Ecumage de protéïnes, Ozone et U.V. , usage dans la filtration marine.

par Bob Fenner

 
Svp, indiquez-moi rapidement ce qui est essentiel en matière de filtration marine. Si vous dites "biologique", allez en tête de classe.  Dites maintenant moi quel type de filtration on utiliserait après s'être assuré que vos  cycles de base couvrant les éléments nutritifs soient couverts?  Ah, voilà qui est moins facile, non?  l

Jamais entendu des avis tels que "rien n'arrête le temps?" Bien, dans le meilleur des cas,  la plupart des systèmes appropriés de filtration marine, le temps semble avoir fait un retour vers l'arrière.

 En revenant aux temps héroïques de l'aquariophilie vers les années 1960/1970, l'écumage de protéïnes avec ou sans adjonction d'ozone gagna en popularité.  En effet, beaucoup de pays européens ont remplacé l'usage du chlore pour le traitement de l'eau par l'emploi de l'ozone. Ces outils physiques de filtration ont perdu de façon ou d'une autre leur popularité dans l'Ouest.  Certains auteurs croient que les détaillants/revendeurs d'animaux de compagnie/poissons étaient à blâmer; vendre plus d'animaux, charbon de bois, etc... était plus profitable que ces investissements ponctuels.  Qui s'inquiète vraiment du "à qui le blâme?"?  Ridicule.  Je ne connais pas vraiment l'origine de cette "méfiance ", mais je sais que chaque système marin captif peut bénéficier énormément de leur utilisation.

Les écumeurs de protéine ou les fractionneurs de mousse sont à mon avis une nécessité absolue pour tout système marin.  Au delà de la filtration biologique requise, rien n'est meilleur pour améliorer la qualité de l'eau; rien.

La majeure partie des déchets organiques indésirables que nous voulons éliminer de nos systèmes est "tensioactive", se rassemblant près de la surface d'une interface gazeuse/liquide. Cette affinité peut être utilisée dans une colonne de l'eau d'aquarium avec des bulles d'air mélangées dedans. Des matériaux y sont emprisonnés, y compris des déchets, de la nourriture non mangée et davantage et sont plus tard rassemblés au dessus sous la forme d'écume ou  mousse.

Ces outils sont alors désignés sous le nom de séparateurs de mousse, de fractionneurs ou d'écumeurs de protéine.

L'efficacité d'une unité dépend de plusieurs facteurs, notamment du temps de contact air/eau et de la  taille des bulles.  Plus c'est petit le mieux c'est. En outre il y a des adjonctions, particulièrement d'ozone qui peut aider grandement l'élimination au passage.

Maintenant, je vous d'inspirer profondément avec moi (détendez vous, ouvrez votre esprit) et poursuivons 

Oui, un contre-courant(avec de l'eau neuve rencontrant dans une direction opposée, une colonne montante de bulles chargées), avec venturi(avec de l'air et de l'eau tourbillonnant en un vortex, augmentant le temps de contact), fait que les écumeurs plus grands l'emportent contre les petits modèles(sans venturi), le temps de contact étant plus long dans une colonne plus haute.  La question que se pose l'amateur est alors : "Comment chiffrer l'amélioration?

 Le pathétique écumeur, sous "motorisé", obstrué, se trouvant dessous, dans votre filtre est mieux que rien.  La détermination de l'efficacité de votre écumeur se fera au moyen de deux observations faciles :

  • Après alimentation et/ou entretien, votre système d'écumage rassemble-t-il un paquet de mousse en s'arrêtant à un certain niveau?

  • Si le cas ci-dessus se produit, le fait d'essayer une autre aide-t-il à éliminer les déchets restants(s'il en reste)?  Dans l'affirmative, ah ah!  Vous avez la réponse.

 Diffuseurs et pompe qui les alimente en air illustrent bien le dilemme : "Qui fut le premier, de la poule ou de l'oeuf?".  Sûr, vous voudriez bien maximiser votre volume d'air tout en réduisant au minimum la taille des bulles, mais ce sont là des buts mutuellement exclusifs.  Le meilleur que vous pouvez faire est d'avoir une circulation d'air la plus grande possible avec des bulles d'une taille idéale  de 1/2 mm.  Les diffuseurs en verre ou en bois fonctionnent très bien lorsqu'ils sont neufs ou propres.  Gardez les à l'oeil et ayez au moins deux ensembles, un en service, et l'autre nettoyé à l'air comprimé pour prolonger leur vie de vie fonctionnelle.  Reportez-vous aux notes adéquates sous le chapitre ozone.

Modèles immergés dans les bacs :

Je ne suis pas un grand supporteur de ces derniers pour deux raisons.

  •   Après que vous ayez récolté ce jus noirâtre et malodorant, vous ne voulez pas en verser de nouveau dans votre système; il est malodorant et probablement plus toxique que quand il a été récolté. Les écumeurs de protéine installés dans un carter de vidange sont trop faciles à l'usage pour utiliser les modèles immergés dans les aquariums.

  • Deuxièmement, la plupart sont trop fragiles pour faire beaucoup de bien.

Des unités plus grandes et fonctionnelles (exception faite de quelques types compacts de venturi) sont simplement  trop grandes à adapter dans les systèmes qu'elles desservent.  Tout ceci étant dit, si  vous ne pouvez faire autrement que de prendre un modèle à immerger dans le bac, veillez à ce que soit un bon appareil et entretenez le avec vigilance.

La perte de matières essentielles est un souci que la littérature spécialisée sur notre passe-temps n'a fait que survoler encore et encore.  On sait scientifiquement très peu sur la manière dont les oligo-éléments, les médicaments et autres sont éliminés par l'écumage.  De nouveaux matériaux sont constamment ajoutés avec la nourriture, l'activité biologique et les changements d'eau.  Excepté les périodes de"rodage" (les premières semaines ) pour établir le cycle nutritif,  je préconise l'usage à temps plein de votre écumeur. Il n'est pas possible de "surécumer" un aquarium.

Entretien:

Les inspections quotidiennes de votre système devraient inclure la vérification de l'écumeur et la vidange du contenu du collecteur.  Selon le modèle et si vous employez l'ozone (voir ci-dessous) pour
augmenter l'efficacité de votre écumeur, un nettoyage périodique est nécessaire.  Les écumeurs puissants(venturi) diffusant de l'ozone sont les plus exempts d'entretien; d'autres exigent un brossage hebdomadaire ou mensuel pour enlever l'amas de protéïnes agglutiné sur leurs parois.

En somme :

 Avec des frais d'achat et d'exploitation bas, un rendement élevé dans l'élimination des déchets organiques et avec la réduction concomitante  de la bio-charge, la limitation de la croissance d'algues et l'augmentation de la qualité de l'eau,  un écumeur de protéïnes  peut efficacement éliminer les problèmes relatifs à l' accumulation de rebuts dans un système marin.  Je ne voudrais pas avoir d'aquarium sans écumeur. 

Ozone:

Parfois appelé " la forme la plus pure de l'oxygène ", l'ozone, O3 est  une molécule tri-atomique fortement instable. C'est son odeur si caractéristique que l'on remarque après un orage, la" croustillance" dans l'air et autour des grands moteurs électriques; ce peut être un avantage pour vous dans la" combustion " vers le haut des produits organiques et des microbes, relevant le pH, l'oxygène dissous et le redox, et d'une manière primordiale, amplifiant l'efficacité de votre écumeur de protéine.

Comment l'obtient-on ?

Par un ozoniseur, au travers d'un procédé appelé ozonolyse.  Ok, désolé d'être un "je sais tout".  Plus anciennes, des unités de production basses utilisent une lampe germicide, du même type que dans les stérilisateurs à UV.  Les modèles plus modernes à plus haut rendement utilisent une méthode de décharge de corona(électrique) pour faire de l'ozone.

Son application :

L'application optimale de l'ozone se fait via votre écumeur, avec la décharge de l'eau vers un carter de vidange (habituellement un filtre) pour le mélange, le dégazage, et la filtration chimique avant retour au système principal.

Origine de l'air employé :

L'alimentation en air des écumeurs a lieu sous deux formats, l'air pressurisé et le système venturi. Avec ce dernier l'air est injecté par un vide partiel, le premier implique l'usage d'un compresseur ou une pompe à air.  Quel type? Fort, silencieux, spécialisé; destiné uniquement à faire travailler l'écumeur.  C'est nécessaire pour éviter des "cassements de tête d'ajustement" que vous rencontrerez si vous chicanez et essayez d'ajouter d'autres sorties à votre pompe qui ne serait dès lors plus utilisée uniquement par votre écumeur.  Si vous avez de l'air livré par une pompe ou un venturi, vous devriez utiliser un bon clapet anti-retour pour empêcher "un siphonnage par retour" par capillarité et une tuyauterie réfractaire à l'ozone.  Si vous êtes ou devenez un fanatique total, vous pouvez même augmenter votre efficacité de production d'ozone avec un dessiccateur d'air.

Je m'empresse d'ajouter que, oui, les ozoniseurs fonctionnent très bien sans dessiccateurs d'air (le rendement est quand même meilleur avec de l'air sec), et double-oui, que  les écumeurs de protéine fonctionnent très bien sans ozoniseurs (cependant moins efficacement).

Dangers de l'ozone :

:De nombreux auteurs citent le besoin de filtration sur charbon, pour empêcher l'empoisonnement des animaux par l'ozone,  même des amateurs (!).   Ces craintes sont en grande partie non fondées. Bien que je ne présenterais pas directement l'ozone dans un système, le peu que les unités produisent est absorbé rapidement une fois utilisé dans un écumeur.  Le plus mauvais se produisant avec de petits générateurs d'ozone est une plus grande corrosion des matériaux en caoutchouc de votre système; cela est contrebalancé par les bénéfices retirés par son usage.  Ni vous, vos poissons et maison ne brûlerez de fond en comble, je vous le promets.

Mon opinion générale sur l'Ozone :

La dégradation chimique des grandes molécules organiques responsables de la coloration de l'eau, de sa turbidité, du bas niveau d'oxygène et de quelques toxicités, par l'ozone plaident tous en faveur de l'usage peu onéreux de ce système.

 

 

S'il  vous est égal d'investir dans n'importe quelle sorte d'appareil de mesure, doseur, dénitrateur, stérilisateur à  ultra-violet... ARRÊTEZ,  achetez et utilisez d'abord un petit ozoniseur en même temps que votre écumeur . Presque tous les aquariums publics utilisent l'ozone; vous le devriez aussi. Un U.v. ajusté au volume de l'eau dans un système et proportionné à un taux d'écoulement fixé d'eau filtrée améliorera la qualité de l'eau nominalement en termes d'abaissement des niveaux de microbes flottants librement.  Il se produit de plus une légère amélioration d'oxygène dissous, de l'oxydation des métabolites, de la production de l'ozone et de l'efficacité d'écumage.  Il appartient à l'amateur individuel de décider si cette amélioration par accroissement vaut la peine pour le prix d'achat, la consommation électrique, le remplacement de l'ampoule et l'entretien.

Détail des bénéfices de l'utilisation des U.v. :

U.v. et les rayonnement proches d'U.v., 295 à 400 nm (nanomètres) ont été également rapportés pour faciliter l'oxydation des produits organiques, du phosphate et des composés azotés par la production collatérale de l'ozone (O3).  Bien que les avantages réductifs de maladies ci-dessus soient
considérables en produisant et en maintenant un environnement favorable, on ne devrait pas compter sur la stérilisation par U.v. comme partie principale d'un système de filtration.  La purification par U.v. peut être une addition très utile à un système approprié de filtration. Dans le meilleur des cas un U.v. réduira les niveaux microbiens à ou au-dessous de ceux dans la nature.  Les explosions de population de ces organismes sont les plus répandues dans les systèmes nouveaux et dérangés, et  où la bio-charge/nourriture est concentrée et variable. Réservez par conséquent l'utilisation étendue d'U.v. à de grosses installations.

Conclusions :

La lumière d'U.v. n'est pas discriminatoire dans la destruction des micro-organismes en suspension dans l'eau.  Elle tue les "bons microbes" comme les mauvais. Ces bactéries bénéfiques sont absolument nécessaires dans presque tous les environnements captifs.  Pour cette raison: 

  • les périodes de rodage des nouvelles installations aquatiques sont établies sans U.v. 

  • Il est suggéré que lesU.v. soient arrêtés en même temps que certains traitements thérapeutiques, tout en pouvant être employé avec d'autres.

Les organismes maintenus dans un système bien-filtré, fortement  stérilisé par U.v. semblent développer un type de syndrome immunisé d'insuffisance acquis. Comme le petit patient dans une bulle stérile, les organismes maintenus dans un environnement presque stérile semblent perdre leur capacité de protéger le système contre les maladies infectieuses.  Maintenant, laissez-moi expliquer les attributs des termes ci-dessus.

  • Il n'y a aucun système captif qui a comme potentialité la mise à mort efficace de 100% de tous les micro-organismes.

  • Cette perte d'immunité apparente se produit sur de longues périodes d'une façon fortement variable et non-sélective.

  • Ce " syndrome ", n'a à ma connaissance, jamais  été scientifiquement expliqué. Donc l'utilisation du mot procède de mes expériences personnelles en la matière. 

  Application:

La purification d'U.v. est largement répandue dans beaucoup d'industries : médicale,  piscines, boissons alcoolisées et  purification d'eau potable entre autres.  La lumière U.v. est une partie normale du rayonnement électromagnétique, en termes de fréquence elle est d'une longueur d'onde plus courte que celle de la lumière visible.

Il y a des tailles, des garnitures et des modèles d'U.v. pour pratiquement n'importe quelle application aquatique : aquariums d'eau douce et marins, piscines, étangs et recyclage de multiples systèmes de réservoir.

L'eau passant par le stérilisateur d'U.v. devrait d'abord être passée par la filtration biologique et être filtrée mécaniquement pour enlever les particules en suspension.  Permettre aux bulles d'air ou n'importe quelle matière solide de passer par la chambre de contact de l'appareil à U.v. est contre-indiqué.  Pour cette raison, utiliser un système de transport d'eau par air est une très mauvaise initiative.  

Dans le cas de l'utilisation d'une filtration chimique et/ou d'un échangeur de chaleur, il est recommandé que ces appareils viennent avant le système à U.v.  En d'autres termes, le système d'U.v. devrait être la dernière partie du système de filtration par lequel l'eau traitée devrait passer avant le renvoi aux systèmes contenant de la vie.

Les raisons de ceci sont multiples et la plupart du temps évidentes. Les plus importantes sont :

  • enlever autant de substances indésirables de l'eau de sorte que le rayonnement d'U.v. fonctionne avec le
    rendement le plus élevé.

  •  les bactéries bénéfiques seront préservés et leur activité sera favorisée.

Un système idéal de filtration :

(voir figure 1 en fin d'article)

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Débits:

Temps  de saturation= la quantité de temps où une quantité donnée d'eau est exposée à une concentration donnée de rayonnement, il peut être évalué grossièrement à environ 90 litres d'écoulement/heure par watt U.v..  Cette valeur ou plus de watts par unité d'écoulement  est proportionnée pour fournir un bon taux de létalité par passage et réduira sensiblement les micro-organismes planctoniques et les concentrations en produits organiques.  

Les effets bénéfiques des U.v. sont augmentés en utilisant l'ordre de système de filtre décrit ci-dessus(schéma 1) et en assurant du mieux que possible ce modèle de circulation dans votre système.  Des écoulements plus vigoureux ne doivent pas nécessairement être évités, mais la réduction du temps de saturation aura comme conséquence une perte d'efficacité par passage.  L'idéal étant de faire passer toute l'eau du système par les mécanismes du filtre une fois ou plus par heure.

 Douilles:

La plupart des lampes à U.v. sont fabriquées pour fonctionner à environ 22 degrés Celsius.

Des systèmes pour eau plus froide ou des systèmes charriant des débris ou une pression qui pourraient endommager les lampes peuvent être équipés des douilles de quartz ou de téflon.  Tous les stérilisateurs  à ultra-violet sérieux sont équipés de douilles. Ces dernières facilitent la transmission efficace des longueurs d'onde appropriées, prolongeant la vie de l'ampoule, et soulageant considérablement le nettoyage périodique.

 Ces étuis exigent une 'inspection et un nettoyage périodiques comme les lampes (non-gainées)dans  les systèmes tropicaux qui entrent en contact direct avec de l'eau.

Conduits d'eau, tuyauterie :

:Figure 3 : Pour faciliter nettoyer et remplacement de lampe, montez le système comme prévu.  Les valves A et B peuvent être fermées après l'ouverture C, permettant la continuation de la filtration  du système pendant l'arrêt de l'unité d'U.v..  Les systèmes multiples d'U.v. peuvent être coupés en parallèle pour faciliter le nettoyage un par un.

Maintenance:

Un entretien régulier  est nécessaire pour assurer un rendement maximalLes ampoules et les douilles  devraient être enlevées de leurs
alvéoles de contact et être nettoyées une fois par mois environ.  D'une façon générale, ceci peut être accompli en essuyant simplement avec un tissu ou une serviette propre et sèche. Au besoin, la boue peut être enlevée par l'essuyage avec de l'alcool.

Construire ou acheter un U.v. ?

Selon la taille et la complexité du système en question, un U.v. proportionné pourrait ne coûter  que 90€à l'achat  et 67€ si vous l'achetez en pièces détachées., le gain obtenu pouvant servir à améliorer votre système avec d'autres appareils.  Cette estimation ne tient évidemment pas compte de l'achat d'outils éventuels ni du temps passé pour rechercher, rassembler et assembler les composants nécessaires.

 A construire :

 Un modèle simple de bricolage est décrit ci-dessous; il est construit avec des pièces faciles à trouver et à assembler.

Pièces :

  • armature de tube fluorescent; connecteurs, ballast, commutateur, fil.

  • 1 lampe germicide (U.v.) ; médicale ou achetée dans un magasin d'animaux de compagnie (aquariums, p.e)

  • Quelques tubes en plastique (PVC, ABS) de diamètre proportionné pour permettre l'insertion de la lampe ou d'une douille et permettre l'écoulement de l'eau.

  • Accessoires : pièces en t, réducteurs.

  • 2 accessoires de compression,  silicone pour assurer l'étanchéité des parties électriques.

  • Une gaîne en quartz ou en téflon pour y installer la lampe

  • Un appareil de pompage faisant passer l'eau dans votre appareil.

Si vous voulez acheter un U.v. prêt à l'emploi :

 ayez l'oeil sur :

  • Ballast indépendant; cela permettra de le placer là où il ne courra aucun risque dû à l'eau ou à la chaleur.

  • Voyant de signalisation; pour vérifier si l'appareil est en marche ou non.

  • Interrupteur du genre "différentiel" pour arrêter l'U.v. en cas d'une perte de courant provisoire.

  • Accouplements qui sont facilement adaptés à votre système.

  • Douille installé gratis ou à peu de frais.

  • Garantie.

  • Surfaces de contact non corrosives.

  • Demandez à d'autres utilisateurs leurs expériences avec le modèle envisagé : succès/défauts, en particulier sur l'étanchéité et la facilité d'utilisation.

Figure 1
Figure 2
Figure 3