Rekenkundige simulator rekent het verschil uit

Er wordt regelmatig gediscussieerd over wat nu het werkelijke verschil is tussen continue-verversing en het wekelijkse verversen van bijvoorbeeld 10% van de totale vijverinhoud.

Verschillen
Sommige verschillen zijn makkelijk te bedenken. Een voordeel van continue-verversing is dat de waterkwaliteit en de temperatuur constanter blijven. Daartegenover zou het wekelijkse water verversen meer rendement opleveren met betrekking tot de hoeveelheid schoon drinkwater wat gebruikt wordt en de vervuiling van je vijver. Bij continue-verversing loopt er altijd een straaltje leidingwater de vijver in en verdwijnt het overtollige water via een overloop. Gevoelsmatig spoel je bij continue-verversing ook steeds een beetje schoon leidingwater door het riool.

Waarom verversen we überhaupt? 
Kort samengevat, we verversen om de waterkwaliteit in balans te houden. In veel Koivijvers is een natuurlijk evenwicht helaas niet haalbaar. Het nitraatgehalte loopt op omdat er te weinig planten zijn en de KH daalt door verzuring van je water. De hoeveelheid verversing die nodig is om de waterkwaliteit goed te houden hangt af van visbezetting, voergedrag en nog enkele andere factoren. Als stelregel wordt er regelmatig een  verversingspercentage van 10% per week voorgeschreven.

Om de vergelijking tussen continue-verversing en één keer per week verversen zo eenvoudig mogelijk te houden ga ik in dit artikel uit van deze 10%. Er zijn ook andere factoren die ik even versimpel. Zo zijn de waardes ammonia, nitriet, nitraat, KH en pH altijd in beweging. Hiermee rekenen komen er zoveel variabelen bij. Dat maakt het complex en daar heb ik niet voor gekozen.

De beginsituatie

Dit is een theoretische benadering van het verschil tussen de twee manieren van verversen. Het is niet gebaseerd op metingen maar op berekeningen. Ik ga drie fictieve vijvers met elkaar vergelijken. Alle drie zijn identiek, 20 kuub groot en bij de start van het “bedachte” experiment voegen de eigenaren Anton, Bert en Cor ieders 100 kg zout toe. De bedoeling is om door verversing het zoutgehalte te laten dalen oftewel verdunnen.

Vijver Anton
Anton  maakt gebruik van de 10%-stelregel. Netjes wordt er elke week eenmalig 10% ververst. Hierbij laat hij het waterniveau van de vijver eerst zakken. De concentratie zout blijft dan in eerste instantie gelijk. Daarna vul je weer aan met schoon leidingwater en daarmee verdun je de concentratie.

Vijver Bert
Bert maakt gebruik van continue-verversing en verbruikt precies evenveel water als Anton gebruikt. Er wordt elke seconde water toegevoegd aan de vijver en overtollig water loopt via de overloop weg. We gaan er voor het gemak van uit dat door eventuele pompen het water altijd ideaal gemixt wordt. Het zoutgehalte zal langzaam en geleidelijk dalen, omdat water met zout via een overloop wegstroomt en leidingwater zonder zout via de kraan toegevoegd wordt. Deze methode is geleidelijker, echter het zoutgehalte zal op het einde hoger uitkomen dan bij Anton. De vraag die ik me hierbij stelde was: Hoeveel hoger is de zoutconcentratie van de vijver van Bert ten opzichte van de vijver Anton?

Vijver Cor
Cor maakt ook gebruik van continue-verversing. Hij wil precies hetzelfde resultaat als Anton. Hier bedoel ik mee, dat hij eindigt met dezelfde zoutconcentratie als welke Anton heeft. Dat dit meer water zal kosten, maakt hem niks uit. De vraag hierbij is: Hoeveel extra water kost dit Cor ten opzichte van Anton?

Na één week

Ik voer de gegevens in op de simulator. Dit leverde het volgende resultaat op:
continue vs 10% na 1 week

Of je een verschil groot of klein vindt is subjectief. Zoals verwacht heeft Bert inderdaad een hogere zoutconcentratie over dan Anton. Wat dat betreft is continue-verversing minder effectief voor het verdunnen van een bepaalde waterwaarde, in dit geval zout, dan 1x per week een grote verversing van 10%.
Wat mij opvalt is dat Cor niet veel extra liters nodig heeft om wel hetzelfde effect te krijgen met betrekking tot het verdunnen van het zout. Slechts 107 liter extra leidingwater per week ten opzichte van Anton.

Na deze berekening, waarbij Anton dus maar 1x ververst heeft, werd ik nieuwsgierig, wat als we dit één jaar lang toepassen. Zomer en winter, 52 weken lang ververst Anton 10% per week en ook Bert en Cor gaan verder met hun manier van continue-verversing.

Na 1 jaar

continue vs 10% na 1 jaar

Na 1 jaar zijn ze alle drie nagenoeg van hun zout af. Dat duurt dus een jaar lang. Los van de inhoud van dit artikel is dit ook iets om over na te denken.
Anton ververst wekelijks 10% op een vijver van 20 kuub. Dit kost hem 104 kuub leidingwater. Vergelijken we dit met Cor dan kost Cor dit 110 kuub leidingwater. Dezelfde 5,4% extra waterverbruik als na 1 week.

Conclusie

Ik had verwacht dat continue-verversing veel minder effectief zou zijn dan een periodieke verversing per week. Dat vind ik enigszins meevallen. De 5,4% extra waterverbruik resulteert in 6 kuub leidingwater per jaar meer. Met een gemiddelde prijs van €1 per kuub, zou dit Cor 6€ per jaar meer kosten.
Het voordeel dat je minder schommelingen in je waterwaardes krijgt blijft bij continue-verversing van kracht.
Een extra nadeel van continue-verversing wat ik nog niet genoemd heb, is dat zonder losse watermeter het moeilijker te meten is hoeveel procent je nou eigenlijk ververst.

Toch ben ik nog niet klaar met rekenen. Wordt vervolgd in deel 2!

Notes:

  • Continue-verversing is niet hetzelfde als elke seconde water toevoegen en water door riolering laten. Echter is het tijdsinterval zo kort dat het bij benadering hetzelfde is. Ik heb de berekening nog eens extra uitgevoerd met tijdsintervallen van millisecondes. Theoretisch zou dit continue-verversing nog beter benaderen, maar het effect was niet te zien in de berekening. Om het simpel te houden heb ik het hier per seconde gehouden.
    Tevens ben ik uitgegaan van 52 weken en dus 364 dagen in jaar, terwijl dit er eigenlijk 365 zijn.
  • Deze berekening gaat niet op voor het in stand houden van de KH of verminderen van nitraat. Dan komen er zoveel factoren bij, dat het nauwelijks meer te berekenen is. Ik denk echter dat de verschillen tussen continue-verversen en periodiek verversen niet veel groter zullen zijn en dat de 5,4% extra waterverbruik van continue-verversing wel iets zal stijgen, maar niet verdrievoudigd zal worden. Iedere vijver is anders en meten is weten! Daarom zou iedere hobbyist zijn eigen waterwaardes moeten meten.
  • De standaard stelregel van wekelijks 10% verversen kan te weinig zijn voor je vijver. Indien je een hele hoge bezetting hebt en veel voert bijvoorbeeld.
  • Wil je meer weten over verversen of belangrijke waterwaardes, dan zijn er ook andere artikelen op onze website zoals:
    – Water verversen in de winter
    – De kringloop, die geen kringloop is
    – Voorkom een pH-crash, dat kan met kraanwater

Over Marco Zegers

Marco is docent natuurkunde en scheikunde op een middelbare school onder Eindhoven. Van jongs af aan is hij geïntrigeerd door de karper en beviste ze vele uren. De koi, de koivijver en de techniek ziet hij als een boeiende mix tussen zijn hobby en zijn vak.

Reacties

Help Center