Par Sébastien QUERE

Le but de la construction de ce filtre est, en premier lieu, de permettre de transformer l’ammoniac en nitrite puis en nitrate. L’ammoniac résulte de la décomposition des déchets de l’aquarium (excrément de poisson, reste de nourriture, plantes mortes…), ils sont inévitables. L’ammoniac et les nitrites sont très toxiques, il faut donc les détruire. Mon choix s’est porté sur un filtre qui mettra en contact les bactéries avec l’eau et l’oxygène qui leur est nécessaire. Un filtre semi-humide devrait nous permettre de transformer l’ammoniac en nitrites puis en nitrates.

Pour compléter le cycle de l’azote, on essayera de réaliser un " dénitrateur ", en créant une zone anaérobie, zone pauvre en oxygène, qui permet aux bactéries de transformer les nitrates en azote, sous forme de gaz.

Le filtre va permettre aux poissons de votre bac de survivre : il doit retirer de l’eau toutes les substances toxiques. C’est donc un élément essentiel du bac.

J’ai choisi un filtre " semi-humide " classique. Il est constitué de blocs empilables, de manière à faciliter l’entretien. On peut le voir comme un empilement de plusieurs passoires. L’intérêt de ce type de filtre est d’offrir une grande surface d’échange entre l’eau, l’air et les bactéries, car les bactéries ont besoin d’oxygène pour travailler.

Schéma 1 : le filtre semi-humide.

Zone 1 : Filtration mécanique. Pour retirer les plus grosses impuretés de l’eau. On peut utiliser différents matériaux (de la ouate par exemple). Ce bloc sera régulièrement nettoyé.

Zone 2 : Filtration biologique. Ici, le but est de réduire les éléments toxiques (nitrites et ammoniac) en nitrates. Il faut offrir aux bactéries un maximum de surface pour s’installer. On peut utiliser un bloc de mousse, ou certaines roches concassées. Le changement de support se fait plus rarement, et on ne changera jamais plus de la moitié de la mousse en même temps, de manière à accélérer la colonisation du nouveau support par les bactéries. A cet effet, il peut être intéressant de séparer ce bloc en deux par une petite cloison de plexiglass, celle-ci étant aussi percée pour permettre la circulation de l’eau entre les deux compartiments.

Fonctionnement :

L’eau passe a travers une espèce de passoire, ce qui lui permet de s’oxygéner au maximum, le travail des bactéries est ainsi plus efficace.

Pour le filtre semi-humide, la décomposition en bloc règle le problème :

• Le bloc du haut (filtration mécanique) sera régulièrement nettoyé.
• Le bloc du bas (filtration biologique) sera moins souvent nettoyé. Son nettoyage ayant pour conséquence la destruction d’une partie des bactéries qui œuvrent pour le bien de l’aquarium. Afin de ne pas perdre toutes les bactéries, le bloc est coupé en deux compartiments, par une cloison. Cette dernière sera percée de manière à accélérer la colonisation du nouveau support par les bactéries.

Voici un schéma d’un des blocs empilables.

Schéma 2 : les " blocs passoires ".

Le premier bac (celui tout en haut) est moins haut que les autres. Il ne contient pas de sable ni de ouate, son but est de répartir l’eau sur toute la surface du bac en dessous. Au centre de ce bac, ou l’eau venant de l’aquarium tombe, il ne doit pas y avoir trop de trous.

Ce bac reçoit l’eau propre (nettoyée de l’ammoniac et des nitrites), ou plutôt non toxique pour les poissons. En effet, les nitrates ne sont toxiques qu’à forte dose. Pourtant, pour diminuer la fréquence des changements d’eau, il faut débarrasser l’eau des nitrates, et compléter le cycle de l’azote.

Ce bac va aussi recevoir tout les appareils tel que le chauffage, qui nécessite un niveau d’eau garantie.

Schéma 2 : Vue de coté du bac de réception.

Zone 1 : Réception de l’eau filtrée. Le niveau de l’eau n’est pas garantie, car l’eau s’écoule par la zone anaérobie. Lorsque l’arrivée d’eau cesse, le niveau va descendre jusqu’à atteindre celui de la zone 2.

Zone 2 : C’est la seule zone ou le niveau de l’eau est garantie. On y place le chauffage et d’éventuels autres appareils à risques.

Zone 3 : L’eau y arrive avant de repartir vers l’aquarium. On y place la pompe de retour.

Zone anaérobie : Filtre biologique (baisse des nitrates). Cette zone est remplie de sable fin, le débit de l’eau y est très faible. Au fur et à mesure, ce milieu va s’appauvrir en oxygène, de manière à favoriser l’absorption des nitrates. Il faut tout de même nourrir ces pauvres bactéries (merci Hilario), on ne vit pas d’amour et d’eau fraîche. Il faut, pour qu’elles puissent travailler, leur donner un peu de sucre. L’idéal est peut-être de placer un morceau de sucre aux entrées de la zone anaérobie. Lorsque le sucre aura été complètement dissous, on le changera.

La plaque de plexi qui sépare la zone 1 de la zone anaérobie sera échancrée aux quatre coins, de manière à laisser s’échapper l’azote produit par les bactéries (et à laisser entrer l’eau). On peut choisir de réaliser seulement 2 ouverture, et pencher légèrement la plaque qui sépare les deux zones, de manière à permettre la remonter du gaz jusqu’à l’ouverture.

Fonctionnement : L’écoulement de l’eau dans la zone anaérobie est assuré grâce à la différence de niveau entre les zone 1 et 2. Le débit est réglé par la taille du trou dans la parois qui sépare les deux zones.

En appliquant la loi de Bernouilli, voici la formule :

Section = Débit / sqrt( 2*g*H )

Le débit s’exprime en litre par seconde, H en mètre, Section en mètre carré et g=9,81

Application numérique :

Pour une différence de niveau de 5 cm, pour obtenir un débit de 10 litres / heure

S= (10/3600) / sqrt (0,981)=0,00275 m2

On doit percer un trou d’une surface de 27,5cm2 , soit un trou de 6cm de diamètre.

Pour une différence de niveau de 2cm, pour un débit de 10 litres / heure

S= (10/3600) / sqrt (0,196)=0,00637m2

On doit percer un trou d’une surface de 63,7 cm2.

Pour pouvoir changé et nettoyé le support de vos chères bactéries, il faut pouvoir y avoir accès. On doit donc réaliser une ouverture au dessus de la zone anaérobie.

Afin de pouvoir nettoyer le sable qu’il contient, on réalisera une ouverture dans ce bac. Il faut penser à la fois à la facilité d’accès et à conserver les conditions anaérobies du bac.

Voici un schéma du système proposé, toute suggestion sera la bienvenue.

Schéma 3 : Vue de dessus du bac de réception.

La zone est coupée en deux, pour les mêmes raisons que le bloc de filtration biologique (pour conserver une partie des bactéries lors des opérations de maintenance). On peut voir sur le schéma ci-dessus la zone du haut sans la plaque de protection. La zone du bas elle, est recouverte.

Il est important d’empêcher l’air de rentrer dans la zone anaérobie. L’isolation des deux ouvertures doit donc être tout particulièrement soignée. On pourra placer une pierre sur les plaques de plexi, et une fine couche de mastic tout le long du renfort.

L’eau entrera par les quatre coins, et ressortira par les deux ouvertures entre la zone 1 et la zone 2.

Cet article a été écrit par Sébastien QUERE. Tous vos commentaires seront les bienvenus, écrivez-moi.