Na de voordracht van Marc van Aquarianen Gent was mijn interesse gewekt voor de wervelbedfilter, die bijzondere mogelijkheden zou bieden. Dus ging ik Googelen en kwam zo aardig wat te weten. Ik laat jullie meegenieten.
Het gebruik van zand in zandfilters was mij bekend uit de zwembadfilters, en uit de filters gebruikt in de drinkwaterbereiding. Het is een koker die gevuld is met zand, waar het water doorsijpelt. Dit soort filters slibt geleidelijk dicht en op de duur ontstaat er kanaalvorming. Door de filter met een krachtige pomp tegen te spoelen wordt het tegengehouden fijne slib weggespoeld met behoud van de zandvulling en kan het filter opnieuw in gebruik worden genomen.?
Het volledige artikel is enkel toegankelijk voor leden. Log in op het ledengedeelte voor toegang.
De wervelbedfilter heeft een ander werkingsprincipe. Het gaat om een biologisch filter, waar micro-organismen voor de afbraak van organische afvalstoffen zorgen. Dit wordt mineralisatie genoemd en gaat over de omzetting van resten van eiwitten en aminozuren, over het zeer giftige ammoniak, via het giftige nitriet- dat we bij het opstarten van een aquarium volgen met de druppeltjestesten- tot het relatief onschadelijke nitraat, dat voor onze aquariumplanten bruikbaar is. Hier is het op de eerste plaats de bedoeling om de bacteriën een zo groot mogelijk oppervlak te bieden om zich te nestelen. Door de opwaartse waterstroom worden de zandkorrels zwevend gehouden, zodat het volledige oppervlak van de korrel begroeid kan worden. Een liter medium (dit is 2.5 kilogram zand) biedt zo tot eenentwintig vierkante meter oppervlak. Ter vergelijking: de mousse, watten en andere substraten voor biologische en druppelfilters bieden zelden meer dan 0,6 vierkante meter per liter substraat. Dat is dan nog een theoretisch oppervlak, dat niet allemaal beschikbaar is omdat door afzetting van molm en vuil bepaalde delen van de filter minder goed doorstromen en daardoor de bacteriegroei minder goed ondersteund wordt. Door de beweging van de korrels in de wervelbedfilter komen de bacteriën ook voortdurend met vers water in contact en zijn er geen anaerobe zones. Kanaalvorming is onbestaand en zo blijft de filter optimaal werken.
Deze factoren zorgen ervoor dat deze filters niet alleen tot vijftig maal kleiner kunnen zijn dan een bioloog met vergelijkbare capaciteit, maar ook dat de doorstromingssnelheid slechts een fractie bedraagt door zijn hoge efficiëntie. Een doorstroming van de helft van de aquariuminhoud per uur is al voldoende omdat de volledige ammoniumbelasting in één passage wordt verwijderd. Door de trage flow, (en de minder sterke pomp) is dit ook een zeer rustige filter. Zeker in vergelijking met druppelfilters of droog-nat filters met roterende sproeier, zoals we in sommige cichlidenaquaria terugvinden.
Nadelen zijn er evident ook. Bij stroomuitval zal de filter snel anaeroob worden, gezien het beperkte volume van de filter en de afwezigheid van slib zullen relatief weinig toxische producten gevormd worden. Afhankelijk van de opbouw van de filter en de (beperkte) kracht van de pomp kunnen er problemen zijn om na stilstand terug op te starten. Als deze herstart succesvol is zal de filter na enkele uren opnieuw zijn volle capaciteit hebben. Een voorfiltering is zeer wenselijk, om de schoepen van de pomp te beschermen tegen de impact van slakkenschelpjes en zandkorrels. Bovendien moet het debiet nauwkeurig geregeld worden. Is er te weinig stroming, dan heeft dit gevolgen voor de afstand tussen de korrels en kan een deel van het medium zich neerzetten en dus niet meer aan het omzettingsproces deelnemen. Is er teveel stroming, dan zal een deel van het substraat uit de filter gespoeld worden. Om deze regeling mogelijk te maken is de opbouw van de cilinder bij voorkeur in doorzichtige materialen, zodat het uitzetten van het volume zand als debietmeter kan gebruikt worden. Van eenderde vulling bij stilstand moeten we het volume van de wervelende zandkolom tussen tweederde en drievierde van de kolomhoogte brengen. De systemen die tot heden ontworpen zijn baseren zich op de aquacultuur. Dus zeer interessant voor viskwekers, cichlidofielen en houders van Koivijvers, waar een aanzienlijke plaatsbesparing en kostenvermindering mogelijk zijn. Voor kleinere aquaria is de plaatsbesparing relatief minder belangrijk. De efficiëntie, flexibiliteit en stabiliteit blijven hoe dan ook belangrijke troeven van de wervelbedfilter.
Een relatief nadeel van de wervelbedfilter hangt samen me het feit dat er geen anaerobe zones in voorkomen, er zal dus geen denitrificatie ontstaan. Daarom zal nitraat zich opstapelen in het water en zal dit filter -hoe efficiënt ook- het aantal of het volume van de waterverversingen niet kunnen verminderen.
Door zijn beperkte grootte en goede werking is dit type filter ideaal voor de filtering van uitzwemmers en aquaria voor jongbroed. Een beetje wervelbedfilter groeit als het ware mee met de visbezetting van het aquarium. Tot zijn limiet althans.
Deze limiet wordt in de aquacultuur uitgedrukt in visgewicht, of in gram (droog)voer per dag. Een filter met 1,5 kg zandkorrels, ongeveer 600ml, kan 10 gram voedsel per dag verwerken. Dit komt overeen met het voer voor 2 kg volwassen vissen of 0,5 tot 1 kg jonge vissen. Als we dan de maatstaf van 2 gram vis per liter water hanteren komen we toch al snel tot een bakje van 1000 liter. Een bioloog of trickle voor deze maat van aquaria heeft zowat éénvierde tot de helft van de aquariuminhoud, dus 250 tot 500 liter (weliswaar met waterreserve), waar we hier spreken over een filtertje van nog geen 2 liter inhoud. Een duidelijke plaatswinst toch? Bij gebruik van deze gegevens om een kleiner filter te ontwerpen moet wel een zekere extracapaciteit ingerekend worden, omdat de efficiëntie van de systemen toeneemt met de grootte
Persoonlijk ben ik gewonnen voor dit filter en de ombouw van een aantal van mijn filters in en rond mijn aquaria is bezig. Zodat ik een en ander in de praktijk kan uittesten. Dit wordt ongetwijfeld vervolgd.
Aquadoc