Filtergedanken 2018

Hallo in die Runde... vorab SORRY für den folgenden langen, sehr langen Beitrag...

Ich mache mir zu diesem Thema ja auch stets so meine Gedanken, wie und wo man seine Filterstrecke optimieren kann. Das Thema Filterung ist ja auch sehr schwierig in einfache Parameter zu drücken, so dass es eben sehr viele verschiedene Ansichten gibt. Was ich mich jetzt frage, sind wieder so die Punkte - Filtermenge welcher Art, Durchlaufgeschwindigkeit, generelles Umwälzvolumen, Verweilzeiten und viele andere Dinge auch.

Woher kommt denn eigentlich plötzlich die Ansicht, dass die Verweilzeit in der Biologieabteilung in Kreislaufanlagen unerheblich ist? Damit einhergehend, wird die Umwälzrate nochmals erhöht? Bei Einigen meine ich schon gelesen zu haben, dass sie zeitgleich die Menge des vorhandenen Filtermedienvolumens erhöhen, um schlecht durchströmte Bereiche mit Masse zu kompensieren? Sind die Bakterien tatsächlich in der Lage bei einer hohen Durchflussgeschwindigkeit die Masse an Wasser tatsächlich von Eingang bis Ausgang (was ja dennoch Ziel sein sollte) aufzubereiten oder ist das eher unerheblich und nicht mehr Ziel, da wir ja mit erhöhter Umwälzung das "Schmutzwasser mit den gelösten Stoffen" wieder schneller zu den Bakterien führen? Stagniert damit nicht auch Aufbereitung und erhöht die Keimbelastung, weil bei einem Durchlauf eben nur bspw. 50% abgebaut werden?
Das sind aber auch nur so meine Gedanken, da ich in den letzten aktuellen Beiträgen zu diesen Themen keine wirklich nachvollziehbaren Antworten gefunden habe.

Aber um mal hier in dem Thema zu bleiben, möchte ich hierzu meine Gedanken mit euch teilen.
Ich will aber die Widerstände in der Biokammer verringern.
Um die Widerstände in der Biokammer zu verringern, bedarf es entsprechend großer Öffnungen und/oder Leitungen und offenen Flächen generell.

Das heißt das Wasser was ich vorne reinbekomme möglichst ohne große Aufstauung durch den Filter bekommen.
Um die Auf- bzw. Überstauung in erster Instanz zu vermeiden, bedarf es oben genannter Variablen, von größeren Öffnungen/Querschnitten, welche die beabsichtigte Menge an Wasser grundsätzlich zulassen.
In zweiter Instanz sind es dann die Filtermedien, die auf Grund ihrer Struktur, Form und Menge, die Überstauung erzeugen. Hier besteht meines Erachtens nach der höhere Handlungsbedarf bzw. auch Handlunsgspielraum, so dass man die richtige Art von Filtermedien nutzt. Was ist nun wieder die richtige Art? Gute Frage, ich weiß es auch nicht.
Es gibt ja verschiedenste Filtermedien, die wiederum auf Grund ihrer Struktur entsprechenden Bakterien und/oder Kleinstlebewesen die Besiedelungsfläche bereitstellen. Die unterschiedlichen Filtermedien bieten unterschiedliche (geschützte & ungeschützte) Oberflächen, die benötigt werden, um die ausreichende Menge an Bakterien anzusiedeln. Die notwendige Menge an Bakterien begründet sich an Besatzdichte und Futtermenge und den daraus resultierenden Ausscheidungen. Dazu haben sich ja schon in der Vergangenheit viele kluge Köpfe ein paar Gedanken gemacht, die ich jetzt mal als immer noch gültige Grundlage annehmen möchte. Das sind meines Erachtens aber auch alles Basics oder wie das neudeutsch heißt.

Um hier mal zum Punkt zu kommen, würde ich meinen, dass ich als Basis für meine Berechnungen die Futtermenge und die notwendige Bakterienfläche zu Grunde lege.
Bsp.: Ich brauche für eine optimale Ernährung 661 Gramm/Tag, brauche dafür dann 97,8 m² geschützte besiedelbare Fläche für den Abbauapparat "Bakterien". Wir gehen jetzt natürlich nicht von den günstigsten Strömungsbedingungen aus, sondern rechnen mal mit 70% Leistungsfähigkeit, auf Grund mangelnder Durchströmung bzw. ungünstiger Behälterformen. Also brauchen wir etwa 130 m². Anhand dieser notwendigen Fläche kann ich jetzt auf die verschiedenen Medien hin ableiten, welche ich nehmen will. Machen wir weiter mit dem Beispiel: Ich nehme Helix (14er) und Japanmatten. Helix alleine wären also etwa 195 Liter und Matten alleine etwa 604 Liter. Jetzt kommt es wieder auf die Behältergröße an, wo diese Menge an Medien hinein passt. Also gehen wir beim Helix von 195 Liter aus, was in einem bewegten Zustand etwa 30 % bedeuten würde, wäre einen Bewegungsfreiraum von etwa 600 Liter Filterbehälter zu schaffen. Bei den Matten bleibt es ja theoretisch gleich, also 600 Liter Behälter, wobei das natürlich Unsinn ist, da entgegen der herkömmlichen Aufbauweise zwischen den Matten keinerlei Abstand vorhanden wäre, also pauschal doppelte Fläche = 1200 Liter Behälterkammer für Matten.

Jetzt geht es über in die Durchströmungsfähigkeit der einzelnen Medien. Helix lässt sich im Movingbed sicher ganz gut an- bzw. durchströmen, wenn es ausreichend verwirbelt wird, was theoretisch möglich sein sollte, aber in der Praxis auch nicht immer so gut funktioniert. Wir haben aber schon eine Reserve zu Anfang eingebaut. Helix wird in der Form sicherlich sehr wenig aufstauen, solange auch die Leitungen (siehe 1.Instanz) ausreichend sind, das bewegte Wasser abzuleiten.
Bei den Matten sieht es da wieder anders aus. Diese bilden sehr wohl einen erheblicheren Widerstand, was sich auf die Struktur zurückführen lässt. Im Falle der Matten müsste ich dann also die Menge an Material um ein Vielfaches erhöhen, um eine entsprechend große Fläche an durchströmbaren Material zu erreichen, welche keine Überstauung erzeugt. Wie viel das nun ist, lässt sich bestimmt irgendwie ermitteln, aber ich weiß es jetzt so nicht, wie groß die tatsächliche offenporige Fläche von Japanmatten ist. Mit dieser Methode schaffe ich aber auch eine riesige Besiedelungsfläche, die ich vielleicht gar nicht benötige bzw. sich dort kein stabiler Bakerien- & Biofilm auf den Medien bildet.

Schlussendlich komme ich zu der These, dass vielleicht eine Kombination aus beiden Filtermedien, gerne auch mehrere, in meinem Filter integriere, um a) die notwendige Bakterienbesiedelungsfläche zu erreichen - und b) meinen Gesamtflow ohne Überstauung durch den Filter zu bringen. Das unterschiedliche Medien und deren "Besetzer" (Bakterien) auch unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten wünschen, habe ich auch schon gelesen. Um diesen Faktor natürlich mit einzubinden und alle Ziele zu erreichen, würde ich verschiedene Filtermedien parallel anlegen, wonach sich ja eigentlich dann auch in den Medien unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten einstellen müssten. Jetzt müsste man wieder schauen, wie groß dann der Gesamtbehälter werden muss, um die Menge an Medien unterzubringen und dennoch eine Überstauung zu vermeiden. Hier könnte man wieder mit den unterschiedlichen Filtermedien spielen.
Wir hatten anfangs mit 14er Helix gerechnet. - Wenn ich jetzt auf Grund der höheren Pack- & Materialdichte des 14er's auf 17er Helix wechseln würde, weil es eine größere offene Fläche bietet, brauche ich dennoch die notwendige Fläche von 130 m². Beim 17er Helix wären das in etwa 215 Liter und diese brauchen also wiederum einen größeren Behälter.
Ich hoffe, mein gedankliches Ergebnis ist mittlerweile klar geworden, was ich damit sagen will.
Je geringer die Überstauung sein soll, desto größer müsste die gesamte offene Fläche der Filtermedien werden. Je größer die gesamte offene Fläche der einzelnen Filtermedien sein soll, desto größer müsste das Filterbehältervolumen werden, um die notwendige Fläche zu erzielen.
Letztendlich kommen wir dann auch wieder an den Punkt, dass es eine gewisse Verweilzeit im Filter zu berücksichtigen gibt, auch wenn wir sie nunmehr aus einer anderen Perspektive betrachten. Denn je größer der Filterbehälter ist, desto länger ist die Verweilzeit bei den Filtermedien.

Was ich in der Summe nun an Menge Filtermedium benötige, habe ich jetzt nicht ausgerechnet. Vielleicht als einfaches beispielhaftes Zahlenergebnis: 75 Liter Helix 17er und 100 Liter Matten. Und das Beides in Kombination in einem parallel laufenden Filtersystem. ==> das ist es, was ich zum kommenden Jahr evtl. umsetzen werde.

Was jetzt noch keine Berücksichtigung gefunden hat, wären noch die natürlichen Umwelteinflüsse, wie Regen, Pollenflug, Staub oder sonstiger Schmutz der uf natürlichem Wege in den Teich gelangt. Es würde also bedeuten, dass die Menge an Filtermaterial nochmals um Faktor X erhöht werden müsste, um auch diese Einflüsse mit abzubauen.

Dadurch ergibt sich automatisch eine höhere Fließgeschwindigkeit im Filter.
Das ist in deinem konkreten Fall aber nur dann so, wenn deine Überstauuung dann tatsächlich nahe Null liegt. Dann sollte sich deine Umwälzrate 1 zu 1 auf die Fließgeschwindigkeit innerhalb der Filterstrecke übertragen. Solltest Du dann später wiederum eine nochmal höhere Umwälzung fahren wollen, müsste man die oben angeführten Gedanken erneut durchgehen, damit es nicht wieder zu einer Überstauung kommt, was auf eine Flowbremse hindeutet.

Und weiterhin will ich, dass mein Filtermaterial besser ausgenutzt wird.
Ich denke, dass ist etwas, was man mit veränderten Aufbauweise der einzelnen Kammern lenken und steuern kann. Da habe ich mir auch schon ein paar Gedanken zu gemacht.

PS: Das Prinzip von Weddington finde ich dazu sehr gut, denn es zeigt genau das nämlich auf. :like:
 
Cooler langer Text.
Einige Ansätze fand ich besonders interessant.

Stagniert damit nicht auch Aufbereitung und erhöht die Keimbelastung,

Die Keimbelastung wird nicht durch höhere Ammonium oder Nitritwerte beeinflusst. Die Keimbelastung erhöht sich nur durch Bereiche die keinen Sauerstoff haben oder die Anzahl der Fische.

Woher kommt denn eigentlich plötzlich die Ansicht, dass die Verweilzeit in der Biologieabteilung in Kreislaufanlagen unerheblich ist?

Die Ansicht kommt ja gar nicht plötzlich.
Der Prozess zu höheren Umwälzraten, Filtermedien mit größeren Oberflächen und damit verbunden kleineren Filtern ist ja schon seit Jahren im Gange.

Um diesen Faktor natürlich mit einzubinden und alle Ziele zu erreichen, würde ich verschiedene Filtermedien parallel anlegen, wonach sich ja eigentlich dann auch in den Medien unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten einstellen müssten.

Habe ich das richtig verstanden, dass du zB die Bodenabläufe und den Skimmer bereits am Vorfilter trennen würdest und dann jedem eine eigene Filterstrecke spendierst?
Oder nach dem Vorfilter trennen und dann mehrere Filterstrecken parallel laufen lassen mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten?
Wie würde man die Wasserzufuhr steuern?

Das sind interessante theoretische Ideen.
Bei mir ja leider nicht mehr umzusetzen, da ich meine betonierte Kammer nicht abreißen werde. :)
 
Habe ich das richtig verstanden, dass du zB die Bodenabläufe und den Skimmer bereits am Vorfilter trennen würdest und dann jedem eine eigene Filterstrecke spendierst?
...nicht ganz, Bodenabläufe und Skimmer würden wie gewohnt, alle zusammen direkt in einen passenden Vorfilter einlaufen.

Oder nach dem Vorfilter trennen und dann mehrere Filterstrecken parallel laufen lassen mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten?
...genau, dass schon eher, wobei ich mehrere Filtermedien - im Normalfall aber nur zwei - in einem Mehrkammersystem unterbringen würde, was parallel in sich unterteilt ist. Also Kammern nebeneinander und nicht hintereinander.

Wie würde man die Wasserzufuhr steuern?
...die Wasserzufuhr wie gewohnt durch ausreichend dimensionierte Öffnungen. Das Wasser verteilt sich dann rein physikalisch selbstständig und entsprechend sicherlich ungleichmäßig auf die verschiedenen Medien. Wasser sucht sich ja bekanntlich den Weg.

Bei mir ja leider nicht mehr umzusetzen, da ich meine betonierte Kammer nicht abreißen werde. :)
Das würde ich nicht meinen. Ich denke, da gäbe es noch Entwicklungspotenzial, da ja grundsätzlich genügend Platz vorhanden sein sollte. ;)
 
Die Keimbelastung wird nicht durch höhere Ammonium oder Nitritwerte beeinflusst.
Vielleicht ist "Keimbelastung" auch das falsche Wort. Anders gefragt: Wird die Belastung X von Ammonium und Nitrit bei egal welcher Umwälzrate gleichermaßen zu 100% in der Bio abgebaut? Wenn nicht, erhöht es doch theoretisch die Belastung, da die Fische ja dennoch 100% Ausscheidungen produzieren!? Oder!?

Der Prozess zu höheren Umwälzraten, Filtermedien mit größeren Oberflächen und damit verbunden kleineren Filtern ist ja schon seit Jahren im Gange.
Das stimmt schon, aber wie man ja anhand deines gedanklichen Beispieles sieht. Ist durch höhere Umwälzung in Kombination mit kleineren Filtermedien bei gleicher bzw. größerer geschützter Fläche, eine Überstauung erkennbar, die man ja eventuell vermeiden will. Ich denke nicht, dass es zielführend sein kann - wenn ich sonst ohne große Überstauung 30.000 l/h durch meine 1000 Liter Biokammer schiebe, ich dann versuche 50.000 l/h durch die selbige 1000 Liter Kammer zu schieben. Als Ergebnis wäre zu erwarten, dass meine Biokammer noch weiter überstaut wird.

Das eine höhere Umwälzung zu einem schneller Austrag von Grobschmutz führt, ist mir auch klar, aber der Grobschmutz ist ja eher der geringere Anteil bei der bio-chemischen Wasserbelastung. So könnte man da ja auch sagen, dass man das Wasser halbstündlich durch den Filter schieben, da so der Grobschmutz noch schneller entfernt wird und das Wasser in kürzeren Umläufen wieder durch die Bio fährt.
 
Vielleicht ist "Keimbelastung" auch das falsche Wort. Anders gefragt: Wird die Belastung X von Ammonium und Nitrit bei egal welcher Umwälzrate gleichermaßen zu 100% in der Bio abgebaut? Wenn nicht, erhöht es doch theoretisch die Belastung, da die Fische ja dennoch 100% Ausscheidungen produzieren!? Oder!?

Oder sagt man sich, dass die Belastung durch Ausscheidungen und somit Ammonium & Nitrit, nicht konstant 24/7 auf einem so hohen Niveau ist und bleibt, da diese ja nicht 24/7 gefüttert werden und somit die Belastung nur zu Fütterungszeiten bzw. in unmittelbarer Folge der Fütterung erhöht ist, aber durch den stetigen Umlauf 24/7 nach & nach abgebaut wird!?
 
:schreib Ich schiebe das hier nochmal an. Ich hatte eigentlich mit etwas mehr Resonanz und Feedback gerechnet. Gerade von Usern die doch sonst in dieser Materie eigentlich viel Wissen aufzeigen. :unsure
 
Für mich ist der Teich selbst der größte Abbau-Produzent.
Denn er weißt alles nötige dafür auf.
Er hat Sauerstoff,Bakterien und einen niedrigen Durchfluss und Pflanzen die damit umgehen können, ich zähle auch die Algen dazu.
Der Filter ist für mich eine sehr sehr gute Hilfe auf engstem Raum.
Begründen kann man es mit Natürliche Gewässern, die auf ihren eigenen Beinen stehen müssen.

Wenn ich im Sommer nur jeden zweiten Tag füttere ist der Teich sichtbar sauberer(zB. Kot).

Ich denke um so kreativer ein/mehrere Filter aufgebaut ist/sind um so besser wird abgebaut.
Das kennen wir von der Filterkette her.
 
...genau, dass schon eher, wobei ich mehrere Filtermedien - im Normalfall aber nur zwei - in einem Mehrkammersystem unterbringen würde, was parallel in sich unterteilt ist. Also Kammern nebeneinander und nicht hintereinander.

Nebeneinander mit Querverbindungen würde ich etliche tote Zonen geben, da wie du sagst das Wasser sich immer den einfachen weg suchen wird, solange man es nicht zwingt, oder einfach fließen lässt.

...die Wasserzufuhr wie gewohnt durch ausreichend dimensionierte Öffnungen. Das Wasser verteilt sich dann rein physikalisch selbstständig und entsprechend sicherlich ungleichmäßig auf die verschiedenen Medien. Wasser sucht sich ja bekanntlich den Weg.

Wenn sich das Wasser den leichten Weg sucht, dann werden diverse Filtermaterialien völlig vernachlässigt und noch schlechter durchströmt als jetzt auch schon in den meisten Filtern.

Das würde ich nicht meinen. Ich denke, da gäbe es noch Entwicklungspotenzial, da ja grundsätzlich genügend Platz vorhanden sein sollte

Nicht nächstes und auch nicht übernächstes Jahr. :D

Vielleicht ist "Keimbelastung" auch das falsche Wort. Anders gefragt: Wird die Belastung X von Ammonium und Nitrit bei egal welcher Umwälzrate gleichermaßen zu 100% in der Bio abgebaut? Wenn nicht, erhöht es doch theoretisch die Belastung, da die Fische ja dennoch 100% Ausscheidungen produzieren!? Oder!?

Die maximale Abbauleistung bei einer bestimmten Strömung kann ich dir natürlich nicht nennen. Also wo das Maximum an Strömung ist bei dem die Bakterien noch Nitrit und Ammonium aufnehmen können.

Dazu würde ich erst mal klären in welcher Form Nitrit und Ammonium vorliegen und wie es im Wasser vorhanden ist.
Ebenso wie die Bakterien das Zeug aufnehmen. Durch die Zellmembran vermute ich mal? Wenn das einfach nur reindiffundiert wäre es ja fast egal wie schnell die Sachen an den Bakterien vorbei schießen.

Ich denke nicht, dass es zielführend sein kann - wenn ich sonst ohne große Überstauung 30.000 l/h durch meine 1000 Liter Biokammer schiebe, ich dann versuche 50.000 l/h durch die selbige 1000 Liter Kammer zu schieben. Als Ergebnis wäre zu erwarten, dass meine Biokammer noch weiter überstaut wird.

Die Größe der Biokammer sollte natürlich trotzdem zum Volumen passen welches ich umwälzen will. Davon bin ich auch überzeugt. Hier ein Minimum zu definieren würde ich mir aber sparen. Ich würde es eher an der Frage Fläche zu Abbauleistung fest machen. Dann sollte man gucken wie viel man füttert und sich die Menge Biomaterial ausrechnen. Auf diese Menge muss man dann noch den Faktor addieren, der nicht durchströmt wird, weil keine 100% Effizienz möglich scheint. Und weil man sich noch 1-2 Fische mehr kauft als geplant sollte man noch etwas drauf rechnen.

Kilo Fischfutter/m² Filtermaterial+Verlustleistung+Überbesatzfaktor = Menge Filtermaterial

Somit hätte man irgendwo die Menge Filtermaterial die man braucht, je nachdem welches man verwenden will.
Hier muss man nun gucken, da sich danach auch der weitere Aufbau der Biokammer entscheiden sollte.

Ich bleibe dabei, dass die effizientesten Methoden der Ansatz von Weddington ist, wenn man Japanmatten nutzt und der moving bed Filter mit Kreisströmung bei Helix.

So könnte man da ja auch sagen, dass man das Wasser halbstündlich durch den Filter schieben, da so der Grobschmutz noch schneller entfernt wird und das Wasser in kürzeren Umläufen wieder durch die Bio fährt.

Es gibt Leute die schon unter einer Stunde Umwälzung sind und subjektiv damit zufriedener sind.
Für feste Planungen wie sie zB bei Neubauten gebraucht werden natürlich schwer zu fassen.

Oder sagt man sich, dass die Belastung durch Ausscheidungen und somit Ammonium & Nitrit, nicht konstant 24/7 auf einem so hohen Niveau ist und bleibt, da diese ja nicht 24/7 gefüttert werden und somit die Belastung nur zu Fütterungszeiten bzw. in unmittelbarer Folge der Fütterung erhöht ist, aber durch den stetigen Umlauf 24/7 nach & nach abgebaut wird!?

Ja das stimmt.
Irgendwo mal gelesen, dass die Phase nach der Fütterung ca 4 Stunden an hält und der Ausstoß an Ammonium dann nach lässt.
Wie schnell aus dem Ammonium Nitrit wird hängt dann vom Filter ab. Auch da gibt es ja unterschiede. Rieselfilter sollten zB sehr gut und schnell Ammonium abbauen können.
Wenn man den ganzen Tag durchfütter, zB mit Futterautomaten im ein oder zwei Stunden Takt, dann hat man sein Maximum an Wasserbelastung meist Abends.
Also gilt es auch da zu unterscheiden.

Ich finde man sieht wieder sehr gut, wie viele unterschiedliche Faktoren auf so etwas Einfluss nehmen.
Von der Besatzdichte, dem Filtermaterial, der Fütterungshäufigkeit und und und.
Zu Anfang kann niemand beantworten in welche Richtung er seinen Teich und sein Management und seine Wünsche entwickeln wird.
Das kommt meist erst mit der Zeit.
Daher würde ich den Biofilter auch immer absichtlich überdimensionieren, oder zumindest Platz lassen noch mehr Material einzubringen.
Oder eben einfach mal die Effizienz der Ausnutzung der Filteroberfläche verbessern, so wie ich es vor habe.
 
Hallo Florian

Viel mehr Wert und Gedanken in den Biofilter zu stecken halte ich für den richtigen Ansatz.
Mit dem bißchen mehr was durch eine gröbere Vorfilterung in Lösung geht kommt der Biofilter locker klar.
Ich stimme da den Leuten zu die sagen der Dreck muß aus dem System, nur der Zeitraum in dem das geschehen soll, muß nicht mehrmals täglich sein. Auch wenn das nur im 14tägigen Rythmus geht steigt die Keimbelastung nur wenig an.

Ich meine, wenn du einen Biofilter gleichmäßig benutzen möchtest brauchst du einen sehr schmalen Biofilter der über die gesamte Länge Zu- und Abläufe hat. Mein Biofilter hat über eine Länge von ca.3,8m einen Ablauf und wird auch über die gesamte Breite vom Zulauf gleichmäßig angespült. Die Kammer in der das Helix zwischen Zu- und Ablauf sitzt ist nur ca. 20-25cm breit.
Dies hört sich nur auf den ersten Blick groß an, denn es ist in einer Tonne mit 122cm Durchmesser verbaut. In der Mitte der Zulauf und Oben über den gesamten Umfang den Ablauf. So bekomme ich auch die Strömungsgeschwindigkeit durch das Helix gedrosselt.

Je nach Vorfilterng muß man aufpassen das sich das Filtermaterial nicht zu setzt. Bei mir mit dem Helix hab ich dies über eine Mehrkanalzeitschaltuhr gelöst die mir das Helix mit Luft umrührt und dann das Schmutzwasser aus der Tonne pumpt.
Matten Bürsten etc. brauchen da deutlich mehr Aufwand.
Seit 2Jahren reicht mir eine 6mm Vorfilterung da die Schmutzwasserpumpe unter dem Helix bis 8mm Körnung alles nach draußen pumpt.

Um für die Zukunft gerüstet zu sein sollte man genügend Reserve im Biofilter haben und von der Fütterung von ausgewachsenen Fischen ausgehen.

Bei der Verrohrung sollte man auch schauen das die so groß und so kurz als möglich ist. Wenn man sich da Gedanken macht geht da sehr viel und man kann unter 5m Rohr bleiben incl. aller Leitungen mit Skimmer und Bodenabläufen.

Gruß
Norbert
 

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