Фильтрация садового пруда: механическая, биологическая и УФ-ступени

Как работает фильтрация садового пруда: механическая, биологическая и УФ-ступени, гравитационные и напорные схемы, расчёт по объёму и рыбе, оборот, обслуживание и зима.

Как работает фильтрация пруда

В пруду с рыбой накапливаются твёрдый мусор и растворённые азотистые отходы. Рыбы выделяют аммиак в основном через жабры, и Southern Regional Aquaculture Center (SRAC) описывает его как стрессор, снижающий аппетит и рост и убивающий рыбу в высоких концентрациях. Поэтому фильтрация состоит из двух основных ступеней: механической, задерживающей твёрдые частицы, и биологической, где бактерии превращают аммиак в нитрит, а затем в нитрат. Ультрафиолетовый (УФ) осветлитель — необязательная третья ступень против водорослей «зелёной воды». Природному пруду без рыбы насос, фильтр и УФ не нужны (Practical Fishkeeping).

Механическая ступень

Механический фильтр удаляет твёрдые частицы до того, как они забьют биологический наполнитель. Wikipedia перечисляет формы, применяемые в прудах с кои: вихревые или отстойные камеры, щётки, маты, песчаные или гравийные слои и сетчатые сита. В фильтрах-боксах используются губки от грубой к тонкой; Practical Fishkeeping отмечает, что современные сита легче чистить и они улавливают более мелкие частицы. В прудах с кои донный слив уносит тяжёлые частицы к фильтру, а поверхностный скиммер собирает листья, пыльцу и плавающий несъеденный корм. Механический наполнитель нужно регулярно промывать или опорожнять, поскольку задержанные отходы продолжают разлагаться внутри фильтра.

Биологическая ступень

SRAC описывает последовательность нитрификации: бактерии Nitrosomonas окисляют аммиак до нитрита, а бактерии Nitrobacter окисляют нитрит до нитрата. Оба этапа потребляют кислород. Нитрит токсичен, тогда как нитрат нетоксичен в концентрациях, обычных для рециркуляционных систем. Бактерии заселяют любую влажную поверхность, но биофильтр концентрирует их на инертном наполнителе (пластик, керамика, камень) с большой площадью поверхности на единицу объёма. Wikipedia перечисляет аэрируемые конструкции (подвижный слой, капельные или душевые) и неаэрируемые (песчаные, поперечно-поточные, бусинные). Нитрификация выделяет кислоту, поэтому SRAC рекомендует щёлочность около 150 мг/л и pH 6,8–7,2. University of Florida IFAS указывает, что новому биофильтру нужно шесть–восемь недель для созревания. Бактерии закрепляются на чистых поверхностях, поэтому забитый наполнитель теряет производительность независимо от качества.

УФ-осветлитель

Ультрафиолет вызывает флокуляцию (слипание) свободноплавающих водорослей, после чего механический фильтр может их удалить, а также убивает свободноплавающие бактерии и некоторых патогенов (Wikipedia). УФ-блок не работает сам по себе: он зависит от насоса и фильтра, удаляющих повреждённые клетки (Practical Fishkeeping). Решающее значение имеет время контакта, поэтому поток через блок должен соответствовать его номиналу. Лампу следует менять каждые шесть месяцев или раз в год перед весенне-летним сезоном, когда блок работает сезонно.

Гравитационные и напорные фильтры

Фильтры-боксы (с гравитационным возвратом) стоят на берегу выше уровня воды. Насос подаёт воду на градуированные губки и пластиковый биологический наполнитель, чистая вода возвращается самотёком. Большинство имеют байпас от перелива при засорении губок. Они дают большую ёмкость и требуют менее частого обслуживания.
Напорные фильтры — герметичные канистры. Их можно размещать вдали от пруда, частично закапывать или использовать для подачи воды вверх к водопаду. Они подходят для малых и средних прудов, но требуют более частой чистки, часто с ручной промывкой губок.
Погружные блоки «всё в одном» объединяют насос, наполнитель и часто небольшую УФ-лампу. Они подходят для небольших прудов и водных элементов, но для обслуживания приходится извлекать весь блок.
Гравитационные системы для кои используют донные сливы и скиммеры вместо насоса в пруду. Вода по жёстким трубам поступает в крупные отстойные и биологические камеры, похожие на фильтры рыбоводных хозяйств, а компрессоры подают кислород.

Расчёт по объёму и рыбной нагрузке

Расчёт начинается с объёма пруда по средним длине, ширине и глубине. Practical Fishkeeping предупреждает, что заявленные производителем характеристики часто рассчитаны на пруд без рыбы: делите номинальный объём вдвое для золотых рыбок и ещё вдвое для кои, так что фильтр на 20 000 литров обслуживает 20 000 литров без рыбы, 10 000 с золотыми рыбками и 5 000 с кои. Для борьбы с зелёной водой тот же источник рекомендует систему, рассчитанную на полтора–два реальных объёма, поскольку недостаточные системы, подобранные под неточную оценку объёма, — частая причина неудач. Tropical Fish Hobbyist описывает фильтр на 6 000 американских галлонов как достаточный не более чем для пяти кои, потому что кои много едят и производят много отходов.

Скорость оборота

Оборот — это то, как часто насос прогоняет весь объём пруда через фильтр. Practical Fishkeeping рекомендует не реже одного раза в два часа, то есть пруду на 1 000 литров нужно минимум 500 литров в час на фильтр; водоросли зелёной воды в солнечный день могут делиться каждые два часа, и при более медленном обороте они опережают УФ. Wikipedia, описывая пруды с кои, даёт не реже одного раза в час. UF/IFAS добавляет, что любому пруду с рыбой нужен насос для перемешивания и аэрации воды.

Периодичность обслуживания

Промывайте биологический наполнитель только прудовой водой; водопроводная содержит хлор или хлорамин, убивающие нитрифицирующие бактерии.
Меняйте наполнитель постепенно: не более трети за раз с недельными интервалами (Practical Fishkeeping).
Регулярно промывайте или опорожняйте механическую ступень.
Проверяйте аммиак, нитрит, pH и щёлочность по расписанию; SRAC рекомендует брать пробы в одном месте и в одно время, чтобы тенденции были сопоставимы.
Меняйте УФ-лампу каждые шесть месяцев или ежегодно перед сезоном роста.

Сезонная эксплуатация и зимняя остановка

Кои впадают в оцепенение примерно при 10 °C, и прудовые рыбы перестают есть в холодной воде. Tropical Fish Hobbyist сообщает, что полное отключение фильтров и водопадов на зиму приводило к гибели рыбы; рекомендуется слабая циркуляция около одного оборота за десять часов вместо летних двух часов, с полностью погружённым выходом. Practical Fishkeeping добавляет: отключите фонтаны и компрессоры, поскольку холодная вода и так содержит больше кислорода (UF/IFAS: 11,9 мг/л при 45 °F/7 °C против 7,4 мг/л при 90 °F/32 °C), а распыление её в морозный воздух переохлаждает пруд; направьте возврат под поверхность; поднимите забор насоса на 1–2 фута (30–60 см) от дна, чтобы сохранить более тёплый слой; утеплите трубы; уберите УФ-блок в помещение, так как мороз может его расколоть. Отверстие для газообмена во льду поддерживайте кастрюлей с горячей водой или плавающим обогревателем, а не ударами. UF/IFAS советует откладывать чистку до февраля–марта, чтобы не тревожить зимующую живность. Весной некормленый биофильтр потерял часть производительности, поэтому кормление следует наращивать медленно (SRAC), а водопады не следует запускать, пока вода не достигнет 60 °F (16 °C), поскольку вода, разбивающаяся о холодный камень, может вызвать у рыбы холодовой шок (Tropical Fish Hobbyist).