アンプラグド硝化革命：伝統的な濾過システムが「空気力学」によっていかに現代の酸素供給技術に打ち勝つか。

従来の濾過システム生化学的濾過詳細プロセス分析

I. 物理的濾過

1. ‌阻止大きな不純物‌
   水流速度ブラシ/フィルター・コットン(厚さ5～10cm）魚の排泄物やエサの残渣などの固形汚染物質を初期に遮断し、その後の生物化学フィルター媒体の目詰まりを防ぐ。

   • デザインポイント物理濾過層は、孔が詰まって水の流れが妨げられるのを防ぐため、定期的に洗浄する必要がある。

2. ‌自然な通気と酸素供給‌
   ある点滴／滝の構造水が多層フィルター綿またはセラミック・リングを通って流れ、空気と接触すると、溶存酸素濃度が3～5mg/Lに上昇し、その後の生化学反応に基本的な酸素源が供給される。

コア生化学ろ過

3. ‌濾材の成層化とバクテリアの付着‌

   • ‌第一生化学層使用セラミックリング、コーラルストーン、バイオスフィアこれは、急激な水流擾乱によってニトロソモナド（AOB）とアンモニアの接触を促進する；
   • ‌深部生化学層採用バクテリアハウス、火山岩水流の経路を広げ、ニトロバクテリア（NOB）による亜硝酸塩の変換を促進する。

4. ‌硝化反応連鎖プロセス‌

   • ‌ニトロ化段階AOBは、溶存酸素が2mg/Lを超えるとアンモニア（NH₃）を亜硝酸（NO₂-）に酸化し、反応速度はろ材の細孔酸素保持能に影響される；
   • ‌硝化段階NOBはさらに、同じ酸素環境で亜硝酸塩を硝酸塩（NO₃-）に酸化し、ろ材の深い低流量領域が反応時間を延長する。

III.循環と酸素バランスのメカニズム

5. ‌ウォーターポンプによる酸素循環‌
   ポンプは、養魚池の水域の流量／時間の5～10倍の流量で循環し、表面酸素を濃縮した水を連続的に生物化学フィルター媒体の領域に送り込み、フィルター媒体の細孔を通してマイクロバブルを形成し、溶存酸素の時間を延長する。

6. ‌湿潤地帯と乾燥地帯における酸素富化‌
   ある半浸漬濾材面積(ドリップボックスの上半分など）、フィルター素材が空気にさらされて酸素を吸着し、厚さ約0.1～0.3mmの酸素リッチなバイオフィルムを形成し、局所的な溶存酸素濃度を6～8mg/Lに高める。

IV.ポストメンテナンスとシステムの最適化

7. ‌フィルターメディアのクリーニングとフローラの保持‌
   3～6カ月に1度、生の養魚池の水を使用逆洗フィルターメディア硝化バクテリアのコロニーの安定性を維持するため、古い20%フィルターメディアを保持したまま、孔詰まりを除去した。

8. ‌生物負荷の動的バランス‌
   魚の密度は、ろ材の総量（養魚池の容積の5～10%を推奨）に応じて管理され、水質は定期的に検査される：

   • アンモニア濃度 <0.02 mg/L6.;
   • 亜硝酸塩濃度 <0.2 mg/L38.

主な特徴

従来のシステムは物理的遮断→自然酸素供給→成層硝化→殺菌消毒→循環バランス効率的な生化学的ろ過のための4段階プロセスの核となる利点は、以下の通りである：

• ‌酸素の動的調節酸素を捕捉するフィルター・メディアの細孔空間（セラミック・リング保持効率 >60%）と自然曝気に依存しているため、外部酸素供給装置は不要である；
• ‌植物相の適応硝化細菌は、低酸素環境下（2mg/L以上）でも60%以上の代謝効率を維持し、安定した水質を確保することができます。