura. Este processo provoca a formação de pequenos poros, os quais retêm poluentes não polares a nível molecular por adsorção e troca de iões e removem metais pesados e/ou moléculas orgânicas, que causam coloração e odores indesejáveis.
Se possuímos “REEF” ou aquário plantado, devemos nos preocupar com a libertação de fosfatos pelo carvão ativado. Recomendamos a compra de carvão de fabricantes de produtos específicos para aquário, que durante a fabricação minimizam o conteúdo de cinzas pela lavagem do carvão com soluções ácidas. Os carvões com baixo teor de cinzas também têm menos possibilidade de alterarem o pH, além da menor libertação de fosfatos.
Os fosfatos existem no carvão ativado pelo fato desse carvão ter sido originalmente matéria vegetal viva. Toda a matéria viva é rica em fosfatos. A sua libertação é maior inicialmente e tende a diminuir com o tempo. Portanto o problema pode ser significativamente minimizado se o carvão for posto em água durante umas semanas, antes de ser usado no aquário.
Definitivamente não recomendamos a utilização de carvão ativado em “aquário plantado” devido a remoção de oligoelementos que são necessários ao crescimento de plantas. Recomendamos neste caso o uso de resinas sintéticas. Contudo se o aquarista fizer a opção pelo uso de carvão em plantados deve ser usado um suplemento desses elementos em conjunto com o carvão.
Devemos sempre lavá-lo antes da utilização para remover poeiras acumuladas durante a operação de embalagem e transporte.
OBS: Pequenas quantidades mudadas com maior frequência parecem dar melhores resultados, quando comparado ao seu uso em grandes quantidades.
Existe uma variedade de produtos para a filtragem química especialmente criados para remover determinados produtos. Um dos mais comuns é a zeolita. Estes produtos removem a amónia da água e são bons para uso em curtos períodos. O aquarista deve saber que se usar zeolita, especialmente no ciclo de um novo aquário, o estabelecimento da filtragem biológica pode ser atrasada ou mesmo interrompida.
Os Skimmers são fundamentalmente usados em aquários de água salgada, particularmente nos de recife. Têm a capacidade de remover matéria orgânica dissolvida antes que se decomponha. O processo baseia-se em tirar vantagem da natureza polar das moléculas orgânicas e causar a sua atração para a superfície das bolhas de ar injetadas numa coluna de água. A espuma resultante é retirada mecanicamente e eliminada.
TIPOS DE FILTROS
FILTRO DE CANTO
São caixas de plástico de seção triangular que se colocam no interior dos aquários. Com uma pedra difusora no tubo de saída ou bomba submersa, a água é forçada a passar através da matéria filtrante, fazendo a filtragem da água. Colónias de bactérias estabelecem-se na matéria filtrante, realizando uma boa filtragem biológica. Apesar de eficientes são pouco utilizados, pois, são antiestéticos ocupam espaço no interior do aquário e requerem uma manutenção frequente. Há no entanto, uma aplicação frequente para os filtros de canto para a qual outros tipos de filtro não são práticos. Se é necessário montarmos um segundo aquário para um fim específico, aquário de quarentena por exemplo, retiramos mídia do aquário principal e colocamos no filtro de canto, imediatamente temos um filtro biológico para o aquário de quarentena e/ou hospital.
FILTROS DE FUNDO OU PLACA
Ainda hoje é utilizado por ter seu preço muito barato. São bastante eficientes durante algum tempo, pois saturam com facilidade, e requerem manutenção constante. Os filtros de placa trabalham pela lenta passagem da água através da camada de substrato.
Os filtros de placa são bons filtros biológicos porque a lenta passagem da água através do substrato favorece a fixação de grandes colónias de bactérias que neutralizam a amónia. A desvantagem é a de que os filtros de placa são maus filtros mecânicos. Os dejetos dos peixes e outros poluentes são sugados para o interior da camada de substrato, o que é um sério risco para a saúde dos peixes.
Uma solução parcial para esse problema é a de inverter o sentido da passagem da água, ou seja, a cabeça motorizada forçar a passagem da água através do areão de baixo para cima. Esta técnica é conhecida por filtragem invertida. Nesta técnica a admissão de água na cabeça motorizada deve ser feita através de uma esponja que realiza uma pré-filtragem, evitando que partículas maiores sejam enviadas para o interior da placa e camada de substrato. Esta técnica ajuda, mas é só uma solução parcial.
Quando se opta pela filtragem de fundo, é necessário aspirar regularmente o substrato, Se o substrato for limpo quando das TPA’s, os filtros de placa, seja qual for o sentido do caudal, são eficientes e econômicos para aquários de água doce.
FILTROS DE ESPONJA
Oferecem uma filtragem biológica eficiente e barata. A água através de uma esponja quer recorrendo a uma bomba submersa ou a um compressor ligado a uma pedra porosa. A água passando através da esponja permite o crescimento de uma colónia de bactérias que neutralizam a amónia.
Um destes tipos de filtro, utiliza duas esponjas aplicadas a um só tubo de elevação. Este tipo tem a vantagem de permitir limpar uma esponja de cada vez, o que evita a redução drástica da colónia de bactérias. Além disso uma das esponjas pode ser removida e transferida para outro aquário, levando consigo uma colónia de bactérias benéficas, o que, por exemplo reduz o tempo de ciclo de um novo aquário.
Alguns lojistas mais preocupados vendem aos principiantes, filtros de espuma dupla juntamente com seu primeiro aquário e retiram uma esponja já em uso em um aquário da loja, fornecendo-a num saco de plástico com orientações de como coloca-la no filtro quando o comprador montar o aquário em casa.
FILTROS TRASEIRO (HANG-ON)
Os filtros traseiros são muito mais fáceis de manter do que os filtros de placa. Este filtro puxa a água do aquário (sifonamento) para a caixa do filtro onde ela passa através de uma esponja, a qual funciona como filtro físico e biológico. Uma bomba faz o retorno da água ao aquário. Este tipo de filtro é fabricado em muitos tamanhos para satisfazerem tanto aquários pequenos como os maiores.
A esponja deve ser frequentemente verificada e retirada para lavagem se necessário. Essa lavagem deve ser feita num balde com água retirada do aquário, para se evitar a perda da colónia de bactérias. Essa lavagem deve fazer parte da rotina das TPA’s.
Os filtros traseiros tem uma grande variedade de modelos, a maioria das quais permite a colocação de carvão ativado para filtragem química e acomoda alguma quantidade de mídia biológica.
SKIMMERS – FRACIONADORES DE ESPUMA
Os Skimmers foram inicialmente criados para serem aplicados nas estações de tratamento de esgotos e águas residuais, sendo então conhecidos por fracionadores de espuma. A sua capacidade para removerem poluentes orgânicos dissolvidos (DOC), antes que eles se decomponham, é única. São baseados no princípio simples de que as partículas de resíduos orgânicos são atraídas para a superfície de bolhas de ar que se são forçadas através de uma coluna de água. A espuma que se junta à superfície da água é então recolhida em um copo e com ela saem os resíduos orgânicos.
Os Skimmers só funcionam em águas de elevado pH e salinidade e daí que a sua utilização se limite à água salgada e, com menor eficiência em aquários de ciclídeos africanos (de elevado pH).
Deve-se principalmente ao Skimmer a enorme divulgação dos aquários de recife nos anos 90, pela elevada qualidade de água que se obtém com este tipo de filtragem. A atual tendência adotada para uso de os aquários de recife é baseada na utilização de escumadores e de rocha viva, sem recorrer ao uso de filtros Dry-Wet. Esta tendência é conhecida por "método de Berlim".
FILTRO DE AREIA FLUIDIZADA
Obtêm-se bons resultados e boa filtragem biológica um tipo de filtro que utiliza um leito fluído de areia. Este filtro é baseado no mesmo princípio da filtragem invertida de placa, mas com um caudal de água muito mais elevado. Essa forte corrente de água mantém a areia limpa de resíduos, ao mesmo tempo, que permite o estabelecimento de grandes colónias de bactérias. Os inconvenientes são o consumo de oxigénio e a colmatagem(entupimento).
DESNITRIFICADORES
Este tipo de filtro foi concebido para controlar o nível de nitratos acumulados como produto final da transformação da amónia pelas bactérias. Fundamentalmente divide-se em duas categorias: os que utilizam a ação das bactérias anaeróbicas, (que não necessitam do oxigénio dissolvido na água) e a dos tanques de algas e plantas (refúgio).
As colónias de bactérias que se desenvolvem em ambientes pobres em oxigénio podem ser aproveitadas para consumirem nitratos, com libertação do nitrogénio (azoto) sob a forma de gás.
Este processo pode ser obtido por um de dois métodos:
1) Utiliza-se um sistema de caixa, com uma bobina de tubo de aeração para aquários, através da qual se faz passar muito lentamente a água carregada de nitratos.
2) Criar condições anóxicas sob placas no fundo dos aquários, cobertas por areia fina (sistema Jaubert). Nos aquários de água salgada, estes leitos de areia são referidos como "areia viva". Em aquários de água doce plantados, substratos de grão fino podem criar zonas anóxicas, as quais provavelmente também têm capacidades de desnitrificação.
REFÚGIO
Nos refúgios, promove-se o crescimento de algas vivas que fazem a desnitrificação. A água circula fortemente pelo refúgio que é colocado sob luz intensa. O crescimento das algas remove alguns poluentes da água.
OBS: Nos aquários de água doce abundantemente plantados, verifica-se que o crescimento das plantas deve-se em grande parte ao consumo do excesso de nitratos.
CHILLERS – REFRIGERADORES
Aquariofilistas de água salgada, muitas vezes têm necessidade de baixar a temperatura da água dos seus aquários. O uso de um ventilador (cooler) sobre o aquário pode também ser benéfico. Bombas submersíveis podem também ser fontes de indesejável aquecimento e como solução muitos aquários de recife não usam bombas submersíveis para evitar a sua transmissão de calor à água(sistema closed loop).
Os chillers são refrigeradores de gás freon, semelhantes aos sistemas domésticos. Nesses sistemas, ou passa a água por um permutador de calor ou o permutador está no aquário.
REVERSE OSMOSE
Este processo de filtragem (pré-filtragem) é muito utilizado para “fabricação” de água salgada sintética para utilização em aquários marinhos, deste modo garantimos que a pureza absoluta e a certeza que os sais é íons estão na medida certa em relação às necessidades de todos os organismos aquáticos.
A osmose inversa ou osmose reversa é um processo que utiliza uma membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto. Isso ocorre quando se aplica uma grande pressão sobre a água, o que contraria o fluxo natural da osmose. Por essa razão o processo é denominado osmose reversa.
ESTERILIZAÇÃO
As infecções resultantes de parasitas, fungos, bactérias patogénicas e vírus podem causar sérios problemas. Nesses casos, recomenda-se a esterilização da água. É importante relembrar que um aquário saudável depende do crescimento das bactérias benéficas na matéria filtrante para se realizar a transformação da amónia. A esterilização só deve matar as bactérias patogénicas que aparecem na água e uma esterilização total não é desejável. Os Aquariofilistas que seguem a regra da quarentena para os peixes que compram, geralmente não necessitam de recorrer à esterilização. Os dois principais processos de esterilização são a injeção de ozônio e a radiação de ultravioletas:
OZÔNIO
O gás ozônio é altamente reativo e poderoso oxidante dos poluentes orgânicos, incluindo os patogénicos. Um outro benefício do ozônio é que sistematicamente reduz os compostos orgânicos dissolvidos na corrente de água efeito esse que se estende a todo o aquário. A água carregada de ozono também melhora o rendimento dos escumadores.
FILTROS UV
Raios UV-C destroem o DNA das células vivas e pode ser um método eficaz de controlar os organismos patogénicos. Para obtermos maior eficácia é ideal tratarmos de 40 a 100 litros de água por hora e por Watt.
Os problemas mais vulgares que podem reduzir a eficiência de esterilização são:
- Passagem demasiado rápida da água sob a luz UV;
- Diminuição da radiação por depósitos de sais ou de resíduos de bactérias na lâmpada;
- Diminuição da intensidade da lâmpada devido ao tempo, (a sua duração média é de seis meses).
A mesma propriedade destes raios poderem matar germes, pode ser prejudicial para os olhos e deve ter-se o CUIDADO de não deixar incidir direta ou indiretamente nos olhos. A luz UV-C não penetra na água facilmente, portanto os esterilizadores devem ser colocados muito perto da água.
Existem três tipos de esterilizadores de Uvs:
- De tabuleiro (tipicamente de construção caseira), onde as lâmpadas são suspensas de refletores sobre um tabuleiro pouco fundo por onde passa a água lentamente. Benefícios: fácil limpeza, construção barata, dimensões de acordo com a aplicação. Inconvenientes: elevado risco para os olhos, demasiado grande e inestético para uso caseiro.
- Lâmpada tubular molhada. Este tipo tem a vantagem de não necessitar de refletor. A água passa diretamente pela lâmpada que está montada num tubo à prova de água. Benefícios: barato, compacto e eficiente. Inconvenientes: dificuldade de limpeza dos resíduos acumulados. –
- Lâmpada tubular seca. Semelhante à anterior mas o tubo de UV está rodeado por um tubo de quartzo isolando-o da água. São os mais caros mas também os mais seguros. A mudança da lâmpada é fácil, e estes tipos de lâmpada seca podem ter um sistema de limpeza dos resíduos depositados no tubo de quartzo. Alguns fabricantes incluem sensores para controlar a intensidade da luz e indicam a necessidade de substituição da lâmpada.
FILTRO CANISTER

FILTRO TRASEIRO TIPO "HANG ON"

FILTRO DE AREIA FLUIDIZADA

SUMP


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Leovan Dielle
Responsável Técnico – AquárioTop
“SEU PEIXE COMO NA NATUREZA”