Так нет его, правильного заполнения В биофильтрации работает все тот же закон бочки Либиха, и что-то будет всегда лимитирующим фактором. Мы же все время смотрим на фактор площади поверхности, а он, похоже, не слишком-то и важен, так как еще есть факторы доступности кислорода, доступности аммония, и прочего. Даже количество растений может оказывать на удивление позитивные эффекты в отношении нитрификации.
Ну а насчет механической фильтрации вопрос открытый. Полезна такая фильтрация в двух случаях: когда нужно уменьшить уровень нитратов (органика и наросшие сапрофиты смываются в унитаз, а не пропускаются в азотный цикл) и когда биосубстрат склонен к забиванию (мелкопористые губки, например). Если этих задач не стоит, то смысла особо тоже нет.
Я лично пришел к такой схеме заполнения фильтров - на входе примерно 1/2 - 2/3 объема пластиковые кольца, а перед помпой уже крупнопористые губки или маты matala. Кольца потихоньку разлагают всю крупную органику и заселяются нитрификаторами, а маты и губки дают еще больше площади для окончательной тонкой фильтрации (которая тоже осуществляется бактериями). Механической фильтрации при этом нет отдельной.