2017: upflow filters

2017 : opnieuw in de ban van de waterpartij, ... maar ditmaal met een home-made  biologisch-mechanisch filtersysteem en beekloop

Ombouw van het downflow-filtersysteem

In 2017 heeft GV Wizard uit Erpe (Oost-Vlaanderen), gespecialiseerd in de aanleg en het onderhoud van sier- en zwemvijvers, en de renovatie van bestaande vijvers, onze in 2007 aangelegde tuinvijver met geïntegreerde moerasfilter getransformeerd tot een vijver met een bovengronds - upflow -  filtersysteem met beekloop, nadat de oorspronkelijke 'downflow' moerasfilter zijn zuiverende werking had verloren.

De oorspronkelijke vijver en moerasfilter zijn volledig leeggemaakt: de vissen werden tijdelijk ondergebracht in grote polyester visbakken, en het aanwezige slib, het lavasubstraat, de volledige beplanting en de drainageslang met aangekoppelde PVC-buis in de vroegere geïntegreerde moerasfilter werden eruit gehaald.  Al het lavasplit werd in een betonmolen gewassen, en een gedeelte ervan is hergebruikt als bodemsubstraat voor de heraanleg van een nieuwe moeraszone.

Deze moeraszone werd zodanig  ingericht dat de onderwaterplanten (zuurstofplanten) niet meer kunnen "uitwijken" naar de hoofdvijver, en niet meer  door de grotere vissen kunnen worden losgewoeld, wat vroeger wel het geval was.  Het is meteen ook een ideale schuilplaats geworden voor kleine vissen.

In de heringerichte moeraszone worden de moerasplanten niet meer rechtstreeks in het lavasubstraat, maar  in plantenmanden aangebracht, die met hetzelfde substraat zijn gevuld (zie submenu 'Waterplanten').  

De mettertijd afbrokkelende vijverrand van bruingele, poreuze tufstenen is vervangen door grijskleurige betonnen boordstenen.

Om de bovengrondse filters en de beekloop geleidelijk aan te integreren in de omgevende natuur, is de vroegere beplanting van brandkruid (Phlomis russelliana) en daglelies (Hemerocalis) aan de beekloop en de voor- en zijkant van de filters aangevuld met gewone klimop (Hedera helix), struikklimop (Hedera helix 'Arborescens') en moerasspirea (Filipendula vulgaris).

Filtertechniek

Na onze teleurstellende ervaring met het oorspronkelijke downflow-filtersysteem opteerden we, ditmaal met het oog op een efficiënte,  duurzame filtering en een snel uitvoerbaar onderhoud, voor een biologisch-mechanisch upflow vijverfiltersysteem.

Op een betonnen ondergrond achter de vroegere geïntegreerde moerasfilter werden 2 IBC-vloeistofcontainers van kunststof (hogedichtheidspolyethyleen) met een capaciteit van elk 1000 liter in stevige gegalvaniseerde kooien op gegalvaniseerde palletten naast elkaar  geplaatst.

De bovenkant van de containers werd met een slijpschijf verwijderd.  In elke container, op zo'n 20 cm van de bodem, zijn betonblokken geplaatst waarop  een stevige geanodiseerde metalen rooster rust, zodat onder in de containers  een 'bezinkingsruimte'  is gecreëerd. 

Beide containers worden door de filterpomp afzonderlijk gevoed (parallelschakeling), via flexibele toevoerbuizen aangesloten op dikwandige filterstijgbuizen met een diameter van 31 cm in een uitsparing in het midden van de roosters. Deze filterstijgbuizen zijn van boven afgesloten met een deksel, en aan de onderkant voorzien van 3 grote halvemaanvormige inkepingen.

Op de roosters ligt een nylonkrullenmat (Enkamat) - een 3-dimensionele polyamidemat met een open structuur - die geschikt is als scheidingsfilter in vijverfilters op rooster.  Deze nylonkrullenmat garandeert een goede doorstroming van het vijverwater naar de filters en is tegelijk een ideaal medium voor aanhechting van bacteriën.

Deze nylonkrullenmat fungeert door haar poreuze, gevlochten structuur als een soort 'voorfilter', die er voor zorgt dat de zwaarste organische zweefvuildeeltjes uit de vijver in de holle ruimte onder de roosters worden vastgehouden, en daar kunnen bezinken (mechanische filtratie).

Het water met de kleinere/lichtste organische zweefdeeltjes wordt opwaarts door het filtermedium gestuurd dat op de nylonkrullenmat boven op de roosters ligt, en waarin een voortdurend aangroeiende bacteriekolonie de schadelijke stoffen uit de vijver  afbreekt en omzet in minder gevaarlijke en nuttige stoffen, zoals CO2, die door de planten als voeding kunnen worden opgenomen (biologische filtratie). Grote boosdoener onder de schadelijke stoffen is ammoniak, afkomstig van uitwerpselen en urine van vissen, van de ontbinding van eventueel niet opgegeten vissenvoer, uitwerpselen van vogels en van vijverdieren, organisch afval (bodemslib) van afgestorven vuil en blad, stuifmeel, zaadjes, enz. 

Afdekking van de filtercontainers

Rondom beide containers zijn 3 cm dikke XPS-isolatieplaten, bekleed met geïmpregneerde steigerhouten planken, aangebracht.  Boven op de gegalvansieerde kooien van de IBC-tanks liggen 2mm-dikke betonplexplaten (afhellend naar achteren : 2 x 148 cm breed x  125 cm diep) op een houten geraamte.

Bij vorst worden onder de betonplexplaten (losse) XPS isolatieplaten aangebracht, als extra bescherming tegen vriestemperaturen, zodat de filters bij extreme vorst veilig kunnen doordraaien.  XPS isolatieplaten (geëxtrudeerd polystyreen) zijn door hun gesloten cellenstructuur vochtbestendig, drukvast en bestand tegen schimmels en micro-organismen.

De betonplexplaten zorgen voor een lichtdichte afdekking van de IBC-containers en worden enkel verwijderd voor een onderhoud van de filtercontainers.  

De afdekking van de filtercontainers heeft de volgende voordelen:

• er wordt voorkomen dat organisch materiaal, zoals dorre bladeren en bloesems van struiken en bomen in de omgeving, enz... in de filters terecht komt = minder onderhoud.

• direct zonlicht in  open filters kan de nitrificerende bacteriën beschadigen en algenbloei veroorzaken,  wat de doorstroming en werking van de filter (bacteriële activiteit) kan belemmeren.
  Om die reden adviseert o.a. een Duitse leverancier van vijverfilters, nl. www.teich-filter.eu, die IBC-containers als home-made filtersystemen promoot, de IBC-containers af te schermen van zonlicht, door containers van zwarte kunststof te gebruiken, of witte containers  te bekleden met zwarte folie, te overschilderen met zwarte verf,  of door er een houten bekleding rond te construeren opdat het in de filters donker zou blijven.
  Dat de oppervlakte in biologische filters waarop de nitrificerende bacteriën zich  hechten, het best volledig wordt afgeschermd van het zonlicht, wordt ook aangetoond in wetenschappelijke studies - zie o.a. : "Biological Filters: Trickling and RBC Design, 1998" by John N. Hocheimer (National Committee for Quality Assurance, Washington) en Fred Wheaton (Professor Biological Resources Engineering Dept, University of Maryland.  In deze studie worden 2 auteurs geciteerd, nl. Olson R.J. 1981 en Horrigan et. al 1981, die  concluderen dat "volledige duisternis voor nitrificerende bacteriën beter is dan de dagelijkse cyclus van  lichtregimes" (vert.).

• de afdekking zorgt voor temperatuurstabiliteit, wat vooral belangrijk is bij grote bioload (windes!) 

• nachtelijke afkoeling in voor- en najaar wordt beperkt, wat gunstig is voor de bacteriële activiteit in de filters 

• beide afdekplaten zijn voorzien van een luikje, dat permanent op een kier staat, waardoor ventilatie  (voldoende gasuitwisseling) verzekerd is.  Het maakt eveneens een regelmatige controle van de filters mogelijk.

Om het mettertijd afbrokkelen van de randen van de betonplexplaten te stoppen, is in 2025 rondom de 2 afdekplaten een PVC-kantafwerkprofiel (klemprofiel) aangebracht. Door de extra afwerking met waterbestendige siliconen wordt bovendien de indringing van vocht en regenwater voorkomen, wat ongetwijfeld bijdraagt aan de duurzaamheid van de randen.

Filtermedium

Voor de biologische en mechanische filtratie in de IBC-containers  wordt gletsjersubstraat gebruikt.  Dit is een High-Surface-Area (HSA) materiaal, d.w.z. een filtermedium met een zeer grote interne en externe oppervlakte in verhouding tot het volume, dat de vestiging van een dichte en complexe biofilm vergemakkelijkt .

De biofilm, de zichtbare grijsbruine, slijmerige laag  zowel bovenop het gletsjersubstraat (ook 'molm' genoemd) als doorheen het gletsjersubstraat in de volledige filterruimte van de containers, bestaat uit een complexe gemeenschap van ontelbare bacteriën en andere micro-organismen:

• nitrificerende bacteriën:
  ° zijn essentieel voor de stikstofkringloop in vijver- en aquacultuursystemen
  ° Nitrosomonas zetten  giftige stikstofverbindingen - ammonium of ammoniak - om in nitriet
  ° Nitrobacter en Nitrospira zetten nitriet verder om  in minder schadelijk nitraat

• heterotrofe bacteriën:
  ° breken organisch afval (afval, voerresten, bladeren) af in koolstofdioxide en ammoniak, en zorgen dus voor de algemene schoonmaak van de vijver
  ° voeden zich met organisch afval (suikers, eiwitten en koolhydraten in uitwerpselen en slib)

• andere micro-organismen:
  ° voeden zich met bacteriën en organisch afval
  ° omvatten o.a. schimmels, protozoa, nematoden (rondwormen), waterpissebedden, eencellige algen, ....

Een biofilm  vervult een zeer belangrijke rol :

• waterzuivering: de  bacteriën in de biofilm breken afvalstoffen af in minder schadelijke stoffen

• biologisch evenwicht: de biofilm draagt bij aan het in stand houden van een biologisch evenwicht in de vijver

• bescherming: de slijmlaag beschermt  de bacteriën tegen stroming, uitdroging en chemische invloeden, waardoor ze beter kunnen overleven.
  
  

Eigenschappen van gletsjersubstraat

Structuur: het substraat bestaat uit natuurlijke, poreuze stenen die afkomstig zijn van gletsjers. Het wordt gevormd door de afzettingen van gletsjers die over duizenden jaren zijn ontstaan, en die  bestaan uit een mix van mineralen en gesteenten die door de beweging van de gletsjers zijn vermalen en gepolijst.

Korrelgrootte: een geschikte korrelgrootte  is 4 - 16 mm, wat voor een goede doorstroming van het vijverwater en een voldoende filtercapaciteit voor biologische en mechanische filtratie zorgt.  Vóór gebruik is het substraat goed gespoeld, om stof en andere kleine deeltjes te verwijderen.

Soortelijk gewicht: relevant voor gebruik in vijverfilters is het bulksoortelijk gewicht, omdat het in een los gestorte vorm, incl. luchtbellen in het gesteente, wordt geleverd.  Afhankelijk van de herkomst, de exacte minerale samenstelling, de korrelgrootte (fijn of grof), de poreusheid (aandeel luchtbellen), het vochtgehalte, ... bedraagt het bulksoortelijk gewicht doorgaans 0,7 - 1,5 g/cm3 of 700 - 1500 kg/m3.
Hoe lager dit gewicht is, hoe gunstiger voor biologische filtratie, omdat het een groter oppervlak voor bacteriën biedt.

Porositeit: het poreuze oppervlak van de stenen biedt een groot specifiek oppervlak (80 - 100m2/l), wat essentieel is voor het koloniseren van o.a. nitrificerende bacteriën.

Chemische samenstelling: het materiaal is inert, m.a.w. het beïnvloedt de waterchemie (zoals de pH of hardheid) niet negatief.

Duurzaamheid: gletsjersubstraat kan jarenlang worden gebruikt zonder in te boeten aan effectiviteit. Om ophoping van fijn vuil in de poriën  te verwijderen, volstaat een periodieke doorspoeling van het substraat.

Beekloop 

Tussen grote keien  ritselt het kabbelende en heldere water naar beneden.  Daardoor vindt tussen het gesteente eveneens een bacteriële ontwikkeling plaats, en wordt het water voortdurend met zuurstof verrijkt.   

Zo'n 4 meter verder mondt het water met een licht klaterend geluid in de vijver uit, waardoor nog extra zuurstof wordt toegevoegd. 

In dit kleine 'stroompje' komen overigens geregeld  vogels, zoals duiven, merels, mussen, meesjes,  - en zelfs af en toe een gaai! - hun dorst lessen....   

Filterpomp

(Zie ook  hierboven en 'Foto- & videoarchief' 2017)

Vooraan in de vijver wordt het water op vorstvrije diepte - zo'n 40 cm onder de waterspiegel -, ver genoeg van de uitstroom van de filters, opdat al het vijverwater zou worden gefilterd -, aangezogen door een filterpomp Messner MultiSystem MPF 10000.

Deze pomp (L28,5 x B17 x H17 cm) voor continu gebruik, met ingebouwde thermoschakelaar die overbelasting voorkomt, en met regelbare capaciteit met doorstroomregelaar,  heeft een vermogen van 135 Watt, een afneembare voor- en achterfilterkap, een maximale pompcapaciteit van 9900 liter per uur (165 liter per minuut), en een Vortexwaaier die vuil doorlaat tot 6 mm korrelgrootte.

De pomp is op een verhoogd platform van betonnen klinkers en een marmeren plaat geplaatst, zodat ze zo'n 12 à 15 cm verwijderd van de bodem staat.  Over de pomp is een omgekeerde plastic krat met geperforeerde bodem en wanden aangebracht.  Door deze twee maatregelen zou de aanzuiging van organisch afval (slib en draadalgen) beperkt moeten worden.

De directe omgeving rond de vijverpomp wordt alleszins nauwlettend gecontroleerd op de eventuele aanwezigheid van draadalgen.  Ook het debiet van de beekloop wordt goed opgevolgd, omdat een verminderd debiet meestal een aanwijzing is voor een (nakende) verstopping van de vijverpomp.

Vanuit de vijver wordt het water via een ondergrondse PVC-buis naast het paadje naar beide IBC-filters gepompt.  De ondergrondse PVC-buis is ter hoogte van het scheidingsmuurtje tussen hoofdvijver en vroegere moerasfilter doorgezaagd (het aan de vroegere downflow moerasfilter onttrokken water werd op deze plaats via de ondergrondse PVC-buis naar voren weer in de hoofdvijver geleid, waar het onder water opborrelde uit een opstaand buisstuk tussen Balegemse zandsteen).

Op de plaats waar het buisuiteinde werd doorgezaagd, is een spiraalslang aangesloten, die naar achteren toe onder het grindpad is doorgetrokken tot enkele meters vóór de filtercontainers.  Door middel van een Y-koppelstuk zijn hier 2 flexibele slangen op aangesloten.  De ene slang is aangesloten op de filterstijgbuis van de ene container, en de andere op de filterstijgbuis van de andere container.  

Vanuit de 'kelderruimtes' onder de roosters wordt het water opwaarts gestuwd in de respectieve stijgbuizen en door het gletsjersubstraat dat op de nylonkrullenmatten op de roosters ligt.

In beide containers is ter hoogte van de ingang van de beekloop een horizontale PVC-verzamelbuis gemonteerd waarop een verticale overloopbuis is aangesloten, via welke het vijverwater dat door het gletsjersubstraat in de respectieve containers wordt gezuiverd naar de beekloop stroomt en zo'n 4 m verder in de hoofdvijver terecht komt (cf. Configuratie van het upflow-filtersysteem en Foto- & videoarchief, submenu 2017, afbeelding van 7/10/2017).

Om de bacteriekolonie in het gletsjersubstraat zo weinig mogelijk te verstoren en bijgevolg de goede werking van het  filtersysteem  te vrijwaren, blijft de pomp continu ingeschakeld. De filters mogen niet uitdrogen, omdat het overleven van de bacteriekolonie in de filters afhankelijk is van de aanvoer van zuurstofrijk water uit de vijver (d.w.z. hard water, met voldoende mineralen). 

Noodscenario na pompuitval 

Een defect van de filterpomp heeft kritieke processen in het filtermedium en in de vijver tot gevolg:

• afsterven van de bacteriekolonie in de filters (biologische filtering)
  De biologische filtering in het substraat is afhankelijk van aerobe (zuurstof minnende) bacteriën, die ammoniak en nitriet omzetten in minder schadelijk nitraat (= stikstofcyclus), maar die hun benodigde zuurstof krijgen dankzij de continue stroom van zuurstofrijk water uit de vijver die door de pomp door het substraat wordt gestuwd.  Zonder onafgebroken toevoer van zuurstofrijk water gaan die vitale nitrificerende bacteriën na stilstand binnen 4 tot 8 uur na stilstand sterven.

• verslechtering van de kwaliteit van het vijverwater:

°ophoping van gifstoffen: zonder filterwerking ontstaat een ophoping van ammoniak en nitriet; dit zijn giftige stoffen, vooral voor vissen
° algen en troebelheid: op middellange termijn leidt het gebrek aan biologische filtratie tot een toename van voedingsstoffen (fosfaten en nitraten) in de vijver, wat algenbloei (groen, troebel water) kan veroorzaken.

Bij een stilstand van de filters van meer dan 1 dag worden in afwachting van een nieuwe / herstelde pomp een aantal maatregelen genomen:

• prioriteit: zuurstofvoorziening en waterbeweging in de vijver

• de 2 luchtpompen (met in totaal 10 luchtstenen) inschakelen, om een hoog zuurstofgehalte voor de vissen te garanderen en de opbouw van schadelijke anaerobe bacteriën te beperken

• er voor zorgen dat het gletsjersubstraat in de IBC-vaten nat wordt gehouden, door er dagelijks vijverwater over te sproeien, om uitdroging te voorkomen

• de belasting (biologische druk) van de vijver door organisch afval beperken, door de vissen tijdelijk niet meer te voederen, want voedselafval en visuitwerpselen dragen bij aan de ammoniak- en nitrietbelasting, wat het probleem zonder functionerende filters verergert

• zichtbaar grof vuil, bladeren en eventueel slib van de bodem verwijderen

• vóór de heropstart van de circulatiepomp de IBC-filters met water uit de vijver doorspoelen met behulp van een hulp- / dompelpomp en reinigingsspuit. Het afvalwater wordt  via de IBC-aftapkranen  afgevoerd, om het afgescheiden slib en afgestorven cellen effectief uit de filters te verwijderen.  Er wordt gespoeld totdat het effluent visueel helder is en er geen sterke geur van rotte eieren (voor zover aanwezig) meer waar te nemen is.  Dit is meteen een indicatie dat er geen toxische anaerobische afbraakproducten, zoals waterstofsulfide en dode  biomassa (afgestorven cellulaire materie en slib dat zich in de poriën van het gletsjersubstraat heeft vastgezet) in de filters meer aanwezig zijn.

• via de luikjes in de afdekplaten op de filters worden geconcentreerde culturen van nitrificerende  bacteriën (Bacterial van Velda) toegevoegd, om de herkolonisatie van het gletsjersubstraat te versnellen.

Onderhoud van de pomp

In de Gebruiksaanwijzing van de Messner vijverpompen  van het type MultiSystem MPF staat dat het om de levensduur van de pomp te verlengen en een probleemloos gebruik te garanderen, belangrijk is om regelmatig de pomp te onderhouden en te reinigen.  Er wordt eveneens op gewezen dat de onderhoudsfrequentie (compleet reinigen) afhankelijk is van de vervuiling van het vijverwater. In ons geval lijkt een minimale onderhoudsfrequentie van 1 à 2 maal per jaar aangewezen, behoudens onvoorziene omstandigheden.  

 Onderhoud van het filtersysteem 

Bij ons 'upflow 'oeverfiltersysteem wordt enkel het vijverwater opgepompt, en niet het grootste en zwaardere vuil (hoofdzakelijk bladeren en uitwerpselen van de vissen), dat op de bodem en op de wanden van de vijver terecht komt.  Daar is de achterblijvende laag organisch afval vrij beperkt, omdat ze eveneens geleidelijk door bacteriën wordt afgebroken, en omdat elk jaar,  vóór het vallen van de bladeren,  een fijnmazig net over de hele vijver wordt aangebracht.  

Het organische zweefvuil dat wordt verzameld en slib vormt in de opvangruimtes onder de filterroosters, kan via de kogelkranen aan de achterkant van de containers via een aan te sluiten slang gemakkelijk en snel afgevoerd worden. 

Naarmate het gletsjersubstraat met vuildeeltjes verzadigd raakt,  wat afhankelijk is van de 'vervuilingsdruk' (de hoeveelheid organisch afval dat in de vijver wordt gegenereerd), vormt zich in de waterkolom boven op het gletsjersubstraat een gestadig aangroeiende laag van samenklonterende zweefvuildeeltjes. 

Rekening houdend met de hoge visbezetting en de daarmee gepaard gaande hoeveelheid gegenereerde  afval, wordt de aangroeiende laag fijn organisch afval (molmlaag) in de waterkolom op het substraat in de filters  regelmatig gecontroleerd (via de luikjes in de afdekplaten), om te vermijden dat de afvaldeeltjes zouden worden meegevoerd naar de verzamelbuis die uitmondt in de beekloop, en vervolgens in de vijver zouden terecht komen. Zodra de molmlaag tot vlak onder de bovenkant van de verticale overloopbuizen is gekomen, is het dus hoog tijd om de filter door te spoelen... 

De 2 filters worden in principe nooit allebei op hetzelfde tijdstip doorgespoeld, zodat er steeds één grote bacteriekolonie intact blijft.  Daarbij  wordt altijd gebruik gemaakt van water uit de vijver, of bij wijze van uitzondering uit de regenput (bij een fors gezakt waterpeil in de vijver, wegens verdamping), om een mogelijke aantasting van de filterbacteriën door de in het leidingwater aanwezige chloor te voorkomen.  

Voor het onderhoud van de filters wordt eerst de vijverpomp afgezet, dan wordt de kraan onderaan de te reinigen container open gezet, en wordt gewacht tot al het vuil water/slib eruit gelopen is. Vervolgens wordt het substraat van vanboven met behulp van een Gardenapomp met reinigingsspuit doorgespoeld.  Daarna wordt de vijverpomp opnieuw aangezet, zodat de watertoevoer naar beide filters kan hervatten.  

Na  ± 5 à 10 minuten zijn beide filters opnieuw volgelopen, en vindt het gefilterde water  via de verticale overloopbuizen en de horizontale verzamelbuis opnieuw zijn weg naar de beekloop en de vijver. 

   Beluchting van de vijver 

In  2007 werd  een  boven het waterniveau geplaatste luchtpomp AL 40 (van Alita Industries) in gebruik genomen voor de hoofdvijver, om in de zomer bij aanhoudend warm en onweerachtig weer overdag en 's nachts extra zuurstof in het water te brengen.  Via  4 luchtslangetjes en poreuze luchtstenen wordt er (weliswaar niet actief) zuurstof toegevoegd, maar wordt er voor gezorgd dat het water dat contact maakt met de omhoog stijgende luchtbelletjes zuurstof opneemt.   

De luchtstenen zijn geplaatst op een diepte van zo'n 30 à 40 cm onder het waterniveau, om o.a. te vermijden dat de luchtpomp zou warmlopen en in de winter de onderste waterlagen (die bij grote koude het warmst zijn), vermengd worden met de bovenste.  Bovendien is er bij diepliggende bruisstenen veel tegendruk van het water, waardoor er grote maar minder luchtbellen gevormd worden. Bij ondiep liggende luchtstenen is er minder waterdruk als tegendruk, verslijt de luchtpomp minder snel en worden er heel veel kleine luchtbellen gevormd. 

De Al 40 - een membraanpomp - heeft het in juni 2022 laten afweten, en is vervangen door een luchtpomp Nitto LA-28B -, een olievrije zuigerpomp van hetzelfde type als die welke sinds eind augustus 2018 aanvankelijk vooral in de winter als ijsvrijhouder werd gebruikt, en in de zomer deels voor de beluchting van de heringerichte zone met moeras- en onderwaterplanten, en deels voor een extra beluchting van de hoofdvijver -. 

De filters in de winter 

Bij aangekondigde vorst worden onder de bovenste betonplexplaten XPS-isolatieplaten aangebracht.  De kans op echt bevriezen van het filterwater is weliswaar klein, zelfs zonder isolatie, zolang de filterpomp 24/7 draait, en er geen langdurige strenge vorst is (de stroming voorkomt bevriezen)

Een afdekking met XPS-platen blijft echter zinvol:

1. Nachtelijke afkoeling van de filters 

•  de IBC's hebben en groot  oppervlak en staan bovengronds 

• de IBC's - vooral de bovenste filterzones - koelen 's nachts sneller af dan de vijver zelf.

Met XPS blijft de temperatuur in de filters constanter en zijn er minder nacht- en dag-schommelingen, wat vooral gunstig is voor de bacteriële activiteit.

2.  Bescherming van de bovenlaag van het gletsjersubstraat
   Met XPS wordt vermeden dat de bovenste 10 à 20 cm richting 0°C gaat en dat er micro-ijs of biofilmsterfte bovenin ontstaat.

3.  Extra zekerheid bij onvoorziene omstandigheden, o.a. stroomonderbreking 's nachts, sterkere vorst dan voorspeld,...
   Met XPS wordt voor een buffer gezorgd, die er zonder isolatie niet is (radiactieve koeling).

XPS wordt hoe dan ook sterk aangeraden bij meerdere nachten op rij onder de - 3°C, bij heldere nachten, noordoostelijke wind, en wanneer de beekloop grotendeels boven het maaiveld ligt. 

Dankzij de bescherming met isolatieplaten, de beplanking rond de containers  + betonplex boven op de containers, kan het filtersysteem bij vorst  zonder problemen door draaien.  Bacteriën gaan bij vrieskou weliswaar niet dood, maar vermeerderen zich dan maar heel traag.   

Het opstarten van een 'steriele' filter in het voorjaar zou  een tijdje duren, met mogelijke overmatige algengroei tot gevolg, vandaar dat de pomp en de filters in de winter niet worden stilgelegd. Ook in de winter worden er bovendien nog steeds - zij het in mindere mate - ammoniak en andere afvalstoffen in het water geproduceerd, zodat de filters het water dan ook moeten kunnen blijven zuiveren.  

De luchtpompen in de winter

Bij streng en aanhoudend vriesweer zorgen de luchtpompen  voor een constante opwaartse luchtbellenstroom in het water, zodat de vijver niet helemaal dichtvriest. Doordat er plekken ijsvrij blijven (wakken), kunnen schadelijke gassen naar de atmosfeer verdampen in plaats van zich op te hopen tussen het ijsdek en de waterspiegel, en komt er genoeg zuurstof in het water  om vissen en andere waterdieren in leven te houden.   Dank zij de openblijvende wakken zal ook de zijdelingse druk van het ijs op de wanden van de vijver verminderen. 

In de vijver heeft een continue menging van water met verschillende temperatuur plaats.  De vissen kiezen in de winter hun rustpositie waar er de minste stroming is (veroorzaakt door de wind, de filterpomp of de luchtstenen van de luchtpomp), nl.  op het diepste punt (op ± 1 meter diepte), in het midden van de hoofdvijver, onder het niveau van de filterpomp vooraan in de vijver, en er ver genoeg van verwijderd. 
Er is ook voor gezorgd dat er geen luchtstenen vlakbij het diepste punt liggen.  Redelijkerwijze  mag aangenomen worden dat in de winter de temperatuur dicht bij de bodem zo'n 3 à 4 ° C bedraagt. 

De uitstroomsnelheid van de beekloop in de vijver wordt in vriesperiodes uiteraard nauwlettend in het oog gehouden .  Uit voorzorg is één van de luchtstenen vlakbij de uitloop geplaatst.  Zo wordt voor een wak in het ijs in de onmiddellijke buurt gezorgd en wordt het bevriezingsrisico onderaan de beekloop tot een minimum beperkt. 

Om te voorkomen dat het net dat in de herfst over de vijver wordt gespannen, in de winter doorzakt door sneeuwval, is de beste optie, het in de winter gewoonweg te verwijderen, als het alleen bedoeld is om bladeren tegen te houden. 

De mineralenhuishouding 

In normale omstandigheden zorgen de micro-organismen (vooral bacteriën en schimmels), de waterplanten en het filtersysteem ervoor dat afvalstoffen in de vijver volledig worden verwerkt, met helder water als resultaat. 

De mineralenhuishouding in de vijver, d.w.z. de aanwezigheid en het evenwicht van essentiële mineralen en elementen in het water,  zoals calcium, magnesium en kalium, is van cruciaal belang om verschillende redenen: 

• Groeisupport voor planten: zuurstofplanten in de vijver hebben mineralen nodig om goed te groeien. Deze mineralen, zoals calcium en magnesium, zijn essentieel voor hun voedingsstoffen. 

• Balans in het ecosysteem: mineralen helpen bij het onderhouden van een evenwichtige vijveromgeving. Ze ondersteunen de groei van micro-organismen en bacteriën die belangrijk zijn voor de afbraak van organisch materiaal. 

• Algenbeheersing: een goede mineralenhuishouding kan helpen om algenbloei te voorkomen. Te weinig mineralen kunnen leiden tot ongecontroleerde algengroei, wat de waterkwaliteit aanzienlijk kan verstoren. 

• Visgezondheid: vissen hebben ook mineralen nodig voor hun gezondheid en groei. Een stabiele mineralenhuishouding zorgt er voor dat vissen en andere organismen in een gezonde omgeving kunnen leven. 

De mineralenhuishouding in de vijver kan verstoord worden door o.a. ongunstige weersomstandigheden, zoals zware en langdurige regen.  Daardoor kan het bodemmateriaal in de vijver opwervelen en het water verzuren, zodat de totale waterhardheid (GH-waarde) van het vijverwater onder de minimumdrempel zakt (< 8° DH).  Dit kan leiden tot afstervende planten, stress en ziektes bij vissen, en tot een toenemende algengroei en dus troebel water... Om dit probleem aan te pakken en liefst te voorkomen, wordt in de vroege lente in de eerste plaats de totale waterhardheid getest en zo nodig op peil gebracht (8 - 12 ° DH).  

Effecten van de seizoenen op de helderheid van de vijver 

De seizoenen hebben aanzienlijke effecten op de helderheid van vijverwater, zelfs wanneer een biologisch-mechanisch filtersysteem wordt gebruikt: 

Lente: door de toename van de voedingsstoffen, langer daglicht en opwarming van het water kan de groei van algen worden gestimuleerd, waardoor er kans is op troebel water. 

Zomer: bij hogere temperaturen kan de groei van zowel nuttige bacteriën als algen versnellen.  Daarom is een goed werkend filtersysteem cruciaal om het evenwicht te bewaren.  Warm water bevat minder zuurstof, wat stress kan veroorzaken voor vissen en nuttige bacteriën.  Daarom wordt de vijver grotendeels afgeschermd met een schaduwnet. 

Herfst: er moet vermeden worden dat bladeren en ander organisch materiaal in de vijver terechtkomen, waardoor de belasting van het filtersysteem verhoogd wordt, en het water troebel wordt.  Daarom wordt een fijnmazig net over de vijver gespannen.
Door de afkoeling van het water kan de activiteit van de bacteriën verminderen en de biologische filtratie worden vertraagd. 

Winter: het water is meestal helder door de verminderde biologische activiteit (activiteit van bacteriën en planten) en het gebrek aan zonlicht, wat algen beperkt. 

Een goed onderhouden biologisch-mechanisch filtersysteem kan helpen om de seizoensgebonden effecten te minimaliseren door continu voedings- en afvalstoffen uit het water te verwijderen en het biologisch evenwicht te ondersteunen.