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Bann wenn u aber
Aquarienwasser

Unentbehrlich für die
Förderung des Stoffwechselkreislaufs
und einen stabilen
Gashaushalt,
ist der Einschluss
der Wasseroberfläche
in den Filterkreislauf.

Der Biofilm behindert den Gasaustausch im Aquarium.

Ein Biofilm (Kahmhaut) entsteht, wenn Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Algen, Protozoen) sich an den Grenzflächen zwischen Gas- und Flüssigkeiten (Wasserspiegel) ansiedeln.
Es bildet sich auf der Wasseroberfläche eine dünne, meist geschlossene Schleimschicht (Film), in die Mikroorganismen eingebettet sind. Diese Schicht bezeichnet man als Biofilm (Kahmhaut)
Die Grenzfläche, auf der sich der Biofilm bildet, nennt man Substratum.
Die weitaus überwiegende Zahl an Mikroorganismen
lebt im Aquarium in Form von Biofilmen.

Biofilme wachsen in ganz unterschiedlicher Weise auf. In manchen Fällen bilden sich dichte und geschlossene Biofilme mit einer relativ ebenen Grenzfläche zum überströmenden Fluid hin.

Die Biofilmbildung beginnt, wenn eine Zelle sich an einer Grenzfläche festsetzt und sich dort vermehrt. Für die Haftung der Zellen an der Grenzfläche können unterschiedliche Mechanismen verantwortlich sein. Von Bedeutung sind insbesondere elektrostatische Anziehung sowie Wasserstoffbrücken. Jede Grenzfläche bietet Haftungspotentiale für Mikroorganismen.
Die Bindung wird in vielen Fällen allerdings begünstigt, wenn die Grenzfläche bereits mit organischen Substanzen belegt ist. Solche Stoffe sind in der Regel biologischen Ursprungs. Sie entstammen der Schleimhülle, die sich um Bakterienzellen bildet, sich gelegentlich ganz oder teilweise ablöst und beim Kontakt mit Grenzflächen adsorptiv gebunden wird.
Infolge der Vermehrung der Zellen, die sich an der Wasseroberfläche angelagert haben, kommt es zu einer Ausbreitung der Organismen. Die Grenzfläche wird in Form eines Films ( Kahmhaut) flächig besiedelt.
Die Organismenzellen im Biofilm sind zumeist schleimartigen eingebettet. Zur Grenzfläche hin stellt sich in vielen Fällen eine Übergangssituation ein.
Dies gilt insbesondere für die Grenzfläche "Biofilm - Wasser". Der Basis-Biofilm enthält mehrere feste Phasen (Bakterienzellen, anorganische Partikel), eine flüssige Phase (Wasser) samt den darin gelösten Stoffen (z. B. Substrate) sowie gelegentlich auch eine Gasphase (z.B. Gasbläschen, angereichert
mit u.a. Stickstoff, Kohlendioxid, Methan,  Schwefelwasserstoff). Stoffe, die in der flüssigen Phase gelöst sind, können sich daher nur durch diffusive Stofftransportvorgänge ausbreiten.
An der Oberfläche von Biofilmen, die mit Wasser überströmt werden, entsteht eine Wandschubspannung, deren Größe von den Strömungsbedingungen im Wasserkörper bestimmt wird. Die dadurch erzeugten Scherkräfte führen dazu, dass Mikroorganismen aus dem Biofilm herausgerissen und abtransportiert werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Erosion. Die Scherkräfte steigen, wenn durch das Biofilmwachstum der durchströmte Querschnitt eingeengt und die Strömungsgeschwindigkeit dadurch angehoben wird. Ganze Teile des Biofilms lösen sich ab, wenn der Biofilm durch zunehmende Dicke zu schwer wird, wenn in den tieferen Schichten des Biofilms langanhaltende Mangelsituationen (z. B. Mangel an Substrat oder  Sauerstoff) auftreten, oder wenn sich im Biofilm Gasblasen bilden (z. B. durch Denitrifikation) und dadurch der Zusammenhalt von Biofilmteilen verloren geht.
Im Bereich des Oberflächen-Biofilms sind diffusive Stofftransportvorgänge in den geschlossenen Biofilmausstülpungen maßgebend. Die Reaktionskinetik in Biofilmsystemen wird ganz wesentlich durch diffusive Stofftransportvorgänge bestimmt. Selbst bei hoher Turbulenz im Bulk kommt es in der Nähe der Biofilm-Oberfläche, nämlich in der Strömungsgrenzschicht, zu einer Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit mit der Folge, dass laminare Strömungsverhältnisse maßgebend werden und damit die Diffusion schon in der Strömungsgrenzschicht bestimmend wird.

Daher ist es zwingend notwendig das  Oberflächenwasser in den Filterkreislauf einzuschließen.
Das Problem wird dergestalt gelöst, dass die durch die Oberflächenentspannung erzeugten Strömungen, die für Sauerstoff- und Nährstoffzufuhr in den Filter sorgen, auch gleichermassen der Biofilmkontrolle dienen.
Die durch diese Strömungen erzeugten Scherspannungen im Biofilm lösen die überschüssige Biomasse ab.
Die Biomasse wird mit der Wasseroberflächenabsaugung aus dem Reaktor ( Aquarium) ausgetragen.

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