水替え不要水槽用ろ過フィルター【トットパーフェクトフィルター】水槽のろ過について

物理ろ過とは、水の汚れをろ材に吸着することにより、浄化することを云います。

物理ろ過により、タンパク質等の微細な粒子、アンモニア、亜硝酸塩の相当部分は吸着できるので（硝酸塩は吸着できません）、水は透明となり、とりあえず魚類の住める環境を作ることができます。

活性炭やゼオライトが多く使用されていますが、これらにはある程度のバクテリアが付着し、生物ろ過の機能も併せ持つものの、最大の欠点は寿命が短いことです。水の汚染度、ろ材の量にもよりますが、通常、1週間から1か月が使用限度で、その都度ろ材を交換しなければなりません。

吸着限度に達すると急速に水質が悪化し、魚は生きられません。

生物ろ過とは、ろ材に濾過バクテリアを発生させ、その働きにより水を浄化することを言います。

硝化

生物ろ過によるフィルターは観賞魚水槽において、世界で最も多く使用されています。性能は各種、各社さまざまで、ろ過器のシステム、ろ材の良し悪しでろ過能力にかなりの差があります。

水槽の中の水は魚の排泄物や残餌等で魚にとって有害なアンモニアが発生します。それを好気性バクテリア（酸素を必要とするバクテリア）ニトロソモナスにより亜硝酸塩に変化させ、さらに好気性バクテリア、ニトロスピラにより、比較的無害な硝酸塩に変化させます。以上の過程を硝化といいます。
しかし比較的無害な硝酸塩も蓄積すると水の酸性化を招き、魚の住めない環境となります。トットパーフェクトフィルターを除くすべてのろ過器は、アンモニアや亜硝酸塩を取り除くことはできますが、硝酸塩を確実に取り除くことはできないため、定期的な水替えにより硝酸塩を取り除かなければなりません。

還元

硝酸塩を取り除くには嫌気性バクテリア（酸素があると活動できないバクテリア）シュウドモナスの働きが必要であり、そのためにはろ過槽内に嫌気域を作る必要があります。嫌気性バクテリアにより硝酸塩を除去することを還元といいます。

硝化と還元

同一ろ過器内に相矛盾する嫌気域と好気域を作ることは不可能との考えから、永きにわたり研究開発が行われず、好気性バクテリアに依る硝化を、より有効に機能させる為の研究のみが行われてきました。

しかし糞、残餌等によりろ過槽内に目詰まりが生じると、水の性質上チャネル現象が生じ、1か所または数か所の水路を形成し、その部分からしか水が流れなくなります。目詰まり部分は水の入れ替わりのない完全な死水域となり、魚にとって有害なメタン、硫黄等を生成し、いわゆる水が腐敗した状態になります。そのため永い間、嫌気性バクテリアは観賞魚飼育にとって厄介者扱いされてきました。

しかし本来、嫌気性バクテリアは水中の硝酸塩の除去（還元）を可能にする地球にとって、なくてはならない大切なバクテリアでもあるのです。酸素の含まれない水を連続して送り込むことができ、餌となる炭素源を存在させれば、嫌気性バクテリアは硝酸塩の除去という素晴らしい機能を発揮してくれます。
トットパーフェクトフィルターはフィルターの形状と効率の良い嫌気性バクテリアの餌を開発したことにより、硝化と還元を同一ろ過槽内で実現した世界初のフィルターです。

従来のろ過器は、水を広い面積で受けるため、水の性質上目詰まり部分を避け一定の水路を形成します。そのため、水路部分だけはろ材が有効に機能するものの、それ以外の部分は全く機能しなくなります。これをチャネル現象といいます。
トットは、その構造上、チャネル現象が起こらず、ろ材を100%有効に活用する事ができます。