Kwaliteit van het vijverwater

Het zuurstofgehalte
De PH waarde
Het kooldioxide- en kalkgehalte
De beschikbare voedingsstoffen
De koolstofkringloop
De voedselpiramide en het voedselnet
De Biotec-filter

Tuinvijvers genieten een steeds grotere populariteit. Ze verrijken de tuinarchitectuur en vormen voor talrijke organismen die in en aan het water leven een nieuw leefgebied. Zo creëren de eigenaars van een tuinvijver niet alleen een optische verfraaiing, maar ook een ecologische niche voor vele dieren en planten. Ook verschillende siervissen, zoals bijv. goudvissen en Koi-karpers, worden graag in tuinvijvers gehouden.

Tuinvijvers bestaan in alle denkbare maten en vormen. Voor kleinere vijvers worden vaak geprefabriceerde inbouwvijvers uit glasvezelkunststof gebruikt, terwijl grotere vijvers meestal met behulp van folie worden aangelegd of natuurlijke vijvers zijn die met klei worden afgedicht. Het diepste punt ligt dieper dan 80 cm, normaal gezien is dit vorstvrij.

In natuurlijke zuivere wateren heerst een stabiel biologisch evenwicht. Verschillende planten, plankton, vissen en micro-organismen zijn via het zogenaamde voedselnet van elkaar afhankelijk (zie punt 7). Elke ingreep van buitenaf op een van de leden van de keten heeft onvermijdelijk een invloed op alle organismen van dit ecosysteem. Een natuurlijk ecosysteem is binnen bepaalde grenzen in staat om storingen op te vangen. Kunstmatige ecosystemen, zoals bijv. vijvers met een kunstmatige visstand, kunnen zelfs door kleine verstoringen voor lange tijd hun biologisch evenwicht verliezen.

De meeste problemen in een tuinvijver zijn te wijten aan een te hoge visstand en het voederen van de vissen. Door de geringe oppervlakte van tuinvijvers kunnen overtollig visvoer en uitwerpselen van de vissen zonder hulp niet blijvend afgebroken worden. Door kunstmatige voeding toe te voegen heeft de mens ingegrepen in het biologische evenwicht. De toestand van overbemesting die daaruit voortvloeit, door experts ook eutrofiëring genoemd, leidt tot algengroei en grasgroen water en vertroebelt – letterlijk – de vreugde van de eigenaar van een tuinvijver.

In het begin heeft dit geen negatieve invloed op de organismen in de vijver. De algen produceren tijdens hun groei zuurstof die dan in het water wordt afgegeven. Na een paar dagen of weken sterven de algen af en zinken ze naar de bodem. Terwijl ze zinken en wanneer ze op de bodem liggen worden ze door plankton en micro-organismen (bacteriën en schimmels) verteerd. Deze organismen nemen slechts een klein deel van de voedingsstoffen in hun eigen biomassa op, de rest wordt afgegeven in het omringende water. Het totale afbraakproces wordt mineralisatie genoemd.

Tijdens de mineralisatie wordt echter evenveel zuurstof gebruikt als de algen voordien hebben geproduceerd. Het zuurstofgehalte in het water neemt snel af zodat vissen en andere waterorganismen stikken. Op dat moment is het evenwicht in de tuinvijver zodanig verstoord dat het niet meer vanzelf kan herstellen.

Om te vermijden dat vissen sterven tengevolge van zuurstoftekort, worden vaak circulatiepompen of fonteinen gebruikt om het water met zuurstof te verrijken. Maar wanneer van buitenaf zuurstof wordt toegevoegd, kan alleen worden verhinderd dat vissen sterven. Het water blijft echter troebel en behoudt zijn ongewenste groene kleur. In de volgende hoofdstukken worden de afzonderlijke factoren die dit proces veroorzaken en versnellen, uitvoeriger beschreven en wordt de werking van de Biotec-filter uitgelegd.

Het zuurstofgehalte

Bijna alle organismen hebben net zoals de mens zuurstof nodig om te ademen. Organismen die op het land leven, kunnen enkel zuurstof uit de lucht halen. Normaal gezien bevat de lucht meer dan genoeg zuurstof (ca. 21%). Daartegenover beschikken de bewoners van tuinvijvers enkel over de zuurstof die in het water is opgelost, dat zelden waarden van meer dan 12 mg/l bereikt. Deze waarde komt overeen met ca. 0,0012% van het totale gewicht. In vergelijking met de lucht, die bijna voor 1/5 uit zuurstof bestaat, is dat extreem weinig. Daarom is het voor alle bewoners van tuinvijvers van levensbelang dat het water zoveel mogelijk met zuurstof wordt verzadigd.

Het zuurstofgehalte van het water hangt af van verschillende factoren. Verbruikte zuurstof kan enkel vervangen worden door zuurstof uit de lucht of door zuurstof die vrijkomt via fotosynthese van planten en algen. Dit laatste is echter alleen mogelijk indien er voldoende licht is.

Temperatuur, luchtdruk en vooral de grootte van het wateroppervlak in verhouding tot het watervolume beïnvloeden de opname van zuurstof uit de lucht in het water.

Het hangt onder andere van de temperatuur af of de zuurstof oplost in het water (zie tek. 1). Bij hoge temperaturen zoals bijv. in de zomer lost minder zuurstof op dan bij lagere temperaturen. Terzelfder tijd hebben organismen, naarmate het in hun omgeving warmer is, steeds meer zuurstof nodig. Algemeen geldt dat de snelheid van metabolische reacties en dus ook het zuurstofverbruik verdubbelt wanneer de temperatuur 10 graden stijgt (tek. 2). Daarom kan er bij hoge temperaturen gemakkelijk zuurstof te weinig zijn.

Het zuurstofgehalte in tuinvijvers is onderhevig aan sterke schommelingen. Dit is o.a. te wijten aan het feit dat planten en algen die overdag zuurstof produceren, ’s nachts van de omzetting van ‘zonne-energie’ omschakelen op verbranding (ademhaling) en daarbij zuurstof nodig hebben. ’s Nachts kan daardoor zodanig veel zuurstof worden verbruikt dat alle zuurstof die in het water was opgelost nog vóór zonsopgang is opgebruikt. Deze wijziging van het zuurstofgehalte wordt dag- en nachtschommeling genoemd. Daardoor is het leven van de vissen en de andere ademende organismen vooral in de vroege morgen in gevaar. Men mag dan ook aannemen dat het niet zinvol is ’s nachts ventilatiesystemen uit te schakelen.

Wanneer er in het water te veel voedselbestanddelen zijn door afgestorven algen- en plantendeeltjes of overvloedig visvoer, verbruiken de micro-organismen bovendien – vooral in warm water – een enorme hoeveelheid zuurstof. Dit verbruik kan zo hoog zijn dat er niet genoeg zuurstof overblijft voor vissen en andere dieren. Ze sterven en de vijver verandert in enkele uren in een stinkende smurrie : Het biologische evenwicht is verstoord, de vijver ‘slaat om’.


tek. 1: verzadigingswaarden (100 %) voor zuurstof, afhankelijk van de temperatuur


tek. 2: ademactiviteit naargelang van de temperatuur

De PH waarde

De pH-waarde van het water is één van de belangrijkste factoren voor alle organismen in het water. Ze overleven enkel geringe schommelingen van de pH-waarde.
De pH-waarde is een maat die de concentratie van een zuur of een loog aangeeft. Ze wordt in een schaal van 0 tot 14 ingedeeld. Zuiver water is met een pH-waarde van 7 neutraal, bij leidingwater ligt de pH-waarde normaal gezien tussen 7,0 en 8,0.

Alkalische oplossingen hebben een pH-waarde van meer dan 7. Hoe hoger de pH-waarde boven 7 ligt, hoe alkalischer de oplossing is. In het huishouden worden bijv. zeepoplossingen gebruikt met een pH-waarde van ca. 10.

Bij zure oplossingen ligt de pH-waarde onder 7. Hoe lager de pH-waarde onder 7 ligt, hoe sterker het zuur is. Een voorbeeld van een sterk zuur is zoutzuur met een pH-waarde van minder dan 1. Ook dranken met koolzuur zijn zure oplossingen.

Optimaal voor veelsoortig leven in tuinvijvers zijn pH-waarden tussen 6 en 8,5. Een pH-waarde buiten deze grenzen kan bij vissen leiden tot schade aan huid en kieuwen en in extreme gevallen zelfs tot de dood.

Chemisch gezien is de formule voor water H2O. Dat betekent dat elke molecule water twee atomen waterstof (H) en één atoom zuurstof (O) bevat. Deze waterstofmoleculen bestaan uit hydroxide-ionen met een negatieve lading (OH-) en waterstofionen met een positieve lading (H+). De som van beide geeft dus een neutraal molecuul. De definitie van de pH-waarde werd verbonden met de concentratie van de waterstofionen. Om niet met onpraktische getallen te moeten werken, werd de pH-waarde als negatief logaritme van de concentratie van de waterstofionen gedefinieerd. Wanneer de concentratie van de waterstofionen bijv. 0,01 mol/l (= 10-2 mol/l) bedraagt, heeft de betreffende oplossing een pH-waarde van 2. Hoe hoger de concentratie van de waterstofionen, hoe lager de pH-waarde. Wanneer de pH-waarde bijv. daalt van 7 naar 6, stijgt de concentratie van de waterstofionen tienvoudig.

Het kooldioxide- en kalkgehalte

Het kooldioxidegehalte van het water hangt net zoals het zuurstofgehalte af van verschillende factoren. Onder andere via het wisselsysteem met de lucht wordt kooldioxide opgenomen en afgegeven. De ademhaling van alle organismen in het water is een extra bron van kooldioxide. (zie tek. 5 onder punt 6).
Planten en algen hebben voor hun fotosynthese kooldioxide nodig. Die halen ze overdag uit het water. Het kan gebeuren dat er zoveel kooldioxide verbruikt wordt, dat de pH-waarde in wateren die slecht belucht zijn, meetbaar stijgt. Daarbij kunnen pH-waarden van meer dan 8,5 worden bereikt. ’s Nachts produceren ook de planten en algen kooldioxide, met als gevolg dat de pH-waarde opnieuw daalt.

Kooldioxide lost aanzienlijk gemakkelijker op in water dan in zuurstof omdat het samen met water het goed oplosbare koolzuur vormt:

Daarnaast komt het ook voor als calciumwaterstofcarbonaat in gebonden vorm:

Kooldioxidehoudend water kan dus door een chemisch proces kalk – wetenschappers noemen dit calciumcarbonaat – oplossen. De twee pijlen wijzen erop dat de reactie in beide richtingen mogelijk is. Wordt kooldioxide uit het water gehaald, dan vormen zich ongebluste kalk en kooldioxide tot het evenwicht opnieuw hersteld is. Ongebluste kalk herkent men aan een witte neerslag die algemeen gekend is als ketelsteen. Aangezien water, wanneer het verhit wordt, niet meer in staat is om kalk in opgeloste vorm vast te houden, slaat de kalk neer in de vorm van ketelsteen. Het kalkgehalte van het water beïnvloedt de pH-waarde, m.a.w. het bepaalt of het water neutraal, zuur of basisch reageert. Hoe groter de concentratie aan opgeloste kalk, hoe meer kooldioxide gebonden wordt in de vorm van koolzuurhoudende kalk – wetenschappers noemen dit calciumwaterstofcarbonaat – en hoe minder koolzuur dus vrij in het water aanwezig is. De pH-waarde ligt daardoor veeleer tussen neutrale en licht basische waarden. Daarentegen zorgt het vrije koolzuur – zoals de naam reeds aangeeft – ervoor dat de pH-waarde daalt en de oplossing veeleer zuur wordt.

De beschikbare voedingsstoffen

Algemeen

Alle organismen hebben voedingsbestanddelen nodig voor hun energiewinning en hun bouwstofwisseling. Met bouwstofwisseling wordt de algemene groei bedoeld. De groei van alle organismen in de tuinvijver hangt af van verschillende factoren. Is één van deze factoren niet voldoende beschikbaar, dan wordt de groei begrensd. Men spreekt dan van een ‘limiterende factor’. Deze limiterende factor is voor de vissen, waterplanten, algen en micro-organismen in de tuinvijver telkens verschillend:

– Vissen en dieren hebben een hoogwaardige voeding nodig die rijk is aan energie en voedingsstoffen (bijv. insecten, visvoer, enz.) en die terzelfder tijd de groei beperkt.
– Waterplanten hebben voedingsstoffen, kooldioxide en licht nodig. Zij kunnen het nodige voedsel uit het water of uit de bodem halen. Het licht speelt hier een groeibeperkende rol.
– Algen hebben dezelfde basisbehoeften als waterplanten. Met uitzondering van de draadalgen kunnen zij echter enkel de voedingsstoffen gebruiken die in het water zijn opgelost. Normaal gezien beperkt het voedingsstofgehalte van het water de groei.
– Micro-organismen verteren tijdens de mineralisatie dode organische biomassa. De voedingsstoffen zijn onmiddellijk uit de biomassa of uit het water afkomstig. Het energiegehalte en de beschikbaarheid van dode biomassa spelen hier een groeibeperkende rol.

Tijdens de stofwisseling worden tussen- en eindproducten gevormd die dan gedeeltelijk als voedingsstoffen in het water worden afgegeven. Stikstof (ammonium of ammoniak, nitraat, nitriet) en fosfor (fosfaat) zijn de belangrijkste voedingsstoffen. De beperking van de natuurlijke groei van de algen door het voedingsstofgehalte van het water wordt opgeheven door het toevoegen van extra voedingsstoffen, zoals bijv. visvoer. Dit leidt tot de gekende hierboven beschreven nadelen.

Ammonium en ammoniak

Ammonium is de eerste anorganische stikstofverbinding die ontstaat bij de afbraak van eiwit. Het ammonium- en ammoniakgehalte is van belang omdat ammoniak zeer giftig is voor vissen.

Ammonium en ammoniak houden elkaar in evenwicht:

Dit evenwicht hangt af van de pH-waarde van het water. Wanneer de pH-waarde stijgt, verschuift het zwaartepunt naar de giftige ammoniak. Bij een pH van bijv. 7 bedraagt de verhouding ammonium : ammoniak 99 : 1. Stijgt de pH tot 9, dan wordt de verhouding 70:30. Hoe hoger de pH-waarde, hoe kritischer hoge ammonium- en ammoniakgehaltes worden voor de fauna in de tuinvijver.

Micro-organismen zorgen ervoor dat het water van ammoniak, ammonium en nitriet wordt ontdaan. Dit proces wordt nitrificatie genoemd (tek. 4 onder punt 5). Het afbraakproces gebeurt in twee fases die telkens door verschillende micro-organismen worden uitgevoerd.

In een eerste fase worden ammoniak en ammonium afgebroken tot nitriet. Deze oxidatie gebeurt door bacteriën die “nitrificanten van de eerste orde” worden genoemd. In de tweede fase wordt het nitriet door andere micro-organismen – “de nitrificanten van de tweede orde” – tot nitraat afgebroken. Bij beide oxidatieprocessen halen de bacteriën de nodige zuurstof uit het water. De eerste fase van de nitrificatie verloopt trager dan de tweede omdat de nitrificanten van de eerste orde slechts traag groeien.

Nitriet (NO2)

Tijdens de nitrificatie, die een watertemperatuur van minstens 10°C vooropstelt, wordt ammonium door speciale micro-organismen eerst tot nitriet en vervolgens tot nitraat afgebroken (tek. 4, p. 8). Nitriet ontstaat bij dit proces als tussenproduct. Vanaf een concentratie van 0,2 mg/l is nitriet giftig voor vissen. Wanneer het door de voorhanden zijnde micro-organismen echter onmiddellijk verder wordt afgebroken tot nitraat, bestaat er geen gevaar voor de visstand.

Nitraat (NO3)

Nitraat is het voorlopige eindproduct van de afbraak van eiwit. Het ontstaat door de trapsgewijze afbraak van ammonium via nitriet (tek. 4, p. 8). Bij de nitrificatie wordt nitraat gevormd door de afbraakprestaties van de nitrificanten van de tweede orde (micro-organismen). Nitraat is in tegenstelling tot ammoniak en nitriet niet giftig voor vissen. Het vormt dan ook geen directe bedreiging voor de visstand.

Nitraat is veeleer een meststof die de groei van de planten stimuleert. Een stijging van het nitraatgehalte heeft automatisch een sterkere plantengroei tot gevolg. Het resultaat daarvan is een vertroebeling van de vijver door algengroei. Daardoor wordt het biologische evenwicht verstoord. De afgestorven algen zinken naar de bodem en worden daar door de micro-organismen afgebroken. Deze gebruiken daarbij grote hoeveelheden zuurstof. Tijdens dit afbraakproces komen nitraten vrij die voordien in de plantaardige cellen opgenomen waren. Dit veroorzaakt opnieuw een sterkere algengroei. Dit proces kan enkel afgebroken worden wanneer de micro-organismen de voedingsstoffen omzetten in eigen biomassa of in stikstof in de lucht, die niet bruikbaar is voor planten.

Een andere bacteriëngroep, de denitrificanten, zorgt ervoor dat het nitraat verder wordt omgevormd tot stikstof in de lucht. Met denitrificatie bedoelt men de afbraak van nitraat via nitriet (nitriet blijft in gebonden toestand en komt niet vrij) tot gasvormige stikstof (tek. 3). Gasvormige stikstof is chemisch stabiel en is niet meer bruikbaar voor bio-organismen. Door de denitrificatie wordt de kringloop van nitraatproductie en -verwerking doeltreffend onderbroken. Denitrificatie komt enkel voor in een zuurstofarme omgeving.


Tek. 3: vereenvoudigde voorstelling van denitrificatie.

De koolstofkringloop

De fotosynthese

Fotosynthese is de bestaansvoorwaarde voor alle levende wezens. Het vormt daardoor het belangrijkste biologische proces op aarde. Alle groene planten en enkele bacteriën doen aan fotosynthese om biomassa op te bouwen die dan als voedsel door andere organismen kan worden gebruikt. Tijdens de fotosynthese wordt anorganische kooldioxide omgevormd tot organische biomassa (tek.5).

Organismen die aan fotosynthese doen, voorzien in hun energiebehoefte door zonlichtenergie op te nemen en om te vormen. Andere levende wezens, zoals bijv. alle dieren en de mens, moeten voedsel opnemen om te kunnen voorzien in hun energie- en koolstofbehoeften.

Fotosynthese maakt het voor planten en algen mogelijk om te groeien zonder “brandstoffen” te verbruiken. Daarbij nemen ze voedingsstoffen op en geven ze zuurstof in het water af.


Tek. 5: voorstelling van fotosynthese en ademhaling (verbranding)

De ademhaling

Door te ademen (stofwisseling) kunnen organismen vreemde biomassa (voeding) en zuurstof omzetten in kooldioxide en water, waardoor ze energie winnen. Kooldioxide en water worden hierbij uitgescheiden, ze worden bij wijze van spreken ‘uitgeademd’.

Fotosynthese en ademhaling vormen een gesloten kringloop (zie tek. 5). Groene planten kunnen deze kringloop volledig doorlopen. Overdag doen ze aan fotosynthese – het zonlicht levert hen daarbij energie – en bouwen ze organische biomassa op. Zuurstof vormt hierbij een afvalproduct dat aan de omgeving wordt afgegeven. ’s Nachts schakelen ze hun stofwisseling om en putten ze uit hun energiereserves terwijl ze zuurstof verbruiken.

Al de andere organismen kunnen slechts een deel van de koolstofkringloop uitvoeren. Ze zijn niet in staat om aan fotosynthese te doen. Ze nemen energierijk voedsel op en zetten dit om in organische biomassa. Dit proces wordt ademhaling genoemd. Hierbij wordt zuurstof verbruikt en kooldioxide uitgescheiden.

De voedselpiramide en het voedselnet

De organismen in een tuinvijver zijn met elkaar verbonden via veelsoortige relaties (tek. 7). Planten en algen vormen als producent de voedselbasis voor het ecosysteem ‘tuinvijver’. Ze worden opgegeten door plankton, die op hun beurt worden opgegeten door iets grotere organismen. Vissen voeden zich met deze kleine organismen en plankton of met de daaropvolgende leden van de voedselketen. Onder de vissen zijn er ook zuivere planteneters. De uitwerpselen van vissen, afgestorven plankton en stukken van planten worden door bodemorganismen verder omgezet en uiteindelijk door de micro-organismen gemineraliseerd. Bij de mineralisatie worden organische verbindingen ‘geoxideerd’ en tegelijkertijd komen ook voedingsstoffen vrij zoals nitraat of fosfaat. Deze voedingsstoffen staan dan op hun beurt ter beschikking van de planten en algen voor hun groei.

Op die manier is de cirkel volledig gesloten. Hij toont heel duidelijk hoezeer de afzonderlijke organismen op elkaar aangewezen zijn. Die verbinding wordt ook voedselketen of nog beter voedselnet genoemd. De stabiliteit van het voedselnet is doorslaggevend voor het biologische evenwicht. Hoe meer verschillende soorten er voorkomen, hoe stabieler het voedselnet is en dus ook het volledige ecosysteem. Wordt er van buitenaf ingegrepen in een deel van het voedselnet, dan heeft dat een uitwerking op alle organismen.

Aangezien bij het ‘eten’ en ‘gegeten worden’ telkens energie- en stofverliezen tot 90% optreden, wordt de voedselketen vaak voorgesteld als piramide (tek. 6). Een eenvoudig voorbeeld moet dit verband verduidelijken: met 100 kg sojameel kan men 10 kg varkensvlees produceren, dat dan kan worden gebruikt voor consumptie door de mens. Wanneer de mensen zich direct zouden voeden met sojameel, dan zouden ze maar 1/10 nodig hebben van het sojameel dat gebruikt wordt bij de vleesproductie.


Tek. 6 De voedselpiramide


Tek. 7 Afbraak en kringloop van de stoffen in het water


Tek. 4 vereenvoudigde kringloop van stikstof

De Biotec-filter

Werking van de filter

De Biotec-filter werd speciaal ontwikkeld voor de reiniging van tuinvijvers: hij voorziet het water 24 uur op 24 van zuurstof en verzekert een intensieve biologische filtratie. Door het gebruik van doelgericht gekweekte bacteriën (Biokick) kan de filtercapaciteit verhoogd worden en de toevoertijd verkort. De voedingsstoffen worden als bacteriebiomassa in de filter vastgelegd en kunnen gemakkelijk verwijderd worden door de afzonderlijke filtermodules uit te spoelen.

De Biotec-filter bestaat uit verschillende kamers waardoor het vijverwater gepompt wordt. Op tekening 8 (p. 14) is een vereenvoudigd stromingsschema van de filter voorgesteld. De afzonderlijke etappes worden hierna toegelicht.

  1. Het vervuilde vijverwater wordt via een pomp naar de filter geleid.
  2. Een deel van het ongereinigde water wordt als bypass naar het UVC-gedeelte geleid, waar algen en ziekteverwekkers gedood worden door de UV-straling.
  3. Door een sproeiverluchting in het toevoergedeelte wordt het water verrijkt met zuurstof. Een hoog zuurstofgehalte in het begingedeelte is een voorwaarde voor een optimale biologische filtercapaciteit.
  4. Het water komt eerst in de blauwe zone. Hier worden grove vuilpartikels door de mechanische filterwerking tegengehouden. Vuilpartikels worden geoxideerd en de nitrificatie van de eerste orde, de omzetting van ammonium resp. ammoniak in nitriet, vindt plaats. Tegelijkertijd kan ook al in deze zone de nitrificatie van de tweede orde (afbraak van nitriet tot nitraat) in geringe mate beginnen.
  5. De speciale vullichamen onderscheiden zich door een bijzonder grote oppervlakte als vestigingsplaats voor kleine organismen en micro-organismen. Hier vormt zich een bacterieveld dat naast de mineralisatie al een verdere afbraak van nitriet tot nitraat (nitrificatie van de tweede orde) teweegbrengt.
  6. De Biotec-Plus-zone is een systeem voor de opname van filterstarters (Biokick) of andere biologisch werkende toevoegsels (BIO-ACCU of BIO-STABILISATOR) voor de versterking en verbetering van de filtercapaciteit
  7. In de rode zone vindt, bovenop een mechanische fijne filtratie en de mineralisatie, de nitrificatie van de tweede orde – de omzetting van nitriet in nitraat – plaats.
  8. In de denitrificatiezone zijn de micro-organismen dankzij de zuurstofarme omstandigheden in staat om overtollig nitraat om te zetten in gasvormige stikstof die niet bruikbaar is voor planten en algen.
  9. Het gereinigde en heldere water wordt vanuit de filter naar de tuinvijver geleid. Aangezien het nu maar weinig zuurstof bevat, moet het aan de uitloop bijvoorbeeld via een beekloop verrijkt worden met zuurstof.

De zones 4, 5, 7 en 8 zijn dankzij hun bijzonder grote oppervlakte geschikt als vestigingsplaats voor kleine organismen en micro-organismen. Hier komt het tot een sterkere groei van de micro-organismen en worden tegelijkertijd voedingsstoffen in de biomassa opgenomen. Deze biomassa kan gemakkelijk worden verwijderd door de uitneembare vuiltank en wordt dus uit de vijver genomen. Die voor de vijver niet gewenste biomassa is uitstekend geschikt als compostmeststof.

Het belang van de doorstroomsnelheid

De stroomsnelheid van het belaste vijverwater in de Biotec-filter heeft een invloed op de filtercapaciteit van de micro-organismen. Om de filtercapaciteit optimaal aan te passen, is het daarom nuttig om pompen met reguleerbare doorstroomsnelheid aan te wenden. Bij sterk belaste vijvers met visstand moet dan een hoge pompcapaciteit gekozen worden, zodat een goede zuurstofvoorziening gewaarborgd wordt en een hoge afbraak- en nitrificatiecapaciteit bereikt wordt.

Bij zwak belaste vijvers of in tijden waarin de vissen niet gevoederd worden, is een geringere stroomsnelheid voldoende. De daarmee gepaard gaande geringere afbraakcapaciteit is voor zwak belaste vijvers nog steeds voldoende. Tegelijkertijd wordt een sterkere denitrificatie bereikt en wordt overbemesting tegengewerkt door de toevoer van leiding- of regenwater.

Voor de mineralisatie van de organische verbindingen en de omzetting van ammonium in nitraat via nitriet (nitrificatie) hebben de micro-organismen zuurstof nodig. Dat betekent dat de nitrificatie gebeurt in het voorste filtergedeelte aangezien daar door de sproeiverluchting veel zuurstof binnenkomt. Bij een hoge doorstroomsnelheid wordt de zuurstof tot ver in de filter gebracht, zodat een grote zuurstofrijke zone en zodoende een grote nitrificatiezone wordt gevormd.

De denitrificatie (reductie van nitraat tot stikstof) gebeurt in het zuurstofarme medium, dus veeleer in het achterste gedeelte van de filter. Bij een lage doorstroomsnelheid is de toevoer van zuurstof kleiner dan bij een hoge doorstroomsnelheid. De zuurstof wordt dus al in het voorste filtergedeelte opgebruikt, en in het achterste gedeelte wordt een grote zuurstofarme denitrificatiezone gevormd.

De doorstroomsnelheid heeft echter niet alleen een invloed op de omstandigheden van nitrificatie en denitrificatie, maar ook op het groeipercentage van de micro-organismen. Bij een hoge doorstroomsnelheid met een hoge zuurstoftoevoer zijn hoge afbraakpercentages en dus ook hoge groeipercentages mogelijk. Daarom moet de filter bij een hoge doorstroomsnelheid vaker gereinigd worden dan bij een lage doorstroomsnelheid, wegens de versterkte biomassaproductie.

Voor een optimaal gebruik is het dus belangrijk om de doorstroomsnelheid aan te passen aan de heersende omstandigheden. Dat betekent dat bij sterk belaste vijvers in het begin een hoge doorstroomsnelheid moet gekozen worden. In de regel wordt in de tuinvijver ongeveer 2 tot 4 weken na de inbedrijfstelling van het Biotec-filtersysteem een biologisch evenwicht bereikt. Op dat moment kan de doorstroomsnelheid verlaagd worden.

Voor zwak belaste vijvers is van bij het begin een lagere doorstroomsnelheid voldoende. Men kan dus een vijverpomp met een zwakkere capaciteit kiezen. Toch is het raadzaam om een voldoende sterk gedimensioneerde pomp aan te wenden, waarvan de capaciteit indien nodig kan worden verminderd. Op die manier kunt u steeds voor de juiste doorstroomsnelheid zorgen.

Bio-kick
De filterstarter Biokick, die ontwikkeld is door de firma Biologic, bevat speciaal gekweekte bacteriën en hoogwaardige toevoegmiddelen die de basis vormen voor een snelle, eerste vestiging van nieuwe biologische filtereenheden. Die bacteriën komen oorspronkelijk uit een natuurlijke omgeving (water en bodem), maar werden naargelang van hun beste eigenschappen uitgezocht en ‘gegradeerd’. Lange toevoertijden van de filter worden op die manier tot een minimum teruggebracht. Ook na behandeling van de vissen met geneesmiddelen moet Biokick toegevoegd worden om de filtercapaciteit, die door antibiotica afgenomen is, weer te verbeteren.

Bio-accu
Bio-acco verzamelt energie voor de micro-organismen en wordt 2-4 weken na gebruik van Biokick aangewend. Bio-accu dient als voedingssupplement voor de bacteriën die zich in de Biotec-filter gevestigd hebben, en zorgt op die manier voor een intensivering en waarborging van de op gang gebrachte processen.

Bio-stabilisator
Toevoeging van Bio-stabilisator is ook voor goed ingebrachte filters belangrijk aangezien Bio-stabilisator het biologische evenwicht helpt te behouden. bio-stabilisator bevat geen bacteriën aangezien in de biofilter voldoende actieve biomassa verzameld is. Bio-stabilisator moet 2 tot 4 weken na toevoeging van Bio-accu gebruikt worden en na ongeveer 6 weken herhaald worden.

Bitron 11

Bij de uitrusting van de Biotec-filter hoort ook het voorschakelapparaat Bitron 11 met een UVC-lamp (tek. 8). UVC-licht is energierijk licht met een korte golflengte. Door dit licht worden algen en ziekteverwekkers gedood vóór het water in de eigenlijke biofilter komt. Zo wordt vermeden dat het water groen wordt door in filters vaak voorkomende algen. Bovendien wordt de doeltreffendheid van de filter verhoogd, en de micro-organismen in de biofilter krijgen extra voedsel.

De praktische aanwending van UVC-licht in filters voor tuinvijvers heeft aangetoond dat na meerdere jaren immune algen worden gevormd. Die UVC-lamp is dan praktisch niet meer doeltreffend.

De vorming van resistente algen is toe te schrijven aan het feit dat het water korte tijd in UVC-licht baadt. Daardoor worden maar lage vernietigingspercentages bereikt. De algen die het best aangepast zijn aan UVC-straling, kunnen overleven en kunnen zich verder voortplanten. Het gevolg daarvan zijn algen waarvoor het UVC-licht niets meer te betekenen heeft.

De Bitron 11 werd zo geconcipieerd dat slechts een deel van het vervuilde water als bypass door het UVC-gedeelte gevoerd wordt. Het kleinere volume (in vergelijking met de totale hoeveelheid water in de filter) garandeert een langere verblijfstijd en dus een vernietiging van bijna 100% van de algen. Het “kweken” van resistente algen door mutatie en selectie wordt doeltreffend en voor geruime tijd vermeden. UVC-licht werkt oxiderend, doodt kiemen en laat geen toxische stoffen achter in het water.