Reactores en el acuario marino para reducir nitrato, desnitrificación

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Los reactores así de primeras tienden a dar un poco de miedo al aficionado al acuario marino recién llegado a la afición. Sin embargo la realidad es mucho más sencilla. Un reactor nos es más que una cámara cerrada donde se producen una serie de reacciones de tipo biológico o químico. Todavía más sencillo, un reactor es un objeto cilíndrico o rectangular, en el que forzamos a través de una bomba de agua, a efectuar una reacción ya sea de absorción o de disolución de un determinado elemento.

El empleo de reactores desnitrificadores o reductores de nitrato en el acuario marino

Ejemplos que podemos llegar a entender: El oxígeno se disuelve peor y  más lentamente en agua marina que agua dulce por la concentración de sales disueltas.  Para logra un mayor Potencial Redox, una mayor proporción de oxígeno aportada en función de la que se consume, se utiliza el skimmer como reactor. A través de un venturí, el venturi sería una micro entrada en el caudal de agua que circula por el reactor, Introducimos el O3 para que se disuelva en la turbulencia creada en el espumador de proteínas.

Como resultado de la acción de esta reacción generada en el reactor, espumador en este caso, logramos aumentar el Potencia Redox que el que podríamos lograr por el mero movimiento de retorno del filtro al acuario. Eso sin mencionar las cualidades desinfectantes a nivel de plagas de algas y ectoparásitos que atraviesen la columna de agua en el reactor.

Otro ejemplo sencillo de entender: un reactor de CO2. A la hora de abonar nuestro bonito acuario plantado debemos lograr que el CO2 que inyectamos al agua en función de su ph se disuelva antes de ser devuelta o se evaporará. Para eso se usa el reactor, para conseguir una canalización lo suficientemente larga para que el CO2 se disuelva totalmente antes de entrar al acuario.

El empleo de reactores desnitrificadores o reductores de nitrato en el acuario marino

El empleo de reactores desnitrificadores o reductores de nitrato en el acuario marino

A parte de estos dos usos de conocimiento mayoritario entre los aficionados los reactores pueden ser empleados para muchas más cosas. En acuariofilia marina, entre otros muchos usos,  los reactores permiten extraer carbonatos de calcio asimilable por los invertebrados sésiles o agua de Kalwasser o agua de calcio a base de hidróxido de calcio, método muy efectivo para mantener la dureza y el control de algas y fosfatos.

Existe dos grupos de reactores a parte de lo comentado hasta ahora para inyectar oxígeno, CO2 o calcio al acuario en función de su tipo:

  • Aquellos que portan cargas químicas de filtrado como son los carbones y las resinas o polímeros para eliminar taninos y otros compuestos orgánicos o eliminar fosfatos, silicatos y nitratos.
  • Aquellos que provocan una reacción biológica en su interior con la finalidad de eliminar el resultado de la acción nitrificadora en el acuriao: reducción de nitratos.

Distinguiendo entre reactores químicos y reactores biológicos.

Reactores químicos

Los reactores químicos contienen en su interior partículas que reaccionan con el paso del agua absorbiendo o aditando determinado compuesto químico. Un claro ejemplo de esto es los reactores cargados de resinas poliméricas que atrapan el amoniaco.

Los reactores químicos por lo general portan cargas con una determinada vida útil y deben ser removidas y cambiadas periódicamente. Son múltiples los tipos de sustratos químicos que podemos cargar en un reactor: Resinas simples, zeolitas, complejos polímeros, carbón activado, óxido de aluminio. La mayoría de estas cargas tienen una tasa de absorción determinada, una vez saturados debemos reemplazarlos.

Pautas para masificar la eficacia de un reactor químico en el acuario

  • Limpieza del agua – Las resinas y sustratos de tipo químico poseen una asombrosa capaciadad de absorción pero también es muy sencillo que se saturen provocando el efecto contratrio. Todo el agua que entra a un reactor debe estar lo más limpia posible y no debemos dejear de considerar el empleo de filtración mecánica previa para detener las partículas de mayor tamaño que podrían sepultar la carga filtrante volviéndolo inservible.
  • La bomba que impulsa el agua a través del reactor es de mucha importancia. Los productos y resinas encargadas de la filtración química son muy porosas y por tanto les beneficia un caudal generoso a través de la carga del reactor. La bomba además consigue un reparto homogéneo por toda la superficie filtrante y un aumento en la capacidad de absorción.
  • Otro factor relevante en la eficacia de la carga empleada es el flujo de agua. Cuanto más tiempo esté la resina o polímero en contacto con el agua durante más tiempo aplicará su acción. Dependiendo de la carga podemos determinar como media un flujo de agua por el reactor de entre 3 y 4 veces el volumen completo del acuario a la hora.
Los reactores químicos contienen en su interior partículas que reaccionan con el paso del agua absorbiendo o aditando determinado compuesto químico

Los reactores químicos contienen en su interior partículas que reaccionan con el paso del agua absorbiendo o aditando determinado compuesto químico

Los filtros presurizados exteriores pueden ser empleados como reactores si ya los tenemos. Si no disponemos de ellos es más adecuado adquirir un reactor puesto que son más económicos.

Reactores biológicos para eliminación del nitrato o reactores desnitrificantes

Existen por su carga y configuración algunos reactores que nos permiten eliminar el nitrato disuelto en el agua. Esta sintetización se realiza biológicamente. Si empleamos resinas sería un reactor químico.

Existes reactores desnitrificadores automáticos y lmecánicos. Los automáticos están controlados por un controlador de Potencial Redox que mide a través de una sonda la media de ganancia o pérdida del oxígeno disuelto en el agua. Esta forma automática abre o cierra el flujo de agua a través de él. Los mecánicos son menos exactos porque dependen del resultado de reactivos químicos o test para determinar el oxígeno disuelto.

El objetivo de estos reactores biológicos de nitrato es metabolizar el compuesto a través de las bacterias heterotróficas (Pseudomonas sp.) El carbono orgánico se emplea como fuente de energía por el metabolismo de las bacterias. El resultado de su acción da como desecho gas nitrógeno (N), dióxido de carbono (CO2), agua y biomasa bacteriana. En síntasis: Las bacterias rompen la molécula de Nitrato para obtener el oxígeno.

Por tanto para que esta acción se produzca la concentración de oxígeno en el reactor debe tener un valor concreto por debajo de los 50 Mv negativos de pontencial redox.

Los riesgos a los que nos enfrentamos en reactores desnitrificantes es por un lado el aumento de nitrito a la salida el reactor al restar oxígeno las bacterias a la molécula de nitrato y a la aparición de ácido sulfhídrico, gas metano y otras sustancias tóxicas, fenómeno denominado putrefacción. Esto último sólo se produce con valores por debajo de 250 Mv negativos.

Este efecto es detectable al olfato por su fuerte olor a podrido. Estos riesgos que afectarían seriamente a la estabilidad y ph del agua marina no se producen en reactores automatizados. No es frecuente tampoco este tipo de situaciones incluso en las instalaciones mecánicas o manuales a no ser por una parada total y almacenamiento del agua contenida en el reactor por un periodo de tiempo muy prolongado.

El objetivo de estos reactores biológicos de nitrato es metabolizar el compuesto a través de las bacterias heterotróficas (Pseudomonas sp.)

El objetivo de estos reactores biológicos de nitrato es metabolizar el compuesto a través de las bacterias heterotróficas (Pseudomonas sp.)

Las bacterias encargadas de sintetizar el nitrato necesitan ser alimentadas añadiendo al reactor alguna fuente de energía bien en pastillas o sustratos biodregadables a largo plazo como las biobolas basadas en Polihidroxibutirato.

No se deben emplear reactores basados en bacterias que sintetizan el azufre como solución para reducir el nitrato porque son inútiles. Por norma general el agua al entrar al reactor se satura de oxígeno por la acción de consumo del CO2 presente resultado de las sustancias orgánicas. Sólo en circunstancias de falta total de oxígeno disuelto es cuando las bacterias rompen la molécula del nitrato para consumir el oxígeno. Los reactores con bacterias sintetizadores de azufre generan sulfatos que se devuelven al acuario, se destruye el sistema tampón disminuyendo la alcalinidad del agua

Para finalizar comentar que el uso de filtros de cabón orgánico tras el reactor biólogico es una técnica adecuada que elimina los problemas de reacciones adbersas. Su empleo genera incluso bicarbonatos que contribuiran al mantenimiento d ella alcalinidad.

Como norma podemos determinar que acuarios desnsamente poblados con mucha carga biológica por encima de los 300 litros son instalaciones donde se debe instalar este tipo de reactores biológicos para eliminación de nitrato. En acuarios de inferior o tamaño o menor carga biológica es más conveniente el uso de reactores con carga química. Insistiendo de nuevo en la norma cada acuario es un mundo y mantener los nitratos por debajo de 20 mg/l dependerá de las exigencia de nuestros invertebrados sésiles sobre todo si son corales LPS.

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