.Las bacterias, como todos los seres vivos, tienen un desarrollo óptimo si disponen de las condiciones adecuadas para su desarrollo, sobre todo de la temperatura, la oxigenación y la alimentación adecuada.Las Nitrosomonas son las encargadas de convertir el amoníaco (NH3) y el amonio (NH4+) producido por los peces en nitritos (NO2-), menos tóxicos. Las aeromonas se alimentan de nitritos y tienen como excrección a los nitratos (NO3-), que son mucho menos tóxicos para los peces y sirven de alimento a las plantas.
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El presente experimento pretende mejorar la filtración biológica haciendo un control y un seguimiento del proceso de alimentación de las bacterias nitrificantes encargadas de digerir las sustancias nocivas producidas por los peces. Manteniendo una temperatura de unos 20-22 ºC y oxigenación del agua elevada se trata de alimentar a las bacterias del filtro con cationes amonio procedentes del cloruro amónico y, en su caso aniones nitrito procedentes del nitrito sódico.
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Material y métodos:
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Dispongo de un tanque redondo de 1,60 m de diámetro de poliéster reforzado con fibra de vidrio con unos 2000 litros de capacidad, de él sale un sifón de 110 mm a un bidón de polietileno de 200 litros donde se encuentra el sistema de filtración.
La fuente de energía tanto para la recirculación del agua como para la aireación del tanque es una bomba aireadora Secoh de 40w, con un rendimiento de unos 60 l/min.
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Los test disponibles son de dos marcas distintas, Merch y Aquarium Pharmaceuticals. He realizado comprobaciones secuenciales para comprobar la exactitud de los datos. Es de destacar que los test no funcionan con concentraciones elevadas de amonio, curiosamente con amoniaco puro comercial el test arroja valor cero. Para concentraciones bajas las dos marcas empleadas han arrojado resultados idénticos.
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Test disponibles Mediciones de amonio Evolución de los nitritos
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Las mediciones y datos han sido los siguientes:
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  • En fecha 1 de febrero llené un tanque de 2000 litros con agua del grifo procedente del Canal de Isabel II con cloramina T en vez de cloro como aditivo. Mantuve el agua sin filtración y con aireación durante diez días para que desapareciera la letalidad de la citada cloramina. El tanque se encuentra perfectamente aislado para que el gasto energético no sea elevado.
  • El día 11 de febrero instalé un filtro con unos 50 litros de kaldnes estático que había estado maduro pero llevaba dos meses fuera del agua y unos 25 litros de beads fluidificados nuevos. La recirculación aproximada es de tres veces a la hora (unos 6000 l/h), las mediciones en ese momento tanto de amoníaco como de nitrito estaban a cero. La temperatura del agua era de 12ºC y comenzó a elevarse gracias a un calentador de 1000w. El filtro funcionó bien durante tres días en que apareció una mínima cantidad de nitritos en las mediciones.
  • El día 14 de febrero eché 6 g de cloruto amónico subiendo el amoníaco a 2 ppm y los nitritos a 0,15 ppm
  • El 15 de febrero a las 8 de la mañana había 0,5 ppm de amoníaco y 0, 25 de nitritos. Echo 4 g de cloruro amónico. Y se queda con 3 ppm de amoníaco y 0,25 de nitritos
  • El 16 de febrero a las 8 d ela mañana había 1ppm de NH4+ y 0,3 de NO2-, añado al agua 4 g de cloruro amónico y queda con 3 ppm de amoniaco y 0,3 de nitritos
  • El 17 a las 8 de la mañana había 1ppm de NH4+ y 1 de NO2-, añado al agua 4 g de cloruro amónico y queda con 3 ppm de amoniaco y 1 ppm de nitritos.
  • El 18 de febrero a las 8 de la mañana hay 0,5 de amonio y 2 de nitritos. Añado 4g de NH4Cl y sube el amonio a 3 ppm, a las 16 horas ya había bajado a 0,5 ppm el amonio pero subido a 3 los nitritos. Añado 8 g de NH4Cl, sube el amonio a 3 y a las 23 horas ya ha bajado a 1 pero los nitritos han subido a 4. Añado 16 g de NH4Cl, y sube el amonio otra vez a 3 ppm
  • El 19 de febrero ha bajado a 1 ppm.
  • El 20 de febrero añado 16 g de NH4Cl y sube a 3 ppm, los nitritos están en 4 ppm.
  • Los días 21, 22, 23 y 24 de febrero no añado nada y tanto el amonio como los nitritos van disminuyendo hasta que las mediciones son cero.
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Dia y hora
Temp.
Acciones
Amonio
Nitritos
11 febrero a las 8 horas
12ºC
0,0
0
12 febrero a las 8 horas
14ºC
0,0
0,0
13 febrero a las 8 horas
14ºC
0,0
0,1
14 febrero a las 8 horas
16ºC
0,0
0,15
Añado 6 g de Cl NH4
14 febrero a las 8,30 horas
2
0,15
15 febrero a las 8 horas
18ºC
0,5
0,25
Añado 4 g de Cl NH4
15 febrero a las 8,30 horas
3
0,25
16 febrero a las 8 horas
19ºC
1
0,40
16 febrero a las 8,30 horas
3
0,40
17 febrero a las 8 horas
20ºC
1
1
Añado 4 g de Cl NH4
17 febrero a las 8,30 horas
20ºC
3
1
17 febrero a las 15 horas
20ºC
1
1
17 febrero a las 23 horas
20ºC
0,25
1,5
Añado 4 g de Cl NH4
Sube a 3
18 febrero a las 8 horas
20ºC
0,5
2
Añado 4 g de Cl NH4
Sube a 3
18 febrero a las 16 horas
20ºC
0,5
3
Añado 8 g de Cl NH4
Sube a 3
18 febrero a las 23 horas
20ºC
1
4
19
Añado 16 g de Cl NH4
Sube a 3
4
20
20ºC
1
20
Añado 16 g de Cl NH4
Sube a 3
4
21
18ºC
nada
2
2
22
16ºC
nada
2
1
23
18ºC
nada
1
0,25
24
20ºC
nada
1
0
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Conclusiones:
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Una conclusión parece clara: Si es posible alimentar y reproducir a las bacterias usando directamente sustancias químicas, evitando por tanto los problemas de filtración mecánica de la materia orgánica.
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El amonio ha ido bajando claramente de forma que las bacterias han sido capaces de eliminar aproximadamente 2 ppm en 12 horas.
Con respecto a los nitritos las concentraciones han sido elevadas (4 ppm) durante los días en que se ha añadido 16 g de cloruro amónico, pero en las primeras 24 horas en que no se ha añadido nada los nitritos han empezado a bajar claramente hasta desaparecer en tres días. Evidentemente no ha sido preciso añadir nitritos para alimentar a las bacterias ya que se han producido de forma natural al ser residuo de las Nitrosomonas sp.
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Se me ocurren algunas preguntas:
¿Será preferible añadir directamente amoníaco líquido en vez de cloruro amónico? (el amoníaco (NH3) es un gas pero comercialmente se vende disuelto en agua)
¿Será factible madurar durante el invierno gran cantidad de kaldnes en un tanque para su uso en las primeras semanas de la primavera en el estanque?
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Posibles lineas de seguimiento:
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.Conversaciones posteriores con técnicos especialistas de la empresa inventora y fabricante de k1 me han indicado que ellos también tienen dificultades para crear biolfilm en el sustrato si el agua residual tiene bajas concentraciones de amonio. Consideran que el proceso de desarrollo de las bacterias nitrificantes es mucho más rápido con concentraciones de 30-40 ppm…. Y lo hacen añadiendo directamente amoníaco de la botella.

Para medir de alguna manera la carga bacteriana de nitrosomonas y de nitrobacter he diseñado un sistema en versión mini con todos los volúmenes proporcionados a un estanque de tamaño grande.

Consiste en un cubo que se mantiene a 20ºC bien sumergido en el tanque con agua a esa temperatura. En el cubo hay 10 litros de agua del estanque con 500 cc de kaldnes flotante. En un lateral del cubo se instala un tubo aireador con muy poco volumen de aire, esto hará que el agua se mantenga oxigenada y en recirculación a través del kaldnes mediante la corriente de convección que genera el aire. La medición inicial es de 3 ppm de Amonio y 4 ppm de Nitritos. Comprobaré su evolución.
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Los datos de su evolución han sido los siguientes:
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Cubo nº1 con 10 litros de agua y 500 cc (5%) de beads inmaduros:
Partiendo de 3 ppm se ha reducido a 2 ppm en 48 horas pero no ha seguido evolucionando hasta hacer desaparecer el amonio.
Cubo nº 2 con 10 litros de agua y 500 cc de kaldnes totalmente nuevo:
Partiendo de 3 ppm se ha reducido ligeramente pero casi de forma inapreciable.
Cubo nº 3 con 10 litros de agua y 500 cc de kaldnes maduro.
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Partiendo de 3 ppm en 48 horas la reducción ha sido notable hasta casi hacer desaparecer el amonio (0,25 ppm).
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Lo descrito anteriormente debe ser repetido varias ocasiones hasta comprobar adecuadamente los problemas planteados. Durante el verano de 2008 he realizado unos experimentos más exhaustivos que completan los anteriores.
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Cubo nº1.- Beads inmaduros Cubo nº 2.- Kaldnes nuevos Cubo nº 2.- Kaldnes maduros
mediciones de amonio Mediciones amonio y nitritos Vista durante el proceso
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