Il filtro, cuore dell'acquario d'acqua dolce.
In questo articolo cercheremo di comprendere (per quanto possibile visto che come in molti altri casi che riguardano la "vita" non tutto è stato spiegato), le basi di funzionamento dell'accessorio, analizzando quanto avviene al suo interno e descrivendone le tipologie più diffuse e le relative possibili disposizioni dei materiali filtranti.

Fughiamo subito un dubbio, o meglio un'errata convinzione: quelle coreografiche colonnine di bolle che l'iconografia comune, televisiva o meno, ci mostra quando compare un acquario e che scaturiscono così spesso dall'immancabile quanto improbabile anfora d'epoca Classica oppure dal bauletto del tesoro o dal casco del palombaro o qual'altra estemporanea presenza NON ESCONO DAL FILTRO ma provengono da tutt'altro tipo d'apparato, l'areatore. Una voltas veniva spessissimo usato negli acquari, essendo radicata la convinzione che il valore primo da garantire fosse l'arricchimento d'ossigeno nell'acqua... oggi si sa che lo scambio aria-acqua persente sulla superficie della vasca è normalmente più che sufficiente, quindi si utilizzano altri tipi di apparecchiature (per l'appunto i filtri) che non si limitano ad insufflare aria tramite una pompa ma aspirano l'acqua, la fanno passare attraverso una serie di materiali e poi la reimmettono in vasca. A che servono dunque?
Come sempre è bene fare, partiamo dalla natura che genera ambienti ben più "funzionanti" di quelli che mai riusciremo a riprodurre noi poveri acquariofili: se in qualunque parte del mondo si crea un ecosistema composto da organismi viventi vegetali ed animali che vivono più o meno in simbiosi significa che le condizioni per la vita si sono create autonomamente...cosa che mai succederà in un acquario se non limitatamente a forme algali e microrganismi animali.
La natura ci mette decenni (se va bene) a creare tutto questo, noi dobbiamo farlo in brevissimo tempo e quindi occorre "simulare" il "motore" che fa girare un ecosistema già avviato e funzionante.
Ciò presume in primo luogo di  utilizzare un qualcosa che permetta di eliminare (o meglio, trasformare) i composti chimici nocivi che inevitabilmente tenderanno  ad accumularsi nelle nostre vasche in maniera direttamente proporzionale al numero ed alla dimensione delle creature animali ospitate (carico organico) ed inversamente proporzionale alle dimensioni della vasca ed alla quantità di organismi vegetali in essa contenuti. In natura, ciò avviene in gran parte tramite il continuo ricambio d'acqua, che oltre alla "pulizia", provvede anche all'apporto di nutrienti sia per gli animali che per i vegetali... è vero che esistono anche eccezioni, ci sono stagni ridotti in dimensioni e ricambio, ma la natura anche qui non sgarra: riduce il numero delle forme di vita "inquinanti" fino a raggiungere comunque l'equilibrio anche con scarsi o nulli ricambi dovuti magari alle sole precipitazioni o a piccole falde sommerse.


Abbiamo parlato di accumuli dannosi in vasca, è quindi inevitabile a questo punto qualche cenno su nozioni chimiche molto semplificate la cui comprensione è fondamentale per chi si accinga a percorrere la via dell'acquario. Circa i filtri più comunemente inseriti nelle vasche d'acqua dolce, queste nozioni riguardano quello che è chiamato "il ciclo dell'azoto"

Un pò di chimica (davvero poca niente paura)



Osservando l'illustrazione ci rendiamo conto di come sia più corretto parlare di "sistema filtrante" più che di "filtro" in senso lato in un acquario d'acqua dolce visti i tanti attori del processo. Ovviamente quanto illustrato è assolutamente schematico e non ha nessuna pretesa scientifica, mi perdonino quindi i Chimici. Riassume però il processo che avviene in vasca riguardo alla trasformazione delle sostanze azotate (composti dell'azoto con altri elementi) che ovviamente non è il caso di descrivere o anche elencare qui ma che per comodità chiameremo composti primari. Dette sostanze, fra le quali primeggia l'urea, generano a loro volta altri composti assai dannosi per le specie animali che ospitiamo... ricordiamoci le principali che sono Ione Ammonio ed, ancor peggio, l'Ammoniaca. Se lasciassimo che tali composti s'accumulassero in vasca, i nostri pinnuti andrebbero in fretta incontro ad una fine tutt'altro che piacevole. Gli alleati che ci aiutano nello smaltimento (o meglio nella trasformazione) di questi composti in altri, via via meno velenosi sono una serie di Batteri, fra i quali ricorderemo i più noti: Nitrosomonas e Nitrobacter. Tali batteri, iniziano a colonizzare la vasca sin dal suo riempimento e si "nutrono" dei composti di cui abbiamo parlato. Ovviamente, l'entità della loro presenza è proporzionale alla quantità di "cibo" di cui essi possono disporre e dalla possibilità che hanno di "trovar casa", cioè di scovare superfici idonee al loro attecchimento. Allestendo una vasca, se contenssimo il numero dei "portatori" di sostanze inquinanti elencati in figura (principalmente i pesci) fino quasi ad azzerarne il numero se il volume d'acqua fosse ridotto, potremmo anche cavarcela fidando sui batteri insediati nel substrato di fondo (ghiaino, fondi fertili, sabbia, ecc.) sugli arredi, sui vetri e su ogni superficie disponibile... come per altro avviene in natura. Dovendo invece creare un sistema chiuso e comunque più affollato di qualunque realtà naturale, provvediamo con la sezione detta Biologica del filtro che altro non è se non uno o più "scomparti" attraverso i quali l'acqua passa forzatamente grazie all'uso di una pompa. In tali scomparti, sono presenti supporti porosi la cui superficie, a parità di volume occupato, è assolutamente maggiore che in qualunque altro oggetto in vasca. La circolazione forzata dell'acqua permette poi di far si che i "nutrienti" giungano a contatto con le colonie batteriche che li trasformano. Ricordandoci che quelli che per loro sono nutrienti, per i pesci sono veleni, possiamo capire quanto utili siano questi esserini.
I supporti biologici di cui stiamo parlando assumono forme e dimensioni diverse e sono venduti nei negozi d'acquari in svariate confezioni, più o meno costose a seconda della loro efficacia(superficie colonizzabile)e purtroppo, a volte, anche delle griffe:i più diffusi sono quelli chiamati "cannolicchi" e si presentano come dei piccoli cilindri cavi simili a maccheroncini, ma esistono anche molte altre forme più o meno efficaci come le sferette, tipiche della marca Eheim, le Bio-balls in materiale polimerico ecc.
Nella trattazione, abbiamo fin qui (volutamente)trascurato alcuni componenti che non mancano quasi mai nei filtri e più precisamente quelli che sono detti supporti meccanici, vale a dire filati sintetici o spugne che trattengono le particelle all'ingresso del percorso filtrante. Lo abbiamo fatto per mettere l'accento su quella che è la funzione più importante dei filtri nelle vasche non di sole piante (le più diffuse), cioè la depurazione dell'acqua dai composti nocivi...però è senz'altro da mettere in evidenza anche quest'altro ruolo, senza dimenticare che anche in questi materiali si insediano gli amici batteri....ricordiamoci quindi d'evitare sempre di sciacquarli quando non si renda necessario a fronte di una riduzione del flusso troppo pronunciata a causa del loro intasamento. Nel caso fosse proprio indispensabile, sciacquiamoli sempre in un secchio contenente l'acqua sulla quale agisce il filtro, magari sfruttando il momento del cambio. I materiali generalmente utilizzati sono il Perlon(una specie di lana sintetica spesso erroneamente detta lana di roccia) come prima barriera e spugne sempre sintetiche ma a grana media come seconda barriera.
Abbiamo parlato di trasformazioni nella sezione biologica,ma  cosa comportano?
All'interno del filtro le colonie di batteri di cui abbiamo parlato trasformano i composti azotati dapprima in nitriti (NO2) grazie ai batteri Nitrosomonas e poi in nitrati (NO3) grazie ai batteri Nitrobacter. I nitrati non sono più riducibili dai normali filtri, tendono di conseguenza ad accumularsi in acquario. L'unico sistema per tenerli sotto controllo è quello di effettuare regolari cambi parziali d'acqua nella misura indicativa del 10-20 % alla settimana o in percentuale maggiore (20-30%) bisettimanalmente e di coltivare piante a crescita veloce che assimilano molti nutrienti per unità di tempo come per l'appunto nitrati e fosfati e altri elementi soggetti ad accumulo.
Non entriamo nello specifico della coltivazione delle piante acquatiche trattandosi di argomenti che affronteremo in altri articoli.....consigliamo solo di documentarsi sui tassi di crescita da noi appena citati.
Come funzionano i filtri?

 

Sezione di un filtro "all'italiana" completo

Come abbiamo visto, la funzione principale del filtro è quella di "depurare" l'acqua dagli inquinanti prodotti dai pesci (feci e urine) e da materia organica in decomposizione. Al suo interno colonie di batteri decompongono le sostanze inquinanti organiche in composti meno pericolosi per la salute dei nostri pesci. Diciamo "meno pericolosi" perchè il prodotto finale della decomposizione sono i nitrati che tanto assillano molti acquariofili.
Vediamo nel dettaglio cosa succede nel classico filtro interno detto "all'italiana": l'acqua attraversa, risucchiata dalla forza aspirante della pompa, vari scomparti. Normalmente nel primo viene incorporato un termoriscaldatore elettrico che si accende e si spegne in automatico comandato da un termostato; la sua funzione è quella di mantenere COSTANTEMENTE le temperatura a livelli ideali per i nostri pesci (a seconda delle specie ogni tipo di pesce ha le sue esigenze in termini di temperatura e valori dell'acqua, ricordiamoci sempre di informarci delle loro esigenze PRIMA di acquistarli.)
Nel secondo vano, dall'alto verso il basso, l'acqua deve incontrare una speciale ovatta filtrante (perlon) che serve per trattenere le particelle più grossolane di sporco; questa ovatta è ovviamente lavabile (in acqua usata nell'acquario) e/o sostituibile al bisogno ed è l'unica parte dei materiali filtranti che toccheremo. Si consiglia sempre di porla a strati in modo da sostituirne sempre solo uno strato per volta mantenendo così il più possibile la flora batterica del filtro.
Sotto l'ovatta si posizionano dei materiali porosi (spugna) in maniera da permettere un buon insediamento dei batteri all' interno della porosità. Poi troviamo i veri e propri supporti biologici, a questo scopo il mercato offre varie soluzioni, la più classica sono i cosiddetti "cannolicchi" ai quali abbiamo già accennato, i tubetti in materiale ceramico che permettono una buona circolazione dell'acqua  contemporaneamente offrono una superficie di insediamento per i batteri più ampia possibile.
Nell'ultimo degli scomparti, proprio sotto la pompa, possono trovare spazio materiali filtranti temporanei, come per esempio i cosiddetti "carboni attivi", che hanno la capacità di trattenere (adsorbire) diverse sostanze chimiche, fra le quali degni di nota sono i medicinali quando non più necessari (dopo un'eventuale cura).

Da rimarcare è la natura TEMPORANEA della presenza di questi supporti filtranti: devono permanere fintanto che sono necessari e poi vanno rimossi, anche perchè la loro efficacia è limitata nel tempo(circa una quindicina di giorni), poi diventano inutili se non dannosi.

Altri tipi di materiali che s'usa talvolta inserire in questo scomparto sono le resine anti-nitrati quando si giunga al fondo del barile nel controllo degli stessi con altri mezzi (non dovrebbe mai accadere: n.d.r.)
Tutti quei materiali filtranti che non abbiano una capacità aggregante e tendano quindi a disperdersi o polverizzarsi all'interno del filtro vanno ovviamente inseriti in appositi contenitori permeabili dentro i quali sono commercializzati.
Buona norma è inserire i cannolicchi in un filo da lenza, a mò di collana, in maniera da poterli estrarre tutti assieme nel caso di pulizie straordinarie, peraltro da evitare il più possibile come già specificato. Alternativamente li si può mettere in una rete a maglia sufficientemente stretta da non farli uscire.
Se comunque si rendesse necessario estrarre i supporti biologici dal filtro e quindi dall'acqua, a meno che la loro permanenza all'asciutto si riduca a pochi minuti, è assolutamente necessario porli in un contenitore pieno d'acqua della vasca dalla quale provengono fino ad immergerli completamente.
Se questa permanenza si protraesse poi per diverse ore, è necessario mettere in funzione un areatore nel suddetto contenitore.
Se non si rispettano queste regole basilari, le colonie batteriche muoiono..e la vasca riparte quasi da zero con le conseguenze che penso tutti possiate immaginare.
Detto questo..ci pare di aver calcato abbastanza la mano sull'importanza di "lasciare in pace il filtro" il più possibile, agendo al suo interno solo quando sia otturato oppure per motivi straordinari.
Concludiamo dicendo che lo schema riportato non è "ferreo", esistono diverse varianti grandi o piccole nella disposizione dei materiali , nel rapporto di spazio occupato fra gli stessi e nel numero di scomparti disponibili; quello mostrato è un filtro che a nostro giudizio offre buone prestazioni essendo riempito con proporzioni a favore del biologico e disponendo dello spazio necessario per tutti i tipi di supporti.

Autori: Alessandro Cazzani (Generale) e Roberto Moretti (Ramius)