International Association of Farmers "Bio Farmer"
Международный, независимый форум рыбоводов.

Главная | Регистрация | Форум | Вход
Вторник, 07 Фев 2023, 16:48
Приветствую Вас Гость
[ Новые сообщения · Мои сообщения · Поиск ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Модератор форума: Казанцев  
Форумы » Разделы Форума » РЫБОВОДСТВО » Разведение рыбы в условиях Установок Замкнутого Водоснабжения (УЗВ) » Расчет биофильтра
Расчет биофильтра
KazantsevДата: Понедельник, 18 Авг 2008, 18:40 | Сообщение # 1
деактивирован
Группа: Пользователи
Сообщений: 3860
Статус: Оффлайн
Расчет биофильтра.

Отправной точкой для расчета биофильтра, является условие полного разложения аммония (аммиака), то есть по сути - обеспечение колонии нитрифицирующих бактерий следующими условиями:
1. Площадью для «проживания»;
2. Достаточным питанием;
3. Приемлемостью и неизменностью условий жизнедеятельности (т.к. к расчету биофильтра это не имеет прямого отношения, то эта тема будет рассмотрена в вопросе о влиянии внешних факторов на биофильтрацию).

Рассмотрим все это на примере самого распространенного биофильтра для 200 литрового аквариума – внешнего фильтра, канистрового типа. Все рекомендации приводятся для средней зарыбленности аквариума.

I. «Жилплощадь» для бактерий.

Местом обитания бактерий является находящийся внутри фильтра субстрат. В литературе встречаются различные рекомендации, зачастую взаимоисключающие. (Некоторые приведены в вопросе о выборе биофильтра). Например, что объем субстрата должен быть до 10% объема аквариума и иметь площадь поверхности 3м2/л воды аквариума. То, есть получаем фильтр объемом 20 л и с площадью субстрата 600 м2. Но при использовании Ehfisubstrat мы получим в 20л не 600, а 9000 м2/л. А вот с керамическими кольцами для получения 600м2 нужен фильтр объемом не 20л, а около 700л. Так что же тут не так? Попробую высказать свои умозаключения по данному вопросу.

Для начала рассмотрим виды субстратов используемых в биофильтрах.

1. Непористые субстраты. Гравий, керамические трубки, пластмассовые биошары, ежи и т.д. Эти субстраты имеют площадь поверхности от 0,1 до 2,0 м2/л объема субстрата. И вот именно для этих субстратов используется рекомендация, что объем субстрата должен составлять от 2 до 10% аквариума.

Субстрат
Площадь поверхности, м2/л.
Площадь субстрата в 20л. фильтре, м2.

Гравий диаметром 5 мм.
0,7
14

Гравий диаметром 10 мм.
0,4
8

Пластиковые ежи диаметром 40 мм.
0,3
6

Пластиковые ежи диаметром 56 мм.
0,2
4

Биошары
0,3
6

Керамические кольца диаметром 5 мм.
1,0
20

Керамические кольца диаметром 8 мм.
0,55
11

Керамические кольца диаметром 10 мм.
0,45
9

Керамические кольца диаметром 15 мм.
0,3
6

Эта методика применяется в промышленных биофильтрах для рыборазводен и общественных аквариумов, где в основном и применяются данные субстраты. Самодельные биофильтры 70-х, 80-х годов которые мне приходилось видеть, тоже вполне вписываются в данные критерии.



С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370
+37322800560
SKYPE: Kazantev
E-MEIL:rbcclub@mail.ru
http://bio.moy.su/forum/


 
KazantsevДата: Понедельник, 18 Авг 2008, 18:42 | Сообщение # 2
деактивирован
Группа: Пользователи
Сообщений: 3860
Статус: Оффлайн
2. Высокопористые субстраты. Аквариумные субстраты из вспененной керамики, стекла и т.д. имеющие площадь поверхности от 100 до 1200 и более м2/л. объема субстрата. И для этих субстратов рекомендуют площадь поверхности около 3м2 поверхности субстрата на литр воды аквариума.

Субстрат
Площадь поверхности, м2/л.
Объем субстрата для 200л. аквариума.

A.M. Zeramix
1250
0,5л.

Ehfisubstrat
450
1,5л.

Sera Siporax
270
2л.

Сравните объемы камер для биосубстрата выпускаемых аквариумных фильтров, учитывая площадь поверхности, используемого в них субстрата и поймете, почему у разных производителей разные объемы биофильтров. (Справедливости ради скажу, что дело не только в этом, но об этом немного позже).

Тут стоит отметить, что площади поверхности высокопористых и непористых субстратов – параметр несопоставимый. Есть маленькие тонкости, о которых почти все знают, но не придают им должного значения (и об этом редко пишут, за исключением литературы по промышленным фильтрам и редким аквариумным источникам, например книги Мартина Сандера «Техническое оснащение аквариума»). Ведь становление биофильтра длится около 2-х месяцев, а производители высокопористых субстратов рекомендуют менять свои субстраты через 5-6 месяцев использования. Дело тут в том, что поры данных субстратов очень малы и за это время они «заиливаются» и мало того, что высокопористый субстрат по площади поверхности становится точно таким же как непористый субстрат такой же формы, но и в заиленных порах начинаются неконтролируемые анаэробные процессы. То есть получаем, что данные субстраты дают максимальную эффективность всего 1-2 месяца (то есть 3-ий и 4-ый месяц эксплуатации) и то с эффективностью не более 30-40% от своей площади (правда и это очень высокий показатель, по сравнению с непористыми субстратами). Причем, чем больше пористость, тем быстрее протекают процессы заиливания. Затем полезная площадь резко снижается (все видели, как выглядит биосубстрат после нескольких месяцев эксплуатации – он весь покрыт плотной бактериальной пленкой). Вот поэтому и идут советы, основанные не на теории, а на опыте аквариумистов по увеличению объема биосубстрата, за счет уменьшения субстратов префильтрации и тонкой очистки. Нужно же как-то восполнять потери при ограниченном объеме биофильтра. И вот здесь стоит присмотреться к третьей группе субстратов.


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370
+37322800560
SKYPE: Kazantev
E-MEIL:rbcclub@mail.ru
http://bio.moy.su/forum/


 
KazantsevДата: Понедельник, 18 Авг 2008, 18:49 | Сообщение # 3
деактивирован
Группа: Пользователи
Сообщений: 3860
Статус: Оффлайн
. Субстраты средней пористости. Это коралловая крошка, лава, некоторые виды цеолита (не фирменного конечно), обломки абразивных кругов для обработки металла и т.д. Они имеют площадь поверхности от 10 до 100 м2/л. Это нечто средне между первой и второй группой субстратов. В отличие от первых они не вечные (то есть не восстанавливаются простой промывкой в воде), но все-таки многократно восстанавливаемые (какие солью, какие кислотой, какие в микроволновой печи и т.д.). И в отличие от вторых, их «заиливание» происходит значительно дольше. Примерно до года и более. По крайней мере, мой опыт и опыт многих коллег показывает, что при удвоенном объеме данного субстрата, от рекомендованного для высокопористых субстратов – эффект будет примерно одинаковый. А это количество вполне укладывается в полный внутренний объем большинства аквариумных биофильтров. Если исключить или сократить объем субстратов префильтрации и тонкой очистки. То есть, получаем то, что, многие делают и с высокопористыми субстратами.

Резюме:
Чем менее пористый у вас субстрат, тем больше должен быть его объем, но тем больше будет срок его службы до полной замены. Какой субстрат выбрать? Малое количество высокопористого с периодической его заменой, или большее количество (а следовательно и больший объем фильтра) практически вечного непористого субстрата – решать вам. И вообще – фирма Eheim утверждает, что при средней заселенности аквариума, ее фильтры справятся с биофильтрацией только при использовании штатной губки. Не врет, проверено – справляется.

II. Условия питания.

Для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности бактерий требуется обеспечить еще несколько условий:

1. Насыщенность воды кислородом, обеспечивающую потребность бактерий. Для окисления 1мг аммония бактериям Nitrobacter требуется 2,6 мг кислорода, а для окисления 1мг нитрита бактериям Nitrosomonas 0,35 мг. Кислорода. Не буду приводить утомительных расчетов, просто скажу, что при нормальной концентрации кислорода в воде, необходимая колония бактерий будет работать на 60-80% своих возможностей. Если нужна более эффективная переработка, то применяют систему «влажной» (или «полусухой») фильтрации или применяют принцип осушения субстрата, как в фильтрах Eheim wet-dry, или иные варианты. Но эти методы бывают необходимы только при большой заселенности аквариума, содержании очень капризных видов рыб и несоблюдении вышеуказанных рекомендаций.

2. Величина проходного сечения субстрата (свободный объем). Этот параметр важен для предотвращения заиливания субстрата и снижения необоснованной потери напора помпы. Она должна быть около 50 – 70%. Причем при укладке субстрата в фильтр, нужно обеспечить равномерное распределение водного потока внутри фильтра (то есть не нужно укладывать кольца ровными рядами друг на друга) и обеспечить отсутствие застойных зон (не нужно утрамбовывать субстрат или использовать субстрат разной формы и размера). Кроме того, размер гранул биосубстрата, не должен быть менее 5-10 мм.

В таблице приведен процент проходного сечения субстратов различной формы.

Субстрат
Величина проходного сечения, %.

Гравий диаметром 5 мм.
27

Гравий диаметром 10 мм.
32

Пластиковые ежи диаметром 40 мм.
86

Пластиковые ежи диаметром 56 мм.
88

Керамические кольца диаметром 5 мм.
63

Керамические кольца диаметром 8 мм.
65

Керамические кольца диаметром 10 мм.
68

Керамические кольца диаметром 15 мм.
72

3. Скорость омывания водой субстрата (время контакта субстрата с водой). Это уже косвенно связано с самой распространенной рекомендацией, что через фильтр должно проходить 2-3, а то и десять объемов аквариума в час.


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370
+37322800560
SKYPE: Kazantev
E-MEIL:rbcclub@mail.ru
http://bio.moy.su/forum/


 
KazantsevДата: Понедельник, 18 Авг 2008, 18:50 | Сообщение # 4
деактивирован
Группа: Пользователи
Сообщений: 3860
Статус: Оффлайн
Лирическое отступление:
Не секрет, что фильтр производительностью 600 л/ч. не профильтрует за час аквариум в 200 литров три раза. Ориентировочно, для расчета механической эффективности фильтра можно применить формулу:

Эффективность фильтра =
3 * Объем аквариума

Производительность фильтра

То есть фильтр производительностью 600 л/ч. профильтрует за час аквариум в 200 литров всего один раз. (Методика вывода данной формулы приведена на сайте Михаила Дубиновского). К эффективности биофильтрации этот параметр имеет лишь косвенное отношение, скорее это можно использовать как упрощенный оценочный параметр фильтра, т.к. производительность должна быть сопоставлена с объемом субстрата. Фильтр производительностью 700л/ч. и объемом субстрата 0,1л не даст вообще никакой фильтрации, только будет активно перемешивать воду. Эффект стиральной машины в аквариуме многие уже проходили.

Итак о скорости омывания. Вы видели, как мальки гоняются за артемией или молодью циклопов? Далеко не все сначала и догоняют. А бактерии вообще сидят на месте. И если скорость омывания (читай скорость и количество доставки пищи) будет мала, то они останутся голодными. А если слишком велика, то их самих смоет вместе с водой. Как рассчитать данный параметр еще никто не придумал. Зато существует статистика опытных исследований (например график можно посмотреть в книге М.Сандера «Техническое оснащение аквариума»). И опытным путем установлено, что максимальной эффективности, биофильтрация достигает при времени контакта субстрата с водой около 3 минут. Этот параметр конечно не универсальный, и может изменяться в разных условиях, при использовании различных субстратов и т.д. (при желании, можно ввести поправку на результат в 10-30%). Но из данного параметра ориентировочно можно вывести производительность биофильтра. Например, по расчетам объема субстрата у вас получился объем два литра. Тогда скорость омывания (а следовательно и ориентировочная производительность фильтра) составит:

2л. * 3мин. * 60мин. = 360 л/час.

Но это будет производительность именно фильтра, а не помпы. Нужно учитывать еще потери при прохождении воды субстрата (величину проходного сечения как биосубстрата, так и субстратов префильтрации и тонкой очистки), потери в трубопроводах и т.д. (за справочной информацией отсылаю к справочникам по гидравлике). И корректно, указывают данную информацию далеко не все производители. Большинство ограничиваются только производительностью помпы. Приятное исключение составляет фирма Eheim (см. таблицу в конце статьи).


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370
+37322800560
SKYPE: Kazantev
E-MEIL:rbcclub@mail.ru
http://bio.moy.su/forum/


 
KazantsevДата: Понедельник, 18 Авг 2008, 18:51 | Сообщение # 5
деактивирован
Группа: Пользователи
Сообщений: 3860
Статус: Оффлайн
Заключение.

А теперь проведем упрощенный расчет параметра биофильтра для 200л. аквариума:
1. Количество биосубстрата от Eheim - Ehfisubstrat = 3 м2 * 450 м2/л. = 1,5л. субстрата. Как и говорили, лучше увеличить его количество. Возьмем 2л.
2. Субстрат префильтрации, рекомендуют использовать примерно половину от количества биосубстрата, да и в фильтре обычно три кассеты, и только первая заполняется субстратом префильтрации. Получим еще 1л. субстрата. Что еще и увеличит полезную площадь для заселения бактерий, т.к. субстраты префильтрации есть суть непористые биосубстраты. Но в расчет биофильтрации ее можно принять (и то при желании) лишь с кофициентом 0,3-0,5, т.к. эти субстраты промываются раз в месяц-два и по количеству бактерий могут набрать не более 50% требуемой производительности.

Итого суммарно получим 3л. субстрата.

3. Производительность фильтра составит = 2л. * 3мин. * 60мин. = 360 л/час. Для биосубстрата.
Плюс для субстрата префильтрации 1л. * 3мин. * 60мин. * 50% = 90 л/час.

Итого получим производительность фильтра 450 литров в час.

4. Производить расчет потерь производительности не буду, возьму на вскидку примерно процентов 50, т.к. Ehfisubstrat имеет площадь проходного сечения ближе к гравию, чем к кольцам, в отличие от субстратов Sera или Hagen. Плюс потери в трубопроводах и т.д.

Получу производительность помпы 450л./ч. * 1,5 = 675 л./ч.

А теперь сравните полученный расчет с параметрами популярных фильтров Eheim для аквариума 200 л.


EHEIM classic 2213
EHEIM professional 2224

Производительность насоса л. /час
650
700

Производительность фильтра – л. /час
440
500

Объем фильтрующих элементов
3,0
3,0

Напор – м.вод.ст.
1,5
1,5

Потребляемая мощность – Вт.
8
8



С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370
+37322800560
SKYPE: Kazantev
E-MEIL:rbcclub@mail.ru
http://bio.moy.su/forum/


 
GrantexДата: Понедельник, 05 Окт 2009, 10:20 | Сообщение # 6
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 2
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Уважаемые теоретики!
Есль не затруднит, нужен проект биофильтра . Тех.условия:
- заселенность 200 кг\м3 ,
- объем 15 м3,
- аква культура сом клариевый, book
 
KUZBASSДата: Пятница, 04 Апр 2014, 20:50 | Сообщение # 7
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 2
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
что сдулись то? Реальный вопрос по реальным параметрам ( не аквариумные варианты)
 
ВВС3096Дата: Пятница, 04 Апр 2014, 21:10 | Сообщение # 8
Генерал-полковник
Группа: Проверенные
Сообщений: 1523
Репутация: 24
Статус: Оффлайн
Цитата Grantex ()
Уважаемые теоретики! Есль не затруднит, нужен проект биофильтра .

Уважаемый практик, вы забыли озвучить теоретикам какую сумму готовы подарить им. именно подарить.
 
андрей2373Дата: Пятница, 04 Апр 2014, 23:18 | Сообщение # 9
Подполковник
Группа: Проверенные
Сообщений: 205
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Цитата KUZBASS ()
что сдулись то?

сейчас сыр в мышеловке и тот платный учите теорию и сами прощитывайте и проектируйте сколько угодно !!!
 
KUZBASSДата: Суббота, 05 Апр 2014, 11:01 | Сообщение # 10
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 2
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
что сдулись то? Реальный вопрос по реальным параметрам ( не аквариумные варианты)
 
КазанцевДата: Суббота, 05 Апр 2014, 13:53 | Сообщение # 11
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2061
Репутация: 665
Статус: Оффлайн
Цитата KUZBASS ()
что сдулись то? Реальный вопрос по реальным параметрам ( не аквариумные варианты)
Ты еще десяток раз повтори свою фразу...


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370 - моб. Viber , WhatsApp
+37322601514 – раб.
+37282451147 sim travel
SKYPE: Kazantev
Email:rbcclub@mail.ru
info@biofermer.org
http://biofermer.org/
http://bio.moy.su/


 
КазанцевДата: Суббота, 05 Апр 2014, 14:01 | Сообщение # 12
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2061
Репутация: 665
Статус: Оффлайн
Цитата Grantex ()
Уважаемые теоретики! Есль не затруднит, нужен проект биофильтра . Тех.условия:
- заселенность 200 кг\м3 ,
- объем 15 м3,
- аква культура сом клариевый
Для особо умных, любящих взять на СЛАБО!!! поясняю:  Просто один биофильтр не рассчитывается. Надо рассчитывать сразу всю систему - а это уже ПРОЕКТ. И это стоит не малых денег. Так, что у тебя два варианта: изучать теорию и рассчитывать самостоятельно, при этом ни на кого не пеняя за свои ошибки. Или заплатить спецам, занимающимся именно этим. 

Ты же строишь УЗВ ради бизнеса, ради получения серьезных денег. Как же ты хочешь получать деньги, ни чего не вложив?


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370 - моб. Viber , WhatsApp
+37322601514 – раб.
+37282451147 sim travel
SKYPE: Kazantev
Email:rbcclub@mail.ru
info@biofermer.org
http://biofermer.org/
http://bio.moy.su/


 
начинающийДата: Суббота, 05 Апр 2014, 21:03 | Сообщение # 13
Майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 83
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Казанцев, ПРАВИЛЬНО
 
zygoДата: Воскресенье, 25 Янв 2015, 10:01 | Сообщение # 14
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 4
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Статья просто супер!!! Автору РЕСПЕКТ и УВАЖУХА!!!
Жалко, что не рассмотрен такой наполнитель как коктельные трубочки=(
Так при моих расчётах получается, при длинне тубочки 1см и диаметре 5мм внутренняя и внешняя площадь поверхности составит 3.2см. В одном литре помещается приблизительно 3600шт, что даёт общ. площадь 115кв.м.
Нет коэф. потери от соприкосновения=( но думаю он невелик.
Возможно я гдето ошибся, не судите строго.
Из минусов, достаточно скользкие, долго будут обростать бактериями.
Плюсы, достаточно легко ополаскивать, долговечны.

С уважением!
 
КазанцевДата: Воскресенье, 25 Янв 2015, 11:41 | Сообщение # 15
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2061
Репутация: 665
Статус: Оффлайн
Цитата zygo ()
Из минусов, достаточно скользкие, долго будут обростать бактериями.
Плюсы, достаточно легко ополаскивать, долговечны.

Только бактерия на них не приживется.


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370 - моб. Viber , WhatsApp
+37322601514 – раб.
+37282451147 sim travel
SKYPE: Kazantev
Email:rbcclub@mail.ru
info@biofermer.org
http://biofermer.org/
http://bio.moy.su/


 
zygoДата: Воскресенье, 25 Янв 2015, 18:17 | Сообщение # 16
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 4
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
У меня нет спец оборудования разглядеть колонии бактерий но то что налёт желтоватого цвета образуется на всех поверхностях омываемых водой это очевидно. Было бы неплохо произвести бак посев итд но хлопотно=(

С уважением!
 
КазанцевДата: Воскресенье, 25 Янв 2015, 18:37 | Сообщение # 17
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2061
Репутация: 665
Статус: Оффлайн
Тогда пробуй на практике методом тыка - самый простой способ, правда затратный по финансам и по времени.

С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370 - моб. Viber , WhatsApp
+37322601514 – раб.
+37282451147 sim travel
SKYPE: Kazantev
Email:rbcclub@mail.ru
info@biofermer.org
http://biofermer.org/
http://bio.moy.su/


 
zygoДата: Воскресенье, 25 Янв 2015, 19:07 | Сообщение # 18
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 4
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Метод опробован=) поэтому и отписался.

С уважением!
 
sysoДата: Среда, 28 Янв 2015, 08:08 | Сообщение # 19
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 373
Репутация: 13
Статус: Оффлайн
Цитата zygo ()
У меня нет спец оборудования разглядеть колонии бактерий но то что налёт желтоватого цвета образуется на всех поверхностях омываемых водой это очевидно. Было бы неплохо произвести бак посев итд но хлопотно=(

Уважаемый,зачем вы так грузитесь,какието посевы хотите!
Колонию бактерии отпределяют по параметрам воды,простым тестом тетра,на амоний,нитрит и нетрат,хотя последний можно и не менрить.Если у вас все в норме то калоний бактерии развиваютца нормально, при увеличение корма увеличиваютца калонии.Чтоб они развивались нормально надо чтоб температура не опускалась меньше 19-20гр.


www.caviargr.com

 
dukh-petrДата: Суббота, 31 Янв 2015, 16:59 | Сообщение # 20
Лейтенант
Группа: Проверенные
Сообщений: 50
Репутация: 0
Статус: Оффлайн
Очень понравилось ! Спасибо.
 
КазанцевДата: Пятница, 24 Авг 2018, 15:45 | Сообщение # 21
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2061
Репутация: 665
Статус: Оффлайн
Уважаемые форумчане!
Мы открыли новую платформу. Соответственно - у нас еще один адрес: http://biofermer.org/
Новый форум лучше оснащен технически, имеет больше возможностей и охватывает не только рыбоводство, а все о фермерстве.
Всю информацию с http://bio.moy.su/forum/ мы добросовестно перенесли на https://biofermer.org


С уважением!
Казанцев Сергей Алексеевич.
+37379480370 - моб. Viber , WhatsApp
+37322601514 – раб.
+37282451147 sim travel
SKYPE: Kazantev
Email:rbcclub@mail.ru
info@biofermer.org
http://biofermer.org/
http://bio.moy.su/


 
Форумы » Разделы Форума » РЫБОВОДСТВО » Разведение рыбы в условиях Установок Замкнутого Водоснабжения (УЗВ) » Расчет биофильтра
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:


Copyright MyCorp © 2023 |