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  • Production d'eau osmosée


    michell
    • Pourquoi traiter l'eau introduite dans un aquarium récifal ? Pourquoi choisir l'osmose plutôt qu'une autre méthode ? Quel matériel choisir ? Comment l'installler, le mettre en oeuvre et le maintenir ? Autant de questions auxquelles cet article tente de répondre...

     

    1. Pourquoi traiter l'eau introduite dans un aquarium récifal ?

    Quand on ne peut ni ne souhaite introduire de l'eau de mer naturelle dans un aquarium marin, ou pour compenser l'évaporation, l'aquariophile récifaliste doit à différentes étapes de sa maintenance utiliser de l'eau douce complétée de sels synthétiques. Une eau douce, mais laquelle ? Aucune eau douce n'est suffisamment fiable, que ce soit chimiquement ou biologiquement, pour être régulièrement introduite. Connait-on toutes les caractéristiques chimiques de l'eau douce embouteillée. Celle du réseau a-telle tous les oligoéléments recquis ? L'eau du puit ou celle de pluie est-elle exempte de bactéries pathogènes ? N'a-t-elle ni couleur, ni odeur ? Utiliser une eau de composition inconnue c'est prendre le risque d'un déséquilibre chimique dans l'aquarium. 

    Soucieux de proposer une eau salée la plus proche de l'eau de mer naturelle, le récifaliste préfère préparer son eau à partir d'une eau la plus pure possible. Ce choix permet de connaitre la composition de l'eau préparée à partir de celle du sel synthétique choisi. Ce faisant, il élimine de facto quelques causes potentielles d'un dysfonctionnement. La résolution du problème devient moins hasardeuse.

    Parmi les systèmes d'épuration possibles, l'osmose inverse est la plus utilisée, avec succès en aquariophilie récifale.

    2. Les filtrations membranaires

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    Il existe de nombreuses méthodes de filtrations. Peu sont aussi efficaces et faciles à mettre en œuvre à un coût modéré. L'osmose inverse en fait partie. Elle a été mise au point et est toujours utilisée par la NASA pour recycler l'urine des cosmonautes en eau buvable. Les particuliers aquariophiles ont accès à cette technologie depuis 1967. Mais pourquoi choisir ce système de filtration parmi d'autres ?

    L'aquariophile a le choix entre quatre techniques de filtration : microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), osmose inverse (RO) pour reverse osmosis, classées dans le tableau 1 selon la taille décroissante des particules traitées.

    Tableau 1 : Comparaison des types de filtrations
    Technologie Taille des pores Mode d'action Particularités
    Microfiltration
    (MF)
    0,1 à 1 µ Barrière moléculaire Matériau du filtre : fluorure de polyvinylidène (PVDF).
    La séparation agit sur des molécules.
    Plusieurs microorganismes sont enlevés, mais les virus restent dans l’eau.
    La MF est utilisée comme une étape de pré-traitement pour d’autres processus de séparation tels que l’ultrafiltration.
    Ultrafiltration
    (UF)
    0.001 à 0.1 µ Barrière moléculaire Matériau du filtre : polyéthersulfone (PES) ou de polysulfone (PS).
    Principalement utilisé après la MF ou d’autres pré-filtrations pour concentrer des macromolécules (protéines...).
    Ni la microfiltration ni l'ultrafiltration ne peuvent enlever les substances dissoutes sauf si elles sont adsorbés en amont (avec du charbon actif) ou par des résine échangeur d’ions.
    Nanofiltration
    (NF)
    0.001 à 0.0001 µ Diffusion de matières dissoutes
    (peut être affectée par le pH et la charge chimique au niveau de la membrane)
    Les membranes organiques sont produites par application d'un film mince (polypipérazine) sur un substrat en polyéthersulfone (PES) ou en polysulfone (PS).
    Principalement utilisée après l'UF ou d'autre préfiltrations pour concentrer des macromolécules et la déminéralisation.
    La NF enlève la majorité des molécules organiques, presque tous les virus, une variété de sels ainsi que les ions divalents qui rendent l’eau dure, d'où son utilisation pour adoucir l’eau dure.
    Osmose inverse
    (RO : reverse osmosis)
    ou Hyper filtration
    < 0.0001 µ Diffusion de matières dissoutes Élimine toutes les molécules organiques et virus, la plupart des minéraux présent dans l’eau. Enlève les ions monovalents.
    Utilisé pour purifier, déminéraliser, dessaler l'eau, réutiliser les eaux usées...

    La figure 1 définit les matières filtrées. Il apparait clairement l'avantage de l'osmose qui est ici la seule méthode permettant d'éliminer presque tout et ne conserver quasiment que la molécule d'eau H2O. C'est la méthode de désalinisation ayant le meilleur ratio efficacité/coût pour traiter des eaux salées de 0,1 à 50 g/l de sel.

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    Figure 1 : Composants rejetés selon la technique de filtration membranaire.

     

    Une membrane rejette d'autant mieux les contaminants que leur taille est grande (haut poids moléculaire) et que leur charge ionique est importante. L’osmose inverse permet d’éliminer les sels dissous (ions), les virus, les bactéries, les particules, les colloïdes, les matières organiques, solides dissous, algues... ... Plus concrètement elle élimine les substances dissoutes suivantes :

    • Les polluants organiques issus de l’agriculture, de l’élevage, des activités ménagères et industrielles : insecticides à 97 % ; herbicides à 97 % ; détergents ; glyphosate ; phénols ; bisphénol A ; phtalates ; amiante ; radium ; benzène ; PCN (polychlorobiphényle) ; perturbateurs endocriniens...
    • Les bactérie à 99 % ;
    • Les substances médicamenteuses : œstrogènes ; hormones de croissances, antibiotiques, vasodilatateurs.
    • Les sels dissous : aluminium à 97-98 % ; ammonium à 85-95 % ; argent à 85-97 %  ; baryum ; bicarbonates à 94 % ; borate à 40-70  ; bore à 60-70 % ; bromure à 93-96 % ; calcium à 95-98 % ; carbonates ; hydrogénocarbonate ; chromate à 90-96 % ; cyanure à 90-95 % ; fer à 97-98 % ; fluor à 90 % ; fluorures à 93-95 % ; hydroxydes ;  iodures ; ion radioactifs à 95-98 % ; lithium ; magnésium ; manganèse à 97-98 % ; nitrates à 94-96 %. orthophosphates à 98-99 % ; peroxydes ; polyphosphates à 98-99 % ; phosphates à 97-98 % ; potassium à 92-97 % ; silicate à 94-96 % ; sodium à 92-98 % ; strontium ; sulfates à 97-98 % ; sulfures ; thiosulfates à 97-98 %  ; zinc à 97-99 %.
    • Dont les métaux lourds : plomb à 96-98 % ; antimoine ; cadmium à 97-98 % ; chrome à 92 % ; cuivre à 97-98 % ; étain ; nickel à 97-98 %  ; mercure à 95-97 % et arsenic.
    • Le chlore à 90-95 % et les dérivés chlorés : chlorures ; dichlorométhanes, THMs (trihalométhanes) , tétrachlorure de carbone…

    3. Principe de l'osmose et osmose inverse

    Une osmose se produit en présence de deux solutions liquides, de concentrations différentes. Concernant l'eau du réseau urbain il s'agit d'une concentration de composés divers (le soluté) : minéraux, matières organiques, polluants..., dissous dans l'eau (le solvant). Quand la concentration du soluté est plus importante dans l'une des solutions, la pression y est supérieure. En contact, leurs pressions ont tendance à s'équilibrer. Il y a alors une diffusion de la solution la plus diluée vers la plus concentrée jusqu'à l'équilibre (figure 2B).

    Si on inverse artificiellement cette différence de pression, par exemple avec la pression du réseau de distribution ou au moyen d'une pompe, on effectue une osmose inverse (figure 2C). Alors le transfert se fait à l'inverse, dans l'autre sens : de la solution la plus concentrée (l'eau du réseau) vers la plus diluée (l'eau purifiée). C'est l'osmose inverse.

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    Figure 2 : Principes de l'osmose et de l'osmose inverse.

    4. Système de filtration

    Un système de filtration par osmose se décompose en plusieurs étapes (tableau 2). Dans une configuration simple, le système d'osmose pour aquarium marin se compose de 3 étapes. Dans une configuration plus élaborée pour aquarium récifal hébergeant des animaux sensibles, il se compose généralement de 5 étapes.

    Tableau 2 : Systèmes de filtrations
    Étape Phase de
    Filtration
    Mode d'action Moyen de filtration Config.
    3 étapes
    Config.
    5 étapes
    Étape 1 Préfiltration Physique par absorption Filtre 5 µ x x
    Etape 2 Chimique par adsorption Charbon actif x x
    Étape 3 Physique par absorption Filtre 1 µ   x
    Étape 4 Osmose Physico chimique par osmose Membrane x x
    Étape 5 Post filtration Chimique par déionisation Résine ionique   x

     

    Les modules sont reliés en série par du tubing au moyen de connecteurs rapides 1/4". Ils se disposent dans un ordre permettant de filtrer les éléments des plus grossiers (particules solides) jusqu'aux plus fins (les ions) afin d'assurer une meilleure efficacité de chaque élément et d'augmenter la longévité des filtres en aval.

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    Figure 3 : Osmoseur 3 étapes, avec porte-filtres scellés.
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    Figure 4 : Osmoseur 5 étapes avec cartouches amovibles.

     

    Préfiltration, osmose, post filtration... passons en revue les différentes phases en commençant par le cœur du système : l'osmoseur.

    5. L'osmoseur

    Principe de fonctionnement

    L'osmoseur met en présence les deux solutions mais séparées d'une membrane semi-perméable. Cette dernière permet au solvant : l’eau, de passer à travers pour obtenir une eau purifiée (perméat). Elle retient les impuretés dans une eau concentrée, le rejet (concentrat). Relié au réseau de distribution sous pression, il s'y produit une osmose inverse avec production d'eau purifiée de 95 à 99 %. Les contaminants se concentrent en amont de la membrane (figure 1C).

    95 à 99%... c'est à dire que l'eau osmosée contient de 1 à 5 % des impuretés présentes initialement dans l'eau de conduite. Sauf à l'analyser, on ne connait ni la nature ni la concentration des impuretés qui passent au travers. Ces 5% peuvent être constitués de zinc, de cuivre ou de métaux lourds, toxiques par accumulation. L'eau osmosée est purifiée, elle n'est donc pas pure. Des tests ICP pourront évaluer de combien. Quand elles ne sont pas évacuées ou métabolisées, ces impuretés s'accumulent dans l'aquarium jusqu'à un taux qui peut devenir problématique pour des invertébrés fragiles. Les tests ICP de l'eau du bac pourront évaluer le niveau de risque atteint. Il convient d'assurer une bonne maintenance et de surveiller la situation pour limiter les risques.

    Le rejet est inévitable. Un osmoseur fonctionne à un certain taux de conversion (Tc). Tc = débit production / débit alimentation (fig. 5). Ce taux est régulé par un restricteur positionné en sortie de rejet. Le Tc de nos osmoseurs est de l'ordre de 1/5 (20%) soit 80% de rejet, et peut aller jusqu’à 3/5 (60 %) soit 40% de rejet pour économiser l'eau, mais au détriment de la vie de la membrane. Ce taux varie aussi selon les paramètres physiques (pression, température).

    Relativisons : si l'évaporation d'une installation récifale représente 7% par semaine, l'osmoseur d'un aquarium de 500 litres devra produire 35 litres d'eau purifiée par semaine. Si son TC est de 20%, le rejet de 80% représentera 140 litres d'eau par semaine soit 7,3 m3 annuel et, selon le fournisseur de la commune, une facture annuelle d'environ 10 €. Le rejet peut utilement servir à l'arrosage des végétaux, aux sanitaires ou tout autre usage écologique.

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    Figure 5 : composition d'une membrane.

     

    L'osmoseur, contrairement à un filtre mécanique traditionnel, ne se sature que très peu en impureté et bien moins rapidement. L'eau concentrée en impuretés circule tangentiellement à la membrane, le colmatage est moindre, puis elle est rejetée continuellement ce qui en facilite la maintenance (figure 6).

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    Figure 6 : Filtration frontale, les particules colmatent ; filtration tangentielle, les particules sont évacuées.

    Membrane

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    Figure 7.

    La membrane (fig. 7) se présente sous la forme d'une cartouche de format relativement standard jusqu'à un certain débit, interchangeable entre fabricants. Elle se compose de filtres en film, d'un tube central d'évacuation et de joints d'étanchéité. Coeur du dispositif, elle est constituée de plusieurs couches de films minces (TFC : Thin Film Composite ). Il existe aussi les membranes TLC (Thin Layer Composite), de marque Paintair aux caractéristiques légèrement différentes.

    On y trouve intercalés (fig. 8) : une toile de polypropylène à larges mailles permettant d'acheminer l'eau à traiter au contact de la membrane, un tissu microporeux souvent en polyamide (PA) ou en polysulfone/polyethersulfone (PS/PES), filtrant l'eau épurée (perméat). Puis un tissu destiné à transporter le condensat rejeté. Les tissus sont liés entre eux puis roulés en spirale autour d'un tube d'évacuation en plastique perforé traversé par le perméat. Le concentrat  s'écoule à l'éxtérieur du tube..
    Le matériau de la membraneest semi-perméable permet aux molécules d'eau de la traverser, tout en bloquant les solides dissous (contaminants chimiques, minéraux, bactéries). Ce procédé physique ne stocke pas les contaminants, à l'inverse des filtres classiques. Assez résistant à un grand nombre de produits chimiques, il se dégrade au contact du chlore, aussi la membrane doit être protégée en amont par du charbon actif.

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    Figure 8 : Constitution d'une membrane. Un tissu semi perméable sert à la filtration. Deux autre tissus à larges mailles servent l'un au transport de l'eau et l'évacuation du concentrat (rejet), l'autre à l'évacuation du perméat (eau osmosée).

    Il suffit de regarder les vidéos de fabrications de cartouches d'osmose sur l'Internet pour constater que les process sont bien différents. Certains, de grandes séries industrielles, en Asie comme ailleurs, sont totalement automatisées et fiables quand d'autres, essentiellement manuels, ne semblent pas garantir les principes de qualité et de reproductibilité. Il en est de la fabrication des membranes comme de celles des tissus utilisés. On ne doit pas être surpris des performances moyennes obtenues avec des membranes, plus ou moins exotiques, disponibles à bas prix. En l'occurence, s'agissant du coeur de notre système de filtration, il est préférable de s'en tenir à des marques reconnues.

    Les fiches techniques, quand elles existent, expriment la capacité de production d'eau en GPD (1 gallon US per day = 3.8 litres) à une pression moyenne d'alimentation du réseau (souvent 3,4 bar). Cette caractéristique est déterminante en fonction du besoin quotidien pour l'osmolation et pour les changements d'eau occasionnels. La performance de la  membrane est donnée par son taux de rejet qui s'exprime, par convention, en rejet de chlorure de sodium (NaCl). Il est de 90 à 98 %, voire 99 % dans certaines conditions.

    Tableau 3 : Liste non exhaustive de membranes commerciales
    Moèle Référence Type GPD à 3.4b Pression Taux sel
    DOW Filmtec BW30 50, BW30 100 TFC Humide 50, 100 3.4 b moy. 98 %
    DOW Filmtec BW60 1812 75 TFC sèche 75 3.4 b moy. 96 à 98%
    DOW Fimtec TW30-1812-100HR TFC sèche 100 3.4 b moy. 98 %
    Pentair TLC 50, TLC 75,  TLC 100 TLC sèche 50, 75, 100 1.4 - 6.9b 96 à 98%

    Les fabricants recommandent quelques conseils d'utilisation :

    • Conserver les membranes dans leur emballage étanche avant utilisation. Les membranes TFC ou TLC vendues sèches, se conservent plus longuement.
    • Lors de la première utilisation laisser couler l'eau environ 1 heure ( 24 h selon DOW) avant utilisation ;
    • Utilisation : 25 à 45°C max. ;
    • Pression d'alimentation : de 0,14 à 0,5 MPa (1.4 à 5 bar) min selon fabricants, se renseigner ;
    • pH : entre 2 et 11 ;
    • Débit d'eau d'alimentation : < à 7,6 et < 11 l/mn selon fabricants
    • Jeter la quantité de perméat correspondant au volume d'une cartouche
    • Les cartouches doivent être conservées humides après démontage et en cas d'arrêt prolongé, dans une solution de conservation pour éviter un développement bactérien. Il faut la rincer ensuite avant utilisation.
    • Taux de chlore < 0.1 ppm : la membrane offre une certaine résistance à faible taux de chlore mais se détériore en contact continu et elle doit être protégée par un préfiltre charbon.

    Facteurs influents sur la performance d'une membrane

    Le premier facteur important est la qualité de la membrane elle-même. Toutes les membranes sur le marché ne se valent pas, même à caractéristiques prétendues identiques. Certaines produisent réellement plus que d'autres, ont de meilleurs taux de rejet, une meilleure résistance à l'abrasion chimique pour une plus longue durée de vie.

    Les caractéristiques essentielles mesurant la performance d'une membrane sont le débit moyen d'eau osmosée produite (perméat) et le taux de polluants rejetés (soluté) reflet de la qualité du perméat. Celles-ci dépendent des paramètres de fonctionnement tels que la pression d'alimentation, la concentration des polluants, la température... dont les effets sont exposés dans le tableau 4. L'utilitaire d'HerVé permet de calculer le taux de rétention en fonction de ces ces paramètres.

    Tableau 4 : Paramètres influents sur la production d'une membrane
    Paramètre eau alimentation
    02.png
    Débit d'eau osmosée (perméat) Taux de rejet
    (% soluté)
    Commentaires
    Pression

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    Paramètre essentiel, pour un bon fonctionnement la pression doit être au minimum de 2,5 bar et plus selon la référence. Le débit nominal d'une membrane est toujours donné par le fabricant à une pression test de référence, souvent 3,5 bar mais parfois plus. Alimenter à plus faible pression c'est diminuer notablement les performances. Ce point est important et mérite d'être vérifié dans la fiche technique et comparé à la pression réseau. Une pompe booster peut s'avérer indispensable.

    Le débit du perméat (eau osmosée) est proportionnel à la pression d'alimentation mais le taux de polluants traversant la membrane reste constant.  En conséquence, le débit du perméat et la concentration (donc la quantité) de polluants augmentent.

    Débit 02.png 02.png À faible débit, la polarisation s'accentue. En conséquence, la concentration à la surface de la membrane augmente ainsi que la pression osmotique (osmose) qui s'oppose à la pression du réseau (osmose inverse). La situation s'inverse quand le débit augmente : le débit de production d'eau osmosée et le taux de rejet augmentent avec le débit d'alimentation.
    Température 02.png 03.png

    La viscosité de l'eau augmente quand la température baisse, traversant plus difficilement la membrane. La variation du débit du perméat augmente avec la température, de l'ordre de 3% par °C. Le taux de soluté augmente avec la température plus que le débit du perméat.

    Taux de polluants (TDS) 03.png 02.png03.png

    La concentration de polluants augmente la pression osmotique (osmose) laquelle s'oppose à la pression du réseau (osmose inverse). Elle diminue donc le débit d'eau osmosée.
    Dans un premier temps, le taux de rejet augmente avec la concentration de polluants jusqu'à un maximum de 300 à 500 mg/l puis il diminue ensuite du fait de la perte de charge sur la membrane.
    Le TDS de l'eau du réseau étant en général inférieur à 400 mg/l, le débit d'eau osmosée diminue quand le taux de polluants dans l'alimentation augmente quelque peu.

    Conservation

    On ne peut stocker une membrane dans une eau non stérile, une prolifération bactérienne peut s'installer, le débit de production serait affecté ainsi que le taux de rejet. Il faut la conserver dans une solution désinfectante. Pour autant, tout produit de conservation a un impact sur l'état de surface de la membrane dès lors que l'on s'écarte de pH 7, et destructif vers pH 3.

    Sans pour autant procéder à des désinfections toutes les 24 heures comme cela se fait dans le monde industriel, la méthode proposée ici permet de préserver la membrane sur une longue durée, un an sans infection bactérienne.

    1. Démonter et laisser s'égoutter la membrane durant 30 minutes.
    2. Dans un récipient d'eau osmosée ou déminéralisée peser et diluer 2 % de bisulfite de sodium NaHSO3 plus 20 % glycérine. Le bisulfite de sodium étant vendu sous forme diluée, il convient de recalculer la dose à incorporer : pour obtenir 2 % de bisulfite de sodium pur il faut 2 / 40 x 100 = 5 % de bisulfite de sodium à 40 %. Des solutions désinfectantes prêtes à l'emploi sont proposées dans le commerce.
    3. Laisser tremper la membrane dans la solution durant 30 minutes.
    4. Égoutter et sceller, sous vide si possible, la membrane dans un sac en plastique étanche.
    5. Avant réutilisation, rincer la membrane à l'eau puis procéder au rinçage préconisé pour une membrane neuve.

    Une autre méthode utilisant une solution à 5 % de peroxyde d'hydrogène dans de l'eau osmosée ou distillée permet d'éliminer bactéries et virus. Dans ce cas, stocker la membrane dans la solution à l'intérieur d'un récipient chimiquement résistant, en polyethylène, à l'abri de la lumière. Les solutions faiblement concentrées de peroxyde d'hydrogène n'étant pas stables, ce procédé ne permet de conserver la membrane que sur une courte période de l'ordre de un à deux mois.

    Remplacement

    tous les 3 à 4 ans, voire 5 ans selon la qualité de l'eau d'alimentation (NO3 et alcalinité). En présence d'animaux sensibles, on peut procéder au remplacement dès lors que le TDS en sortie voisine 12 ppm.

    Porte membrane

    La membrane se loge dans un support étanche en plastique (fig. 9), son joint à lèvre en caoutchouc orienté du côté de l'ouverture du porte membrane. L'arrivée d'eau s'effectue par le couvercle. A l'opposé l'évacuation d'eau purifiée se trouve au centre, celle du rejet étant excentrée.

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    Figure 9 : Porte membrane.

    Restricteur

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    Figure 10 : Restricteur de 350 ml/mn.

    Le restricteur (fig.10) est un élément incontournable. Il sert avant tout à générer une contre pression, en amont de la membrane, indispensable au bon déroulement de l'osmose inverse. Il s'agit d'un tube avec orifice calibré. Il se fixe sur le tube de rejet au moyen de raccords rapides 1/4", positionné dans le sens de circulation de l'eau indiqué par une flèche. Il est dimensionné pour assurer un débit précis, également indiqué en ml/mn, spécifique à chaque membrane. Ce faisant, il régule celui de l'eau osmosée, c'est lui qui assure le taux de conversion de la membrane. Plus rarement, dans les kits d'osmose commercialisés, un restricteur complémentaire de petite taille est inséré dans le tube de rejet, difficile à localiser.

    Il existe des restricteurs 150, 200, 300, 350, 420, 525, 550, 800, , 850, 1000, 1200, 1500 ml/mn... Comment définir le restricteur adapté ? Le débit d'une membrane étant exprimé en gallon US par jour (GPD), un restricteur étant calibré en millilitre par minute (ml/mn), 1 GPD valant 2,629 ml/mn. Si le taux de conversion souhaité est de 1/5 = eau osmosée / eau alimentation, soit 1 d'eau osmosée pour 4 de rejet. Alors : Débit restricteur en ml/mn = Débit osmoseur GPD x 4 x 2,629. le tableau 5 définit le restricteur à utiliser selon la membrane.

    Tableau 5 : choix du restricteur selon le débit dela membrane
    Modèle membrane
    (Débit eau osmosée)
    Tc = 1/5
    Eau osmosée : 20 %
    Rejet = 80 %
    Tc = 1/4
    Eau osmosée : 25 %
    Rejet = 75%
    Tc = 1/3
    Eau osmosée : 33 %
    Rejet = 66 %
    Débit rejet Restricteur Débit rejet Restricteur Débit rejet Restricteur
    50 GPD - 189 l/j 200 GPD = 525 ml/mn 500 150 GPD = 394 ml/mn 420 100 GPD = 263 ml/mn 300
    75 GPD - 283 l/j 300 GPD = 788 ml/mn 750 225 GPD = 591 ml/mn 550 150 GPD = 394ml/mn 420
    100 GPD - 378 l/j 400 GPD = 1051 ml/mn 1000 300 GPD = 788 ml/mn 750 200 GPD = 525 ml/mn 500
    150 GPD - 567 l/j 600 GPD = 1577 ml/mn 1200 450 GPD = 1183 ml/mn 1200 300 GPD = 788 ml/mn 750

    Dans certains cas le restricteur ne répond pas aux attentes. En effet, il est calibré pour un certain débit, mais il ne tient pas compte des fluctuations liées par exemple à la pression du réseau. Ou bien le débit obtenu ne permet pas d'obtenir le taux de solides dissous (TDS) souhaité. Il est possible d'ajuster le débit à une autre valeur en remplaçant le restricteur par une vanne à débit réglable.

    Remplacement :  le restricteur n'est pas un organe qui s'use rapidement. Il s'entartre parfois, limitant le débit de sortie, à vérifier et nettoyer occasionnellement uniquement dans une solution très légèrement acide (vinaigre) et surtout, ne pas tenter de le déboucher avec un objet contondant. Il est recommandé de le remplacer en même temps que la membrane pour conserver un fonctionnement optimal.

    6. Préfiltration : filtres à sédiments 5µ et 1µ

    Les filtres se déclinent en modules jetables (porte filtres avec filtres intégrés scellés) ou en cartouches interchangeables (fig. 11) à placer dans des portes-filtres. Les porte-filtres transparents permettent mieux de visualiser l'état d'encrassement.  Les cartouches se déclinent en plusieurs longueurs 5", 10", 20" et plus, les cartouches de 10" étant les plus utilisés en aquariophilie récifale.

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    Figure 11 : Cartouche sédiments.

    Le filtre à sédiments est constitué d'une couche en polypropylène non tissée, enroulée. Le maillage se réduit du centre vers l'extérieur et retient des polluants de tailles diverses : les sédiments en suspension (boues, sable, poussière, tartre...), les algues, la rouille, présents dans l'eau de réseau. Ce type de filtre absorbe dans sa masse les matières retenues. Il se charge peu à peu jusqu'à devenir inopérant voire augmenter la pression dans le support ainsi que réduire l'efficacité de l'ensemble de filtration.

    Le filtre 5 microns se positionne en amont du système pour éliminer les plus grosses particules. Celui de 1 micron capture les mêmes particules, mais de plus petite taille. Il se positionne entre le préfiltre charbon et la membrane de manière à retenir les fines particules de charbon, complétant ainsi la protection de la membrane.

    Remplacement : tous les six mois.

    7. Préfiltration : sur charbon actif

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    Figure 12 : Cartouche de charbon compact (carbone block).

    Le charbon retient quelques microparticules en suspension mais surtout il adsorbe, c'est à dire qu'il fixe sur sa surface importante, sans réaction chimique, du fait de son extrême porosité, certains produits chimiques notamment le chlore, les pesticides, nombre de métaux lourds comme le cuivre, le plomb et des composants organiques volatiles responsables du gout et des odeurs.

    La désinfection de l'eau municipale utilise du chlore et parfois des chloramines, difficiles à filtrer du fait de leur faible poids moléculaire, notamment les monochloramines. Les membranes y sont par ailleurs sensibles et se dégradent à leur contact. L'étape charbon actif est indispensable pour améliorer leur conservation.

    Les cartouches contiennent du charbon actif en granulés ou sous forme de bloc compact (fig. 12). Ce dernier, compressé à 10 microns ne génère pas de grande perte de charge, sa structure assure une rétention progressive des polluants. Les granulés assurent une meilleure élimination du chlore et ses dérivés quand la concentration est forte ou en présence de chloramine.

    Remplacement : tous les six mois.

    8. Post filtration : déionisation par résine ionique kati-ani

    9.png
    Figure 13 : Filtre de déionisation de grande capacité.

    Cette post-filtration utilise un mélange de résines échangeuses d'ions (REI). Il s'agit de billes en polymère, bien souvent du monomère styrène (S = vinylbenzène) aggloméré par agitation sous forme des perles sphériques puis polymérisé avec du divinylbenzène (DVB).

    L'échange d'ions consiste à remplacer dans la solution, des ions indésirables par d'autres en quantité équivalente en faisant percoler l'eau à traiter au travers la masse de résine. Pour celà, les billes sont greffés des groupes fonctionnels :

    .Ainsi, lorsque l'on met un Kati et un Ani en série, on échange tous les ions qu'ils soient positifs ou négatifs par des ions H+ et OH- qui s'associent pour former de l'eau pure (H2O). En enlevant tous les polluants d'une certaine quantité d'eau on se retrouve donc avec exactement la même quantité d'eau mais purifiée.
    La constitution des résines cationiques et anioniques peut varier, ciblée pour traiter des polluants particuliers.

    Il existe des cartouches de déionisation constituées d'un enroulement spiralé de films fins kati et ani successifs telles les membranes d'osmose. Ces dernières n'acceptent que des eaux de faible dureté. Les formes granulaires, en billes, sont utilisées en aquariophilie. Le plus souvent, on n'achète pas deux résine anionique et cationique séparément, mais une seule où les deux types de résines sont mélangés. C'est le principe dit de lit mélangé. C'est à dire que les billes de résine cationiques côtoient celles anioniques formant une multitude de sites d'échanges très efficaces. Cette technique n'est utilisable qu'avec des eaux faiblement minéralisées telles qu'en sortie d'un osmoseur. Elle permet un taux d'extraction supérieur des ions présents, ainsi qu'un meilleur contrôle du pH.

    L'eau obtenue est d'une grande pureté en supprimant les anions (chlorures, sulfates...) et cations (sodium, calcium, fer, cuivre, ) encore présents après le passage de la membrane. Elle n'élimine pas les composés organiques, ni les virus ou les bactéries mais elle supprime efficacement nitrates, phosphates et les ions minéraux comme par exemple les silicates responsables du développement des diatomées. L'eau devient ainsi ultrapure et de qualité constante dans un traitement. Le TDS est proche de 0 ppm, une conductivité inférieure à 0,2 μS/cm, un taux de silice inférieur à 10 mg/l et un pH voisin de la neutralité.

    18.png
    Figure 14 : Cartouche de résine verticale, le flux est ascendant.

    Les résines sont vendues sous forme de cartouches étanches ou en vrac destinées à des containers rechargeables de capacités très variables, de quelques centilitres à plusieurs dizaines de litres. L'eau doit percoler lentement au travers de toute la masse de résine. Idéalement elles sont positionnées verticales pour éviter que l'eau passe dans une zone dépourvue de résine, sans chemin préférentiel. Puis on alimente la cartouche par le bas, l'eau remontant la masse de la résine pour assurer une traversée lente, maitrisée, sans effet gravitaire.

    Les performances des résines varient selon les ions fixés (sélectivité des éléments traités), la proportion d'anions et de cations, le taux de DVB, la taille (masse volumique), la porosité (surface spécifique), leur présentation (humide, gel), leur innocuité alimentaire, avec indicateur coloré de saturation... une association de caractéristiques, parfois antagonistes, qui influent sur la filtration.

    Remplacement : les billes de résine se fêlent ou se cassent au fil de leur utilisation, perdant leur efficacité au-delà d'un taux de fragmentation, elles peuvent aussi s'enrober de matières organiques ou de précipités de sulfate de calcium. Par ailleurs les sites réactifs s'épuisent après échanges d'ions (saturation). La régénération des résines avec acide et soude, à condition de séparer les billes anioniques des cationiques, est une opération complexe qui ne résout malheureusement pas toutes les causes de dégradation. Son changement est préférable.
    Les résines ont une durée de vie d'environ 1500 à 2000 litres d'eau osmosée (soit 5000 à 10000 litres d'eau traitée). La mesure du TDS ou de la conductivité permettent de déterminer quand remplacer la résine. Bien entendu on cherche à obtenir le plus faible TDS en sortie, de 0 à 5 ppm selon les exigences de l'aquariophile. De toutes façons le remplacement s'impose quand il n'y a plus d'amélioration entre les valeurs d'entrée et de sortie ou pour celles qui contiennet un indicateur de saturation : quand la résine est colorée.

    Parmi les nombreuses résines proposées il en est d'efficacités très différentes et parfois d'appellations abusivement copiées. Peu de fabricants ou vendeurs sont en mesure de décrire explicitement les caractéristiques de leur produit par ailleurs peut-être performant. Il en est d'autres qui se démarquent par leur transparence. Le tableau 6 cite quelques références parmi celles largement utilisées en aquariophilie récifale.

    Tableau 6 : Caractéristiques de quelques résines en lit mélangé (MB : mixed bed)
    Référence Matrice Copolymère Résine cationique Résine anionique
    % / Type / forme ionique % / Type / forme ionique
    Purolite® MB400 gel PS - DVB 40 % / C100 fortement acide / H+ 60 % / A400 fortement basique / OH-
    Dupont Amberlite® MB20 H/OH gel PS - DVB 38-44 % / fortement acide /H+ 62-56 % /fortement basique / OH-

    9. Équipements annexes

    19.png
    Figure 15 : Système d'osmose équipé d'une pompe booster et son manomètre.

    Le système peut comporter quelques équipements dont certains s'imposent et d'autre contribuent au confort d'utilisation.

    La pompe booster

    Elle permet d'augmenter la pression et ainsi, le débit de production. Elle est indispensable quand la pression du réseau public (3,5 bars en moyenne, mais parfois plus et exceptionnellement moins), est inférieure à la pression minimum donnée par le constructeur pour un fonctionnement optimal : de 1.4 à 4 bars selon le fabricant. Cette nécessité peut s'imposer aussi en présence de membranes de basse qualité, de membranes à fort débit (400 GPD), de puisages simultanés sur le réseau de l'habitation, pour augmenter le débit d'eau osmosée face à un besoin important (grosse installation, besoin immédiat....). Si le débit d'eau pure obtenu augmente avec la pression, le taux de rétention (le pourcentage de polluants éliminés) diminue. Autrement dit, l'eau osmosée est un peu moins pure. Par exemple, si le taux de polluants dans l'eau osmosée est de 5 % à 3,5 bars, il augmente à 8 % à 6 bars. Il n'est pas conseillé d'ajouter une pompe booster quand elle n'est pas indispensable. L'utilitaire d'HerVé permet de calculer le taux de rétention en fonction de la pression.

    Vanne de rinçage

    20.png
    Figure 16 : vanne de rinçage incluant un restricteur.

    Au fil du temps il se crée un dépôt (particules, bio-encrassement, tartre) sur la membrane qui en réduit les performances et plus encore, qui peut générer une augmentation de pression susceptible de la détériorer irrémédiablement. La nature et la quantité d'encrassement dépendent de facteurs différents dont la qualité de l'eau d'alimentation et l'efficacité des prétraitements... il est souhaitable de procéder régulièrement à son rinçage afin d'en conserver l'efficacité et d'en retarder l’usure. Cette opération est d'autant plus nécessaire quand il s'agit de redémarrer l'osmoseur après un arrêt prolongé de plusieurs jours durant lesquels la tuyauterie a pu se charger en matières organiques. Cet encrassement se manifeste par TDS plus important durant les premières minutes, qui se stabilise ensuite à son minimum.

    La vanne de rinçage (fig. 16) se positionne en sortie de rejet. Une telle vanne manuelle peut également remplir la fonction de restricteur : son ouverture shunte le restricteur interne et l'eau s'évacue à grand débit entrainant les résidus. Dans ce cas le rinçage peut être hebdomadaire. Pour un usage alimentaire, les fabricants recommandent de rincer l'équivalent du volume de la cartouche avant utilisation soit environ 0.3 litre. La durée du rinçage dépend du débit de filtration, c'est à dire approximativement 2mn30 mn pour 50 GPD, 5 mn pour 100 GPD... voire plus en cas d'arrêt prolongé de l'osmoseur. Le rinçage peut être automatisé via un jeu d'électrovannes. Il est alors programmé avant chaque démarrage quotidien. Cette maintenance permet de doubler la durée de vie d'une membrane, elle ne dispense bien évidemment pas de son remplacement.

    Vanne shut off

    22.png
    Figure 17 : Vanne d'arrêt shut off.

    Quand le système de filtration alimente un réservoir tampon le remplissage une simple vanne d'arrêt shut off (fig.17) permet d'automatiser le remplissage. Cet équipement peu couteux et facile à mettre en oeuvre permet, par le simple jeu de différence de pression provoqué par la fermeture d'une vanne à flotteur, de stopper la production d’eau et de bloquer l’évacuation des eaux usées dès que la cuve tampon est pleine. La vanne s'ouvre de nouveau dès que l'on prélève de l'eau osmosée et le cycle de production redémarre. Cette vanne permet de conserver la membrane sous équipression stable, elle évite que la cartouche d'osmose se vide limitant les pertes ainsi que la prolifération bactérienne.

    Cette vanne impose d'utiliser une autre vanne de détection de niveau Le circuit d'alimentation se connecte aux connexions basses (les vis étant au-dessus), celui de l'eau osmosée se connectant aux deux connecteurs supérieurs comme l'indique la figure 18.

    21.png
    Figure 18 : Principe de fonctionnement d'une vanne shut-off. Les deux connexions basses dans le au circuit d'alimentation et les deux supérieures dans le circuit d'eau osmosée A sa fermeture la membrane d'osmoseur est déconnectée du reste du circuit et reste sous pression.

    TDS-mètre, conductimètre

    23.png
    Figure 19 : TDS-mètre triple mesure pour entrée et sortie membrane puis sortie résine, à intégrer dans le circuit.

    Les éléments du système de filtration (préfiltres, membrane, joints...) s'usent, s'encrassent. Leur fonctionnement évolue et leur durée de vie a ses limites. La maintenance peut être préventive et se caler sur des périodes prédéfinies de changement. Elle peut aussi être prévisionnelle, se basant sur la mesure de l'évolution des performances. La mesure de la conductivité s'avère simple et suffisamment précise pour détecter les dérives de la pureté de l'eau osmosée. Un conductimètre fait l'affaire. Plus simple encore, le TDS-mètre à double mesure (Dual inline TDS-meter) (fig. 19) ou triple mesure (Triple inline TDS-meter), permet de suivre en ligne les solides totaux dissous (TDS) permettant de mesurer le TDS de l'eau d'alimentation puis en sortie de la membrane et de la résine ionique.

    30.png
    Figure 20 : Filtre à particules à positionner en amont de ligne, la sortie étant en haut..

    La qualité de l'eau d'alimentation conditionne en grande partie celle produite. Sa mesure en entrée permet de connaitre la situation du réseau local de façon à adapter les étapes de filtration en conséquence, ou de détecter une dérive saisonnière durant laquelle on peut reporter la production d'eau osmosée.  La mesure à l'entrée et en sortie d'un filtre (osmoseur, résine ionique) permet d'en déduire son efficacité. L'objectif étant bien entendu une diminution de la valeur en sortie. La valeur en sortie permet d'évaluer le niveau de dégradation ou d'usure et de procéder aux remplacements nécessaires.

    Le TDS-mètre, comme le conductimètre se recalibrent régulièrement avec des solutions de NaCl pour étalonnage.

    Filtre réseau

    Dans la mesure ou le système est coupé ou moyen d'une électrovanne, il est nécessaire de la protéger avec un filtre anti particule (fig. 20) en amont de ligne.

    Manomètre

    24.png
    Figure 21 : Manomètre d'osmoseur.

    Les performances de l'osmoseur dépendant pour une bonne part de la pression du réseau, il est indispensable de la connaitre, les surprises ne sont pas rares. Il est d'usage d'installer un manomètre (fig. 20) de capacité 10 bars. Ses filetages en entrée et sortie, adaptés aux connexions 1/4", permettent de le fixer en tête du porte membrane et d'y relier un tuyau d'osmose. Il peut être à bain d'huile, pour un fonctionnement plus fin.

    29.png
    Figure 22 : Clapet anti retour intégré dans un coude (à gauche) ou en ligne (à roite).

    Clapet anti retour

    Dans certaines installations, il peut être utile de positionner un clapet anti retour. Un tel clapet est parfois inséré d'origine dans un coude 1/4" de telle sorte qu'il ne le voit pas de l'extérieur et qu'on ne se doute pas de son effet sur le fonctionnement général.

     

    10. Installation du système d'osmose

    Le commerce propose des systèmes de filtration prêts à l'emploi, plus ou moins complexes, répondant aux besoins généraux. Il propose également tous les accessoires permettant d'étendre un système existant ou le compléter selon ses propres exigences.

    25.png
    Figure 21 : Système simple d'osmose Aqua Medic 3 étages.
    26.png
    Figure 22 : Osmoseur Aqua Medic Platinum Line Plus 100 GPD avec rétrolavage automatique.
    27.png
    Figure 23 : Osmoseur Glamorca intégrant 5 étages et dispositif de sécurité.

    Quel que soit le système choisi, l'usage a mis en évidence certains principes d'utilisation :

    Mise en route d'un système

    En utilisation normale

    11. Automatisation

    Automatiser l'installation de production d'eau osmosée, c'est s'assurer de toujours avoir une réserve d'eau suffisante, c'est fiabiliser le système, éviter les innondations, c'est aussi pouvoir s'absenter sans crainte. Les possibilités d'automatisation sont nombreuses, jusqu'à l'ordinateur de gestion ou l'automate réalisé soi-même. Quelques précautions doivent cependant être prises, indépendamment des dispositifs de sécurité, détections, alertes... mis en place par ailleurs.

    Voici un exemple d'automatisation réalisable par un non électronicien, pour une cinquantaine d'euros hors TDS-mètre, cartouches et filtres.

    28.png
    Figure 24 : Exemple de circuiit automatisé pour la production d'eau osmosée.

    Ce montage fait appel à :

     

    Souhaitons que ces quelques lignes permettront de mieux maitriser la production d'eau osmosée.

     

    Michel LABBÉ et Denis TOURNASSAT

    Article publié par Cap récifal le 18 mars 2020 avec l'aimable autorisation des auteurs.

    Sujet de discussion sur le forum.

      • La forme type gel ou microporeuse est la première obtenue en fin de polymérisation : Elle forme une structure relativement souple, transparente, avec des micropores de 1 à 2 nm.
      • Un traitement ultérieur permet d'obtenir une forme type macroporeuse. Des pores sont agrandis pour obtenir une double porosité avec des macropores de 20 à 100 nm. Les échanges sont alors facilités avec les ions de plus grande taille. Son aspect est opaque, la structure finale plus rigide, plus stable.
      • Cationiques fortement acides : la résine kati, de couleur marron foncé, est chargée en ion H+. Lorsque l'eau passe au travers, les ions positifs (cations) dissous dans l'eau ( (Na+, Ca++, Mg++, ...) sont échangés par des ions H+. En sortie de Kati l'eau est très acide (présence d'acide sulfurique H2SO4, acide nitrique HNO3, acide chlorhydrique HCl...) et enrichie en CO2 sous sa forme H2CO3. En milieu très acide les carbonates de l'eau (CO3-) se transforment en CO2 dissous.
      • Anioniques fortement basiques : la résine Ani, de couleur claire, est chargée en ions OH-. Lorsque l'eau passe au travers de l'Ani, les ions négatifs (anions) (OH-, Cl-, SO4- -, ...) présents sous forme d'acide faible, tels que les acides carboniques et siliciques, en sortie du Kati, sont échangés par des ions OH-.
      • Utiliser un manomètre et un TDS-mètre (ou conductimètre).
      • Avant utilisation rincer individuellement les filtres et porte filtres : sédiment, charbon, ainsi que la membrane, à l'eau douce.
      • Faire fonctionner successivement chaque filtre connecté au filtre amont avant sa connexion au filtre aval jusqu'à obtenir une eau claire et environ 5 mn concernant la membrane ;
      • Produire de l'eau osmosée, non utilisée, jusqu'à stabilisation du TDS au niveau minimum (DOW recommande 24h)
      • La membrane d'osmose doit toujours rester en eau entre deux usages.
      • Ne pas produire directement de l'eau osmosée dans l'aquarium sans surveillance. Utiliser une cuve tampon.
      • Faire couler à vide l'équivalent du volume du porte membrane avant chaque utilisation ou jusqu'à stabilisation du TDS min.
      • Rincer environ 5 litres par semaine
      • Changer les filtres comme spécifié.
      • La réserve d'eau osmosée permettant d'assurer l'osmolation ne devrait pas dépasser le volume correspondant à 24 à 48 heures d'évaporation, Pour limiter la dérive de salinité suite à un dysfonctionnement.
      • La production d'eau osmosée devrait être limitée dans la durée juste nécessaire pour remplir la réserve d'eau osmosée afin de limiter une fuite éventuelle du système d'osmose.
      • Rincer 2 mn avant chaque utilisation quotidienne, éventuellement avecun relai temporisé.
      • Une électrovanne d'arrêt placée en début de circuit doit être protégée par un filtre à particules placé en amont.
      • 1 Alimentation 230VAC - 12VCC 3A ;
      • 1 Programmateur 12VCC 16A 80mA : plusieurs programmes M/A par jour ;
      • 1 Module relais temporisé 12VCC 10A 50mA : se déclenche à la mise sous tension durant la durée paramétrée (0 s à 999 h) ;
      • 2 Détecteurs de niveau à flotteur ;
      • 1 Raccord 3/4"F 1/4" ;
      • 1 Vanne 1/4" ;
      • 1 Filtre à particules 1/4" 100µ : pour non détérioration de l'éléctrovanne ;
      • 3 Electrovannes 12VCC 400mA ;
      • 3 T 1/4" ;
      • 1 Manomètre 10b 1/4" ;
      • 1 Raccord 3/8"F 1/4" : arrivée eau de ville ;
      • 1 Restricteur ;
      • 1 Selle dia 40-1/4" : évacuation vers une canalisation existante.
      • 1 Raccord droit 1/4"M 1/4" avec joint : manomètre.
      • 1 testeur TDS triple mesure ex. HM Digital TRM-1 Triple Inline TDS Monitor


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    • Le récif de Tournesol

      Sous titre: Récif en vue n°1 Teaser Paragraph:

      Il est moche mon vieux bac ? Je ne sais pas, parce que je l'aime. «C'est le temps que tu as perdu pour ta rose qui fait ta rose si importante». Mon bac est donc unique au monde ! Alors, je vous laisse juges...

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    • Les Tuniciers

      Teaser Paragraph:

      Ces animaux filtreurs, que l’on trouve dans toutes les mers du globe, trouvent l’origine de leur nom dans la peau (tunique) protégeant leur corps. Celle ci est plus ou moins épaisse, de structure gélatineuse, translucide, laissant apparaitre les organes, ou bien opaque et dure comme du cuir, et, singularité dans ce monde animal, elle est constituée en partie de cellulose, plus habituelle chez les végétaux.

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    • Surveiller son bac avec une webcam et un smartphone

      Teaser Paragraph:

      Voici la solution, la plus simple et la moins chère à mettre en œuvre pour surveiller son bac à distance, partir d'un Smartphone connecté en 3G ou à un hot spot wifi. Cette procédure permet aussi à ceux qui utilisent un multi contrôleur connecté sur le PC, d'avoir accès aux paramètres de leur bac.

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    • Zanclus cornutus

      Teaser Paragraph:

      Ce poisson m'a toujours fasciné. Plus que "Idole mauresque" son port me fait penser à ces princes arabes, fièrement dressés sur leur monture et que personne ne semble pouvoir intimider. L'été 2007 tout juste passé dans les eaux tropicales, et les images de plongées plein la tête, je décide d'acquérir un Zanclus cornutus.

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    • Aquarium en verre - Partie 1 : au cœur de la cuve

      Teaser Paragraph:

      Imaginer et réaliser un aquarium ou établir quelques règles pour sa conception nécessitent de comprendre le comportement d'une cuve remplie d'eau. Comment réagissent les divers éléments d'une cuve ? Je vous propose, dans cette première partie, d'aborder quelques aspects théoriques sur le verre, les joints, leurs sollicitations... en s'immisçant au cœur des matériaux, au moyen d'un logiciel de simulation CAO 3D. Autant d'observations qui pourront dans une seconde partie, étayer ou nécessiter de réviser les principes établis.

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    • Concevoir une cuve technique

      Sous titre: Bases de l'aquariophilie récifale Teaser Paragraph:

      Il serait illusoire de vouloir décrire LA cuve technique idéale alors qu’il y a autant de cuves techniques que de bacs récifaux.

      Cependant, toutes les cuves techniques ayant la même fonction, on peut en distinguer les points communs et les définir.

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    • Démarrer en récifal, genèse d’un aquarium

      Sous titre: Bases de l'aquariophilie récifale Teaser Paragraph:

      La période sans doute la plus éprouvante pour l’amateur se lançant dans l’aventure récifale est la phase de démarrage. Que l’aquariophile soit novice ou expérimenté, sa patience va être mise à rude épreuve pendant plusieurs mois, souvent même avant qu’il n’ait acquis cette vertu indispensable. Les raisons pour excuser l’impatience sont multiples : empressement de l’aquariophile à voir son bac peuplé, pressions familiales diverses et mauvais conseils glanés de-ci, de-là en sont quelques exemples. Cette précipitation est en général la cause principale des problèmes futurs de l’aquarium.

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    • Aquarium et électricité - Partie 3 : COMMENT ?

      Teaser Paragraph:

      Dans le dernier volet de sa trilogie sur l'électricité en aquariophilie, Jean-Pierre DUMAS aborde les cas pratiques relatifs à l'installation de nos aquariums. COMMENT ! Comment dimensionner le réseau électrique ; comment protéger l'installation, les équipements et surtout les personnes. Pas à pas, cas concrets à l’appui, nous comprenons comment calculer les besoins et comment choisir les équipements électriques puis, pourquoi-pas, comment automatiser nos appareils. Après la lecture de cet article, s'il reste des questions sur le comment faire, nous vous invitons à rejoindre ce sujet de discussion sur le forum de Cap récifal.

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    • Aquarium et électricité - Partie 1 : QUOI ?

      Teaser Paragraph:

      De l'eau, mais aussi de l'électricité ! Quand il s'agit de surcroît, d'eau salée, la bonne fée peut rapidement devenir maléfique tant les risques sont importants. Pour que notre passion reste un plaisir, je vous propose dans cette série "Qui vit innocent... vit content" d'aborder en 3 parties, tous les aspects nécessaires à un système électrique performant et sûr.

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    • Aquarium et électricité - Partie 2 : POURQUOI ?

      Teaser Paragraph:

      Toujours de l'eau et beaucoup d'électricité, dans cette seconde partie ! Ce couple infernal peut produire des réactions très variées selon les circonstances et la fée, des effets inattendus. Afin que le conte ne se termine pas en drame, il est essentiel de comprendre, autant que possible, POURQUOI certaines situations se présentent, et POURQUOI le respect des règles relatives au système électrique d'un aquarium, est indispensable. Ces notions peuvent paraître austères, mais illustrées et agrémentées d'exemples concrets, le contenu de cette seconde partie pourra servir à tous notamment pour les choix d'une future installation et répondre à de nombreuses questions que les aquariophiles se posent, ou malheureusement pas, sur le forum de Cap récifal. Un peu moins innocent, les chances grandiront de vivre content.

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    • Evacuation d'eau silencieuse by Denisio

      Teaser Paragraph:

      Le bac trône dans le salon, les vitres sont propres, le décor est en place, les poissons bien acclimatés évoluent en parfaite forme, les coraux harmonieusement positionnés, tous les circuits et automatismes fonctionnent à merveille, tout baigne, on peut enfin s'installer dans le canapé et admirer le résultat. Le petit monde qu'on a rêvé est là, ce microcosme d'un seul coup nous transporte quelques milliers de kilomètres plus loin dans les eaux limpides d'un lagon du Pacifique avec en arrière de la plage, le doux chant d'un ruisseau...

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    • L’histoire du "Tombant marin" - Le making-off

      Teaser Paragraph:

      Proposer l’image qui va coller au mieux au thème d’un concours n’est pas si simple. Et Cap Récifal avait mis la barre haute avec comme premier thème Le paysage récifal. Mon imagination m’oriente vers l’étendue, les grands espaces qui s’envolent vers l’infini. Au-delà même de la perception. Soit totalement l’inverse de ce que représente mon bac qui avait été monté selon les standards de l’époque : Un empilage de roches sur la vitre arrière. Il faut dire que ses dimensions (150x50x60) sont difficilement exploitables par d’autres configurations. Mais il faut faire avec !

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    • Jeu de l'été 2013

      Sous titre: Divertissements Teaser Paragraph:

      Sur la plage avec la version étanche du jeu, les doigts de pieds en éventail ou tranquillement installé à la terrasse ombragée du village, Cap récifal vous propose ce petit moment de détente avec un quiz sur des thèmes variés et dont de nombreuses réponses se trouvent dans les lignes du site. Vous avez sûrement la solution à toutes ces questions, mais saurez-vous toujours la trouver ?

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    • Mesure du PAR, ce qu'il faut retenir

      Teaser Paragraph:

      Depuis bien longtemps, pour l'éclairage de leur aquarium, les récifalistes appliquent à peu près tous la même règle empirique du 1 watt par litre. Ainsi, un bac de 500 litres, équipé d'une dizaine de tubes T5 de 54 W ou de 2 HQI de 250 W était considéré comme correctement éclairé. S'en suivaient simplement, les changements annuels d'ampoules ou de tubes. Et cela suffisait à notre paisible passion...

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    • Octocoralliaires - Partie 1 : Classification et anatomie

      Teaser Paragraph:

      Un peu délaissés aujourd’hui en aquariophilie récifale au profit des Scléractiniaires, les Octocoralliaires ne sont pourtant pas dépourvus d’intérêt. Ces coraux avec leur remarquable souplesse, renforcent la dynamique de l’aquarium. Leurs formes sont variées : des Sarcophyton massifs aux Junceella élancées, en passant par l’élégance mystérieuse des Dendronephthya. Zooxanthellés ou non symbiotiques, le choix pour le récifaliste est vaste. On ne peut envisager d'aborder leur maintenance sans tenter de comprendre ce qu'ils sont et comment ils fonctionnent. Commençons avec ce premier chapitre.

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    • Octocoralliaires - Partie 2 : Nutrition, reproduction

      Teaser Paragraph:

      Le premier volet sur les Octocoralliaires nous a permis de mieux connaître leur anatomie, mais ces organismes sessiles, filtreurs, totalement dépendants de leur environnement, ne sont pas tous égaux pour garantir leur survie. Ce second chapitre s'attarde sur la nutrition qui n'est pas le moindre des processus en jeu dans le milieu naturel, tout comme en aquarium. Nous verrons aussi les modes de reproduction ingénieux dont disposent les Octocoralliaires pour assurer la pérennité des espèces.

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    • Sables et graviers

      Sous titre: Bases de l'aquariophilie récifale Teaser Paragraph:

      Avec ou sans sable ? Dans les questions qui reviennent sans cesse sur les forums, « avec ou sans sable » est sans doute une des mieux classées au hit-parade ! De la fine couche aux seules vertus esthétiques, passant par les DSB déportés dans un bac annexe ou aux bacs en Jaubert, cet article répondra à de nombreuses questions quant aux différents types de sables et de graviers disponibles dans le commerce aquariophile.

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    • Alarme pour bouteille de CO2 vide

      Teaser Paragraph:

      Qui n’a pas été confronté à une bouteille de CO2 subitement vide ? Difficile de la surveiller au manomètre. La chute de pression lorsque la bouteille est presque vide est si rapide que c'est souvent mission impossible. Face à l'arrêt du réacteur à calcaire la situation devient critique, c'est toujours une période de stress, les fournisseurs ne sont jamais très nombreux. Encore faut-il qu'ils aient du stock. Pour me donner un peu plus de temps, j'ai donc pensé à un système d'alarme, très simple à mettre en œuvre, pour les nuls.

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    • Repro. 5 : Reproduction de Premnas biaculeatus var epigramma

      Sous titre: Reproduction des poissons marins - Partie 5 Teaser Paragraph:

      "Encore une reproduction de poisson-clown", me direz-vous ! Rien d’exceptionnel, il est légitime de penser que lorsqu’on en a déjà reproduit une espèce, on dispose de la méthodologie nécessaire pour mener à bien toutes les autres. C’est ce que je me disais au début…mais au début seulement...

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    • Repro. 4 : Reproduction d'Hippocampus reidi

      Teaser Paragraph:

      Dans la précédente partie 3 nous avons abordé les principes de maintenance d'Hippocampus reidi. Les animaux maintenant bien acclimatés, il est temps de découvrir les joies de l’accouplement de la reproduction et de l’élevage. C’est là que la partie commence ….

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    • Daniel KNOP

      Sous titre: Rencontre avec... n°2 Teaser Paragraph:

      Depuis plusieurs décennies, Daniel Knop fait partie des personnages incontournables du monde récifal allemand. Il est pourtant peu connu en France… raison de plus pour aller à sa rencontre ! C'est cette bonne idée que Philippe Paludetto (Piquepique sur CR) a mise en pratique et qu'il nous fait partager au travers de ce Rencontre avec... Si vous désirez en savoir plus, n’hésitez pas à visiter la page internet Daniel Knop, en grande partie également consultable en langue anglaise.

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    • Santa Monica Filtration, à propos des filtres à algues

      Sous titre: Rencontre avec... n°1 Teaser Paragraph:

      Apparus pour la première fois au milieu des années 70 lors des travaux de Walter Adey au Smithsonian Institute, les filtres à algues (Algae Turf Scrubber : ATS) ont fait couler beaucoup d’encre depuis. Leur utilisation dans le domaine aquariophile fut popularisée quelques années plus tard par la parution du livre de Walter Adey et Karen Loveland, « Dynamic Aquaria », dans lequel les auteurs prônaient une conception globale de l’écosystème marin...

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    • Le conditionnement des pierres vivantes

      Sous titre: Bases de l'aquariophilie récifale Teaser Paragraph:

      Les roches vivantes peuvent être considérées comme le cœur de l’aquarium marin moderne. Elles constituent un décor esthétique et un support propice aux algues ornementales, aux invertébrés sessiles et à de nombreux animalcules utiles dans l’aquarium. Le conditionnement des pierres vivantes est une étape indispensable pour en tirer le meilleur parti.

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      • 22,802 vues
    • Coraux durs et invertébrés parasitaires

      Teaser Paragraph:

      Le sujet de l'identification et des moyens de lutte contre les planaires parasitant les Acropora et les nudibranches infestant les Montipora, est, plus que jamais, d'actualité. Nous vous proposons de traiter ce cas de parasitisme au travers de deux exemples concrets auxquels nous avons été confrontés...

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      • 13,921 vues
    • Osmolateurs DIY

      Teaser Paragraph:

      Au risque de vexer les immortels qui n'ont pas accepté le mot osmolation dans le dictionnaire de l'Académie française, nous récifalistes, continuerons à l'utiliser pour évoquer le système de régulation du niveau de l'eau dans la cuve technique, une fonction essentielle pour la vie des animaux hébergés. Du montage le plus simple aux systèmes connectés réalisés et partagés par des bricoleurs compétents, au fil du temps cet article proposera des équipements à réaliser soi-même, en s'imposant quelques principes de base.

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      • 6,413 vues
    • Oscillateur de brassage façon Bubule

      Teaser Paragraph:

      Après avoir réalisé et présenté mes oscillateurs sur le forum, quelques questions n’ont pas manqué d’être posées. Je me suis donc mis à l’écriture de ce petit article de présentation afin que vous puissiez réaliser les vôtres. Certains points ont peut-être déjà été abordés dans le forum, mais c’est le moyen de tout regrouper ici.

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      • 9,108 vues
    • Octocoralliaires - Partie 4 : Maintenance (zoox et azooxanthellés)

      Teaser Paragraph:

      Forts de ce que l'on aura pu retenir à la lecture des précédents articles sur la biologie et l’écologie des Octocoralliaires, sommes-nous suffisamment parés pour envisager leur maintenance ? On l’a vu, leurs exigences sont variées selon les espèces, et leur milieu captif devra y répondre au mieux. Le récifaliste dispose aujourd’hui de nombreux moyens et de méthodes pour y parvenir, mais sont-ils tous adaptés et suffisants ? Ce quatrième volet sur la maintenance des Octocoralliaires propose de faire le point sur la situation actuelle.

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      • 15,101 vues
    • Octocoralliaires - Partie 3 : Écologie

      Teaser Paragraph:

      Les deux premiers épisodes de cette série sur les Octocoralliaires, ont pu permettre de mieux connaitre leur anatomie et d'en savoir un peu plus sur leurs modes de fonctionnement. Avant d'envisager leur maintenance de manière responsable, il semble indispensable de comprendre le milieu dans lequel ils vivent et comment ils interagissent avec les autres habitants. Agressions environnementales, prédateurs, maladies et réactions de protection, leur vie n'est pas un long fleuve tranquille...

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      • 9,825 vues
    • Elevage des artémias : un protocole

      Teaser Paragraph:

      J'utilise depuis plusieurs années cet organisme, notamment dans le cadre de l'élevage. Mais les artémies peuvent également jouer un rôle primordial dans la maintenance de certains poissons planctonophages (Anthias...). De même ces organismes ont, à l'éclosion, une taille intéressante pour beaucoup de coraux qui peuvent alors les capturer.

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      • 14,931 vues
    • Repro. 3 : Maintenance d’Hippocampus reidi

      Teaser Paragraph:

      Je vous propose de poursuivre cette série d'articles sur l'élevage des poissons marins en abordant, cette fois ci, la reproduction et l'élevage d’Hippocampus reidi. Dans cette partie 3, après une description générale de l'espèce, j'évoquerai leur maintenance au travers de mon expérience personnelle. Je traiterai plus tard la reproduction d’Hippocampus reidi dans une partie 4, à suivre.

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      • 10,903 vues
    • Les Acides Aminés

      Teaser Paragraph:

      Comment et pourquoi employer les acides aminés en récifal, un tour d’horizon assez complet sur un mode de supplémentation qui fait couler beaucoup d’encre.

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      • 8,608 vues
    • Pour en finir avec les réacteurs à calcaire

      Teaser Paragraph:

      Alain, nous dit tout sur les réglages fins de cette machine aussi géniale que cauchemardesque…

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      • 14,200 vues
    • Les calculateurs de Cap récifal

      Teaser Paragraph:

      Deux nouveau calculateurs viennent de voir le jour sur Cap récifal, tous deux relatifs au système de circulation d'eau de l'aquarium. Le premier, destiné au calcul du circuit d'alimentation et le second pour le circuit d'évacuation. Quelle pompe faut-il ? Le diamètre prévu suffira-t-il ? La canalisation sera-t-elle pleine ? Quelle sera la marge ? Y a-t-il des risques d'engorgements ? Chacun peut ainsi évaluer le comportement de sa propre installation en fonction de l'objectif de débit et de ses caractéristiques propres.

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      • 6,490 vues
    • Du récifal aux ilots de famine

      Teaser Paragraph:

      Ce témoignage est extrait de l'article Qui vit innocent… vit content ! COMMENT ?, de Jean-Pierre DUMAS, écrit pour Cap récifal. Un article parmi une série de trois, très complets, qui feront référence en aquariophilie, et Cap Récifal l'en remercie. Les propos qui suivent, sont sans relation directe avec l'électricité d'un aquarium. Nous avons cependant souhaité relayer ici le cri du cœur de Jean-Pierre, un appel aux consciences et à l'aide, sur une réalité dramatique que des hommes, des femmes et des enfants isolés, affamés, bien loin des préoccupations matérielles qui animent notre hobby, payent chaque jour au prix fort, celui de leur survie.

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      • 1,871 vues
    • Comment les larves de poissons-clowns retrouvent leur île natale

      Sous titre: ActuBioRécif n°8 Teaser Paragraph:

      Le cycle de vie de beaucoup d’espèces de poissons coralliens se divise en deux grandes phases : une phase de vie larvaire pélagique et une phase sédentaire du juvénile à l’adulte. Restée longtemps une énigme, cet ActuBioRécif présente les résultats d'études sur la manière dont les larves de poissons-clowns détectent leur habitat idéal, sur le récif, lorsqu'ils passent d'une phase à l'autre.

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      • 5,522 vues
    • La boucle des spongiaires

      Sous titre: ActuBioRécif n°7 Teaser Paragraph:

      Souvent symbolisés par l’image d’une oasis dans le désert, les récifs coralliens abritent une biodiversité jamais égalée au niveau marin et ne sont supplantés, en nombre d’espèces (mais pas de genres), que par la forêt amazonienne. Cette extraordinaire biodiversité est principalement le fruit d’une histoire évolutive, longue d'au moins 200 millions d’années, d’une structuration spatiale tridimensionnelle complexe et d’une fragmentation écologique importante.

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      • 7,896 vues
    • Ballade à Océanopolis

      Teaser Paragraph:

      C’est lors de nos dernières vacances estivales et après avoir découvert les merveilleux paysages de la pointe de Bretagne que nous avons effectué un petit détour du côté de Brest afin d’y visiter son aquarium : Océanopolis...

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      • 8,162 vues
    • Amakusaplana acroporae, prédateur d'Acropora

      Sous titre: ActuBioRécif n°6 Teaser Paragraph:

      Les progrès de la maintenance en aquarium des coraux depuis ces dernières années ont conduit à la découverte de certains parasites. Ainsi, les efforts déployés pour la conservation des coraux du genre Acropora dans des aquariums ont favorisé l’introduction d'un ver plat connu sous le nom d’Acropora Eating FlatWorm (A. E. F. W), qui, s'il n'est pas éliminé, peut se nourrir au dépend de colonies entières...

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      • 5,716 vues
    • OP On The Road N°7 en ligne

      Teaser Paragraph:

      Toujours en Suisse pour ce numéro 7 !

       

      D'abord parce qu'on y est bien, et puis, parce que nous ne pouvions pas quitter le territoire sans passer chez Dominique, nous éloignant cette fois du Léman pour nous rapprocher de Fribourg. Des coraux incroyablement colorés et, de plus, une méthode de maintenance vraiment hors normes...

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      • 18,658 vues
    • Bactéries, microfaune, nitrates et des phosphates

      Teaser Paragraph:

      L'un des tous premiers prototypes de réacteurs à bactéries anaérobies d'Alain Tortey. Un système, et surtout un protocole, permettant à la fois de contenir ou d’abattre un taux de phosphate trop élevé mais également d’apporter aux filtreurs et à la microfaune d’un bac ou d’un refuge une manne de bactérioplancton.

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    • Refugium et paramètres de l'eau

      Teaser Paragraph:

      Alain nous parle cette fois des refuges et de leur influence plus que bénéfiques sur les paramètres de l’eau.

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    • A propos des supplémentations en récifal

      Teaser Paragraph:

      Difficile de parler de paramètres d’eau sans aborder le thème des supplémentations. Qu'il s'agisse d'acides aminés, d’iode, ou de divers oligo-éléments, certains en dispensent généreusement dans leur bac quand d’autres ne veulent même pas en entendre parler. Nous tenterons donc de faire un point à ce sujet...

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    • Quels sens les bourses ? Sens, dessus, dessous, un exposant raconte

      Teaser Paragraph:

      Un petit compte rendu de la bourse organisée le dimanche 7 avril 2013 à Sens par le club Les fêlés du bocal.

      Habitué depuis quelques années à effectuer le déplacement jusqu'à Sens pour y proposer mes coraux, j'avais suggéré à mon voisin Cyril de venir y présenter les siens. Une première pour lui, qui faillit se terminer par forfait suite aux évènements survenus dans la région Ouest en ce début 2013.

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      • 5,480 vues
    • Nouveau poisson méditerranéen identifiéà Banyuls-sur-Mer

      Teaser Paragraph:

      Dans le cadre de ses travaux de recherche le pôle « Observatoire fonds marins » de l’IFREMER s'intéresse aux coraux profonds et aux débris végétaux terrestres qui jouent un rôle essentiel mais encore mal connu dans la dynamique des écosystèmes, riches en biodiversité.

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      • 8,024 vues
    • Coraux scléractiniaires et pH bas

      Sous titre: ActuBioRécif n°2 Teaser Paragraph:

      Seules structures d'origine biologique visibles depuis l’espace, les récifs coralliens constituent l’un des plus vastes des écosystèmes de notre planète. Souvent symbolisés par l’image d’une oasis dans le désert, ils abritent une biodiversité jamais égalée au niveau marin et ne sont supplantés, en nombre d’espèces (mais pas en genres), que par la forêt amazonienne.

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      • 6,749 vues
    • Interactions macro-algues et coraux scléractiniaires

      Sous titre: ActuBioRécif n°3 Teaser Paragraph:

      Forte production, biodiversité élevée, complexité des interactions biotiques et des réseaux trophiques sont parmi les principales caractéristiques des récifs coralliens. Cet ensemble non exhaustif fait très nettement ressortir leur grande importance écologique. Par ailleurs, ils sont également le support économique de nombreuses activités humaines telles que la pêche, le tourisme, l'aquariologie mais aussi la médecine et la pharmacologie.

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      • 12,837 vues
    • Habitats et mœurs reproductifs de Zebrasoma flavescens

      Sous titre: ActuBioRécif n°4 Teaser Paragraph:

      Les récifs coralliens sont les écosystèmes les plus riches de notre planète avec la forêt équatoriale. Ils abritent plus de 5 000 espèces de poissons...

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      • 11,717 vues
    • Automate Aquatronica ACQ110

      Teaser Paragraph:

      Ce petit tutoriel sur le paramétrage de l'Aquatronica ACQ110 de 1ère génération, n'a pour seul but que de vous présenter les possibilités que j'ai découvertes suite a l'installation d'une interface supplémentaire. Si vous même avez d'autres réglages n'hésitez pas a me les faire parvenir pour que je les rajoute.

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      • 9,155 vues
    • Réalisation d'une prise commandée par détection de niveau

      Teaser Paragraph:

      Nous avons tous vécu des des épisodes, plus ou moins dramatiques : un écumeur qui relargue son "jus" dans le bac, une cuve qui déborde etc. Autant d'évènements dont on se passerait bien et qui peuvent pourtant être évités avec un simple détecteur de niveau commandant l'arrêt d'une pompe.. ..

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      • 19,368 vues
    • Augmenter KH et calcium

      Teaser Paragraph:

      Comment augmenter KH et calcium grâce à de l'eau de mer sans sel (de cuisine) ! Le principe est extrêmement simple, et la mise en œuvre nécessite une balance ménagère, l'achat de quelques produits chimiques, et le temps nécessaire pour peser ces produits et les dissoudre dans des récipients de stockage ordinaires !

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      • 13,274 vues
    • Guide d'acquisition éco-responsable d'animaux marins

      Teaser Paragraph:

      Le commerce aquariophile propose une telle variété d'espèces qu'il est difficile, surtout pour les débutants, de faire un choix raisonné, qui prenne en compte tous les risques liés directement ou indirectement à leur acte d'achat. En effet, les espèces introduites dans les aquariums d'eau de mer sont soumises, au fil de leur vie, à une succession de traitements qu'ils ne vivent jamais au quotidien en milieu naturel.

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      • 12,325 vues
    • Hétérotrophie chez les coraux scléractiniaires

      Sous titre: ActuBioRécif n°1 Teaser Paragraph:

      L'écrasante majorité des coraux scléractiniaires maintenus en aquariums vivent en symbiose avec une micro-algue, la zooxanthelle. Le symbiote va fournir à son hôte jusqu'à 95% de ses photosynthates sous formes diverses : des sucres simples et complexes, des acides aminés (AA) ou des peptides.

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      • 11,516 vues
    • Rappels de photométrie et colorimétrie

      Sous titre: Approche fondamentale d'un éclairage à LED - Partie 1 Teaser Paragraph:

      De la théorie à la pratique, ces articles vous exposeront au fil de leur parution les bases scientifiques, techniques et pratiques avec tous les calculs nécessaires à la mise en œuvre d'un éclairage LED destiné aux hôtes vivant dans nos aquariums.

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    • Calcul de l’intensité des LED pour une CCT imposée

      Sous titre: Approche fondamentale d'un éclairage à LED - Partie 2 Teaser Paragraph:

      Le but de ce chapitre est de définir de manière théorique, les sources d’une lumière à LED capable de reproduire l’ensemble des caractéristiques lumineuses essentielles en milieu aquatique d’eau douce et marin.

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    • Plongée en Mer Rouge

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      C'est avec grand plaisir que nous retrouvons cette superbe vidéo que Bruno, alias Nonop, alias NonoPo4, nous a offerte à son retour d'un récent voyage en Égypte. Nous pensons sur Cap Récifal qu'il a su pleinement nous faire partager son émerveillement face à tant de découvertes "in situ" de ces animaux que nous maintenons dans nos bacs.

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    • Obligations légales du récifaliste particulier

      Sous titre: Récifal et législation - Partie 1 Teaser Paragraph:

      Nul n’est censé ignorer la loi ! Certes, mais quand ses textes d’application sont répartis dans plusieurs lois, conventions, règlements, decrets, arrêtés... qu’elle est formulée différemment selon le domaine d'activité, que les détails d’application varient selon les circonstances, que les agents chargés de son application ne répondent pas d’une même voix, il est bien difficile de connaitre ses devoirs de citoyen... et les espaces de liberté qui nous restent.

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    • Calcification des coraux scléractiniaires - Du polype aux molécules

      Sous titre: ActuBioRécif n°5 Teaser Paragraph:

      La biominéralisation est définie comme étant la production biologique de minéraux, et des processus conduisant à leur formation. La synthèse suivante a pour but de résumer les connaissances actuelles sur la calcification des coraux, avec une présentation des données considérées comme solides, mais aussi celles qui sont encore débattues au sein de la communauté scientifique.

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    • Cyanobactéries

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      Les cyanobactéries, organismes vivants, autrefois appelées cyanophycées car les premières espèces découvertes étaient bleues, forment un embranchement au même titre que les bactéries, dans le grand groupe des procaryotes (dépourvus de noyau). Elles constituent un groupe très hétérogène dans leurs caractéristiques morphologiques et génétiques. Leur aptitude à réaliser la photosynthèse et donc de tirer leur énergie à partir de la lumière (photoautotrophes), les différencie des bactéries strictes et les fait parfois injustement assimiler à des algues.

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    • Histoires de LED

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      Tout d'abord, il faut savoir que j'ai débuté tout seul dans mon coin sans forum ni conseil, à l'exception de ceux de mon magasin du coin où tout me semblait cher et compliqué.

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