Sivuston teko on kesken

Pääsivu - Sivukartta - Akvaario - Matto - Mattosuodatin

M.

Hamburger Mattenfilter

Suodatuksen merkytys ja tarkoitus
Missä on ero?
Vaikuttaako mattosuodatin todella?
Nitrifikaatio
Harvinainen ja usein ei toivottu: denitrifikaatio
Suodatinmateriaali
Mitä tehdä korkeille nitraattipitoisuuksille
Virtausnopeuden merkitys
Mattosuodattimen dimensointi
Laskut
Tavoitearvot
Mattosuodattimen rakentaminen
Mattosuodattimen hoito
Käyttömahdollisuudet/toimintarajat
Vaihtoehtoisia rakennustapoja:
Mattosuodattimen historia

Tekijän oikeudet ja alkuperäissivu:
http:// www.deters-ing.de /Filtertechnik/Mattenfilter.htm
Tekijän kirjallisella luvalla olen kääntänyt:
alkuun

Dipl.-Ing. Olaf Deters: Hamburger Mattenfilter

Vuonna 1996 julkaisin (Alkup. artikkelin kirjoittaja Dipl.-Ing. Olaf Deters suom. lisäys) kuvauksen mattosuodattimesta Internettiin. Siitä lähtien on mattosuodatin levinnyt saksankielisellä alueella yhä enemmän. Eikä vähiten näistä Dipl.-Ing. Olaf Detersin sivuista. Koko "Hamburger Mattenfilter"-suodattimen (HMF) historia on alta luettavissa.

Seuraavassa kuvataan mattosuodattimen (HMF) toimintatapa, annetaan asennusohjeet, ja tarvittavien tietojen laskemiskaavat. Lyhyt toimintakuvaus.

alkuun

Akvaariosuodatuksen merkitys ja tarkoitus

Asian ymmärtämisessä on Dr. Gerd Kassebeerin kirjoitus avuksi: "Die Geschichte vom alten Schlamm Schlamm im Aquarium - Eigenschaften und Bedeutung" (Olen kääntänyt myös tuon artikkelin: "Liete akvaariossa - Ominaisuudet ja merkitys" suom. lisäys)

Suodattimia käytetään likaantuneen veden kirkastamiseen ja sopivien vesiarvojen varmistamiseen. Likaantumisen määrä ja laatu ovat ratkaisevia, oikeaa suodatinjärjestelmää valittaessa. Akvaariossa on lähinnä tilanpuutteen vuoksi valittavissa vain vähän erilaisia suodatintyyppejä. Kaikki akvaariosuodattimet voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään:
1. puhtaasti mekaaniset suodattimet
2. biologiset suodattimet

Täsmennyksenä kerrottakoon tässä jo heti että käytännössä kaikki akvaariosuodattimet ovat molempien ryhmien sekoituksia. Myös mekaanisessa suodattimessa tapahtuu tiettyä suodatinbiologiaa, ja biologiset suodattimet kirkastavat vettä seulaperiaatteella. Nämä suodatintyypit voidaan edelleen jakaa kahteen alaryhmään:
1. sisäsuodattimet
2. ulkosuodattimet

Viime vuosina on yleistynyt ja varmistunut käsitys että biologinen suodatus on täysin ylivoimainen mekaaniseen verrattuna. Kuitenkin on jatkuvasti yhä vieläkin todettavissa, että suurin osa suodatinasennuksista on laskettavissa pikemminkin mekaanisiin kuin biologisiin suodattimiin.

alkuun

Missä on ero?

Mekaaninen suodatin poistaa voimakkaan pumpun ja hienoreikäisen suodatinmassan avulla karkeita aineksia vedestä. Nämä ainekset jäävät suodattimeen, ja ne on siitä aika ajoin manuaalisesti poistettava, koska suodatin tukkiutuu muutoin. Biologista suodatusta ei juuri ole, sillä olennaiset reunaehdot eivät toteudu (katso alempaa).

Näihin mekaanisiin suodattimiin kuuluvat ennen kaikkea monien tunnettujen valmistajien vanhemmat moottorikäyttöiset pönttösuodat-
timet. Puhun aina silloin mekaanisesta suodattimesta, kun suodatin on puhdistettava säännöllisin väliajoin. Nämä suodattimet stabiloivat akvaarion biologista ympäristöä vain rajoitetusti, mikä on huomattava epäkohta ja syynä moniin ongelmiin akvaariossa.

Biologiselle suodattimelle sitä vastoin on tyypillistä suhteellisen hidas läpivirtaus. Nämä suodattimet poistavat toki myös suurempia hiukkasia, mutta vain sellaisia joiden ominaispaino on niin pieni että ne leijuvat ja tarttuvat suodattimen heikosta imuvaikutuksesta huolimatta sen pinnalle. Suodattimen vaikutus perustuu lietteen bakteereihin.

Mutta myös biologisella suodattimella on mekaaninen osuus, pitäähän niiden poistaa uivat ainekset vedestä. Biosuodattimen heikon imuvaikutuksen vuoksi täytyy tietyn osan hajotustoiminnassa tapahtua akvaariossa itsessään. Ainesten täytyy ennakko-hajota siinä. Ei niin, etteikö biologinen suodatin siihen kykenisi, mutta suurimmat partikkelit (ruoanjätteet, lehdet) eivät normaalia heikomman virtauksen vuoksi edes pääse biosuodattimeen.

alkuun Vaikuttaako mattosuodatin todella?

Bakteeritoimintaa voidaan seurata redox-potentiaalilla. Se laskee kalojen ruokinnan jälkeen noustakseen taas myöhemmin. Mitä lyhyempi piikki alaspäin on, sitä tehokkaammin bakteerifloora toimii, ja sitä vakaampi on biologinen systeemi. Myös hapen kulutuksen seurannalla se voidaan osoittaa, joskaan se ei kotikonstein ole kyllin tarkasti mitattavissa.

Seuraava graafinen esitys kuvaa mattosuodattimen biologista tehoa. ?Tätä tehtäessä kypsyneen ja kasveja sisältävän mattosuodattimen pumppu kytkettiin tietokoneohjaukseen. Pumppu käynnistyi, kun redox-potentiaali alitti 315 millivolttia ja pysähtyi kun redox-potentiaali nousi 320 millivolttiin. Redox-potentiaalin muutokset käyrällä näyttävät mattosuodattimen tehokkuuden. Ääriarvoilla ei tässä ole mitään erityistä merkitystä, vaan ne valittiin käytettyn elektrodin perusteella.

Sinisellä värjätyt alueet osoittavat aikoja, jolloin pumppu oli käynnissä, ja vettä siis pumpattiin maton läpi. Täytyy koko ajan pitää mielessä että bakteerit tekevät varsinaisen työn.

Jos käytössä olisi ollut huono tai ei lainkaan suodatinta, olisi redox-potentiaalin nousu kestänyt huomattavasti kauemmin. Niin pian kun redox-potentiaali on saavuttanyt taas maksimiarvon ruokinnan jälkeen, olisi se merkityksetön, eikä mattosuodatin olisi tarpeellinen. Mutta se tarkoittaa ilman mattosuodatinta että kaloja saa ruokkia vain harvemmin ja vähemmän ja se kävisi vain vähemmällä kalamäärällä. Tällöin ympyrä sulkeutuu. Pienempään kalamäärään riittää heikkotasoisempikin suodatin.

alkuun

Nitrifikaatio

Vähän teoriaa on pakko käsitellä, mutta käsitellään se lyhyesti. Biologinen suodatus perustuu bakteeritoimintaan. Bakteerit muuttavat erilaisissa prosesseissa aineita toisiksi. Jokaiseen vaihtumisasteeseen vaikuttavat erilaiset bakteerit. Bakteerit kasvavat itsestään ja mukautuvat (viiveellä) veden likaantumisasteeseen ja akvaarioympäristöön. Minkälainen bakteeristo akvaariossa on, vaihtelee akvaariosta toiseen. Puhutaan erilaisista muuttumisketjuista ja nitrifikaatiosta. Nitrifikaation lopputuotteena on nitraatti. Nitraatti hajoaa hapekkaassa (aerobisessa ympäristössä) vain erittäin vähän, ja se on poistettava akvaariosta vedenvaihdoilla.

Nitrifikaatio on aerobinen prosessi, mikä tarkoittaa että siihen pystyvät bakteerit tarvitsevat happea. Lähtöaineina ovat erilaiset orgaaniset typpiyhdisteet, virtsa-aine, fosfaatit ja ammonium. Niitä muodostuu esimerkiksi kalojen ruokinnasta, kasvien hajoamisesta, kuolleista kotiloista ja kalojen eritteistä. Lyhyesti kaikki biologinen jäteaine sisältää typpiyhdisteitä. Mattosuodattimen hapenkulutus on mittausteni mukaan 0,5 mg/l läpimenoa kohti.. Se on vähän, kun ajatellaan että veden muu happipitoisuus on vähintään 5 mg/l ja enemmänkin.

Erilaisten bakteerien aiheuttamissa muutoksissa muodostuu typpiyhdisteistä ammoniakki/ammoniumia (NH3/NH4), jotka edelleen muuttuvat vaaralliseksi nitriitiksi (NO2), ja josta sitten muodostuu suhteellisen vaaratonta nitraattia (NO3) . Eri asteiden välissä on edelleen muita väliasteita. Edelleen syntyy myös hiilidioksidia (ja hiilihappoa suom. huom.)

Nitraatti on siis typpiaineenvaihdunnan nitrifikaatioketjun lopputuote. Sen pitoisuus annetaan milligrammoina litrassa (mg/l). Akvaarioissa esiintyy yleisesti pitoisuuksia 10 - 50 mg/l. Nämä ovat jo pitoisuuksina, joita ei pidetä katastrofaalisina, mutta jotka jo ovat joillekin kasvi- ja kalalajeille liian korkeita. (Saksassa lakisääteinen raja-arvo juomavedessä on 50 mg/l, koska tuosta arvosta ylöspäin voi aiheutua haittaa herkille pikkulapsille). Päämääränä pitää olla nitraattipitoisuuden pitäminen alle 20 mg/l. Silloin ainakaan nitraatti ei aiheuta vielä mitään ongelmia.

alkuun

Harvinainen ja usein ei toivottu: denitrifikaatio

Jos veden happipitoisuus laskee paikoitellen liian alas (pohja ja maton sisäosat suom. huom.), niin jotkut bakteerilajit siirtyvät hapen hengittämisestä nitraattihengitykseen. Nitraatista tulee taas nitriittiä. Tämä on kaloille vaarallinen prosessi, jos nitriitin määrä vedessä nousee liikaa.

Kunnallisissa biologisissa jäteveden selkeyttämöissä tähän pyritään tietoisesti, mutta se on niissä tehtävissä, koska veden kaasutasapaino saavutetaan ennen seuraavaa vaihetta. Nitraatin deduktio akvaariossa tapahtuu erikoissuodattimissa. Mutta, koska niissä tarvitaan lähes täydellistä hapettomuutta ja tämä voidaan saavuttaa vain hyvin hitaasti virtaavassa vedessä, ei nitraattisuodatinta voi asentaa "jälkipolttimoksi" tavallisen normaalin hapellisen suodattimen perään. Typpiaineenvaihdunnan lopputuote on siis tavallisessa akvaariossa nitraatti! Se taas poistetaan säännöllisillä vedenvaihdoilla.

alkuun

Suodatinmateriaali

Suodattimen tärkein osa on sen massa eli substraatti. Siinä bakteerit tekevä työnsä. Täytyy siis käyttää materiaalia, jonka pinnalle bakteerit voivat asettua ja lisääntyä, ja joka on kokoajan suodatettavan veden ympäröimä. Koska prosessissa tarvitaan erittäin runsaasti bakteereita, täytyy niille tarjota sangen suurta pintaa.

Tämä voidaan toteuttaa materiaalilla, jossa on runsaasti reikiä ja kapillaareja käytäviä. Sitä voidaan kuvitella tunnettujen suodatin-"makaroonien" kaltaiseksi, mutta jossa ei ole yhtä suurta reikää, vaan monia pieniä. Samankokoisen ulkopinnan säilyessä muuttuu sisäinen pinta-ala erittäin suuresti, kun reikien ja käytävien koko muuttuu. Reikien ja huokosten koko ei kuitenkaan saa tulla liian pieneksi, koska bakteerit voivat muutoin tukkia ne, tai ne eivät mahdu niihin lainkaan. Bakteerien koko on noin 10 µm (1 mikrometri = 10 -6 m) - noin 200 nm (1 nanometri = 10-9 m). Vertailun vuoksi: jos 1 mm vastaisi 1 m: silloin olisi 10 µm = 1 cm ja 200 nm = 0.2 mm. Kun reiät ja huokoset ovat niin pieniä, etteivät bakteerit enää mahdu niihin, jää biologiseksi aktiiviseksi ulkopinnaksi enää vain ulkopinta, joskin bakteerien käyttämät aineet mahtuvat noihin huokosiin edelleen, koska ne koostuvat pääosin mikromolekyyleistä.

Pienimpien kapillaarien ja huokosten tuottama ulkopinta ei siis enää tietyn rajan jälkeen tuo mitään lisäetua. Joissakin suodatinmassoissa, joita tässä maassa tuotetaan, tuo raja on joidenkin kriitikkojen kohdalla ylitetty. Pelkkä valtava sisäinen suodatus pinta-ala onkin sen mukaan enemmän marketointikeino. Tosin todisteet tästä vielä puuttuvat.

alkuun

Mitä tehdä korkeille nitraattipitoisuuksille

Ennen varsinaiseen aiheeseen puuttumista, täytyy ensin määrittää, mikä arvo on "korkea". Sillä NO3=3 mg/l voi olla joillekin kasveille, kuten Eichhornia azurea tai Chinersia....., jo olla liian pieni, mutta joillekin , kuten esimerkiksi Cryptocoryne cordata var "rosanervig" juuri se oikea.

Useimmille kaloille nitraattipitoisuus on jokseenkin merkityksetön, niin kauan kuin ei mennä jonkun rajan yli. Tämä raja voisi olla 75 mg/l, joskaan mäti ja pikkupoikaset eivät normaalisti enää tykkää hyvää, koska kalojen sisäinen hapenkäyttö vaikeutuu. Tarkoitan että noin 15 mg/l voidaan hyväksyä yleisesti. Mikäli nitraattipitoisuus on liian korkea, täytyy ensin selvittää on se pysyvä vai tilapäinen arvo. Tilapäisesti nitraattipitoisuus voi kohota liiallisen ruokintakerran seurauksena, tai jos vähän kookkaampi kala on kuollut huomaamatta ja on alkanut mädäntyä.

Sangen vaarallista, koska näkymätöntä, on, jos pohjassa olevat kotilot jostain syystä kuolevat joukoittain ja pilaavat vettä. Joka tapauksessa on ajoittaisten kriisien aikana osittainen vedenvaihto paikallaan, joskin bakteerifloraa on syytä varjella (myös vetyperoksidin lisääminen auttaa ensi hätään, suom. huom.). Ei siis pidä mennä poistamaan kaikkea pohjalietettä, jossa bakteerit elävät! Juuri tässä pohjalietteessä elävät bakteerit, jotka eliminoivat nitraattia ja muita haitallisia aineita. Jos kyseessä on jatkuva tilanne voi syynä olla riittämätön suodatus tai ettei suodatin toimi asiallisesti. Tähän taas voi olla erilaisia syitä.

alkuun

Virtausnopeuden merkitys

Kuten edellä olemme nähneet, tapahtuu nitrifikaatio biologisesti. Bakteerit hajottavat kemiallisia yhdisteitä toisiksi. Eräs tärkeä edellytys tälle on että bakteereilla on siihen riittävästi aikaa. Tästä seuraa, että veden viipymisaika suodattimessa on hyvin tärkeää suodattimen toiminnalle. Ihannetapauksessa vesi on niin kauan suodattimessa että kaikki hajotustoiminnat ehtivät loppuun asti.

Samalla toinenkin tekijä on erittäin tärkeä: veden virtausnopeus bakteerien suhteen. Kunnallisissa puhdistuslaitoksissa lähdetään siitä, että bakteerit pysyvät alusta pinnalla t. voivat tulla vähintään tyydyttävästi toimeen vain, kun veden virtausnopeus on maksimaalisesti 30 cm/min niiden kasvualustassa. Mikäli virtausnopeus on suurempi, kasvaa bakteerien taipumus hakeutua vähemmän "myrskyisään" paikkaan. Bakteerit lähtevät liikkeelle suodattimessa ja asettuvat muualle akvaarioon (esim. pohjaan ja kasvien pinnoille. suom. huom.). Tosin sessiilit (alustassa kiinni kasvavat bakteerit, suom. huom.) ovat suojaavan limakerroksen sisässä, mutta tämä suojaus ei käy mihin virtausnopeuteen tahansa asti.

Tämä on samalla se piste, joka erottaa mekaaniset suodattimet biologisista. Biologinen suodatin ei voi em. syystä toimia kovin nopeasti. Se on sille mahdotonta. Oikea virtausnopeus on kokemusteni mukaan alueella 5-10 cm/min. Näitä arvoja ei kuitenkaan pidä ottaa pyhänä lakina. Jos virtausnopeus on laskennallisesti 3 cm/min. tai 15 cm/min, ei asia siihen katkea. Mukana on tiettyjä muitakin kriteerejä, jotka vaikuttavat laskennallisiin arvoihin. Tämä laskennalliset rajat sopivat hyvin käytännön kokemusten kanssa. Korjauksen vuoksi on mainittava että virtausnopeudet bakteerien ympärillä alustasubstraatin pienissä kapillaareissa ovat selvästi korkeampia. Tämä sopii myös moottoripönttösuodattimiin. Jo siitäkin syystä täytyy hyväksyä arvoja 5-10 cm/min.

alkuun Mattosuodattimen dimensointi

Virtausnopeus on siis suorassa yhteydessä pumpun tehoon ja maton pinta-alaan. Siitä taas seuraa veden viipymisaika suodattimessa. Viipymisaika on lisäksi riippuvainen suodatuskerroksen paksuudesta. Mitä paksumpi kerros, sitä kauemmin vesi virtaa sen läpi. Mattosuodattimessa varsinainen hajotustoiminta tapahtuu ensimmäisen 1-2 cm matkalla.

Suodatuksessa on suora suhde vedenvirtauksessa suodattimen pinnan läpi (maton koko) ja suodattimen läpi tunnissa. Kun dimensoidaan pumppu tai matto, määritetään ensin pumppu. Lähdetään siitä, että akvaarion koko vedenkierron suodattimen läpi on oltava kaksi kertaa tunnissa. Otetaanko nyt pohja ja somisteet mukaan on merkityksetöntä. Otan aina bruttosisällön. 200 litran akvaariossa on pumpun tehon siis oltava noin 400 l/h. Koska pumppu pumppaa mattosuodattimessa ilman tehoa vähentäviä letkuja tms., on tehohävikki vastaavasti vähäisempi.

Kun nyt tunnetaan pumpun teho, voidaan antamalla tietty virtausnopeus laskea maton tarpeellinen pinta-ala. Sellaiseksi saadaan nyt noin 1000 cm². Koska 200 litran akvaarion päätysivu on 40*50 cm, saadaan äsken valitun pumpun kanssa virtausnopeudeksi vähän enemmän kuin 3 cm/min. Pumppu pitää siis valita hieman tehokkaammaksi, joskin vesi kiertää tuolloin enemmän kuin kaksi kertaa tunnissa suodattimen läpi. Näin lähestytään laskennallisesti oikeaa maton kokoa ja pumpun tehoa.

Toinen tapa on esiintyvä suodatinpinta-ala. Normaalisti sellaiseksi otetaan akvaarion sivupääty, tällöin on maton koko määrätty. Edellyttäen tiettyä virtausnopeutta, voidaan määrittää tarpeellinen pumppausteho. Tämä puolestaan antaa vedenkiertojen määrän tunnissa.

alkuun

Laskut

Tässä yhtälöt laskuihin [laskut voidaan suorittaa sivulla: laskut oleviin laskupohjiin, jolloin ohjelma antaa valmiit arvot (javascriptit pitää sallia!)] [En ole kääntänyt alkuperäisiä laskutoimituksia, vaan jättänyt ne alkuperäiseen (saksalaiseen) asuun. Suureet olen kuitenkin suomentanut tekstissä. Eiköhän itse asia niistä selvinne. suom. huom.] Virtausnopeus suodattimessa:

? Tällä kaavalla lasketaan virtausnopeus matossa. Tekijä 1000 tulee siitä että 1 litra on sama kuin 1000 cm3. Tämä on huomioitava, jotta suureet säilyvät oikeina.

Sijoittamalla ? arvot kaavaan, saadaan tarpeellinen pumppausteho suhteessa suodattimen poikkileikkaukseen ja toivottuun virtausnopeuteen. Jaetaan 1000:lla, jotta kuutiosenteistä päästään litroihin. Kerrotaan 60:llä, jotta päästää litroista minuutissa litroihin tunnissa.

Viipymisaika lasketaan sitten maton paksuudesta jaettuna virtausnopeudella. ? n = kokonaisvedenkiertojen määrä tunnissa Q = akvaario koko (Brutto) V = toivottu virtausnopeus



Tarpeellinen maton pinta-ala (erf.A) saadaan ?

alkuun

Tavoitearvot

Edellä esitetyillä yhtälöillä voidaan dimensoida suodatin kun huomioidaan pumppu ja poikkileikkaus. Tällöin tulisi pyrkiä seuraaviin tuloksiin: Kokonaisvedenkiertojen määrä tunnissa: saisi olla 1-2 kertaa tunnissa suodattimen läpi. Tämä arvio on osoittautunut hyväksi. Jos aerobisessa suodattimessa jäädään alle yhden kerran tunnissa, saattaa se johtaa ammoniakkipitoisuuden nousuun, koska bakteeritoiminta jää tällöin vajaaksi (happipitoisuus alenee, suom. huom.).

Virtausnopeus 5-10 cm/min on osoittautunut optimaaliseksi. Ei kuitenkaan merkitse suuriakaan, saavutetaanko arvoja 2 cm/min tai 18 cm/min. Mukanahan on eh. erilaisia tuntemattomia tekijöitä, joten todellisuudessa suodattimen putkistoissa on todellisuudessa suurempi virtausnopeus. Mutta juuri tästä syystä on tärkeää että laskennallista virtausnopeutta rajoitetaan.

On olemassa monia akvaarioita, joissa virtausnopeus, vedenkiertojen määrä ja sivuseinämä mitat eivät sovi yhteen. Pyrin itse aina hyödyntämään akvaarion koko päätyseinän. Tämä määrää siten pumpun tehon, jolloin en mielelläni alita laskennallista virtausnopeutta 5 cm/min. Mitä enemmän akvaariossa on kasveja, sitä vähemmän tärkeä suodatin on. Siksi tiheissä kasviakvaarioissa voidaan poiketa runsaastikin edellä annetuista ihannearvoista.

alkuun

Mattosuodattimen rakentaminen

Kun nyt lasketaan kaikki arvot, todetaan että tarvitaan huomattavasti suurempia suodatuspinta-aloja kuin normaalisuodattimissa on. "Hamburger mattenfiltterissä" on pystysuora matto noin kahden senttimetrin päässä akvaarion sivulasista. Tuo väli saadaan vaahtomuovin kappaleilla ja/tai muoviputkilla. Välin tarkoitus on "kirkasvesikammio". Jos matto asetettaisiin suoraksi sivulasia vasten, olisi seurauksena virtausta ainoastaan pumpun imun läheisyydessä, ja siellä huomattavasti liian nopeaa. Päämääränä tulee olla tasainen virtaus koko maton pinnan läpi. Vain vähäinen osa pohjamateriaalin pinnan alapuolella jätetään huomiotta.

Valokuvissa on esitetty maton asentaminen.

Alempana olevissa kuvassa on mattosuodattimen kaaviorakenne. Rengas alhaalla on muoviputken tai -letkun pätkä, jonka tarkoitus on pitää matto erillään sivuseinästä.

Maton ja seinämän väli on noin 2 cm. Tämä väli ei saa alittaa 1 cm, jotta voidaan taata tasainen virtaus koko maton läpi. Pumppu on kaaviossa siis maton edessä ja imukupeilla kiinni akvaarion sivuseinässä. Vesi johdetaan letkulla ja/tai putkella takaisin lähelle veden pintaa. Tällöin voidaan säädellä pintavirtauksen tehoa. Tarpeellisia letkuja, putkia ja 90°-kulmia on normaalisti hyvin varustetuissa akvaarioliikkeissä (Saksassa suom. huom.). Jopa letkujen ja putkien väri on akvaarioliikkeissä vihreä. Tarvittava reikä letkulle/putkelle voidaan pistää mattoon tavallisella keittiöveitsellä.

Kun käytetään ilmapumpulla toimivaa mammuttipumppua, on tilanne hieman toinen. Nousuputki on maton takana. Ulostuloputkelle pistetään reikä ylös matoon, ja nousuputkea jatketaan noin 5 cm maton yläpuolelle, jotta kalat eivät pääse tunkeutumaan putkeen. Muutamat lajit nimittäin tekevät sen mielellään. Virtaus suorastaan "hypnotisoi" kaloja ja "imee" ne luokseen. Lämmitin, pH-sondit yms. voidaan piilottaa tähän "kirkasvesi"-tilaan, jossa ne ovat sekä piilossa että suojassa. (Suodattimen toiminnan kannalta on aivan sama, kummalla puolella mattoa pumppu on, kunhan veden virtaussuunta ei muutu: akvaariosta maton läpi "kirkasvesi"-tilaan josta pumppu imee tai työntää sen takaisin, suom. huom.)

?
"Hamburger Mattenfilter" ja kiertovesipumppu

?
"Hamburger Mattenfilter ja mammuttipumppu"

?

Näkymä maton edestä.
Molemmat em. vaihtoehdot
samassa esitettynä

Aluksi uusi matto on sininen. Loistavan sininen väri häviää kuitenkin naamioivaan harmaanvihreään. Ellei näin kuitenkaan tapahdu, voidaan lähteä siitä ettei balteeriflora ole vielä kehittynyt tarpeeksi.

Bakteereille on annettava muutama viikko aikaa (typpibakteerit kasvavat bakteereiksi huomattavan hitaasti, suom. huom.). Erityisesti suuret matot tarvitsevat huomattavasti pitemmän ajan. Mutta kun maton pinta "elää", ei syvemmille kerroksille tapahdu mitään.

Matto voidaan hyvin istuttaa täyteen jaavansammalta. Sammal voidaan tunkea maton ja pumpun väliin (tai pistellä mattoon reikiä, ja tunkea niihin sammalta, suom. huom.). Sammal kasvaa hyvin, kun sen annetaan olla rauhassa. Se voi naamioida koko maton ja pumpun. Jonkun ajan kuluttua voi maton pintaa kehittyä myös tupsuleviä. Niillä ei kuitenkaan ole mitään merkitystä pumpun toiminnan kannalta.

alkuun

Suodattimen hoito

Suodattimen suoranainen hoitaminen ja puhdistaminen, kuten pönttösuodattimissa ei ole tarpeellista (eräs syistä miksi suomentaja ihastui oitis mattosuodattimeen on juuri sen huoltovapaus, suom. huom.) pikemminkin se on haitallista. Vedenvaihtojen yhteydessä voidaan ulkopinnalta varovasti imeä suuremmat roskat pois. Jonkun ajan kuluttua maton taakse muodostuu liejua. Tämän liejun täytyy ehdottomasti antaa olla sellaisenaan, koska se muodostuu pääasiassa nitrifikaatiobakteereista. Näin "hoidettuna" mattosuodatin kestää vuosia. Vasta kun se joskus osoittaa sisäistä kulumista, mikä ilmenee vedenpinnan voimakkaana laskemisena maton takana, täytyy se poistaa ja pestä. Siihen ennen kuin niin pitkällä ollaan kuluu ainakin muutama vuosi.

?
Kaavio maton kasvusta

alkuun

Käyttömahdollisuudet/toimintarajat

Akvaarion laatu ja koko

Mattosuodatin on tarkoitettu makeavesiakvaarioihin. Niihin se sopii muutaman litran killi- ja poikasakvaarioista jopa suuriin yli 1000 litran akvaarioihin. Ratkaisevaa on vain kokonaisvedenkierto tunnissa (1-2 kertaa) ja virtausnopeus (5-10 cm/min). Suurien mattojen stabiiliudesta on huolehdittava. Voidaan jakaa tarvittava pumppausteho useille pumpuille, ja johtaa veden takaisinvirtaus akvaarioon putkituksilla siten ettei synny kuolleita kohtia.

Orgaaninen kuormitus:

Kun orgaaninen kuormitus kasvaa liikaa, ei mattosuodatinkaan enää selviä siitä eikä pysty muuttamaan sitä nitraatiksi. Muodostuu yhä enemmän ammoniakkia ja nitriittiä. Tämä on tunnettua kuitenkin vain äärimmäisen kuormitetusta akvaarioista. Toisaalta mattosuodatin tarvitsee tietyn minimimäärän orgaanista kuormitusta toimiakseen, siis ruokaa ja kalojen ulosteita. Jos sitä tulee liian vähän, vähenee maton lietepitoisuus eikä bakteereita ole riittävästi. Suuri vesimäärä menee suodatin massan läpi sellaisenaan. Myös se voi johtaa ongelmiin.

Kun joitakin aikoja siten ajanpuutteen vuoksi ajoin muutamia killiakvaarioita (jokainen noin 25 litraa) kalattomina, saatoin huomata niissä sinilevien lisääntymistä. Terveessä, asutetussa ja ruokitussa akvaariossa noin käy vain harvoin. Ylipäänsä olen sitä mieltä että stabiili akvaariomiljöö riippuu suodatinlietteestä/liejusta. Mitä enemmän liejua, sitä stabiilimpi akvaario on. Lietettä muodostuu kuitenkin vain orgaanisesta kuormituksesta. Siis liejun tarkoitusperäisen ja kontrolloidun ruokinnan avulla on liejumäärä ensin muodostettava ja stabiloitava. Kypsyneessä mattosuodattimessa tuo lietemäärä on, ja se onkin mattosuodattimen varsinainen tarkoitus.

Kokemukseni perusteella on tarpeellista että akvaariossa on tietty liejumäärä pohjassa ja kasvien väleissä ja että se sinne myös kuuluvana hyväksytään. Normaalisti akvaarioissa tällainen tilanne onkin. Perusteena on että isompia partikkeleita, kuten kasvien ja ruoan jätteitä pitää olla, jotta ne ylipäänsä kulkeutuisivat suodattimeen. Näiden esihajotus tapahtuu olennaiselta osin bakteerien ja muiden mikro-organismien sekä kotiloiden ja pohjaa tonkivien kalojen toimesta. Mikäli tätä esihajotusta ei tapahdu, ei suodatinkaan voi asialle mitään. Se ei siis ole mikään mattosuodattimen erikoisvaatimus.

alkuun

Vaihtoehtoisia rakennustapoja:

Monien mielenkiintoa mattosuodatinta kohtaan häiritsee sen ottama tila. Voin kuitenkin omasta kokemuksestani sanoa että tuo tila on erinomaisen hyvin käytetty (verrattakoon sitä vaikka styrox-betoni-
taustoihin, jotka myös vievät akvaariosta runsaastikin tilaa, mutta joista ei ole esteettisyyden lisäksi muita olennaisia etuja, suom. huom.). Niin kauan kuin akvaariota hoidetaan muilta osin asiallisesti, kuten esimerkiksi kalasto ja ruokinta saavutetaan stabiili ympäristö. Sille pitää myös antaa arvoa. Käsitykseni mukaan tässä kuvattu alkuperäismuoto on varmin pitkäaikaiskäytössä. Maton taivuttamisesta seuraa sisäpuolisten solujen kokoonpuristuminen. Mitä merkitystä sillä on maton toiminnalle on vielä selvittämättä. Ulkoinen matto eri akvaariossa menettää osan eduistaan, koska kuvaan tulevat mukaan erilaiset letkut ja myös imu akvaariossa kohdistuu johonkin tiettyyn paikkaan.

On siis varsin tarkoin harkittava onko vaihtoehtoisista rakennustavoista todellakin vastaavaa hyötyä. Paremmaksi kuin edellä ei mattosuodatinta saa, mutta kylläkin mahdollisesti huonommaksi.

Tilansäästömatto:

Pienimmät akvaarioni ovat noin 5 litran vetoisia valokuvausakvaarioita. Takaseinämällä on tilansäästömatto. Se toimii oikein hyvin.

Ulkoinen mattosuodatin:

? Jotkut akvaristit ovat sijoittaneet mattosuodattimen erilliseen astiaan. Toisin sanoen ulkoisiin mattosuodattimiin. Mikäli akvaarion koko, suodattimen kokonaisläpivirtaus, ja virtausnopeus huomioidaan, ei niitä vastaan ole huomauttamista. Askartelusta innostunut voi konstruoida sen jopa varsinaisen akvaarion alle (vesivahinkoriski! suon huom.)

Peräkkäiset matot:

Mitä usein harkitaan, mutta joka ei toimi, on useampien pienempien mattojen kytkeminen peräkkäin. Tällöin olisi vaadittava yhteispinta-ala helppoa saavuttaa, mutta virtausnopeus olisi liian suuri. Tällä ei ole siis vastaavaa mieltä. Toinen syy olisi että pääasiallinen hajotustoiminta tapahtuu vain maton ulommissa1-2 senttimetreissä. Loppu ei tuo lisää suodatustehokkuutta. Se ei siis hyödytä mitään. matossa täytyy olla riittävästi tulovirtauspintaa.

Taivutettu matto:

?

Matto voidaan taivuttaa myös akvaarion takanurkkaan neljännes- tai puolikaareen. Kiinnitys tapahtuu tällöin akvaariosilikonilla pystysuoraan liimattujen noin 3 cm leveiden lasilistojen väliin, siten että taivutettu siihen sopivasti mahtuu. Maton säde on valittava siten että vaadittava pinta-ala säilyy. Kaari ei toisaalta saa olla liian pieni, sillä matto menee sisäpuolella kasaan, ja suoraan mattoon verrattuna syntyy enemmän virtausvastusta. Missä raja kulloinkin on, riippuu kulloisestakin mattolaadusta ja sen paksuudesta (Ohut noin 3 cm paksu matto taipuu paksua paremmin kaarelle kulmaan, joten voidaan käyttää pienempää sädettä! suom. huom.)

alkuun

Mattosuodattimen historia (Saksassa, suom. huom.)

Mattosuodatin sinänsä on jo vanhempi. Tietääkseni sitä käytettiin 60-luvulla eri kellariviljelyakvaarioissa. Näin etenkin Hampurin alueella (Saksassa, suom. huom.), jossa viljelijät sekä tunsivat toisensa että neuvoivat toisiaan.

Sitten asteli eräs tunnettu akvaariohahmo Hampurissa lavalle. Luonnontieteellisten opintojensa ja syvällisen mielenkiintonsa akvaarion biokemiallisiin reaktioihin perusteella perehtyi hän tuon suodatuksen vaikutustapaan ja hienouksiin. Hän piti aiheesta vuosikausia esitelmiä, mutta mielipiteet jakautuivat. Toisilla sellainen jo oli, toiset luottivat enemmän tekniikkaan. Käsitykset, kuten bio- ja eko- eivät olleet tuolloin vielä kovin levinneitä. Niin kuluivat vuodet.....

Joskus minä pääsin kontaktiin tuon em. akvaristin kanssa. Koska olin tuolloin opiskelijana kroonisessa vararikossa, tuli tuo suodatinlaji sopivasti kohdalle. Se oli erittäin halpa ja yksinkertainen. Optimaalinen toisin sanoen. Rakensin sellaisen, ja pystyin kasvattamaan akvaarioitteni määrää tarvitsematta ostaa kalliita pönttösuodattimia. Vähitellen vakuutuin tuon suodattimen eduista yhä enenevässä määrin. Mutta monet toiset eivät. He rakensivat tekniikkaa ja yrittivät kaikin ihmetäyttein ylittää luonnon. Suuren läpivirtauksen täytyy toki jotain tarjotakin. Moni näkee tuon asian tänäänkin noin.....

Vuodet kuluivat, minä opiskelin ja sain diplomin. Eräs tutkinnon esitelmä oli aiheeltaan "asutusvesitalous". Osuvampi olisi ollut "ulosta ja pissaa". Esitelmien välissä teimme tutustumismatkoja puhdistuslaitoksille. Välillä tuli esille yhä uusia käsitteitä, jotka jo akvaristina tunsin, ja joita sain lisää ystävältäni, joka kemistinä kehitti analyysilaitteistoja mm. vedenkäsittelylaitoksille. Ympyrä sulkeutui vähitellen.

Akvaristiikassa mattosuodatin ei siihen mennessä kuitenkaan ollut levinnyt merkittävästi laajemmalle. Silloin ilmestyi seuraava merkittävä ihminen. VDA:n puheenjohtaja Jochen Matthies (VDA= Verband Deutscher Vereine für Aquarien- und Terrarienkunde eli Saksan akvaario ja terraarioliitto e.V. suom. huom.). Hän huomasi heti että Deters pitäisi tehdä www-sivu VDA:lle. VDA:n piti päästä lopultakin internettiin. Kohteliaasti tartuin toivotun sivun tekoon. Moni ehkä muistaa vielä tuon sivun. Tämä askartelu kiinnosti ja huvitti minua ja surffaamisen seurauksena halusin tehdä omat kotisivut. Sivun, jonka sisältönä eivät olisi pääasiassa kuvat, vaan, josta olisi lukijoille käytännön hyötyä. Mikä olikaan lähempänä kuin kuvata mattosuodatin.

Insinöörinä näkee monet asiat erilailla kuin kemistit ja biologit. Siksipä olenkin tutkinut mattosuodatinta myös teknisesti, ja niinpä syntyivät biologisten näkökantojen huomioinnin lisäksi nykyisin tunnetut laskelmat ja lisäykset.

Edellä esitetyt selvitykset ovat siten myös kahden näkenystavan tuloksia, biologisen ja teknisen. Joka tapauksessa mattosuodatin on yhä enenevässä määrin kotiutunut yleiseen akvaristiikkaan ja on löytänyt tiensä kellaritiloista olohuoneisiin (näin siis Saksassa, suom. huom.).

Monet akvaristit askaroivat mielellään ja yrittävät tehdä mattosuodattimesta toisenlaisen ja pienemmän. Enimmäkseen siitä syystä että se on sinänsä rumannäköinen ja vie tilaa akvaariossa. Itse en olisi niin samaa mieltä. Matto voidaan laittaa akvaarioon hyvinkin optisesti ja sen edut ovat sangen selvät. Ei letkuja, ruokaa poikasille, eikä tukkeutuneita esisuodattimia. Mutta kaikenlainen askartelu sallittakoon, niin kauan kuin täysipintaisen maton läpivirtaus säilyy. On samantekevää, onko mato vaaka- vai pystysuorassa, valossa vai pimeässä, onko pumppu maton edessä vai takana. Juuri se tekee mattosuodattimen niin nerokkaaksi. Niin paljon kuin mietiskeleekin, aina palautuu edellä esitettyihin periaatteisiin.

Tekijän oikeudet ja alkuperäissivu:
http:// www.deters-ing.de /Filtertechnik/Mattenfilter.htm
Tekijänsuojalain perusteella on kaikkinainen kopiointi kielletty, mutta mattosuodatinsivuille saa kernaasti linkittää.

alkuunAlkuun