L'écumeur utilise d'innombrables bulles d'air comme surface d'interaction. A mesure que les bulles montent dans la chambre d'injection, elles absorbent les déchets organiques, afin de les éliminer. Mais comment s'opère cette élimination ? Les bulles d'air sont des interfaces entre deux corps, l'air et l'eau. Et par des phénomènes d’attraction de nombreuses substances organiques, dont les protéines, sont attirées et collées sur les bulles… Ensuite l’écumeur concentre ces bulles au fur et à mesure de leur remontée vers la coupelle de récupération. Dans la chambre de réaction les bulles interagissent et forment de l'écume.
L'écume se forme lorsque les bulles sont proches et que l'eau prisonnière entre elles a la possibilité de s'échapper. Cette écume, qui contient encore un peu d'eau et de substances organiques, peut alors être récupérée et éliminée, tandis que l’eau épurée regagne l’aquarium ou la cuve de décantation.
Différents types d’écumeurs :
Sous le principe simple de l’écumeur, se cache une multitude de systèmes avec chacun ses avantages et ses inconvénients. Mais 3 règles de base sont à retenir.
1/ Dans un écumeur, le but est d'obtenir la plus grande surface air/eau. Plus les bulles sont fines et nombreuses plus l'interface air/eau est importante
2/ Il faut donner le temps aux substances organiques d’atteindre l'interface air/eau (temps de contact)
3/ Une fois que les bulles sont chargées en matières organiques, il faut les extraire du système. Ceci se fait en laissant l'écume se former. En s'élevant, la mousse force l'eau à s'écouler par gravité. Tant que les bulles n'éclatent pas les composés organiques restent piégés. L'assèchement de l'écume est la phase critique pour beaucoup d’écumeur.
L’écumeur à contre-courant :
C’est une colonne d’eau ou l’on injecte de l’eau venant du bac, dans sa partie supérieure. Cette eau est rejetée au niveau de la base inférieure de la colonne. Sur les modèles les plus performants l’eau est injectée de façon tangentielle, ce qui permet d’augmenter le temps de contact. Il est alimenté en air soit par diffuseur ou par venturi et par dispergateur.
Par diffuseur, c’est le plus simple et cela produit une bonne qualité de bulles. Par contre cela nécessite un entretien régulier (changement des diffuseurs), et un réajustement fréquents du niveau du débit d’air.
Par venturi, l’eau est envoyée sous pression Par une pompe à l’entrée d’un venturi. Le mélange air-eau qui alimente la chambre de réaction est bien homogène avec des bulles fines et régulières. Par contre la pression de la pompe doit être élevée afin de permettre la formation de fines bulles.
Par dispergateur. C’est une pompe à cavitation contrôlée, qui produit un mélange air-eau d’une très grande finesse. Ce mélange est ensuite dirigé sur un répartiteur en forme de pomme d’arrosoir, afin de disperser cette écume dans toute la colonne à contre-courant. Ce système est utilisé sur les écumeurs ATK, RATZ, DELTEC.
L’écumeur à injection :
C’est un écumeur compact, où la pompe de mise en pression est directement accolée à un cylindre de réaction. Le mélange air-eau est obtenu grâce à un venturi. Dans ce cylindre de réaction, la rotation du mélange air-eau provoque une séparation grâce à la force centripète : L’écume remonte dans un deuxième cylindre plus petit en diamètre et rejoint le godet de récupération.
L’écumeur par contact :
C’est un écumeur à injection en circuit fermé. L’eau à traiter ne passe plus directement dans le cylindre de réaction, mais communique au travers des fentes (interface de contact) où les substances à écumer ce glissent. Lors de la mise en route de l’écumeur, l’eau se purifie dans le cylindre de réaction, puis par attraction les substances organiques traverse l’interface de contact. Les performances sont moins bonnes que sur un écumeur à contre-courant car l’eau ne passe pas directement dans l’appareil. Ce système à l’avantage de préserver le plancton et les autres animalcules. C’est un système exclusif TUNZE. Par contre en récifal, il ne faut pas hésiter à surdimensionner ce type d’écumeur par rapport aux préconisations constructeurs.
L’écumeur à injection d’air inversée (Downdraft skimmer) :
Ce principe peu connu en Europe (origine américaine), consiste à envoyer à l’aide d’une pompe très puissante de l’eau sous pression dans un tube de faible diamètre comprenant des bio-balles. L’aspiration d’air se fait de manière classique en haut du tube. La pression provoque une émulsion air-eau qui forme l’écume au contact des bio-balles. Le tout est envoyé vers une chambre de séparation, qui redirige à l’aide d’une plaque incurvée l’écume vers un tube de fort diamètre, comprenant dans sa partie supérieure un godet de récupération. Cet appareil semble permettre une très bonne optimisation des échanges gazeux. Son taux d’oxygène dissous est constamment à saturation, ce qui permet de maintenir un PH plus élevé. Ce système est utilisé sur l’écumeur Gemini 800 d’ETS.
L’écumeur avec aspiration forcée d’air (Aspirating impeller skimmer) :
C’est une déviation du procédé venturi. Ils sont plutôt efficaces et comme les écumeurs à diffuseur ne retirent pas autant de plancton que les venturi ou l’injection d’air inversée. le mélange air-eau est obtenu grâce à une roue spécifique à aiguille qui coupe l’air en de très fines bulles semblables à celles que l’on trouve dans les écumeurs à diffuseur. Le Turboflotor 1000 d’AQUAMEDIC utilise ce système. C’est efficace, peu cher et silencieux.
Les auxiliaires de l’écumage :
L’eau de chaux permet non seulement d’entretenir le taux de calcium et le tampon, mais aussi d’optimiser l’écumage.
L’ozone, très instable permet aussi d’augmenter les performances d’un écumeur, mais au prix de pas mal de danger, surtout en bac récifal. En effet l’ozone peut transformer certains éléments vitaux et les rendre inassimilables pour les invertébrés. De plus le pouvoir oxydant de l’ozone peut entrer en concurrence avec les capacités bio dégradantes du bac, et cela peut finir par une suspension biologique du bac à l’ozone.
Récapitulatif :
Les écumeurs à injection d’air inversée sont très efficace mais coûteux. Il retire de l’eau de grandes proportions d’oligo-éléments et de plancton, de ce fait les additifs se feront en plus grande quantité qu’avec d’autres écumeurs. Ces écumeurs sont réservés au bac du type Berlinois, dépourvu d’organismes filtreurs.
Les écumeurs à base de venturi rivalisent en efficacité avec les écumeurs à injection d’air inversée, et peuvent même les dépasser, mais avec un encombrement plus important. Ils retirent moins de plancton, mais pas mal de particules et de diatomées. Ils coûtent aussi cher à l’achat, mais sont plus polyvalents.
Les écumeurs à diffuseur enlèvent très peu de plancton, de grosses quantités de particules et de diatomées et très peu d’oligo-éléments, contrairement au deux types précédents. En efficacité et en prix, ils rivalisent avec les autres. Mais ils nécessitent un entretien plus pointu et régulier. En raison de leur hauteur ils ne sont pas très évident à intégrer dans une installation.
Les écumeurs à aspiration d’air retirent très peu d’oligo-éléments, de diatomée et de plancton comparé aux autres. C’est un écumeur relativement peu cher à l’achat, et d’une bonne efficacité. Idéal sur des bacs très variés (coraux mous et durs), avec des organismes filtreurs.
J’espère que cela vous permettra de vous faire une bonne idée sur les divers types d’écumeurs et éventuellement de vous guider pour un futur achat.
Article soumis par Gevernier
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