Dimensionarea filtrelor

Calculul debitului si a timpilor de retentie

     Calculul vitezelor ideale de curgere și timpii de retenție a filtrelor pentru sistemele de filtrare a iazurilor cu crapi koi pot fi uneori in contradictoriu dar in mod obisnuit pentru un crescator de crapi koi care detine cativa koi si un filtru cat de cat bun nu ar trebui să existe o problemă. Dar există o mulțime de iazuri supraîncărcate cu sisteme de filtrare destul de sărace.

Când vine vorba de dimensiunea filtrului, viața poate deveni complexă. Dacă vrem doar nitrificarea simplă, este probabil ca dimensiunile filtrului să fie mici dar daca dorim:

  • o apa cristalina
  • defalcarea si eliminarea DOC-ului
  • conditii ce descurajeaza algele filamentoase
  • o apa optima pentru pestii nostrii

atunci filtrele noastre trebuie construite mult mai mari decat s-ar baza doar pe SSA specifica mediilor de filtrare.

Eficacitatea filtrarii biologice este imbuntatita cu cat este mai mult apa poluata in filtru adica cu cat este mai mare timpul de retentie.Cel mai consumator de timp în procesul de filtrare este defalcarea compușilor de carbon organici dizolvați în compuși anorganici simpli. Acești compuși sunt în cele din urmă încorporați înapoi în organisme vii. Acest lanț complex de procese nu este instantaneu și va dura, chiar și în circumstanțe ideale. Dacă  timpul de filtrare este  insuficient, produsele intermediare vor fi pompate din filtru înapoi în iaz. Acest lucru este în mod clar nedorit și este înfrânt  obiectul de a avea un sistem de filtrare. Într-adevăr, acesta ar putea fi motivul pentru care apare o creștere excesivă a algelor în unele iazuri, filtrul producând doar o livrare nesfârșită de nutrienți ai plantelor!

Deci, pentru cât timp ar trebui să fie reținută apa în secțiunea biologică? Acest lucru depinde de cât de poluata este apa în primul rând. Desigur, instalațiile industriale de tratare a apei – care se ocupă de niveluri mult mai ridicate de poluare din canalizare etc. – ar reține apă în instalație timp de mai multe ore înainte de a fi considerate suficient de curate pentru a reveni la cel mai apropiat curs de apă. Având în vedere că apa din iaz este probabil mai puțin poluată, un timp de retenție de zece minute, posibil mai lung, va fi de obicei suficient.

Cum se calculeaza timpul de retentie?

Timpul de retentie este = dimensiunea filtrului/ debitul pompei

Timp retentie=500 litri volum apa din filtru/ 2000 debitul pompei=0.25 ore=15 minute

Deci 15 minute ii trebuie unei probe de apa sa treaca prin filtru.

În cele de mai sus, capacitatea filtrului reprezintă cantitatea de apă din filtru – nu dimensiunea fizică a filtrului, care va fi mai mare. Timpul de retenție sau mărimea filtrului depinde foarte mult de tipul de mediu de filtrare folosit. Un mediu solid cu spațiu redus , cum ar fi pietriș, va ocupa mult mai mult spațiu de filtrare decât un mediu cu conținut mare de pori, prin urmare, duce la un timp de retenție mai scăzut.

 

Cu cat e mai mare debitul este cu atat mai bine?

Odată ce totul începe să aibă sens, vine o complicație. În timp ce un timp de retenție mai lung in filtru va produce o calitate mai bună a apei, trebuie să luăm în considerare și timpul de circulație a iazului. De ce? Deoarece în iaz se produce apă poluată și, dacă a existat o schimbare lentă in filtru, ar fi nevoie de mai mult timp ca apa din iaz să fie prelucrată de filtru.Când luăm în considerare poluarea, preocuparea principală nu este atât volumul de apă, ci mai degrabă numărul de pești și cantitatea de hrană pe care o hrănim – deoarece determină atât cantitatea de amoniac metabolic, cât și cantitatea și calitatea deșeurilor solide . Există câteva modalități de calculare a producției de amoniac într-un iaz de koi. O estimare brutală și gata poate fi făcută în funcție de cantitatea de hrană alimentată în fiecare zi.

Rata debitului depinde de amoniacul produs de sistem.In cazul cresterii mari al stocului de pesti atunci trebuie sa marim considerabil debitul de apa. In general o rata de 1/2 sau 1/3 din volumul iazului este cea mai indicata.

 

Dimensionarea filtrului

Cand vorbim de timpi de retentie si de debit in cazul dimensionarii filtrului avem doi factori importanti dar care se bat cap in cap:

  • timpul de retentie al filtrului care asigura sa se produca toata activitatea biologica
  • fluxul de apa poluata care previne cresterea amoniacului in iaz

Daca decidem ca avem nevoie de un debit de 10000l/h si un timp de retentie de 10 min atunci: 10000 litri/ 60minute x 10 minute timp de retentie=1660 litri.

Asta inseamna ca filtrul trebuie sa contina 1660 litri apa dupa ce filtrul este umplut cu material filtrant. Dimensiunea filtruluyi este in functie de mediile de filtrare folosite.Folosind un mediu de filtrare  cu goluri mari, cum ar fi Japan matul  sau biochipsurile, am avea nevoie de puțin peste 1,6 m³ din mediu pentru a compensa cantitatea mică de deplasare a apei, în timp ce, cu un mediu solid ca de nisip sau pietricele , este posibil să avem nevoie de cel puțin 3 m 3 pentru a asigura același volum de apă în contact cu mediul după deplasare.

Foarte multe filtre de pe piata sunt sarace din urmatoarele motive:

  • in afara de dimensiunea generala a filtrului despre care s-a discutat, un alt aspect reprezinta forma si transferul de apa intre camere. Degeaba aveti un filtru cu multi m³ de apa daca spatiul este folosit necorespunzator.Proiectarea unui sistem de filtrare ar trebui să fie astfel încât apa să treacă uniform prin toate mediile și nu doar la un capăt sau prin centru.
  • in mod ideal, porturile de transfer ar trebui să fie lățimea completă a camerei; în caz contrar, va exista o tendință de a crea un canal îngust de apă care curge în camera următoare, ducând la zone “moarte” în interiorul camerei. Camerele pătrate nu sunt cele mai eficiente, oferind un debit redus de apă. Acest dezavantaj a fost depășit în unele cazuri de utilizarea camerelor curbate sau circulare, oferind o zonă de lucru mai eficientă în interiorul camerei. Cu un design atent este de asemenea posibil să se creeze o mișcare turbionară pe măsură ce apa este transferată de la o cameră la alta. Acest lucru ajută la evitarea zonelor moarte, oferind un flux uniform prin intermediul mediilor de filtrare și, într-o măsură mai mică, va ajuta la decantarea rezidurilor mai fine.
  • la fel de important în designul filtrului este ușurința și eficiența întreținerii. Cel mai bun design este ca fiecare cameră de filtrare să aibă o scurgere de fund pentru o curățare ușoară, iar baza trebuie să fie montată si înclinată spre scurgere. In mod regulat trebuie sa deschidem robinetul de la camerele de filtrare pt a inlatura mizeria fina decantata, curățarea periodică a camerelor prin golirea lor și spălarea mediului cu apă din iaz vor preveni acumularea de resturi organice nedorite.