・　脱窒槽再現方法についての考え（案）

 

硝酸を脱窒で除去出来るのは嫌気性バクテリアです。嫌気性バクテリアが効率良く増殖させる条件としては、（ほぼ）無酸素であることと炭素源が必要となります。

嫌気性バクテリアにも色々な種類がありますが、アクアリウムで有効とされているバクテリアはシュードモナス属などの通性嫌気バクテリアが上げられます。

これらは、酸素が極小の環境でも硝酸を呼吸源として生きることが出来ます。

通性嫌気バクテリアは、厳密に言うと酸素のある環境でもない環境でも適応可能なバクテリアです。酸素があれば好気性呼吸を、なければ嫌気性呼吸をして生き続けられます。

ここで一番のポイントとなるのは、「酸素の有無」で一般的な嫌気環境のイメージにあるような酸素もなければ水流もない死の環境でなければいけないわけではないことです。

水の流れがあっても酸素さえなくせれば嫌気性バクテリアの繁殖が可能と言うことです。

 

最も課題となるのは、酸素の消費方法となるわけですが、好気性バクテリアがその役割を担ってくれることが可能です。

脱窒槽（還元ろ過槽）には、先の③、④で上げられた炭素源のあるろ過材を敷き詰めておきます。

実際の全体構成としては、あまり複雑化は避けたいところで一番簡単そうなのは外部フィルターの連結です。エーハイムの外部フィルターには純正でサブフィルターが売られているのでこの辺を使うのがてっとり早そうです。

サブフィルターの使用は、モーターに通常以上に負荷が掛かるためなるべく高出力のタイプが良いでしょう。

なるべく酸素を消費してもらわないといけませんので、フィルターを通る流量は半分くらいにして遅めの方が良いと思われます。

ただし、好気性バクテリアの酸素の消費量は、バクテリアそのものの定着数や水温などによっても変わってきますし、絶対に脱窒槽での直近で酸素を全て消費させるという調整は現実的には難しいところです。環境によっては、サブフィルターはもしかしたら6つも7つも連結が必要かもしれません（汗）

サブフィルターをいくつか連結する場合、とりあえず最後の方は炭素源を持ったろ過材を少しでも詰め込んでおくと良いかもしれないです。

 

頭の中で考える限りでは、出来そうな脱窒ろ過ではありますが、一つの案として考えていただければと思います。

お金は若干掛かりますが、作り方としてはサブフィルター連結だけと簡単ですし、もし最終段の脱窒槽内で酸素が消費されていないからと言って悪影響があるわけではありませんので損はありません（還元ろ材に好気性バクテリアが定着するだけです）。どなたか実践してみていただけたらうれしいです（汗）

 

・　底床の下の層を古いソイルにするという手も。

 

ソイルの交換の目安の一つとして粒の崩れによって嫌気環境となってしまうと言うのがありますが、これを逆手に取るというのも手かもしれません。

長期間使用していてソイルの粒が崩れた（もしくはわざと潰す）を半分くらい残して置いて、その上に新しいソイルを敷きます。

そうしますと否応なく下層部分は嫌気環境となるため脱窒が行われます。

先のサブフィルター連結と違って水流がほとんど流れない形での嫌気環境となりますが

、それでも底床の下層全面とすれば多少なりとも脱窒効果を得られると思われます。

水田ではこういった好気性の上層（酸化層）と嫌気性の下層（還元層）に別れた環境は普通で、水草水槽ではまずあり得ないことに脱膣しすぎて窒素が足りなくなることもあるらしいです。

単純にこれをそのまま再現出来ればという考えから出しました案です。

ただし、問題点としてはラン藻発生する可能性が高くなる点と、硫酸イオンが還元されて発生する硫化水素ガスや、あまりに嫌気環境過ぎると絶対嫌気性菌がメタンガスを発生させるので、ドブのような嫌な臭いを発生させてしまうかもしれません。

 

先のサブフィルター連結だとその時の環境によっては、好気性バクテリアがもしかしたら最後まで酸素を消費仕切れずに結局目的の脱窒そのものがされない可能性もあります。

それに比べて今回の粒崩れた古いソイルを用いた方式であれば、自動的に嫌気環境になるため窒素消費量はどのくらいかはともかく確実に脱窒効果を得ることが出来ます。

自然環境下では、こういった環境の方が普通です。底面に軽石など敷き詰めて嫌気させない方法というのはよく見られますが、こういった真逆な方向も少し面白いかもしれません。

また、底床にソイルを使っていて1年以上経っていたり、水草の抜き差しを多くしていると粒が崩れて下層に溜まります。気付かないうちにこのような環境になっている水槽も多いのではないかとも思います。

窒素（N)について