Le calcul du rapport nourriture/surface (volume) de filtration
Le calcul du rapport nourriture/surface (volume) de filtration va vous permettre de choisir la taille de votre filtre.
Le rôle de la filtration
Le rôle essentiel d'une filtration est de transformer la molécule d'ammonium (NH4) en nitrite, puis en nitrate, une molécule très faiblement toxique pour les kois. Cette transformation est faite par des bactéries qui ont besoin de 2 choses : de l'oxygène et d'un support pour se fixer (seules les bactéries fixées travaillent de façon efficace).
Plus la surface mise à la disposition des bactéries est importante, plus elles pourront se multiplier, mais attention, il faut aussi de l'oxygène (c'est une oxydation qui se produit) et de ce fait, il est impératif que cette surface soit accessible au passage de l'eau chargée en O².
L'azote
L'ion azote (N) a plusieurs origines dans le bassin :
- Élément de la liste à puces
Soit dans les excréments des kois en temps que protéine non digérée.
- Élément de la liste à puces
Soit sous forme d'ammonium à partir de l'élimination par les branchies des kois.
Par l'action de certaines bactéries, les excréments sont transformés en molécule d'ammonium. Comme mesure simple pour le calcul de cette quantité d'azote (N) nous allons prendre la règle :
1g/l de N correspond 1,29g/l de NH4
La nourriture pour koi contient en général entre 30% et 40% de protéines, ce qui signifie entre 300g et 400g de protéines par kg de nourriture.
Les protéines sont des molécules formées d'atomes de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'azote (N) ; l'azote représente environ 16%, donc 1 kg de nourriture contient entre 48g et 64 g d´azote (N).
Des études ont démontré que les kois utilisent, pour leurs besoins vitaux, environ 35% de ces protéines, ce qui signifie que 65% sont éliminées par la respiration ou par les excréments.
Un autre élément essentiel pour ce calcul est la quantité de nourriture donnée ; nous partons de 1,5% du poids de koi.
Le calcul
Partons d'un exemple : un bassin de 20m³ avec 10 kois de 2,25kg en moyenne, ce qui nous fait 0,3375Kg de nourriture par jour
La nourriture contient 30% de protéines : 0.3375 x 30% = 0.10125 kg de protéines qui contiennent 16% d'azote (N) : 0.10125 x 16% = 0.0162 kg de N Environ 65% ne sont pas assimilés : 0.0162 x 65% = 0.01053 kg = 10.53 gr de N Ce qui fait en ammonium 10.53 x 1.29 = 13.58 gr de NH4
En partant d'un bassin de 20 m3 nous avons donc 13.58 : 20 = 0.68 gr de NH4/m3 Ce calcul nous montre l'importance du volume d'un bassin par rapport au nombre de Kois et la concentration en ammonium.
Nous pouvons aussi dire que : 13.58 : 24 h = 0.56 gr à éliminer par heure.
- En cas d'excès de nourriture ou en 1-2 fois nous avons des pics de concentration en ammonium.
- En cas de traitement ou arrêt du filtre l'ammonium s'accumule.
- en cas de débit trop faible dans le filtre, la concentration dans le bassin augmente bien que le filtre fonctionne correctement.
Des études ont montré que :
- Pour éliminer 1 gr de NH4 il faut 5 m² de surface filtrante.
- Pour éliminer les 13.58 gr de NH4 de notre exemple, avec de la nourriture à 30% de protéines, il faut donc 67.92 m² de surface filtrante.
- Pour éliminer les 18.11 gr de NH4 avec une nourriture à 40% de protéines, il faut 90.55 m² de surface filtrante.
Conséquence
Le tapis japonais a un rapport surface/volume d'environ 300m² / m³.
L'hélix a un rapport surface/volume de 700m²/m3
Nous pouvons donc calculer le volume de masses filtrantes qu'il faut pour une quantité donnée de koi.
Dans notre exemple, il nous faut 90.55m2 de masse filtrante soit :
- Un tapis japonais fait 1 x 1.2 x 0.035 =0.042 m3 soit 0.042 x 300 = 12.6 m2 de surface filtrante par tapis. 90.55m2/12.6= 7.18 tapis japonais.
- Les Hel-x font 700m2/m3 = 70m2/100l. Il nous faut donc 90.55/70x100= 129,35 l de Hel-x.
En réalité, ce n'est pas tout à fait juste car il faut tenir compte de l'espace entre chaque élément d'Hel-x. Par expérience, 100l suffisent pour 20m3 aussi parce que nous ne nourrissons jamais autant dans nos bassins.
Tout cela ne sont que des calculs théoriques et beaucoup de paramètres entre en jeu mais peuvent nous donner quant même une idée pour dimensionner nos filtres.
Notes et références
avec la participation de www.koiconnect.com