Dénitrateur - Aquarium récifal / aquarium marin / aquarium eau de mer

Comme son nom l’indique, le rôle du dénitrateur est de maintenir un niveau de nitrates acceptable dans un bac marin d’invertébrés, notamment pour les acropora particulièrement sensibles à cette forme de pollution. Un niveau de 40 à 50 mg/l devient dangereux pour les invertébrés en général et 10mg/l sont un maximum tolérable pour les acropora.

L’objectif du système mis en œuvre dans cet article est de maintenir un niveau proche de zéro même si les apports d’eau proviennent du réseau public et dont l’analyse décèle fréquemment un taux relativement important.

Le principe de la dénitratation repose sur une filtration très lente à travers un substrat chargé en bactéries anaérobies dénitrifiantes (Pseudomonas denitrificans, Bacillus pyocyanus ou le colibacille Escherichia coli). Ces bactéries ont l’avantageuse capacité d’oxyder les composés carbonés organiques contenus dans l’eau dans un milieu pauvre en oxygène en extrayant les ions nécessaires à cette oxydation des composés azotés :

2 NO3- ->> 2 NO2- ->> 2 NO ->> N2O ->> N2
nitrates ->> nitrites ->> peroxyde d’azote ->> oxyde nitreux ->> azote

On voit à travers cette décomposition chimique aboutissant à un dégagement gazeux d’azote, que les composés intermédiaires sont bien plus dangereux que les nitrates qu’on se propose d’éradiquer. C’est pourquoi il est nécessaire que le réacteur soit dimensionné suffisamment grand (10 à 15 litres pour un bac de 500 à 1000 litres) et que le débit d’eau soit suffisamment faible pour que la réaction puisse être menée à terme, c’est à dire au stade du dégagement d’azote.

D’autre part, une phase de peuplement par les bactéries du substrat sera respectée. Pendant cette période de démarrage, la réaction ne sera pas complète par manque de bactéries dénitrifiantes. Il sera nécessaire pendant cette période (2 à 3 semaines) d’évacuer toute l’eau filtrée par le dénitrateur et de prévoir des compléments d’eau salée dans le bac pour maintenir le niveau d’eau.

La construction du dénitrateur est très simple. Un tube PVC de diamètre 100mm de longueur 1m à 1m50 (contenance environ 15 à 20 litres) bouché aux deux extrémités sera posé verticalement ou fixé à un support :

- le bas sera bouché par un bouchon vissable étanche (trappe de visite des écoulements sanitaires),
- le haut peut être fermé par une plaque ronde de plexiglas collée sur le tube ou un bouchon identique au pied du réacteur.

Un tube plongeur rigide Æ16mm sera collé dans le tube de 100mm pour amener l’eau au fond du réacteur. Un tube souple prolongera celui-ci jusqu’au bac pour y puiser l’eau à filtrer.

La sortie d’eau sera assurée par un tuyau à air souple muni d’un robinet de réglage de débit. Ce tuyau sera enfilé sur un morceau de tube rigide correspondant qui traversera en son sommet la paroi du réacteur. Ce tuyau aboutira dans le bac de décantation.
Un deuxième tube à air court sera prévu en tête du réacteur pour l’alimentation des bactéries. Ce 2° tube devra aboutir dans le tube plongeur d’arrivée d’eau. Son extrémité extérieure sera muni d’un tuyau souple pincé ou bouché au bout. Le réacteur sera rempli d’un substrat fin (sable, ou autre substrat fin).

Le débit d’eau sera assuré par une pompe péristaltique ou plus simplement par différence de niveaux d’eau entre le puisage et le refoulement dans la décantation (10cm de différence de niveaux sont suffisants). Le réglage par le robinet assurera un débit d’une goutte par seconde, ce qui correspond environ à 8 litres par jour.

Pendant la période de démarrage (ou de redémarrage), on fournira quotidiennement 10 à 20g de glucose dilué dans de l’eau de mer par le 2° tuyau d’air prévu à cet effet à l’aide d’une seringue sans aiguille enfilée sur ce tuyau. L’eau évacuée sera analysée quotidiennement pour vérifier l’apparition de nitrites au bout de quelques jours, puis la disparition des nitrites et des nitrates dans l’eau produite. C’est à ce stade seulement que l’eau refoulée pourra être réintroduite dans le bac.

Ce système a été testé dans un bac de 450 litres d’invertébrés et de poissons dont le niveau de nitrates était de 10 à 15mg/l. Les changements d’eau hebdomadaires de 50 litres par une eau exempte de nitrates réduisaient la montée des nitrates mais ne la stabilisait pas.
Il était donc nécessaire d’augmenter une fois par mois la masse d’eau remplacée pour stabiliser ce niveau.
La mise en œuvre du dénitrateur a permis d’obtenir un taux de nitrates non mesurable par les tests aquariophiles classiques au bout de 2 à 3 mois d’utilisation.