Biofiltratiemedia zijn de materialen die in de filters worden geplaatst om te dienen als oppervlakken voor de groei van nuttige bacteriën. Bij het bespreken van biofiltratiemedia is het belangrijk om de volgende richtlijn in gedachten te houden:
Eén kilo vis heeft 20 vierkante meter Biomedia-oppervlak nodig voor kristalhelder, gezond water
Alle biomedia moeten worden beoordeeld met deze richtlijn in gedachten. Merk op dat deze hoeveelheid oppervlakte resulteert in een uitstekende oxidatie van ammoniak, een goede helderheid van het water en een goede gezondheid van de vissen. Als men zich echter alleen bezighoudt met ammoniak, kan slechts een biomedia-oppervlak van vijf vierkante meter worden gebruikt om veilige ammoniakniveaus te produceren voor tropische vissen in een doorsnee potfilter.
Merk ook op dat er veel dingen zijn die het aantal van 20 vierkante meter beïnvloeden. De hoeveelheid voedsel, het proteïnegehalte van het voedsel, de rijpheid van de bak, het schoonmaakschema, de beluchting en de pH hebben allemaal invloed op dit getal. Dus vijf vierkante meter kan in de ene situatie goed zijn, terwijl veertig vierkante meter in een andere situatie slecht kan zijn.
Effectief specifiek oppervlak
Een belangrijk concept hier is “effectief specifiek oppervlak”. Dit is hoeveel oppervlakte er beschikbaar is voor de groei van nuttige bacteriën op lange termijn voor een bepaald volume. Het “effectieve specifieke oppervlak” is niet het werkelijke oppervlak. Het oppervlak moet geschikt zijn voor langdurige bacteriegroei om mee te tellen in de berekeningen. De oppervlakte-eenheid is vierkante voet en het volume is kubieke voet, of ft2/ft3. (sommigen gebruiken meters per kubieke meter of m2/m3).
Om de resultaten van de onderstaande berekeningen te begrijpen, is een referentie nuttig:
Biologische filters zijn ontworpen om een zeer groot oppervlak aan media te bieden voor kolonisatie door populaties van beide soorten nitrificerende bacteriën. Commerciële recirculerende aquacultuursystemen maken over het algemeen gebruik van een soort niet-toxisch en inert biologisch filtermedium van plastic dat vooral geselecteerd is om een groot oppervlak (m2) per volume-eenheid (m3) te bieden. Kunststof media hebben als bijkomend voordeel dat ze gemakkelijk te verwijderen zijn voor reiniging tijdens filteronderhoud. Over het algemeen ligt het beschikbare oppervlak per kubieke meter medium tussen 100 -1000m2/m3 (30 -300 ft2/ft3). Bij de keuze van het medium moet ook rekening worden gehouden met de lege ruimte binnen en tussen de mediumelementen om de gespecificeerde waterstroomsnelheid aan te kunnen, zo zelfreinigend mogelijk te zijn en een efficiënte gasoverdracht (zuurstof en kooldioxide) binnen het biologische filter mogelijk te maken.”
Minimumnormen voor recirculerende aquacultuursystemen” Hutchinson, et. al. Southern Australia Aquaculture Center, 2004
Deze referentie zegt dat verschillende media 30 tot 300 ft2/ft3 effectief oppervlak hebben. Dit komt heel dicht in de buurt van wat hier wordt berekend voor media, namelijk 20 tot 400 ft2/ft3. Dit is een zeer belangrijk getal voor elke aquariumhobbyist. Bij het selecteren van biomedia voor een filter moet dit getal waar mogelijk worden gemaximaliseerd.
Er zijn veel materialen die gebruikt kunnen worden als biomedium om ammoniak in het aquarium te oxideren.
Klik voor meer informatie en een volledig overzicht van filtermedia op deze link:
7.1. Volledige herziening van filtermedia
Vanwege de reticulatie en het vrije volume zijn de oppervlakteberekeningen niet erg betrouwbaar. Extrapolatie van de testen en aquariumgrind als meest betrouwbare oppervlakteberekening geeft de volgende “effectieve oppervlakte” per medium. Dit is het oppervlak dat moet worden gebruikt voor het berekenen van het benodigde volume filtermedia voor een bepaald gewicht aan vissen.
| Biomedia | Effectief” oppervlakte ft²/ft³ | Effectief” oppervlakte m²/m³ | Kubieke inches om 5ft² te krijgen | Kubieke inches om 100ft² te krijgen |
|---|---|---|---|---|
| Gefluïdiseerde K1-media (60% belasting in sump) | 540 | 16 | 320 | |
| 30 PPI schuim in potfilter of sump | 340 | 25 | 500 | |
| 30 PPI schuim spons aangedreven door powerhead | 340 | 25 | 500 | |
| 30 PPI schuim lucht spons met lucht aangedreven | 300 | 29 | 580 | |
| Plastic pannenspons | 280 | 31 | 620 | |
| Statische K1 media | 260 | 33 | 660 | |
| 20 PPI schuim in potfilter of sump | 260 | 33 | 660 | |
| 20 PPI schuim spons aangedreven door powerhead | 260 | 33 | 660 | |
| 20 PPI schuim lucht spons met lucht aangedreven | 230 | 38 | 751 | |
| Ondergrondfilter aangedreven door Powerhead | 140 | 62 | 1240 | |
| Aquariumgrind in potfilter of sump | 140 | 62 | 1240 | |
| Ondergrindfilter aangedreven door lucht | 120 | 72 | 1440 | |
| Blue Matala pads | 120 | 72 | 1440 | |
| 1/8 inch tuin puimsteen of perliet | 100 | 86 | 1720 | |
| Bioballen | 100 | 86 | 1720 | |
| Alfagrog | 80 | 108 | 2160 | |
| 1/2 inch lavasteen | 60 | 144 | 2880 | |
| Seachem Matrix | 60 | 144 | 2880 | |
| Biohome Ultimate | 40 | 216 | 4320 | |
| Keramische ringen | 40 | 216 | 4320 | |
| Keramische ballen | 30 | 288 | 5760 | |
| Geëxpandeerde klei kiezels | 30 | 288 | 5760 | |
| Kubieke inches om 5ft² = (5/EA)x1.728 100ft²=(100/EAx1.728) te krijgen | ||||
filter biomedia efficiëntie
We moeten benadrukken dat deze analyse extreem simplistisch is. Er zijn veel variabelen die invloed hebben op hoe goed een biofiltratiemedium presteert. Sommige van deze variabelen zijn oppervlakte, vrij volume, openingsgrootte, bezetting, hoeveelheid voedsel, proteïnegehalte van het voedsel, beluchting en stroomsnelheid door het medium.
1, Oppervlakte: Als het gaat om het beoordelen van aquarium filtermedia is dit de belangrijkste variabele. Hoe groter het oppervlak (wat ook betekent dat het volume groter is), hoe beter het medium zal presteren.
2, Vrij volume: hoe groter het vrije volume hoe meer ruimte er is voor bruine smurrie om zich te vormen en biofiltratie te doen
3, Openingsgrootte: Hoe groter de opening in de media, hoe langer de media kan gaan zonder verstopt te raken. Omgekeerd geldt: hoe groter de opening, hoe kleiner het oppervlak. Dit is dus een tweesnijdend zwaard dat ruwweg maximaal lijkt te zijn bij ongeveer een tiende tot een achtste inch (2,5 tot 3 millimeter).
4, Bezetting: Hoe zwaarder de aquarium bezetting, hoe sneller het medium verstopt raakt. Wat vaak over het hoofd wordt gezien, is dat nuttige nitrificerende bacteriën kunnen worden weggeconcurreerd door niet-nuttige bacteriën. Hoe zwaarder de bezetting, hoe meer dit zal gebeuren. Dit vermindert de efficiëntie van de media, zelfs als ze niet verstopt raken.
5, Hoeveelheid voer: Dit is als de bezettingsvariabele. Als een bepaalde hoeveelheid vis wordt gevoerd met drie procent van het lichaamsgewicht per dag, zullen de media veel minder effectief zijn en sneller verstopt raken dan wanneer het voeren op het niveau van één procent gebeurt.
6, Eiwitgehaltes van het voedsel: deze interessante variabele geeft aan dat een voedsel met een eiwitgehalte van 50% tweeënhalf keer zo efficiënt is en tweeënhalf keer zo lang duurt voordat het verstopt is dan een voedsel met 30% eiwit. Deze wenselijkheid van eiwitrijk voer heeft te maken met de snelheid waarmee biomassa wordt opgebouwd en de koolstof-stikstofverhouding van het voer. Biomassa zal veel sneller worden opgebouwd en er zullen minder nuttige bacteriën worden blootgesteld aan een voedsel met een laag eiwitgehalte.
7, Beluchting: Hoe beter de beluchting, hoe beter het medium zal presteren. De beluchting in een aquarium levert zowel zuurstof als kooldioxide aan de nuttige bacteriën. Een goede beluchting helpt zowel bij de afbraak van ammoniak als bij de afbraak van opgeloste organische verbindingen en vermindert de verstopping.
8, Doorstroming: Doorstroming is minder belangrijk dan velen denken. Maar het is nog steeds een factor. Uit een test die we hebben gedaan, bleek dat een verdubbeling van het debiet ongeveer 9% bijdroeg aan de ammoniakoxidatie in een opvangbak.
Startpagina Aquariumscience
Bron: Aquariumscience.org – David Bogert
De auteur, David Bogert, is een gediplomeerd chemicus, iets wat alleen nuttig is in de secties over chemicaliën zoals conditioners en meststoffen. Hij heeft zo’n 43 patenten, grotendeels op het gebied van medische hulpmiddelen, wat alleen helpt bij sommige doe-het-zelf-ontwerpen. Maar hij heeft ook een groot deel van zijn leven als wetenschappelijk onderzoeker gewerkt aan literatuuronderzoek, gegevensanalyse, statistiek en een weinig begrepen vakgebied dat ‘ontwerp van experimenten’ wordt genoemd. Deze ervaring is zeer van toepassing op ALLE wetenschap over het houden van vissen. De auteur houdt al meer dan 54 jaar allerlei soorten aquaria en allerlei soorten vissen. Hij heeft momenteel tien grote en veel kleine aquaria. Maar merk op dat hij geen “expert” is in alle aspecten van het houden van aquaria. De ecologie van een aquarium is veel te complex voor iemand om een echte “expert” te zijn in alle verschillende aspecten. Men kan alleen in de tijdschriften en boeken zoeken naar relevant onderzoek in elk afzonderlijk onderwerp.
