A new version is available at aquarium-science.com.
Vertaald in het nederlands door Joost Abrahams

8.8.1. Dimensionering van de filters in meer detail

Foto van auteur

Auteur : David Bogert

Gepubliceerd :

Tijd om te lezen :
7 minuten
Difficulty : Level 7

Excerpt :

This shows how to calculate how large any given aquarium filter should be.
Aquarium size is actually pretty useless to determine the number or size of fish an aquarium can stock or to size filters. Biofiltration surface area per pound of fish is much more useful. Calculations say that each pound of fish needs, in very general terms, 5 square feet of effective biomedia surface ABSOLUTE MINIMUM in order to effectively oxidize ammonia.

Maar ammoniakoxidatie is niet de enige functie van filtermedia. De één pond vis heeft, in zeer algemene termen, minstens 100 vierkante voet effectief biomedia-oppervlak nodig om kristalhelder, bacterievrij, gezond water te hebben. Dit is eigenlijk een continuüm met een groot aantal variabelen die er invloed op hebben. Dit is geen "in steen gebeiteld" nummer. Bijvoorbeeld, 20 vierkante voet per pond vis zal over het algemeen redelijk gezonde vissen opleveren met behoorlijke waterhelderheid.

Aulonocara stuartgranti Masinje
Aulonocara stuartgranti Masinje

To be reasonably safe with a cushion for the health of the fish we recommend a minimum of 20 sq. ft. of effective filter media surface area per pound of fish minimum. Using the 20 sq. ft. figure:

Vismaat inchesVismaat centimeterVierkante feet nodigVierkante meter nodig
37,620.20,019
410,160.60,056
512,710,093
615,231.60,149
717,7820,186
922,862.80,260
1127,94100,929
1333,02161,486

Note that if one is of a mind set to only do ammonia oxidation 5 sq. ft. per pound of fish is possible but the fish won’t be very healthy. That would be one fourth the above level. And if one wants very healthy fish with crystal clear water at least 100 sq. ft. per pound of fish is required, five times the above level. Note that some fish such as blackwater fish like neons, discus and Oscars REQUIRE at least 40 sq. ft. per pound of fish and preferably 200.

Biomedia"Effectief" oppervlakte ft²/ft³"Effectief" oppervlakte m²/m³ft³ om 5ft² te krijgenm³ om 0,46m² te krijgenft³ om 100ft² te krijgenm³ om 9,29m² te krijgen
Bewegend K1-media (60% lading in bioloog)5401782160.453209.06
30 PPI-schuim in potfilter of bioloog3401122250.7150014.16
30 PPI schuim powerhead aangedreven3401122250.7150014.16
30 PPI schuim luchtaangedreven30099029580
Kunststof pannenspons28092431620
Statische K1 media26085833660
20 PPI-schuim in potfilter of bioloog26085833660
20 PPI schuim powerhead aangedreven26085833660
20 PPI schuim luchtaangedreven23075938751
Ondergrindfilter aangedreven door powerhead140462621240
Aquariumgrind in potfilter of bioloog140462621240
Luchtaangedreven ondergrindfilter120396721440
Blauwe Matala-pads120396721440
1/8 inch tuin puimsteen of perliet100330861720
Bio-ballen100330861720
Alfagrog802641082160
1/2 inch lavasteen601981442880
Seachem-matrix601981442880
Biohome Ultimate401322164320
Keramische ringen401322164320
Keramische ballen30992888.165760163.11
Geëxpandeerde kleikorrels30992885760
Kubieke inches om 5ft² = (5/EA)x1.728 100ft²=(100/EAx1.728) te krijgen

It is important to note that the Fluidized K1 efficiency is per cubic foot of filter, NOT per cubic foot of K1 filter media. Big difference!

De bovenstaande grafiek kan worden gecombineerd met deze grafiek om een duidelijk beeld te geven voor een bepaalde filteropstelling:

Lengte inchLengte CentimeterGewicht GramMetabolisch gewicht gram
12.540.321
1.253,189.642
1.53.811.13
1.754,441.85
25.082.57
2.255,723.7310
2.56.355.1214
2.756,986.8118
37.628.8622
410.162147
512.74182
615.2470.5113
717.78112140
820.32167167
922.86239239
1025.4328328
1230.48581581

Een pond is 454 gram. Dus als iemand tien vissen van 82 gram en 5 inch heeft, is dit (82 × 10)/454 = 1,8 pond. Dus een filterbus van tien inch bij tien inch bij twaalf inch (1.200 kubieke inch) en gevuld met potwassers geeft een 1.200/620 = 1,9 pond gezonde vissen die in helder water zwemmen.

Badis Sp. Mayanmar Zwarte Tijger Dario
Badis Sp. Mayanmar – Black Tiger Dario

Wat filters betreft, zeggen eenvoudige wiskundige berekeningen:

  • Een aquarium van twintig gallon dat is opgezet als een K1-gefluïdiseerd bed met 15 gallon gefluïdiseerd bed dat 60% K1-media is, geeft in de orde van grootte van 1082 vierkante voet effectief biomedia-oppervlak.
  • Een aquarium van tien gallon dat is opgezet als een K1-gefluïdiseerd bed met 5 gallon gefluïdiseerd bed dat 60% K1-media is, geeft in de orde van grootte van 361 vierkante voet effectief biomedia-oppervlak.
  • Een met schuim gevulde grote bus zoals de FX6 heeft ongeveer 150 vierkante meter aan effectieve biomedia (het schuim in een FX is zeer goede biologische media)
  • Other four to five gallon canisters like a Sunsun 303 packed only with static (STATIC) K1 micro Kaldnes media or pot scrubbers have 100 to 120 sq. ft.
  • Twee centimeter grind in een powerhead-lift 36 inch bij 18 inch 50 gallon onder grindfilter heeft een effectief oppervlak van 105 vierkante meter.
  • Twee centimeter grind in een luchtlift 36 inch bij 18 inch 50 gallon onder grindfilter heeft een effectief oppervlak van 90 vierkante meter.
  • Een typisch goedkoop sponsfilter met een powerhead-lift heeft 40 tot 80 vierkante meter, afhankelijk van de grootte van de spons.
  • Een typisch goedkoop sponsfilter met luchtbellift heeft een effectief oppervlak van 30 tot 60 vierkante meter, afhankelijk van de grootte.
  • Een van onder naar boven hangend achterfilter gevuld met spons- of potscrubbers heeft een effectief oppervlak van 20 tot 40 vierkante meter, afhankelijk van de grootte.
  • Canisters zoals Sunsun 303 die alleen gevuld zijn met lavasteen, Matrix, Biohome, bioballen en/of keramische ringen hebben 10 tot 12 vierkante voet, afhankelijk van de grootte.
  • Een van onder naar boven hangend achterfilter gevuld met Matrix, Biohome of keramische ringen heeft een effectief oppervlak van 4 tot 8 vierkante meter, afhankelijk van de grootte
  • Een cartridge die aan de achterkant hangt waar de cartridge is vervangen door schuim- of potscrubbers, heeft 2 tot 6 vierkante voet, afhankelijk van de grootte.
  • Een typische cartridge-hang-on-backfilter met de cartridges nog op hun plaats heeft slechts 1 tot 2 vierkante meter, afhankelijk van de grootte. Dit betekent dat de meeste patroonfilters in de meeste uitzetsituaties de ammoniakoxidatie alleen goed doen en een slechte gezondheid van de vissen en frequente vissterfte veroorzaken. De sterfgevallen hebben meestal geen duidelijke verklaring voor "waarom" ze zijn gebeurd.
  • Een typisch luchtaangedreven bodemfilter heeft 1,5 x 34 x 15 of 0,44 kubieke voet aan media. Dit is 53 vierkante voet effectief filtermedia-oppervlak. Dit geeft zeer gezonde vissen met een half pond vis.

Just do the math. Figure out the size of each of the fish in the aquarium and count them up. Add the square footage required up. Then see if the filter and media are rated to do the trick. It must be emphasized that this is for 20 square feet per pound surface area. If you are only interested in ammonia oxidation (i.e. “good water parameters”) one can stock four time more fish than this calculation gives, or 5 square feet per pound of fish. And it you want very healthy fish and crystal clear water multiply the numbers by five to go to 100 square feet per pound of fish.

Rode Vlam Pauw
Rode Vlam Pauw

These numbers are ONLY gross approximations.  Do not obsess over them. There are a huge number of variables affecting the ability of a filter to function:

  • Temperatuur, hoe hoger de temperatuur, hoe beter de gunstige bacteriën groeien
  • Eiwitgehalte van het voer. Hoe hoger het eiwitgehalte, hoe minder 'slechte' bacteriën in de waterkolom worden geproduceerd. Ik koop altijd het eiwitrijkste voedsel dat ik kan vinden.
  • Beluchting, hoe meer beluchting, hoe beter de gunstige bacteriën werken
  • Stroming en mate van turbulentie hebben invloed op de efficiëntie en kunnen niet erg nauwkeurig worden berekend of voorspeld
  • pH, KH, GH en fosfaten in het water beïnvloeden het allemaal op zeer onvoorspelbare manieren
  • De "rijpheid" van het filter en de tank
  • En de "ecologie" van de tank zal variëren, vaak op zeer verrassende manieren.
  • De kleine eencellige protozoaire gemeenschap is verrassend belangrijk voor de functie van een aquariumfilter en de samenstelling van deze gemeenschap varieert enorm van tank tot tank.

So do not try to get exactly “100 square feet per pound of fish”. This is NOT an exacting science.

Cambarellus patzcuarensis Dwerg Oranje Mexicaanse Rivierkreeft
Cambarellus patzcuarensis Dwerg Oranje Mexicaanse Rivierkreeft

Test van filters

Ammoniak werd toegevoegd aan aquaria van 40 gallon(151 liter) met verschillende filters waarbij het filter werd gevuld met de door de leverancier aanbevolen media. De resulterende ammoniakgehalten werden drie dagen later gemeten en de toegevoegde hoeveelheid ammoniak werd aangepast aan de gemeten ammoniakconcentratie. Dit zijn de resultaten:

FilterGemiddeld15 dagen30 dagen45 dagen60 dagen75 dagen90 dagen
2,5 cm grind0,50.250,50.50,2510,5
Cartridge HOB3,8142484
Sponsfilter84481688
Bottem flow HOB184832163216
Potfilter328816326464
Ondergrindfilter3316816643264
Statische bioloog8183264128128128
Wervelbed bioloog131166412864256256
Milliliter verdund Ammoniakoplossing geoxideerd

Deze test komt redelijk goed overeen met de cijfers in de bovenstaande lijst (de bioloog was tien gallon (38 liter) en de andere filters, waaronder een Sunsun 303 pot filter, hadden de media waarmee ze werden geleverd).

Copadichromis azureus Mbenji
Copadichromis azureus Mbenji

Note that the amount of ammonia even a very heavily stocked tank might get from fish might be 2 ppm in three days. So ammonia oxidation in an established tank with ANY filter is rarely a problem. But for crystal clear, healthy water in a heavily stocked tank the cut off number EFFECTIVELY becomes 40 ppm ammonia (twenty times the ammonia oxidation numbers). So crystal clear healthy water is limited to canisters, under-gravels and sumps in a heavily stocked tank.

Ga voor de volledige testdetails naar deze link:

8.1.1. Filter test