HMF là gì? Hướng dẫn cơ bản về lọc vách xốp Hamburger (Hamburger Matten Filter)

Đây là một cách lọc rẻ tiền, đáng được nhiều người biết đến hơn.

HMF (Hamburger Matten Filter) có vẻ ít người biết ở ngoài lục địa châu Âu. Khó nói thay cho cả châu Âu, nhưng ở Đức thì đây chắc chắn là kiểu lọc bể cá phổ biến và được yêu thích. Nó đặc biệt phổ biến với người nuôi sinh sản và người có nhiều bể trong một phòng cá riêng.

Phần dưới đây chỉ nói qua về cách bộ lọc hoạt động. Lý do là chuyện này khá phức tạp và dính tới những kiến thức nền tảng nhất về lọc bể cá. Nếu đủ người quan tâm thì có thể sẽ có một bài riêng về nó. Ở đây mình tập trung vào cấu tạo chung của HMF, các ưu điểm chính và cách tự làm.

Lịch sử của HMF khá mù mờ. Người ta cho rằng nó ra đời ở nước DDR cũ (Đông Đức), nhưng đến giờ chưa ai xác nhận. Nói cho đúng thì HMF không hẳn là một phát minh. Nó là bản phát triển và cải tiến từ lọc xốp, hay lọc sủi quen thuộc.

Lọc xốp thường có một nhược điểm rõ ràng là chỉ hợp với bể nhỏ. Bể lớn hơn bể tiêu chuẩn 54 l thì bạn sẽ cần cả một dãy lọc xốp. Dãy lọc đó vừa chiếm chỗ vừa khá xấu.

Vật liệu lọc của HMF là các tấm xốp ('Matten'). Bạn có thể mua chúng ở cửa hàng cá cảnh hoặc cửa hàng chuyên đồ hồ cá ngoài trời. Người làm các mẫu trong bài cũng từng gặp chúng ở khu đồ hồ cá của các cửa hàng vật liệu xây dựng lớn. Tấm cắt sẵn thường có kích thước từ 50 x 50 cm, lớn nhất có thể tới 100 x 200 cm.

Xốp có nhiều loại, nhưng với mục đích ở đây thì chỉ có hai loại thật sự đáng quan tâm. Lời khuyên là dùng xốp 30 ppi (pores per inch, tức số lỗ trên mỗi 2,54 cm chiều dài) cho bể trưng bày chung và 40 ppi cho bể sinh sản. Xốp dưới 30 ppi lọc cơ học kém đi phần nào, nên chất rắn lơ lửng vẫn còn trong nước. Xốp trên 40 ppi thì tắc nhanh hơn nhiều, nên phải vệ sinh thường hơn.

Xốp có các độ dày 10, 20, 30, 40 và 50 mm. Các mẫu trong bài chỉ dùng loại 50 mm, đó là lựa chọn riêng của người làm. Xốp có hai màu là đen và xanh dương. Màu đen được ưa hơn vì nhìn ít lộ trong bể, trừ khi nền của bạn màu xanh dương. Có điều, không rõ vì sao, loại đen lại đắt hơn loại xanh.

Ban đầu, HMF chỉ đơn giản là một tấm xốp ngăn bể từ trước ra sau và từ trên xuống dưới. Nó chạy bằng ống nâng khí, và ống nâng khí thì cần bơm màng. Khoảng trống sau tấm xốp chỉ cần đủ rộng để đặt ống nâng khí hoặc máy bơm mô-tơ, tùy bạn chọn loại nào.

Các mẫu trong bài dùng bơm mô-tơ đơn giản. Lý do là tiếng ồn của bơm màng, thứ bắt buộc phải có để chạy ống nâng khí, thật sự không chịu nổi. Thêm nữa, với bơm mô-tơ thì biết chính xác công suất, tức là lượng nước bơm được mỗi giờ. Vì vậy cả bốn mẫu giới thiệu ở đây đều dùng bơm mô-tơ để đẩy nước.

Bơm hút nước từ khoang nhỏ sau tấm xốp và đẩy về phần chính của bể. Từ phần chính, nước buộc phải chảy qua tấm xốp để vào khoang bơm. Khoang này gọi là "khoang lọc".

Ở trên đã nhắc tới khả năng lọc cơ học của xốp. Nhưng quan trọng hơn nhiều là xốp trơ về mặt hóa học và có diện tích bề mặt rất lớn cho vi khuẩn có lợi bám vào. Vì thế về bản chất nó là một bộ lọc sinh học. Nếu bạn chưa quen với lọc sinh học, hãy tìm trên mạng từ khóa "Chu trình nitơ" hoặc đọc bài "Cycling an Aquarium" trên trang này.

Tuy vậy, thiết kế cơ bản này có hai nhược điểm nhỏ, không được ưa lắm.

1. Dùng lâu thì xốp kiểu gì cũng bắt đầu tắc. Lúc đó tấm xốp sẽ cong về phía lực hút của bơm và nước chưa lọc sẽ lọt qua các mép.
2. Diện tích mặt lọc mà nước chảy qua bị kích thước bể quyết định. Người dùng phải chỉnh công suất bơm cho khớp thì lọc sinh học mới hiệu quả (công thức có ở phần sau).

Vì hai lý do đó, bản được chọn là "HMEF" (Hamburger Matten Eck Filter). Thực chất nó chỉ là HMF "đặt góc". Tấm xốp được uốn cong nên không bị hút lõm vào trong, miễn là độ dày phù hợp. Nhờ vậy nó giữ nguyên hình dạng.

Để lắp, dùng hai đoạn thanh PVC chữ L dán lên kính bằng silicone. Nhớ là CHỈ dùng loại silicone an toàn cho bể cá. Dưới đáy thêm một dải polypropylene (PP) hoặc vật liệu tương tự. Dải này chặn sỏi hay các loại nền khác lọt vào "khoang lọc" mỗi lần tháo xốp ra vệ sinh.

Sau đó chỉ cần trượt tấm xốp vào.

Ở mẫu này, cửa ra của lọc được đặt ở khoảng 1/3 chiều cao bể. Vị trí này không ảnh hưởng tới hiệu quả lọc. Nó chỉ quyết định dòng chảy bạn muốn có trong bể.

Mực nước dự kiến sát mép trên bể, nên phần hở được bịt bằng một miếng xốp cho cá khỏi chui vào. Bể để hở nên có thêm vài cây trồng thủy canh cho đẹp. Máy sưởi sau đó được chuyển vào "khoang lọc" nên không còn nhìn thấy.

Ảnh chụp chính diện bể được chụp chưa tới 30 phút sau khi lắp. Như bạn thấy, lọc đã làm nước gần như trong hẳn. Bạn cũng thấy bộ lọc không hề chướng mắt. Khi cây lớn thêm chút nữa thì nó còn khó thấy hơn.

Vậy bộ lọc cần to cỡ nào, và tính kích thước ra sao?

Câu trả lời phụ thuộc vào vài yếu tố:

1. Lượng nước luân chuyển mỗi giờ
2. Tốc độ dòng chảy
3. Thể tích bể

Với lọc sinh học, các thông số sau đã được chứng minh là cho hiệu quả tốt nhất:

• Lượng nước luân chuyển nên từ 2 đến 3 lần thể tích bể mỗi giờ.
• Tốc độ dòng chảy nên từ 5 đến 10 cm mỗi phút.

Phần tính toán

Lấy ví dụ một bể tiêu chuẩn 160 l (100 x 40 x 40 cm). Mức trung bình lý tưởng là luân chuyển 2,5 x thể tích/giờ và tốc độ dòng chảy 7,5 cm/phút. Vậy ta có bể 160 l và bơm 400 l/h. Câu hỏi là làm sao cho tốc độ dòng chảy đúng mức?

Tốc độ dòng chảy là lượng nước chảy qua một tấm xốp có diện tích nhất định trong một khoảng thời gian nhất định. Diện tích ở đây tính theo mặt cắt ngang, tức là độ dày xốp x chiều cao xốp. Tất nhiên là có công thức cho chuyện này:

Mặt cắt [A] = Thể tích [Q] x Lượng nước luân chuyển [n] x 1000 / (Tốc độ dòng chảy [V] x 60)

Áp vào ví dụ:

A = 160 x 2,5 x 1000 / 7,5 x 60 = 400 000 / 450 = 888,88 cm² ≈ 890 cm²

Chiều cao bể đã cố định, nên chỉ cần chia kết quả cho 40 (chiều cao bể, tính bằng cm) là ra chiều rộng miếng xốp. Tức là 890 cm² / 40 cm = 22,25 cm, ≈ 22,5 cm. Vậy ta cắt một miếng xốp 40 x 22,5 cm.

Bước cuối là tính chỗ dán thanh PVC chữ L lên kính để bộ lọc có hình đẹp. Về cơ bản, hình đó là một phần tư hình tròn.

Chu vi hình tròn = π (pi) x đường kính, hay π x 2 x bán kính. Ở đây chu vi rất dễ tính, chỉ cần nhân chiều rộng vật liệu lọc với bốn (4 x 22,25 = 89 cm). Nhưng thứ ta cần là bán kính, vì bán kính chính là khoảng cách từ góc bể tới chỗ đặt thanh PVC. Cách tính như sau:

r = c / 2 x π = 89 / 2 x π = 14,167899, ≈ 14,5 cm.

Trong bể, đo 14,5 cm từ mỗi cạnh của góc đặt lọc, rồi đánh dấu chỗ đặt thanh PVC ở cả phía trên lẫn phía dưới. Phần còn lại rất dễ.

Nhìn lại

Hy vọng phần trên cho thấy tự làm một bộ lọc thật sự hiệu quả, rẻ tiền và ít phải chăm sóc dễ đến mức nào. Các ưu điểm của HMF có thể điểm nhanh như sau:

• Hiệu quả sinh học chỉ có lọc tầng sôi hoặc lọc nhỏ giọt ướt-khô mới sánh được, mà hai loại này đắt hơn, to hơn và khó làm hơn nhiều.
• Chi phí làm và chạy cực rẻ. Bạn không phải mua vật liệu lọc mới trong nhiều năm.
• Rất ít phải bảo trì. Bộ lọc trong ảnh trên chạy hơn một năm không cần đụng tới, sau đó mới phải vệ sinh.
• Khi cần vệ sinh thì chỉ mất khoảng 15 phút hoặc ít hơn.
• Các thiết bị khác như máy sưởi, đầu khuếch tán CO2, v.v. có thể đặt (giấu) trong "khoang lọc".

Với người đã dùng HMF nhiều năm, nó đã, đang và sẽ vẫn là lựa chọn lọc số một cho cả bể nước ngọt lẫn bể nước lợ.

Cuối cùng là vài mẫu HMF khác, mỗi mẫu làm cho một mục đích riêng.

Mẫu đầu tiên là bộ lọc cho một bể "sông châu Á" dài 160 cm. Bạn có thể thấy cấu tạo cơ bản giống bộ ở trên, chỉ khác là có thêm một lỗ ở đáy.

Cửa ra là một "ống phân phối kiểu sông" tự chế có cải tiến.

Một lần nữa, bạn thấy bộ lọc nằm khá gọn trong bể mà không lộ quá. Ảnh chụp khoảng 15 phút sau khi bể được đổ đầy nước.

Mẫu tiếp theo là một HMF "di động" có gắn ống phun, làm cho bể cá nóc lùn 54 l.

Và mẫu cuối là một bộ di động khác, thiết kế cho các "xô" chuyên dụng khoảng 30 l.

Lưu ý: cửa ra của cả 4 mẫu không chạy được bằng ống nâng khí. Ống nâng khí không tạo đủ áp lực nước, mà cửa ra lại nên đặt ngay trên mặt nước. Đây là thêm một lý do để chọn bơm mô-tơ.

Cắt xốp lọc tốt nhất là bằng dao rọc giấy Stanley thường (lưỡi bản rộng) với lưỡi còn mới. Dùng một thanh dẫn hướng như thanh nhôm góc hoặc thước kẻ. Đừng đè mạnh lên thanh, chỉ giữ nhẹ cho nó khỏi xê dịch. Cũng đừng ấn mạnh dao. Chỉ cần lướt nhẹ qua tấm xốp và cắt làm 2 hoặc 3 lượt.

Ai đọc được chút tiếng Đức có thể tìm hiểu thêm ở trang: www.deters-ing.de

Olaf Deters là một trong những người bỏ nhiều công sức cải tiến thiết kế HMF gốc. Ông là người chơi cá có tiếng, chuyên về cá killi. Bạn có thể đọc bài của ông trên tạp chí Amazonas bản tiếng Đức, số 44, tháng 11/12 năm 2012, trang 28 – 39.

Cuối cùng cần nói rõ: người làm các mẫu trên hoàn toàn không "phát minh" ra HMF hay bất kỳ phần nào của nó, và cũng không tham gia vào việc "phát minh" đó. Các mẫu chỉ được điều chỉnh khi cần, cho hợp với người dùng, và quan trọng hơn là hợp với nhu cầu của đàn cá.