7.1.3.1. Ammoniak oxidatietest

Tien verschillende filtermedia werden getest op hun vermogen om ammoniak te oxideren. Keramische ringen, lavasteen en BioHome waren de slechtste media. Bioballen en Matrix waren twee keer zo goed als de ringen. Aquariumgrind en Matala pads waren drie keer zo efficiënt als de ringen. Statische K1-media en plastic pannensponzen waren vijf keer efficiënter dan de ringen. En 30 ppi Poret schuim (“spons”) was negen keer efficiënter dan de ringen.

Filter biomedia efficiency two tests, equal volumes
Media	Average
30 PPI foam	17
Pot scrubbers	14
Static K1 Media	13
Aquarium Gravel	6
Blue Matala Pads	5
Eshopps Bioballs	5
1/4 to 1/2 inch lava rock	3
Matrix	3
Biohome Ultimate	2
Ceremic rings	2
Filter Biomedia Efficiency Chart

Merk op dat het gebruikte schuim heel zorgvuldig is gesneden zodat er geen gaten rond het schuim zitten. Schuim werkt alleen als de waterstroom wordt gedwongen om door het schuim te gaan. Als de waterstroom het schuim kan omzeilen zal het dat ook doen. Daarom zijn brokken schuim een slechte biomedium.

Deze resultaten werden vergeleken met het wiskundig berekende oppervlak van de media en de resultaten waren nauw gecorreleerd, wat bevestigt dat het effectieve oppervlak de bepalende factor is voor de efficiëntie van biomedia voor aquaria. Deze nauwe correlatie valideert de test zeer goed. De krachtige statistische software JMP (die gemakkelijk omgaat met meerdere variabelen en geen herhalingen) gaf aan dat de drie kleuren van de groepen inderdaad verschilden op het 95% betrouwbaarheidsniveau.

Daarnaast werden vier media getest in veertig gallon aquaria met potfilters. De resultaten kwamen zeer nauwkeurig overeen met de resultaten in de andere twee tests. Dit valideert de tests opnieuw.

Dit waren eenvoudige tests die gemakkelijk te herhalen waren door hobbyisten die geïnteresseerd waren in nauwkeurigheid. Dit was heel bewust. We hebben bewust het type test vermeden dat “wetenschappelijk correct” zou kunnen zijn, maar moeilijk thuis te reproduceren. We moedigen iedereen aan om deze testen na te doen.

Wat volgt is een zeer lange, langdradige en saaie verhandeling over het testen. Het zal alleen interessant zijn voor echte aquariumnerds zoals de auteur.

Resultaten ammoniakoxidatietest

Ammoniak werd toegevoegd aan aquaria met filters met verschillende filtermedia. Het resulterende ammoniakgehalte werd drie dagen later gemeten en de toegevoegde hoeveelheid ammoniak werd aangepast aan het gemeten ammoniakgehalte. De pH werd boven 7,0 gehouden door zuiveringszout toe te voegen wanneer de pH daalde. Dit zijn de resultaten gerapporteerd als het aantal milliliters ammoniakoplossing dat op de genoteerde dag werd toegevoegd:

Filtermedia	Gemiddeld	15 dagen	30 dagen	45 dagen	60 dagen	75 dagen	90 dagen
30 PPI Schuim	17.5	1	16	32	8	16	32
K1 Filter media	10	1	4	16	8	16	16
Aquarium Grind	5.3	0	2	2	8	4	16
Pannenspons	11.7	2	8	4	16	8	32
Blauwe Matala Pads	6.2	1	4	8	0	16	8
1/4 tot 1/2 inch lavasteen	2	0	0	4	2	4	2
Eshopps Bioballen	3.7	0	2	8	0	8	4
BioHome Ultimate	2.5	1	4	4	0	4	2
De*Nitrate (Matrix)	3.7	4	0	2	4	8	4
Keramische ringen	2	0	4	0	0	4	4

Replicatie #1

De test werd vervolgens herhaald met nieuwe media. Dit waren de resultaten:

Filtermedia	Gemiddeld	15 dagen	30 dagen	45 dagen	60 dagen	75 dagen	90 dagen
30 PPI Schuim	17.6	0	8	32	16	32	16
K1 Filter media	16	0	0	16	32	16	32
Aquarium Grind	7.8	1	4	2	8	16	16
Pannenspons	17.3	0	8	16	16	32	32
Blauwe Matala Pads	4.2	0	1	4	8	4	8
1/4 tot 1/2 inch lavasteen	4	0	2	8	4	2	8
Eshopps Bioballen	5.7	2	0	16	4	8	4
BioHome Ultimate	2	0	4	2	0	2	4
De*Nitrate (Matrix)	1.8	0	1	4	4	0	2
Keramische ringen	2.2	2	0	2	1	4	4

De gegevens werden redelijk goed gerepliceerd. Onderzoek van de pannensponzen toonde aan dat ze dichter waren ingepropt dan bij de eerste test, wat de betere resultaten verklaarde.

Alle gegevens werden vervolgens geanalyseerd met de JMP-software. Deze software is zeer krachtig en vereist geen ENKELE replicatie en kan meerdere variabelen aan. De groep bestaande uit 30 ppi foam, plastic pannensponzen en K1 verschilde significant van de groep bestaande uit aquariumgrind, Matala pads en bioballen (p<<0.05). Op zijn beurt was de groep bestaande uit aquariumgrind, Matala pads en bioballen significant verschillend van de groep bestaande uit lavasteen, Matrix, BioHome en keramische ringen (p<0,05). De groep bestaande uit 30 ppi foam, plastic pannensponzen en K1 verschilde significant van de groep bestaande uit lavasteen, Matrix, BioHome en keramische ringen (p<<0.01).

Het gemiddelde van de twee testen is de gekleurde grafiek hierboven in het abstract. De exacte gebruikte procedure wordt hieronder beschreven onder “Emmertestprocedure”.

Test #2 Ammoniakoxidatie met potfilters

Er is een terecht punt van kritiek op de bovenstaande tests, namelijk “een luchtaangedreven hoekfilter is geen echte wereldtest”. Dus testten we de mediaprestaties van twee “goede” media versus twee “slechte” media in echte aquaria met potfilters. De gegevens bevestigden de geldigheid van de eerste tests met de hoekfilters.

Vier 150-liter aquariums werden opgezet met Sunsun HW 304 B potfilters (~7 liter media, 1400 L/H). Vervolgens werden er verschillende media in het filter geplaatst. De gebruikte media waren schuim, plastic pannensponzen, Matrix en Biohome. Elk potfilter werd 100% gevuld met de gekozen media.

Elk van de tanks werd goed belucht door een wavemaker die op het oppervlak gericht was om een groot gebied met “woelige golven” te produceren. Aan het begin van elke test werden bruine squeezings uit een gevestigd aquarium en natriumfosfaat toegevoegd.

Geconcentreerd ammoniumsulfaat werd toegevoegd aan tanks met verschillende filtermedia. Het resulterende ammoniakgehalte werd drie dagen later gemeten en de toegevoegde hoeveelheid ammoniak werd aangepast aan het gemeten ammoniakgehalte.

De pH werd boven 7,4 gehouden door zuiveringszout toe te voegen als de pH daalde. Bij de eerste twee “emmer”-testen hierboven werd de hoeveelheid ammoniak verdubbeld als er geen ammoniak was. Deze test met bussen voegde ammoniak toe in meer geleidelijke verhogingen of verlagingen, waardoor de curve duidelijk voorspelbaarder werd.

Deze resultaten worden gerapporteerd als het aantal milliliters ammoniakoplossing dat op de genoteerde dag is toegevoegd:

Filtermedia	Gemiddeld	15 dagen	30 dagen	45 dagen	60 dagen	75 dagen	90 dagen
30 PPI Schuim	34	2	20	42	36	48	56
Pannenspons	30	1	8	14	36	56	64
BioHome Ultimate	6	2	8	4	12	10	12
Matrix	8	4	6	8	14	10	8

Deze resultaten bevestigden de geldigheid van de eerste twee tests zeer goed met echte aquaria en echte potfilters.

Bespreking van resultaten

Deze tests zijn gemakkelijk uit te voeren door iedereen die ze wil dupliceren. Het lijkt erop dat de oppervlakteberekeningen voor de elders genoemde potwassers er ver naast zaten. Er lijkt ook een duidelijke afwijking te zijn waardoor media met veel porositeit veel beter zijn dan vaste media. Dit zou de slechte weergave van het aquariumgrind verklaren. De slechte resultaten van het lavagesteente waren onverwacht.

• Merk op dat schuim (“spons”) een geweldig biologisch filtermedium is en niet werkt als een mechanisch filtermedium zolang het minder dan 30 ppi is.
• Let op: het water moet 100% door het schuim stromen. Er mogen geen openingen zijn. En brokken schuim zijn een zeer slecht medium.
• Merk ook op dat filterfloss (polyestervezel, “Polyfil”) niet is getest. Verpakt filtergaren vult zich na ongeveer een week met vuil en verstopt zich en moet worden schoongemaakt of vervangen. Verpakt filtergaren kan dus geen nuttige bacteriën opbouwen en functioneert alleen als een mechanisch filter.

Testprocedure met emmer

Dit is de procedure die werd gebruikt voor de eerste test. Om het ammoniakoxiderende vermogen van verschillende aquariumfiltermedia te testen, werden 10 emmers van 20 liter opgezet. De filtermedia werden in tien luchtaangedreven hoekfilters geplaatst.

Aan elke emmer werd in eerste instantie bruin water toegevoegd dat werd uitgeknepen uit goed gevulde sponsfilters om het filter te “zaaien”. Om de inoculatieoplossing te maken, werd een emmer tot ongeveer de helft gevuld met water. Zes al lang bestaande sponsfilters uit enkele kweek aquaria werden meerdere keren uitgeknepen in één emmer. Een kopje (235 milliliter.) van dit bruine water werd vervolgens toegevoegd aan elk van de tien emmers van 20 liter.

Elk van de tien emmers was tot de rand gevuld met bronwater met een pH van 8,1. Het niveau werd alleen bijgevuld als het daalde. Het niveau werd alleen bijgevuld als het daalde. De media werden tijdens de test niet schoongemaakt en het water werd niet ververst. De pH werd boven 7,4 gehouden door zuiveringszout toe te voegen wanneer de pH daalde. Nitraten en nitrieten werden niet gemeten.

Aan elke emmer werd de eerste acht dagen elke dag vier milliliter ammoniak toegevoegd om de cyclus te starten. Aan elke emmer werd aanvankelijk ook een kwart theelepel monocalciumfosfaat toegevoegd om fosfaat te leveren aan de nuttige bacteriën.

Na negen dagen, als de ammoniaktest op of onder 0,5 ppm was, werd het aantal toegevoegde milliliters verdubbeld. Als de ammoniaktest tussen 0,5 ppm en 4,0 ppm was, werd het aantal milliliters gelijk gehouden. Boven 4,0 ppm en meer ammoniak werd het aantal milliliters gehalveerd, waarbij de helft van een druppel nul druppels was. Het ammoniakgehalte werd elke drie dagen gemeten. Dagelijks werd dienovereenkomstig ammonium/ammoniak voedingsoplossing toegevoegd. De test werd gedurende 90 dagen uitgevoerd.

De toevoegingen zijn ook het aantal milliliters van de oplossing dat elke dag wordt toegevoegd, niet ppm.

Testapparatuur:

1. 10 Home Depot emmers van 20 liter
2. Bronwater (pH van 8,1)
3. 60 gram BASF-ammoniumchloride opgelost in 1 liter water
4. 10 Lee’s Economy Hoek Filters

.Wiskunde

– Een milliliter oplossing is 1 gram water
– 60 gram ammoniumchloride per 1 liter water is een 5,7% oplossing van ammoniumchloride (60/(1000 = 60)) = 5,7%
– 5,7% oplossing van ammoniumchloride is een 2% oplossing van ammonium (N=15, H=1, Cl=35 …. ((1×4) +15/(35 + 19) x 0,057) = 0,02
– 0,02 gram ammonium per gram oplossing
– Bij een voederpercentage van 1,5% van het gewicht eet een pond vis 6,81 gram 43% eiwitvoer per dag. Eiwit is 17% ammonium.
– Een “metabolisch pond” vis zet dus 0,5 gram ammonium per dag uit bij een voedingspercentage van 1,5% (6,81 x 43% x 17% = 0,5)
– Een “metabolische gram” vis zet dus 0,00110 gram ammonium per dag uit bij een voedingspercentage van 1,5% per dag. 5% per dag (0,5/454 = 0,00110)
– Dus elke milliliter van de bovenstaande oplossing is 0,02 gram ammonium.
– Eén milliliter komt dan overeen met 18,18 gram “metabolisch gewicht” van de vis (0,02/0,00110 = 18,18) bij een voeding van 1,5% per dag.

• De economische filters van Lee hebben slechts ongeveer 15 kubieke inch aan filtermedium
• Er zit 1728 kubieke inch in een kubieke voet (12x12x12 = 1728)
• De voordelige filters van Lee hebben slechts ongeveer 0,0087 kubieke voet aan filtermedia (15/1728 = 0,0087)
• De oplossing wordt dus gefilterd door 0,0087 kubieke voet aan filtermedia
• Elke milliliter van de bovenstaande oplossing bevat dus 0,02 gram ammonium.
• De keramische ringen filteren dus 2 milliliter per 0,0087 vierkante voet.
• Dus elke 2 x 0,02 gram ammoniak wordt gefilterd door 0,0087 kubieke voet filter met keramische ringen.
• 2 x 0,02 gram / 0,0087 = 4,6 gram ammoniak per kubieke voet keramisch ringmedia
• Een ‘metabolische gram’ vis produceert dus 0,00110 gram ammonium per dag bij een voedergift van 1,5% per dag (0,5/454 = 0,00110).
• 4,6 gram ammoniak per kubieke voet/.00110 gram ammoniak = 1,05/.00110 = 4.182 gram per kubieke voet
• 4.182/454 = 9,2 pond vis per kubieke voet media
• Als elke kubieke voet keramisch medium een oppervlakte van 40 vierkante voet heeft, is dat 9,2/40 = 0,23 pond vis per vierkante voet of 1,15 pond per vijf vierkante voet. Dit komt zeer dicht in de buurt van de vijf vierkante voet per pond die in de literatuur wordt genoemd.

Interpretatie van de test

Deze eenvoudige test kan in verschillende formaten worden gerapporteerd:

In het onderstaande formaat is het eerste getal de gemiddelde ammoniakoxidatie die ruwweg 15 kubieke inch media bereikt over een periode van 90 dagen. Het tweede getal is de effectieve oppervlakte in vierkante voet per kubieke voet, berekend met eenvoudige wiskunde. De correlatie tussen de testresultaten en het berekende oppervlak is zeer significant en betekent dat beide goede manieren zijn om de doeltreffendheid van filtermedia te beoordelen.

Filtermedia	“Efficiëntie” uit twee tests	“Effectief” oppervlakte ft²/ft³	Effectief” oppervlakte cm²/cm³	ft²/ft³ uit wiskunde	cm²/cm³ uit wiskunde
Bewegend K1 media	niet getest	540		Niet beschikbaar	Niet beschikbaar
30 PPI schuim	17	340		400
Pannenspons	14	280		80
Statische K1 media	13	260		200
20 PPI schuim	niet getest	220		180
Aquarium grind	6	120		120
Blue Matala pads	5	100		120
Eshoppe bioballen	5	100		60
¼ tot ½ inch lavastenen	3	60		60
Matrix	3	60		30
Biohome ultimate	2	40		30
Keramische ringen	2	40		40

Het lijkt erop dat de oppervlakteberekening voor de pottenwassers er ver naast zat. Maar verder komen de getallen vrij goed overeen.

Diepgaande discussie

Vanwege de reticulatie, stroming 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

Gegevensinterpretatie

Om een idee te geven van wat deze testgegevens betekenen: als een SunSun HW 303-bak wordt gevuld met elk van deze media, zou deze dit aantal Oscars van 25 centimeter of Mbuna van 10 centimeter ondersteunen voor ammoniakoxidatie:

• 30 ppi schuim 36 Oscars of 720 Mbuna
• Pannensponzen 24 Oscars of 480 Mbuna
• K1 Media 20 Oscars of 400 Mbuna
• Matrix 8 Oscars or 160 Mbuna
• Lava Rock 4 Oscars of 80 Mbuna
• Keramische ringen 4 Oscars of 80 Mbuna

Dit zijn opzienbarende getallen die de meesten niet zullen geloven. Maar dit geldt alleen voor ammoniakoxidatie. Ammoniakoxidatie is MAKKELIJK! De volgende test bepaalde dat voor kristalhelder water elk van deze getallen door twintig gedeeld moet worden.

Dit zijn de cijfers voor kristalhelder, gezond water uit een SunSun Hw303 potfilter:

• 30 ppi schuim 2 Oscars of 36 Mbuna
• Pannensponzen 1 Oscars of 24 Mbuna
• K1 Media 1 Oscars o 20 Mbuna
• Matrix 0 Oscars of 8 Mbuna
• Lava Rock 0 Oscars of 8 Mbuna
• Keramische ringen 0 Oscars of 4 Mbuna

Dit verklaart waarom het voor veel hobbyisten zo moeilijk is om kristalhelder water te krijgen.

Dit is een zeer klein oppervlak dat nodig is voor ammoniakoxidatie en is de reden dat zelfs kleine patroonfilters met slechte media een behoorlijke ammoniakoxidatie kunnen uitvoeren als de patronen niet één keer per maand worden vervangen. Dit komt neer op een eenvoudige richtlijn:

Ammoniakoxidatie is eenvoudig en vereist geen top-end filtermedia.

Cory van Aquarium Co-op heeft een uitstekende video (gepresenteerd met dank aan Ben Ochart) waarin hij vertelt over hoe weinig oppervlakte er eigenlijk nodig is voor ammoniakoxidatie. Cory zei dat hij alleen ammoniakpieken en -metingen had gezien in pas opgezette aquaria. Hij had ze nog nooit gezien in aquaria die al enkele maanden in gebruik waren, ongeacht het filtermedium of het filter. Maar Cory ziet over het hoofd dat er voor een gezond, ziektevrij aquarium veel meer oppervlakte aan filtermedia nodig is dan voor een ammoniakvrij aquarium.

Nu ik erover nadenk, moet ik herhalen wat Cory zei over ammoniak. Ongeacht het filter of het filtermedium heb ik nog nooit ammoniak gezien in een aquarium van meer dan drie maanden oud. En ik heb al zo’n vijftig jaar veel aquaria.

Wat ik in veel aquaria heb gehad, is saai, half troebel water. Dit troebele half troebele water gaat altijd gepaard met veel ziektes: vis-tbc, gat-in-de-kop, septikemie, epistylis, tetrahymena, enz. Al deze problemen kwamen niet voor in aquaria met “overfiltratie” met de betere filtermedia. De reden hiervoor heeft te maken met het aantal bacteriën in het water. Als je tien tot twintig keer meer effectief filteroppervlak hebt dan nodig is voor ammoniakoxidatie, heb je helder bacterievrij water met gezonde vissen. Dit is het punt dat Cory miste.

Steun van universitair onderzoek

Dit gegeven van vijf vierkante voet oppervlakte per pond vis die nodig is om ammoniak te oxideren, wordt bevestigd door niet minder dan vier aquacultuuronderzoeken (“Constructing a Simple and Inexpensive Recirculating Aquaculture System (RAS) for Classroom Use”, David Cline, Southern Research Aquaculture Center, Auburn University, 2005, “Aquarium Culture of Tilapia”, James E. Rakocy, University of the Virgin Islands, 2005, “Production in Intensive and Recycle Systems”, Muir et. al, 2009, “Nitrification in Moving Bed and Fixed Bed Biofilters Treating Effluent Water from a Large Commercial Outdoor Rainbow Trout RAS”, Suhr, 2010). Het aantal is vrij stevig.

Anekdotisch bewijs

Over het algemeen houd ik niet van anekdotisch bewijs, maar deze was interessant. Ene Jim O’Neill, op het Facebook forum Ben O’Cichlid, deed een test met schuim als medium en kreeg geweldige resultaten:

“Ik weet dat de website Aquariumscience.org hier controverse oproept, maar ik heb de afgelopen week een aantal adviezen van deze website met goed resultaat getest.

Ik heb een nieuw 20-gallon aquarium ingericht met een nieuw Fluval 207 filter. Ik heb het filter gevuld met twee van de verticale voorfiltersponzen uit een werkende Fluval 206 en met het Fluval Bio-Foam, dat in de onderste bak van de 206 had gezeten. Het nieuwe blauwe hobbelige schuim heb ik in de nieuwe 207 laten zitten en ik heb nog twee Bio-Foam sponzen in de andere twee bakken gedaan. Het filter is dus volledig gevuld met schuim. Geen andere media.

Ik heb ook troep uit een paar andere sponzen in bestaande filters in het water geknepen.

Het aquarium werd meteen ingedraaid. Ik heb er bijna een hele voorraad vissen in gedaan (klaar om ze meteen te verwijderen als er ammoniak of nitriet verscheen. Ik heb de bak nu zes dagen lang twee keer per dag getest, zonder een spoor van ammoniak of nitriet. Ik heb zowel API als Tetra strips gebruikt (alleen voor nitriet – ik heb geen ammoniak teststrips), de API vloeibare tests en de Seachem nitraat/nitriet test.

Ik kan dus niet bevestigen dat schuim beter is dan andere media voor biologische filtratie, of dat het een hogere visbelasting kan ondersteunen, maar ik kan wel bevestigen dat het, onder de omstandigheden die ik heb beschreven, het werk doet voor een normale belasting en dat er geen dure biomedia nodig is.”

Interessante test.

Aquacultuurtests van stationaire filtermedia

Jarenlang werden er door de aquacultuursector heel wat tests uitgevoerd op stationaire filtermedia. In een test werd bijvoorbeeld groot grind versus klein grind versus bioballen versus keramische ringen versus vinylnoedels getest in een groot aantal tanks van 5000 gallon waarin Tilapia werd gekweekt voor menselijke consumptie.

De test toonde steevast zeer willekeurige resultaten die “all over the map” waren in gewone taal, “niet statistisch significant” in wetenschappelijke taal. Aangezien wetenschappers geen rapporten schrijven over gegevens die niet significant zijn en niets bewijzen, zijn er ook geen rapporten over. Dit feit is echter geverifieerd door verschillende wetenschappers in de aquacultuurindustrie.

Af en toe komt er een aquacultuurstudent op sociale media die iets zegt in de trant van “Toen ik mijn cursus op de aquacultuurschool volgde, testten we media en vonden we geen groot verschil in media”. Dit is verwarrend voor sommige hobbyisten. Wat hier over het hoofd wordt gezien, is de belastingsfactor.

Alle websites over het uitzetten van aquariumvissen hebben een “aanbevolen maximale uitzetting” van ongeveer 1/3 pond vis per 100 liter water. Tilapiakwekers zetten vijftig (50!) pond vis per 100 liter uit. Het aquacultuuronderzoek naar filtermedia was dus een honderdvijftig keer zwaardere belasting dan je in de meeste aquaria zult aantreffen.

Bij die hoge belasting zijn er twee concurrerende factoren in het spel. Er treedt zeer snel vervuiling van het medium op, waardoor de stroming wordt vertraagd. Deze vervuiling concurreert met het oppervlak. Een klein medium heeft meer oppervlakte maar zal sneller vervuilen. De gegevens lopen dus over de hele kaart. Dit gebeurt gewoon niet in een typisch tropisch aquarium.

Nitraatverwijdering

Er zijn twee media die beweren dat ze nitraat reduceren tot stikstofgas. Dit zijn Biohome en Matrix (eigenlijk een vorm van Matrix met de naam “De*Nitrate”). Tests toonden aan dat dit materiaal nitraat niet reduceert tot stikstofgas. Deze tests zijn te vinden op deze link:

7.5. Test of Denitrifying Media

Nepwetenschap

Er is een “nepwetenschappelijk” onderzoek dat in dezelfde lijn ligt als het onderzoek hierboven dat vermeld moet worden. Dit is een mooi voorbeeld van de overmoed die sommige fabrikanten hebben. De studie is “Comparison of MarinePure™ Bio-Media versus Other Types of Bio-Media on Ammonia and Nitrite Removal in Freshwater Aquarium Systems”, uitgevoerd door het Cermedia MarinePure Lab, 2 oktober 2012. Dit is hilarisch leesvoer voor elke wetenschapper die bekend is met filtratiesystemen voor aquacultuur.

Hieronder zie je de grafiek van de “resultaten”.

Dit zijn duidelijk vervalste gegevens. Er staat dat media nooit verstopt raken en dat de media hun capaciteit voor ammoniakoxidatie voor altijd kunnen verhogen. Dat is gewoon belachelijk. Bovendien geeft het gebrek aan “ruis” in deze studie aan dat de gegevens nep zijn. Natuurlijke systemen functioneren gewoon niet op deze manier. Natuurlijke systemen stuiteren normaal gesproken heel onvoorspelbaar op en neer.

Ze gebruikten dezelfde onnauwkeurige API-testkits als in het bovenstaande onderzoek. Zulke testkits geven veel grotere variaties, alleen al door hun inherente onnauwkeurigheid. En hoe maak je de kleine aanpassingen aan het ammoniakniveau dat in deze test wordt getoond met de grote getallen van de API ammoniaktest?

Merk op dat de gegevens beginnen op dag 40 met alle testresultaten die NUL ammoniak toevoegingen aangeven. Hoe kun je een mediacyclus uitvoeren zonder toevoeging van ammoniak? Inderdaad, op 60 dagen wordt er nog steeds minder dan 2 ppm ammoniak toegevoegd. Huh? Sinds wanneer duurt het bij welk medium dan ook zo lang voordat de cyclus begint?

En een leeg filter presteerde beter dan een filter met plastic bioballen? En featherrock en keramische media ongeveer hetzelfde presteerden als een leeg filter? En varkens vliegen.

Een andere opvallende fout is dat, volgens het rapport waarnaar verwezen wordt: “Ongeveer één keer per maand werden de filters geopend en werd overtollige biofilm van de mechanische sponsfilters geknepen. De bio-media, nog steeds in de media trays, werden verschillende keren ondergedompeld in gebruikt kraanwater.” Gezond verstand zegt dat eens per maand alle media (en vooral de gemakkelijk schoon te maken bioballen) een flinke dip hadden moeten vertonen in hun vermogen om ammoniak te oxideren, waarbij alle media een zekere dip vertoonden. Er is nergens een cyclische dip te zien in de data voor de media, laat staan een cyclische dip in de data.

Het andere punt dat wijst op vervalsing is dat de gegevens eigenlijk allemaal vrij veel zijn van wat je “rechtlijnige” functies zou kunnen noemen. Natuurlijke systemen zijn zelden lineaire functies. Omdat er geen “zaad”-inoculaat werd gebruikt en omdat nuttige bacteriën zich voortplanten door zich elke 24 tot 120 uur in tweeën te splitsen, zou elk van deze curven aanvankelijk de toegestane input elke tijdsperiode (één tot vijf dagen) moeten verdubbelen, wat resulteert in wat een “exponentiële curve” wordt genoemd.

Dan, afhankelijk van de media, zouden de curven ergens tussen de één en drie maanden afgevlakt moeten zijn. Daarna zouden de curven gewoon op en neer moeten gaan op hetzelfde niveau of een licht stijgend niveau eens per maand met schoonmaken. Zo hadden de curven eruit moeten zien (zonder de op- en neerwaartse “ruis”).

Dit soort curven zijn duidelijk niet wat deze fictieve gegevens volgen.

Deze studie concludeert dat één liter Cermedia Marinepure media met lage dichtheid de ammoniak van 21,7 pond vis kan biofilteren na één jaar gebruik, gebaseerd op de “werkelijke testresultaten”. Als varkens vliegen. Zelfs de beste zandfilters die door grote commerciële aquaria worden gebruikt, halen niet eens zo’n hoog cijfer.

Maar sommigen zullen deze bewering geloven. Voor die mensen is hier een nog betere deal: ik verkoop een witte pil die gegarandeerd je I.Q. met 40 punten verhoogt, je onweerstaanbaar maakt voor het andere geslacht en je ogenschijnlijke leeftijd met 20 jaar vermindert. Het kost maar $998 per tablet. Negeer gewoon de letters B-A-Y-E-R op de tabletten. Eerlijk waar! Zou ik liegen?

De zwendel met het oppervlak van keramische media

Veel fabrikanten van keramische media (zoals Matrix of Biohome) meten het oppervlak als het gebied dat ongelooflijk kleine stikstofgasmoleculen kunnen bereiken. Dit is pure oplichterij. De oppervlakten die ze meten zijn letterlijk tienduizenden keren groter dan het werkelijke effectieve oppervlak. Deze zwendel wordt uitgebreid uitgelegd in deze link

7.2.11. Keramische filtermedia

De openingen in de media moeten een aanzienlijke diameter hebben zodat bacteriën erin kunnen groeien. Een bacterie is miljarden keren groter dan een stikstofmolecuul. Als de bacterie niet genoeg ruimte heeft om in een porie te passen, is de porie nutteloos. Maar het enorme oppervlak van deze miljarden piepkleine poriën wordt gemeten met de stikstofmethode. Dus de enorme oppervlaktegetallen van de fabrikanten van keramische media zijn gewoon een misleidende marketinghype.

De kleine poriegrootte zorgt ook voor problemen bij grote poriën zoals 2 millimeter (0,040 inch). Het water stroomt door de weg van de minste weerstand. Het water zal niet door kleine poriën van 2 millimeter stromen als het water rond het medium kan stromen. Als het water niet door de gaatjes van het medium stroomt, dan kan het water natuurlijk niet zijn ammoniak laten oxideren door bacteriën.

Dus het effectieve oppervlak van alle media wordt het oppervlak waarover water stroomt, niet het oppervlak waar de ongelooflijk kleine stikstofgasmoleculen op de een of andere manier hun weg naartoe kunnen vinden. Dit “effectieve oppervlak” is wat hierboven werd berekend.

Hoe hoger het getal, hoe beter het medium. Dus schuim is het beste medium en keramische ringen zijn het slechtste medium, zowel volgens deze test als volgens wiskundige berekeningen. Omdat schuim precies op maat moet worden gesneden om rondstroming te voorkomen, zijn statische K1-media of pottenwassers veel gemakkelijker te gebruiken. Maar velen hebben veel succes met schuim;

---

Startpagina Aquariumscience

Bron: Aquariumscience.org – David Bogert