Akvariefilter

Akvariefilter er en kritisk bestanddel i akvarier, både ferskvanns- og saltvannsakvarier. Et akvariefilter fjerner partikler i vannet og bryter ned biologiske avfallsprodukter fra akvariet. Filteret dimensjoneres etter akvariets størrelse og hvilke organismer det inneholder. Man skiller mellom mekanisk, biologisk og kjemisk filtrering. Desinfeksjon med ultrafiolett stråling regnes også som filtrering.
I akvarier hvor plantene dominerer, er det i hvert fall i teorien mulig å oppnå en biologisk likevekt og unngå behovet for filtrering. Dette forutsetter imidlertid at akvariet er godt beplantet og har god plantevekst, rommer flere hundre liter, og inneholder ytterst få og små fisk.

Mekanisk filtrering

Mekanisk filtrering fjerner partikler fra vannet. Dette kan være rester av fôr, avføring eller plantemateriale. Ved å bruke et porøst eller finmasket materiale som vannet passerer igjennom får man fjernet partikler som ligger i vannet. Det er mulig å fange ulike partikkelstørrelser ved å ha ulike mekaniske filter, og det er mulig å sette dette opp i lag, f.eks. fange store partikler før et finmasket filter tar små partikler. Dette øker kapasiteten og gjør at det tar lengre tid før filteret går tett.
Mekaniske filtermaterialer deles inn i størrelsen på porene, som forteller hvor store partikler som får lov til å passere. Ofte brukes PPI (antall porer per tomme), hvor 20 PPI beskriver et relativt finmasket materiale, mens 10 PPI tilsvarer større porer.
Når et mekanisk filter har blitt «kjørt inn», har filtermaterialet blitt befestet av nyttige bakterier som bryter ned partikler og kjemikalier i en biologisk prosess. Dermed får mekaniske filter også en biologisk filtereffekt etter en tid.

Biologisk filtrering

I motsetning til mekanisk filtrering, baserer biologisk filtrering seg primært på bakteriell nedbrytning av hovedsakelig nitrogenforbindelser, som ammonium og nitritt. Sluttproduktet er oppløst nitrat som normalt bare kan fjernes ved jevnlige vannbytter. Nitrat er et mindre skadelig produkt enn ammonium og nitritt, så det er positivt å ha en så stor biomasse (mengde bakterier) som mulig.
Den biologiske filtreringen er svært viktig for at organismene i akvariet skal trives. Kjemisk forurensning er normalt ikke et problem i akvarier, og de aller fleste organismer tolererer uklart vann. Biologiske avfallsstoffer har derimot en tendens til å hope seg opp i det lukkede systemet, noe de færreste arter er tilpasset fra naturens side.
Siden biologiske filtere er laget av en mengde levende vesen, så er de avhengig av å få tilført nok næring. Næringsgrunnlaget er dermed med på å bestemme hvor mye bakterier som har livsgrunnlag i filtermaterialet. Andre ting å passe på er riktig temperatur og tilgang til oksygen, ellers er det fare for at bakteriekolonien blir svekket.

Aerobe og anaerobe bakterier

Man kan dele bakteriene som finnes i et biologisk filter i to grupper: aerobe og anaerobe bakterier. I de fleste akvariefiltre dominerer de aerobe bakteriene så lenge pumpen fører vann med oksygenrikt vann igjennom. Hvis denne prosessen stopper opp, f.eks. ved lengre strømbrudd, kan disse bakteriene dø ut i hopetall, og man vil få en rask opphopning av avfallsstoffer og en oppblomstring av anaerobe bakterier. Hvis strømmen deretter kommer tilbake uten at noen har tatt seg av filteret, pumpes denne uheldige blandingen inn i akvariet, noe som i sin tur kan ta livet av fisk og annet.
Det finnes imidlertid filtre som er laget for at anaerobe bakterier skal etablere en stabil koloni og slik rense vannet. Valget av filtermedia bestemmer til stor del hvilken type bakterie som vil lage kolonier i filtermassen. F.eks. i noen rør som er laget for å hindre rask gjennomstrømming av vann, vil oksygen være en mangelvare og de anaerobe bakteriene vil trives godt.

Syklus

De fleste akvariefiltre baserer seg på aerobe bakterier. Først bryter bakterier fra gruppen Nitrosomonas ammoniakk/ammonium ned til nitritt. Nitritten blir brutt videre ned til nitrat av bakterier fra Nitrospira-slekten. Man trodde tidligere at bakterier fra gruppen Nitrobacter sto for dette, og mange kommersielle produkter for hurtig oppstart av akvarier inneholder fortsatt Nitrobacter. Disse bakteriene bryter også ned nitritt til nitrat, men i etablerte akvarier finnes de i veldig små mengder. En ofte anbefalt metode for oppstart av akvariefiltre er derfor å unngå kommersielle produkter og heller overføre detritus fra et filter hvor stabile og livskraftige bakteriekulturer allerede er etablert, og bruke dette som startkultur i det nye filteret.

Kjemisk filtrering

Med kjemisk filter mener man stort sett aktivt kull som fjerner skadelige kjemiske substanser som tungmetaller og rester etter medisinering. Det er også mulig å filtrere med torvsubstanser for å endre egenskapene til vannet. Med torv kan pH-verdien senkes til et sted rundt 6, ofte med den bivirkningen at vannet får en mørkerød jordfarge som mange akvarister setter pris på. Filtrering med torv gjøres for å etterligne spesielle biotoper med surt vann.
Andre mer spesielle kjemiske filtermaterialer kan være antifosfat og nitratmedier.

Ultrafiolett desinfeksjon

Man kan desinfisere vannet ved å la det renne gjennom et såkalt UV-filter. Her bestråles vannet med ultrafiolett stråling, vanligvis fra et spesielt lysrør. Dette tar livet av de aller fleste mikroorganismene som svever i vannet.

Filtermaterialer

Flere materialer passer som filtermateriale for akvarium. Syntetisk vatt, kjent som filtervatt, samt porøse plastsvamper («blåsvamp») brukes ofte til mekanisk filtrering. Blåsvampen gir også noe biologisk filtrering, da den har en relativt stor overflate som bakterier kan feste seg til. Materialer med stort overflateareal passer best til biologisk filtrering.

Innvendige og utvendige filtre

I akvaristikken skiller man mellom utvendige og innvendige filtre. Som navnene antyder, sitter et innvendig filter inni akvariet, mens et utvendig filter står utenfor og er forbundet med akvariet med slanger, oftest av plast eller silikon. Innvendige filtre er små og vanligvis enkle å sette opp, men har sjelden like stor kapasitet som utvendige filtre, og kan være noe mer grisete å rense.
Siden utvendige filtre ikke stjeler plass inne i akvariet, er disse ofte mye større. Hvis man ikke fester pakningene ordentlig, kan det utvendige filteret begynne å lekke ved strømstans, da pumpen ikke lenger danner undertrykk i filteret. Til tross for denne ulempen, er det utvendige filteret et klart førstevalg på grunn av sin overlegne kapasitet.

Sumpfilter

Til akvarier med ekstra stort behov for filtrering av vannet, benyttes ofte en type utvendige filter som kalles sumpfilter, eller bare «sump» (se pumpesump). Dette består gjerne av et ekstra akvarium som har 10-100 % av volumet til hovedakvariet, og som kan plasseres skjult. Sumpfilteret kan fylles med de filtertypene man ønsker, f.eks. en blanding av biologiske, kjemiske og mekaniske filtermaterialer. Hvis sumpen er plassert slik at vannivået er ulikt nivået i hovedakvariet, er det nødvendig med et overrenningssystem i en eller annen form for å hindre oversvømmelse. Sumpfilter plasseres ofte skjult under hovedakvariet, og overrenning er da uunnværlig.
Fordelen med sumpfiltrering er høy filterkapasitet og at vanngjennomstrømmingen ikke blir dårligere over lang tid. Det er mulig for sumpfilter å stå i et år eller mer uten vedlikehold. Skal man sammenligne med innvendige og utvendige filter, må et innvendig filter vedlikeholdes ofte, mens et utvendig filter kan stå i noen måneder uten vedlikehold. Sumpfilter er dermed ønskelig for de som ønsker et stabilt og effektivt filter, og samtidig ha lengre perioder uten nødvendig vedlikehold.
En annen fordel med sumpfilter er at den totale vannmengden øker. Det er dermed lettere å unngå svingninger i vannverdiene (f.eks. temperatur eller pH). Ofte er det vanskeligere å holde små akvarier enn større, fordi den kjemiske balansen kan endre seg raskere i et mindre vannvolum. En sump som øker det totale vannvolumet betraktelig, vil redusere eller eliminere dette problemet.