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Biopellets, a Mídia do Futuro

Quando o assunto é filtragem biológica de aquários as mídias de cerâmica dominaram o mercado por muitos anos, substituíram os bioballs com muito mais simplicidade e eficiência. Porém, a futuro já não é das mídias inertes e sim das mídias biodegradáveis. 

Os biopellets são mídias de polímeros naturais e/ou sintéticos cujas bactérias nitrificantes heterotróficas utilizam como fonte de energia e usam o nitrogênio (amônia e nitrato) e fósforo (fosfato) para construírem suas células. As bactérias heterotróficas crescem muito mais rápido que as bactérias autotróficas, consumindo assim nutrientes mais rapidamente.

Os tratamentos que colocam açúcar, vinagre ou vodca no aquário funcionam pelo mesmo princípio, o de fornecer carbono orgânico para as bactérias. A diferença é que no biopellets o carbono é facilmente controlado, você consegue tirar se estiver em excesso, o que você não consegue com os outros processos.


Um uso das micro-organismos heterotróficos nitrificantes é o sistema de bioflocos, muito utilizado em criações de camarão. Esse sistema é inviável para aquário porque as colônias de bactérias no sistema de bioflocos ficam suspensas na água e não imobilizados num filtro ou num reator, logo a água fica extremamente suja como na foto abaixo.

fonte: http://empreendendoaquicultura.blogspot.com.br/

Um dado interessante é que existem bactérias produzem polímeros em volta de suas colônias. As próprias bactérias nitrificantes autotróficas se envolvem em uma camada de polímeros que serve para se proteger do meio e servem também como alimento para outras bactérias heterotróficas. Algumas bactérias heterotróficas produzem os polímeros como uma reserva de alimentos. Em alguns reatores de tratamento de esgotos essas colônias envoltas de polímeros passam de 1mm de diâmetro. 


Os biopellets surgiram há pouco tempo como alternativa para remover fosfatos e nitratos dos aquários marinhos e a cada dia que passa vão sendo descobertas novas vantagens desse tipo de mídia filtrante. Uma dessas descobertas é a da capacidade dessas bactérias de removerem amônia também.


Já falamos muito sobre as bactérias nitrificantes autotróficas, mas pouco se sabe das bactérias nitrificantes heterotróficas.


As bactérias nitrificantes heterotróficas utilizam uma fonte de carbono orgânico como fonte de energia e utilizam amônia + oxigênio ou nitrato como agente oxidante. O resultado dessa reação de produção de energia é nitrogênio gasoso, ou seja, raramente há a formação de nitrito.


Uma coisa que pouca gente sabe é que além das bactérias existem outros micro-organismos heterotróficos nitrificantes. Os fungos Aspergillus são exemplos de fungos nitrificantes.


Funcionamento dos biopellets


Diferente dos outros sistemas de carbono orgânico, os biopellets precisam serem usados em um filtro. Os filtros fluidizados possuem um melhor resultado que os filtros canister. Isso é um custo adicional que tem se mostrado extremamente válido.  O uso de um reator permite um melhor aproveitamento em um espaço pequeno, logo atende todo mundo que dispõe de pouco espaço no seu sistema.


A quantidade de biopellets usados depende do volume do aquário e da marca do biopellets. Como é um sistema biológico, as condições ambientais determinam a eficiência na remoção de nitrato e fosfato do aquário.


A indicação é começar com cerca de metade do indicado e ir monitorando os resultados. Se estiver de acordo com o desejado, é só manter. Se estiver insuficiente, é só acrescentar. Se estiver em excesso, só retirar.


Até então, foi explicado como as bactérias consomem o nitrogênio (amônio ou nitrato) e o fósforo (fosfatos) da água e o carbono orgânico (biopellets), mas ainda não foi explicado como estes são removidos do sistema.

Quando o carbono orgânico não está dissolvido na água, há menos risco da água se tornar turva e de crescer colônias de micro-organismos indesejados no aquário.

A remoção desses compostos do sistema é feita pela remoção dessas bactérias que é feita, em aquários marinhos, de maneira simples e eficiente pelo skimmer. Por isso, portanto, é necessário que o skimmer seja de boa qualidade e corretamente dimensionado.


Em aquários de água doce é preciso que o sistema de filtragem física seja apropriado para que não haja acúmulo de micro-organismos na água, causando um aumento na turbidez da água do aquário.


Reatores de biopellets


Os reatores de biopellets fluidizados são feitos de forma que haja o melhor aproveitamento num menor volume possível. Para tanto é preciso que o tamanho e a bomba sejam adequados para o tipo de biopellets e aquário. Os aquários de água doce, por ter uma água com uma densidade menor que os aquários de água salgada, acabam precisando de um sistema um pouco diferente dos aquários de água salgada.

O maior problema que eu vejo com os reatores de biopellets é que são transparentes. E a maioria das pessoas preferem transparente para que vejam a fluidização do biopellets, porém o reator transparente permite a entrada de luz que é prejudicial às bactérias nitrificantes, mesmo as heterotróficas. Para um melhor funcionamento dos reatores, é indicado que eles sejam opacos (não permitam a passagem de luz) ou que os reatores transparentes fiquem em ambientes completamente escuros.


Dúvidas e questões frequentes


1) Os biopellets favorecem o crescimento de algas e cianobactérias?

Os biopellets não possuem nenhuma relação com o aparecimento de algas ou cianobactérias no sistema. Os biopellets são feitos de polímeros não solúveis em água o que faz com que estes não se espalhem pelo aquário. Essa é a maior vantagem do biopellets em relação aos outros sistemas que usam carbono orgânico.


2) Os pellets não diminuem de tamanho

Se os biopellets não diminuem de tamanho é porque não está ocorrendo a biodegradação deles. Isso pode ocorrer por falta de nutrientes, exposição excessiva a luz ou porque ainda não foi colonizado pelos micro-organismos capazes de degradá-los. Nem todas as bactérias conseguem decompor polímeros.


3) O skimmer está espumando demais, tem algo de errado?

Na verdade, não há nada de errado. O skimmer está tirando as bactérias da coluna d'água e junto com elas o nitrogênio e fósforo.


Prós do uso de biopellets


  1. Promove uma excelente remoção de nitrato e fosfato além de contribuir com a remoção de amônia sem a produção de nitrito.

  2. Fácil adição ou remoção da quantidade de carbono orgânico no sistem

  3. Funciona em um espaço muito menor que os sistemas usais para remover nitrato e fosfato como o reator de enxofre, por exemplo.

  4. Tem bom funcionamento em águas ácidas.


Contras do uso de biopellets


  1. Custo maior de instalação do sistema devido ao reator.

  2. Custo de reposição das mídias

  3. Necessita de um sistema de filtragem física bem montado. 


Foi pensando nos contra usuais dos biopellets que a Aquários Sobrinho está desenvolvendo linhas diversas de biopellets e reatores funcionais e mais em conta que os comerciais importados. 


Conheça um pouco mais sobre o sistema de bioflocos nesse link

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