Overfiltratie is een constant onderwerp op sociale media en wordt zeer verkeerd begrepen. Zo is de standaard “mythologie” dat een aquarium liter per uur debiet moet hebben dat drie tot tien keer het aantal liters van het aquarium is. Deze mythologie gaat in de trant van “een 1000 liter per uur filter filtert twee keer zoveel als een 500 liter per uur filter”. Dit is gewoon niet waar.
Het vermogen van het filter om zijn werk te doen is veel meer afhankelijk van het medium dat erin zit en het effectieve oppervlak van het medium dan van de doorstroming. In de meeste potfilters is een oppervlakte van slechts één m² per kilo vis voldoende om de ammoniak van één kilo vis te oxideren. De doorstroming is relatief onbelangrijk, zolang deze redelijkerwijs tussen 1 en 10 keer per uur ligt.
Maar om “kristalhelder” water te krijgen is een effectief oppervlak nodig van meer dan 20 vierkante meter per kilo vis. En 100 vierkante meter per kilo vis geeft absoluut verbazingwekkende resultaten, vooral als het medium K1 is in een wervelbed. Nogmaals, de stroomsnelheid is relatief onbelangrijk zolang deze redelijk tussen de 1 en 10 keer de inhoud van het aquarium per uur ligt.
Omdat de meeste hobbyisten volledig ineffectieve media gebruiken voor filtratie in hun potfilters en hang-on-back filters, moeten ze duidelijk “overfilteren” om kristalhelder water te krijgen. Dit gebruik van slechte filtermedia wordt uitgelegd in de volgende link:
7. Filter Media
Over-filtratie
Wanneer iemand op sociale media een enorme hoeveelheid filtratie heeft, wordt dit “overfiltratie” genoemd. De wetenschap van biofiltratie zegt dat “overfiltratie” niet nodig is voor ammoniakoxidatie. Maar “overfiltratie” is wel nodig voor ” kristalhelder” water. Kristalhelder water is essentieel voor een gezond aquarium. Vissen in “dof” of zelfs licht troebel water zullen niet zo gezond zijn als vissen in kristalhelder water.
Het immuunsysteem van de vis bestrijdt voortdurend alle bacteriën waaraan de kieuwen worden blootgesteld, ongeacht het type bacterie. Een lager aantal bacteriën betekent dus dat er meer capaciteit van het immuunsysteem beschikbaar is om ziekteverwekkers te bestrijden. Een hoge bacterieconcentratie tast het immuunsysteem van de vissen aan en kan allerlei ziektes en uitbraken van ziekteverwekkers veroorzaken. Alle eigenaren van aquaria zouden moeten streven naar kristalhelder water.
Aantal bacteriën
Bedenk wel dat “bacterievrij” relatief is. Een milliliter (of kubieke centimeter) saai, “normaal” aquariumwater bevat ruwweg tien miljoen, 10.000.000 of 107 bacteriën. Een milliliter troebel water kan gemakkelijk een miljard, 1.000.000.000 of 109 bacteriën bevatten. En een milliliter “kristalhelder” water kan maar 100.000 of 105 bacteriën bevatten. Dit geeft je een idee waarom het verminderen van het aantal bacteriën zo effectief kan zijn bij het verbeteren van het immuunsysteem van de vissen.
Als het aantal bacteriën in de waterkolom laag is, kunnen de vissen al hun immuunsysteem inzetten om ziekteverwekkers op afstand te houden. Vissen in bacterievrij water zijn dus veel gezonder dan vissen in water met veel bacteriën.
De sleutel tot een goede visgezondheid is schoon, bacterievrij water
Merk op dat dit, in tegenstelling tot de populaire mythe, NIET betekent dat dit water is wat regelmatig wordt ververst. Van tien miljoen bacteriën naar vijf miljoen bacteriën gaan, zal niet zoveel helpen voor de vissen. Grote waterverversingen kunnen slechte filtratie niet compenseren.
Het aantal bacteriën is gerelateerd aan het aantal vierkante meter biomedia filtermediumoppervlak dat beschikbaar is voor de waterstroom in een filter. De vuistregel is als volgt:
Eén kilo vis heeft 20 vierkante meter Biomedia-oppervlak nodig voor kristalhelder , gezond water
Overfiltratie voor kristalhelder water uitgelegd
Het belangrijkste onderdeel van elk aquariumfilter is het biofiltratiegedeelte. De “biofiltratie” vindt plaats op het oppervlak van een substraat dat de “biomedia” wordt genoemd. Hoe groter het oppervlak van de biomedia is, des te meer biofiltratie kan worden uitgevoerd. Biofiltratie wordt gedaan door twee verschillende groepen bacteriën:
- Eerst zullen snelgroeiende heterotrofe bacteriën (heterotroof betekent eigenlijk “eter van koolhydraten en eiwitten als voedsel”) op het oppervlak van de biomedia in het filter de opgeloste organische koolstofverbindingen (DOC) (zoals koolhydraten en eiwitten van afvalvoedsel) in het water afbreken tot kooldioxide en ammoniak.
- Ten tweede oxideren zeer traag groeiende autotrofe bacteriën (“nitrificerende bacteriën”) die op het oppervlak van de biomedia in het filter groeien, giftig ammoniak in twee stappen tot nitraat. Let op: autotroof betekent eigenlijk “eter van chemicaliën (ammoniak in dit geval) als voedsel”.
De eerste rol wordt vaak over het hoofd gezien omdat deze zeer snel optreedt en deze bacteriën niet worden beschouwd als “nuttige bacteriën”. Ze zouden moeten worden beschouwd als nuttige bacteriën omdat dit deel van de biofiltratie zeer belangrijk is voor de helderheid van het water en de gezondheid van de vissen. Wat hier over het hoofd wordt gezien, is dat het oppervlak dat nodig is voor deze biofiltratiefunctie om kristalhelder water en optimale gezondheid van de vissen te krijgen, minstens twintig keer zo groot is als het biofiltratieoppervlak dat de ammoniak-oxiderende bacteriën nodig hebben om succesvol te zijn.
| 🠗 Waterverontreinigende stof | Autotrofe biofiltratie | Heterotrofe biofiltratie |
|---|---|---|
| Ammoniak en Nitraat | Verwijdert | |
| Slechte bacteriën | Verwijdert | |
| Ziekteverwekkers zoals witte stip | Verwijdert | |
| Opgeloste organische stoffen | Verwijdert | |
| Uitwerpselen, niet opgegeten voedsel | Verwijdert | |
| Drijvende algen | Verwijdert | |
| Tanninezuur, kleurstoffen, geuren |
Beide soorten nuttige bacteriën vormen een dunne biofilm over alle oppervlakken. In gebieden met weinig tot matige stroming wordt de biofilm na verloop van tijd een dikke, slijmerige, poreuze bruine smurrie met miljarden kleine kanaaltjes er doorheen. Hoe dikker en ouder de bruine smurrie, hoe donkerder de kleur en hoe slijmeriger het aanvoelt. Een donkerbruine slijmerige smurrie is goud voor ervaren aquarianen. Deze donkerbruine smurrie zal snel ammoniak omzetten in nitraat EN alle DOC’s verwijderen.
Een van de beste artikelen over dit onderwerp kwam van Swiss Tropicals, de leverancier van Poret Foam. Ze zeiden:
“Het bruine filterslib in een filter is voor het grootste deel levend en niet louter afval. Het verwijderen van deze smurrie doet meer kwaad dan goed. Het doel van de filtermedia is niet om deeltjes uit het water te filteren zoals vaak wordt aangenomen. De media dienen als habitat voor een breed scala aan micro-organismen, waaronder bacteriën, archaea, wormen, ciliaten, flagellaten en vele andere. Deze micro-organismen leven in een gemeenschap die gebaseerd is op biofilms. De biofilms worden gemaakt door bacteriën die extracellulaire polymere substantie (EPS) afscheiden, die vaak “slijm” wordt genoemd. De gemeenschap vormt een bioreactor die het afval verwerkt en omzet in voedsel en energie voor haar leden, en uiteindelijk in organische of anorganische producten die vervolgens door planten worden gebruikt, verdampen of worden verwijderd door waterverversing. Het kost een aanzienlijke hoeveelheid tijd om deze “filtergemeenschap” op te zetten; Daarom is het heel belangrijk om het niet te verstoren, tenzij het absoluut noodzakelijk is.”
Houd er rekening mee dat dit een zeer ingewikkeld, met elkaar verweven proces is. Heterotrofe bacteriën die niet opgegeten voedsel en uitwerpselen afbreken en autotrofe bacteriën die ammoniak afbreken tot nitraat werken zij aan zij in de biofilters.
Vaker zit de meeste “bruine smurrie” in de tussenruimten van het biofilter. Aquarianen maken hun biofilters vaak regelmatig schoon om de “bruine smurrie” te verwijderen waarvan zij denken dat deze “vies” en “slecht” is. Dit is precies het verkeerde om te doen. Via deze link gaan we hier dieper op in:
6.8. Grondige reiniging
Nuttige bacteriën “stoppen niet met groeien”.
Een ander aspect van overfiltratie is het concept dat nuttige bacteriën stoppen met groeien wanneer ze een bepaalde voedselbelasting bereiken. Een goedbedoelde maar onjuiste commentator op sociale media zei:
“Te veel filtratie is eigenlijk een verspilling. De nitrificerende bacteriën, ook wel “NB” of nuttige bacteriekolonie genoemd, zullen alleen groeien tot de grootte die past bij hun voedselbron, namelijk de biobelasting. De biobelasting komt natuurlijk van de uitwerpselen van de vissen en al het extra voedsel dat niet wordt opgegeten (wat niet het geval zou moeten zijn als je je vissen correct voedt). De NB-kolonie zal alleen groot genoeg worden om de hoeveelheid geproduceerd afval te consumeren. Niet meer niet minder. Overfiltratie is dus technisch niet mogelijk.”
Deze verklaring gaat mank omdat er een fundamenteel misverstand in schuilt over hoe bacteriën leven en zich vermenigvuldigen. Denk er zo over na. Gunstige bacteriën nemen voedsel op en vermenigvuldigen zich door zich in tweeën te delen. Nuttige bacteriën hebben geen voedselbron nodig om te leven. Ze kunnen jarenlang “verhongeren” zonder voedsel. Ze kunnen zich voortplanten met heel weinig voedsel.
Dus bij een ammoniakniveau van 4 ppm per dag vermenigvuldigen de bacteriën zich bijvoorbeeld eens per 24 uur, totdat ter illustratie een niveau van een miljard bacteriën is bereikt. Op dat moment kunnen de nuttige bacteriën de belasting aan en is de tank “gecycled”. Als de ammoniakvoeding op dat moment koud zou stoppen, zouden er geen nuttige bacteriën meer worden geproduceerd.
Maar met vissen in het aquarium zal de ammoniak blijven komen. De bacteriën blijven zich dus vermenigvuldigen, maar in een langzamer tempo. Dus in plaats van een verdubbeling in 24 uur kan het 48 uur duren, dan 96 uur, dan 192 uur enz. Drie maanden later kunnen er 10 miljard bacteriën zijn bij hetzelfde ammoniakinvoerniveau, ALS ER VOLDOENDE FILTERMEDIA OPPERVLAKTE IS.
Dus na drie maanden, als de hoeveelheid vis in het aquarium is verdubbeld of zelfs vermenigvuldigd met tien, zal het filter geen probleem hebben om dit aan te kunnen wat ammoniakoxidatie betreft.
De opmerking gaat er ook vanuit dat ‘nuttige bacteriën’, d.w.z. autotrofe nitrificerende bacteriën die ammoniak oxideren, de enige organismen zijn die van belang zijn in een biofilm. Zoals Poret in zijn artikel aangeeft, zijn er in de meeste biofilms in het aquarium tal van ‘nuttige beestjes’, waaronder een grote hoeveelheid nuttige heterotrofe bacteriën die verantwoordelijk zijn voor kristalhelder water. Deze organismen hebben een veel groter oppervlak nodig, zoals uitgelegd in het gedeelte over kristalhelder water:
6.4. Kristalhelder Water
Startpagina Aquariumscience
Bron: Aquariumscience.org – David Bogert
