Filter Biologi

Filter biologi adalah filter yang bekerja dengan bantuan jasad-jasad renik, khususnya,  bakteri dari golongan  pengurai amonia. Untuk itu, agar jasad-jasad renik tersebut dapat hidup dengan baik di dalam filter dan melakukan fungsinya dengan optimal diperlukan media dan lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan jasad-jasad renik tersebut.

Filter biologi secara periodik perlu dibersihkan, terutama untuk menghilangkan partikel-partikel yang mungkin dapat menimbulkan penyumbatan.  Pembersihan perlu dilakukan dengan hati-hati jangan sampai membuat bakteri yang hidup disana mati.  Pembersihan dapat dilakukan dengan cara dibilas dengan menggunakan air bersih bebas klorin.

Fungsi utama filter biologi adalah mengurangi atau menghilangkan amonia dari air.  Seperti diketahui ikan melepaskan amonia (NH3 atau amonium, NH4) ke dalam air, terutama melalui insangnya.  Jumlah yang dikeluarkan tergantung dari banyaknya pakan yang dikonsumsi.  Secara umum dapat dikatakan bahwa setiap 1 kg pakan akan menghasilkan 37 gram amonia. Dengan demikian dapat diperkirakan berapa banyak konsentrasi amonia yang akan dikeluarkan ikan setiap hari yang perlu dinetralisir oleh sebuah filter biologi.  Amonia juga dihasilkan oleh penghuni akuarium lainnya, termasuk bakteri, jamur, infusoria dan juga sisa pakan ikan.

Pembersihan juga dapat dilakukan secara bertahap, dengan meninggalkan sebagian media yang lain tetap tidak tertanggu.  Hal ini akan menjamin bakteri tetap bertahan hidup disana.  Koloni bakteri yang hidup pada media yang tidak tertanggu segera akan menginvansi media yang baru dibersihkan, tentu saja selama "pakan" dan oksigen tersedia bagi bakteri tersebut

Proses pemfilteran amonia dalam akuarium mengikuti hukum  mengenai peredaran (siklus) unsur Nitrogen di alam.  Keterangan mengenai ini dapat anda peroleh pada bahasan mengenai AMONIA. Dengan memahami hal tersebut maka keberhasilan pengelolaan suatu filter biologi akan dapat dipastikan.  Sudah menjadi rahasia umum bahwa filtrasi biologi  merupakan bagian dari sistem filter akuarium yang kerap membuat frustrasi penggemar ikan hias baru. Disamping itu  sering juga diabaikan atau terlupakan oleh para hobbiis berpengalaman. Mereka baru menyadari kehadirannya apabila sesuatu hal yang buruk terjadi pada akuairum mereka dan itu adalah akibat tidak berfungsinya sistem filtrasi biologi pada akuarium mereka. 

Dua golongan bakteri memegang peranan utama dalam filter biologi, yaitu bakeri Nitrosomonas sp, dan bakteri Nitrobacter sp.  Nitrosomnas berperan mengoksidasi amonia  menjadi nitrit, sedangkan Nitrobacter berperan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. 

Nitrosomonas dan Nirobacter hidup dengan melekatkan diri pada benda padat dalam akuarium. Oleh karena itu, agar keperluan hidup (tempat tinggal) mereka terpenuhi perlu disediakan tempat untuk melekatkan diri.   Segala jenis benda padat, selama itu tidak bersifat racun bagi si bakteri, akan dapat digunakan sebagai tempat tinggal bakteri tersebut.  Faktor yang perlu diperhatikan dalam memilih "tempat tinggal"  atau media bagi bakteri adalah keterkaitannya dengan bidang kontak antara air dan bakteri.  Agar air dapat difilter dengan baik oleh bakteri maka air tersebut perlu kontak dengan bakteri yang bersangkutan.  Oleh karena itu, pemilihan media harus memperhitungkan luas bidang kontak ini.  Semakin luas bidang kontak maka akan semakin efektif filtrasi biologi berlangsung.

Luas bidang kontak berhubungan erat dengan ukuran media yang digunakan.  Secara umum dapat dikatakan bahwa persatuan volume,  media yang mempunyai ukuran butiran lebih kecil akan memiliki luas bidang kontak atau luas permukaan lebih besar. Berikut adalah ilustrasi sederhana hubungan antara ukuran butiran dengan luas permukaan, atau luas bidang kontak.  Untuk mempermudah ilustrasi digunakan benda berbentuk kubus:

Apabila kita punya sebuah kubus dengan panjang sisi-sisinya 1m maka, luas permukaan kubus tersebut adalah 6 m2, sedangkan volumenya adalah 1m3 Kalau kita belah, kubus tersebut jadi 2, maka luas permukaannya bertambah 2 m2, sehingga total luas permukaan= 8 m2, sedangkan volume tetap. Kalau dibelah lagi secara melintang luas permukaannya bertambah lagi 2 m2. Kalau dibelah lagi secara horiontal maka luas permukaan bertambah lagi 2m2. jadi total adalah 12 m2sedangkan volume total kubus tetap 1m3; dan kubusnya sekarang menjadi 8 buah,  masing dengan ukuran 0.5 m. Dengan cara yang sama dapat kita hitung seandainya kubus tersebut dibagi sehingga masing-masing berkukuran 1cm. Maka dengan mudah bisa kita ketahui dalam volume 1 m3, akan kita dapatkan 100x100x100=1000000 kubus. Masing-masing kubus tersebut luas permukaannya adalah 6x1 cm2=6 cm2. Sehingga luas permukaan totalnya adalah 1000000 x 6 cm2 = 6000000 cm2 atau sama dengan 600m2; Kalau kubusnya berukuran 1mm maka luas permukaannya dalam 1m3adalah 6000m2.

Dengan ilustrasi tersebut anda sekarang sudah akan lebih mudah dalam menentukan ukuran butiran yang akan digunakan untuk media sebuah filter biologi.  Semakin kecil butiran akan semakin luas luas permukaan sehingga akan semakin luas bidang kontak antara air dan bekteri yang hidup pada permukaan tersebut.  Meskipun demikian, kalau kita kembali pada prinsip sebuah filter mekanik, maka akan terdapat kecenderungan bahwa filter dengan butiran halus ini akan cepat tersumbat.  Untuk menghindari hal tersebut  maka diperlukan sebuah filter mekanik yang baik yang dipasang sebelum filter biologi. Dengan demikian, air yang masuk kebagian filter biologi sudah merupakan air prefilter, yaitu air yang sebelumnya telah difilter terlebih dahulu secara mekanik sehingga tidak lagi mengandung partikel-partikel padat yang akan menyumbat.  Beberapa produsen asesori akuarium telah membuat media filter yang diharapkan dapat mengatasi terjadinya proses penyumbatan, seperti:  cicin(tabung) keramik atau bioball, meskipun demikian bahan-bahan ini memiliki korbanan berupa berkurangnya luas permukaan bidang kontak.  

Secara umum dapat dikatakan bahwa filter biologi bukan merupakan hal yang sulit.  Selama anda faham bagaimana bakteri tersebut hidup dan berkembang, serta apa yang diperlukan sebagai media hidupnya, maka anda akan berhasil dalam mengelola sebuah filter biologi, bahkan dengan menggunakan bahan-bahan yang ada dan mudah didapat (dan murah) di sekitar tempat tinggal anda