Еще одно, последнее сказанье.. 
Итак, в выражениии для окислительной способности фильтра (ОСФ), в знаменателе, содержится два слагаемых: 0.7/V и 950/(G*D) (индекс j опускаем). Первое слагаемое выражает зависимость ОСФ от скорости течения, второе - от размера частиц гравия и от толщины его слоя. Первое слагаемое уже частично было обсуждено, теперь о втором. Смысл его, в целом, прост - чем больше гравия и чем больше суммарная поверхность его частиц, тем больше ОСФ. Прежде чем разбирать его более детально, рассмотрим сначала предельный случай - будем считать что гравия очень много, так что величина 950/(G*D) пренебрежима мала по сравнению с величиной первого слагаемого 0.7/V. Такой предельный случай соответствует ситуации, когда общее количество бактерий, заселяющих поверхность гравия, настолько велико, что они способны переработать практически любое количество аммиака, нитритов, органики и т.п. какое им только будет предоставлено. Т.е. сколько бы этих загрязнений не содержалось в воде поступающей на вход фильтра, на выходе их уже не будет. Как можно видеть, это получается тот самый 100% фильтр, который предполагался Миклухой, и который, как было сказано, правильнее понимать как протоку. Ну так и что же мы получаем для такого фильтра=протоки? А вот что. Если выбросить из знаменателя второе слагаемое, то получится
ОСФ=10WV/0.7=14WV=140A,
где A - мощность протоки (л/мин).
Взяв нагрузку на фильтр, как предлагалсь выше, в виде
сM,
где с=0.002-0.01, а M - cуммарная масса рыб, мы получим следующее условие для протоки:
140A>cM,
т.е.
A>bM,
где b=0.000015-0.00007 л/(мин*г) - мощность протоки, в л/мин, которая должна приходиться на 1г веса рыбы.
В расчете на л/сутки это даст
b=0.02-0.1л/(сутки*г).
Это неожиданно мало. При плотности заселения 1г рыбы на 1л мы получаем, что для 100л аквариума достаточна протока 2-10л/сутки, что составляет 14-70л в неделю. Но, в общем-то, это как раз соответствует тем минимальным рекомендациям для протоки о которых писал JAV. С другой, стороны, конечно же, неправомерно применять формулу Хираямы для расчета протоки. Она не для этого разрабатывалась, а для фильтров.
А уж если говорить о протоке, то ее рассчитать несравненно проще чем фильтр. Для этого надо лишь знать создаваемую рыбами кислородную нагрузку P на фильтр (в мгО2/мин), которую можно оценить, как излагалось выше, как P=сM, и надо установить допустимую норму биологического потребления кислорода для аквариумной воды Q (в мгО2/л) (эту норму наверняка легко найти, в частности, какие-то значения были в книге М. Сандера "Техническое оснащение аквариума", сейчас не помню) и тогда минимальная необходимая мощность протоки (в л/мин) будет равна
A=P/Q.
Проще уж некуда. Это для случая, когда никакой собственной самоочистки (бактериями грунта, растениями, и т.п.) в аквариуме нет. А если она есть, то протоку, соответственно, можно уменьшить. Нет, ну конечно, есть еще множество разных факторов - то что на входе вода тоже может быть довольно грязной, что возможны ее внезапные химические загрязнения, болезни рыб, незамеченные вовремя мертвые рыбы и т.п., учитывая которые протоку надо брать помощнее, с запасом. Но в качестве грубой предварительной оценки это годится.
Но вернемся к выражению для ОСФ. Будем теперь считать, что, наоборот, первое слагаемое в знаменателе, 0.7/V, пренебрежимо мало по сравнению со вторым. Это соответствует ситуации, когда скорость течения воды достаточно велика, велика настолько, что все бактерии постоянно полностью загружены работой, так что ОСФ ограничивается не скоростью поступления загрязнений к бактериям, а ограниченными возможностями бактерий по их переработке. Итак, выбрасываем 0.7/V. Тогда получаем
ОСФ=10W/(950/G*D)=W*D*G/100=K*G/1000,
где K - объем фильтра (в литрах); G=100/R, а R - характерный размер частиц гравия (мм).
Заметим, что величина K*G пропорциональна общей площади поверхности фильтрующего субстрата. Действительно, предполагая, для простоты, что эти частицы имеют кубическую форму, получим, что
K*G=S/6,
где S - суммарная площадь поверхности частиц гравия (м2). Следовательно, получаем (в рассматриваемом предельном случае)
ОСФ=S/60.
Таким образом, на 1м2 фильтрующего субстрата приходится ОСФ равная 1/60мгО2/мин=1мгО2/час. Такие круглые значения наводят на мысль, что это, может быть, не случайно, что это одна из предпосылок, на основе которых была построена формула Хираямы. Но это так, к слову. А сама величина любопытная. С ее помощью можно грубо оценить минимальную необходимую площадь поверхности фильтрующего субстрата.
Оценивая нагрузку на фильтр как сМ приходим к условию
S/60>cМ,
т.е.
S>60сМ,
и подставляя с=0.002-0.01 окончательно получаем
S>0.12-0.6,
т.е. на 1г веса рыбы должно приходиться не менее 0.1-0.6 м2 фильтрующей поверхности. А учитывая неприятное свойство субстрата забиваться, и все дополнительные отягчающие факторы, упомянутые выше, эту величину тоже, конечно, надо брать больше.
Вот все, пожалуй, что я могу к настоящему моменту сказать по данному вопросу. Недавно обнаружил еще некую дипломную работу примерно на эту тему
http://scholar.lib.v...
Там парень гонял какие-то фильтры при разных концентрациях аммиака и разных других параметрах воды и измерял эффективность фильтрации. Информации не бог весть сколько, анализа тоже, кажется, никакого нет, но, по-крайней мере, экспериментальные результаты, как будто, честно изложены. Так что можно и поглядеть. Есть еще журнал Aquacultural Egineering. Подозреваю, что если где-то и есть что-то стоящее по данной теме, то именно там. Тоже можно было бы посмотреть.
Ну вот и все. Всем спасибо за внимание
[Изменено 6-8-2004 автор Dmitrii]
Загружаю форму....
