Le calcul du rapport nourriture/surface (volume) de filtration

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 koi. 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 :

• Soit dans les excréments des koi en temps que protéine non digérée.
• Soit sous forme d'ammonium à partir de l'élimination par les branchies des koi.

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 de notre 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 : 0.3375/30% = 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/m²
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 de 531m² / m³.

L'hélix a un rapport surface/volume de 602m²/m3

Ces 2 exemples vous permettent de calculer le volume de masses filtrantes qu'il faut pour une quantité donnée de koi. 

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