เป็นเวลานานหลายปีที่นักเพาะเลี้ยงได้ทดลองวัสดุกรองหลายชนิด เช่น ที่ม้วนผม ซึ่งเอกสารนี้จะอธิบายสิ่งที่ควรรู้ก่อนที่จะนำวัสดุกรองมาใช้ในการเพาะเลี้ยง
    บทบาทสำคัญของวัสดุกรองในระบบน้ำหมุนเวียน โดยวัสดุกรองสามารถที่จะเปลี่ยนความเป็นพิษ ของแอมโมเนีย ไปยังไนเตรท ลดปริมาณตะกอนแขวนลอย และช่วยกำจัดของสารอินทรีย์ต่างๆ ดังนั้นควรคำนึงถึงความเหมาะสมของคุณสมบัติและประสิทธิภาพของวัสดุกรอง

แบคที่เรีย 2 ชนิดในระบบน้ำหมุนเวียน
   แบคทีเรียที่สามารถเจริญเติบโตได้ในระบบน้ำหมุนเวียนมี 2 ชนิด คือ แบคทีเรีย Nitrosommonas ซึ่งสามารถเปลี่ยนแอมโมเนีย ไปเป็นไนไตรท์ และ แบคทีเรีย Nitrobacter   เปลี่ยน ไนไตรท์ไปเป็นไนเตรท โดยธรรมชาติแบคทีเรียจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและจะถูกชะล้างออก เว้นแต่ว่าแบคทีเรียที่สามารถยึดเกาะที่พื้นผิว ยังคงอยู่เพื่อทำให้สภาพแวดล้อมเหมาะสมโดยอาศัยวัสดุกรอง
   ตามท้องตลาดทั่วไปมีวัสดุกรองหลากหลายชนิด ซึ่งมีให้เลือกมากมายตามความเหมาะสมที่แตกต่างกันไป
   ในระบบการเพาะเลี้ยง มีวัสดุกรองหลายชนิด เช่น พรม  พลาสติก หัวแปรง กรวด ซึ่งประสิทธิภาพของแต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป ซึ่งมีงานวิจัยมากมายที่จะค้นหาสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับประสิทธิภาพของวัสดุกรอง  ซึ่งพอสรุปได้ดังนี้ (โดย Matt Smith of  LS Enterprises)
-   ปริมาณพื้นที่ผิวมาก มีผลต่อประสิทธิภาพทางการเจริญเติบโตด้านชีวภาพ โดยทั่วไปจะมีหน่วยเป็นตารางเมตรต่อลูกบาศก์เมตร หรือ ตารางฟุตต่อลูกบาศก์ฟุต
-   มีช่องว่างมาก  คือ เปอร์เซนต์ของช่องว่างหรือปริมาตรในการบรรจุ เช่น พื้นที่ ไม่มีการครอบครอง มีมากก็จะดีกว่า
-   ทนต่อการอุดตัน  บางชนิดทำให้เกิดการอุดตันในการกรองได้ง่าย ทำให้เกิดการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย และเกิดการชำรุด
-   เป็นวัสดุที่เสื่อมช้า   ถ้าวัสดุที่ผุกร่อนได้ง่ายจะไม่เหมาะสม พลาสติกที่มีความทนทานต่อรังสี UV เป็นตัวเลือกที่ดี
-   ต้นทุนต่อหน่วยต่ำ
-   สะดวกในการบำรุงรักษา หรือมีความสะดวกในการเคลื่อนย้าย


ชนิดของวัสดุกรอง
1.   หินและกรวด  เป็นที่นิยมใช้กันมากในการบำบัดน้ำเสีย และยังใช้ในอะควาเรียม และระบบ บำบัด แบบ trickling filters แต่เนื่องจากมีช่องว่าน้อย เกิดการอุดตันได้ง่าย มีประสิทธิภาพต่ำ ไม่เพียงพอ สำหรับการเลี้ยงปลาที่ความหนาแน่นสูง
2.   ทราย-ซิลิก้า  เป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมาก  ชนิดทราย จะมีประสิทธิภาพและขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคและรูปทรง  ทรายชายหาดทั่วๆไป คุณสมบัติไม่เหมาะสมสำหรับการกรอง เพราะมีประสิทธิภาพในการกรองต่ำ  ขนาดอนุภาคและรูปทรงมีความสำคัญมาก เพราะทรายมีพื้นที่ผิวมาก แต่การ ไหลของน้ำ ช้าาเนื่องจากการอัด แน่นและแบคทีเรียเจริญเติบโตไม่ดี
3.   ตาข่ายไฟเบอร์  เป็นตาข่ายคล้ายที่กรองเครื่องปรับอากาศ แต่เป็นชนิดที่หนักและหนา มีพื้นที่ผิวต่อปริมาณสูง มีศักยภาพสูง แต่ทำความสะอาดยาก
               

4.   Injection-molded packing  รูปแบบขึ้นอยู่กับแต่ละบริษัท  มีหลายแบบทั้งขนาดและรูปร่าง   ซึ่งแบบ  injection-molded packings ที่ขายในภาคอุตสาหกรรม จะทำมาจาก polypropylene (PP) หรือ high density polyethylene (HDPE),  ซึงไม่ทนต่อรังสี UV และ ควรได้ รับ การ ปกป้อง จาก แสงแดด โดยตรง แต่ละประเภทจะมีคุณสมบัติและพื้นที่ผิวที่แตกต่างกัน วัสดุกรองวางเรียงแบบสุ่มในภาชนะ บางครั้งเรียกว่า  dumped packings  วัสดุชนิดนี้มักจะมีความทนทานต่อการอุดตัน แต่สามารถที่จะเลื่อนไหลได้ง่ายจึงต้องมีการกักเก็บในการจัดวางโดยจะต้องให้มีการกระจายทั่ว วัสดุชนิดนี้ทำมาจากพลาสติกซึ่งยากในการจัดการหรือทำความสะอาดที่ต้องใช้แรงงานมากๆ  และข้อเสียเปรียบ คือ ค่าใช้จ่ายต้นทุนสูง
             
                                                                  plastic bioball media of different shapes and sizes
               

5.   วัสดุที่เป็นโครงสร้าง (Structured Media)  แผ่นกรองนี้สร้างจากวัสดุ PVC เป็นรูปแบบสูญญากาศ  ซึ่งสามารถนำมาประกอบได้อย่างรวดเร็วและค่าใช้จ่ายต่อหน่วยพื้นที่ต่ำ มี รูปร่าง เป็นรูปสี่เหลี่ยม มีช่องว่างและรอยย่น ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิว (95% - 98%). ซึ่งบล็อคเหล่าน้ำจะตัดให้พอดี หรือ เพิ่มเติม ได้ตามต้องการ  อายุการใช้งานมากกว่า 30 ปี

                     

ข้อดี  คือ จะมีลักษณะที่แข็งแรง บางและน้ำหนักเบา ต่างจากวัสดุอื่นๆ สามารถจัดวางได้  10 ฟุต หรือประมาณ 3 เมตร เมื่อใช้ในระบบการกรองวัสดุชนิดนี้สามารถทำให้แบคทีเรียยึดเกาะและเจริญเติบโตได้ดี แต่มีแนวโน้มที่จะหักพังหากมีการยึดเกาะหนาแน่นเกินไป พื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาณไม่มากเหมือนชนิดอื่น
ในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ มีการศึกษาถึงวัสดุเหล่านี้กันจำนวนมาก  เพื่อที่จะออกแบบวัสดุให้มี ความเหมาะสมสำหรับแต่ละประเภท ข้อมูลต่างๆ จะส่งไปผู้ผลิตการออกแบบ การใช้งานที่ถูกต้องสำหรับแต่ละแบบ ดังนั้นจึงต้องทำการศึกษาข้อมูลก่อนที่จะลงมือทำ จะทำให้ประหยัดเวลา ต้นทุน เพราะการพัฒนาระบบสภาพแวดล้อมของแบคทีเรียให้มีความเหมาะสมจะต้องมีกระบวนการที่ต้องใช้เวลานาน
ขอขอบคุณ Matt Smith of LS Enterprises (www.biofilter.com)  ที่ให้ข้อมูล
ที่มา : Genny West, Engineering Technologist, for PRAqua, Nanaimo, BC, is a regular contributor to “Nuts  and Bolts.” She may be contacted at: genny@praqua.com
ชื่อผู้แปล : นางอรัญญา   อัศวอารีย์    สถาบันวิจัยการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่ง