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Pratiquer une aquariophilie couronnée de succès commence par une bonne qualité de l’eau neuve. Compte tenu de l’augmentation alarmante du taux polluant de nos nappes phréatiques, il devient toujours plus difficile d’assurer une distribution d’eau potable exempte de nitrates ou de pesticides. L’utilisation de l’osmose inverse comme technique pour obtenir de l’eau pure s’est imposée ces dernières années. C’est une solution écologique (sans produits chimiques, sans utilisation d’énergie) et très performante.

Constituant fondamental de la matière et du milieu qui nous entoure, l'eau joue un rôle primordial dans la croissance et le développement des êtres vivants et tout particulièrement de ceux qui vivent dans le milieu aquatique. Son aptitude à dissoudre de très nombreuses substances fait que sa nature peut varier à l'extrême depuis l'eau de pluie jusqu'à l'eau de mer. Aussi est-il indispensable, avant d'entreprendre un élevage en milieu aquatique, de connaître les principales qualités physico-chimiques de l'eau dont on dispose. Parmi celles-ci, le degré de minéralisation, l'absence de pollution chimique ou bactériologique, sont essentiels. Si les conditions, au départ, sont acceptables et compatibles avec les exigences des espèces que l'on désire élever, il convient d'éviter leur altération. L'équilibre biologique d'un aquarium faisant intervenir d'innombrables facteurs, le contrôle régulier d'un certain nombre d'entre eux peut servir d'indicateur, aussi bien en eau douce qu'en eau de mer.

Poissons et plantes ont en effet des exigences plus ou moins spécifiques à l'égard de la teneur en sels minéraux, de l'acidité et de la charge en composés azotés d'une eau. Parmi la faune dulcicole, de nombreux Cichlidés par exemple, certains Characidés, la plupart des Cyprinidés et des Siluriformes (Poissons-Chats) sont relativement indifférents à ces facteurs, sous réserve qu'ils n'atteignent pas des extrêmes. Les Vivipares, les Tétraodons, certains Athérinidés et certains Cichlidés préfèrent les eaux dures et alcalines. D'autres, en particulier parmi les Characidés et Cyprinodontidés préfèrent les eaux douces et acides. La plupart des plantes et des espèces communes de poissons dulcicoles s'adaptent cependant à une eau douce à moyennement dure (de 5 à 20° de dureté) très légèrement acide de préférence et dont la charge en nitrates ne dépasse 100 mg/l. Une eau trop douce (dépourvue de calcaire et par conséquent de toutes réserve alcaline) ou trop dure (au-delà de 30° de dureté) est à éviter, sauf cas particuliers. La filtration de l'eau par osmose inverse permet d'obtenir une eau pure, débarrassé de tout contaminent ou élément toxique, ou subsiste quelques sels minéraux (< à 5% de l'eau brute) et les ions.

Des précautions spéciales à l'égard des composés ammoniacaux et des nitrites doivent être prises pendant les premières semaines de la mise en service d'un aquarium. Lorsque les colonies bactériennes sont en place, les composés intermédiaires toxiques (NH4+, N02-) n'apparaissent plus qu'à l'état de traces. Ces précautions doivent être particulièrement sévères en eau de mer. L'eau doit être renouvelée fréquemment par petites quantités pour éviter qu'elle ne se charge en nitrates et substances nocives de toute nature. Des changements d'eau brusques et importants sont toujours nuisibles pour les poissons et les plantes. En présence d'une forte évaporation et de faibles changements d'eau, la quantité évaporée doit être remplacée par de l'eau déminéralisée (non polluée) pour éviter une augmentation de la dureté (l'eau qui s'évapore est de l'eau distillée) ou de la salinité. L'eau "osmosée" est parfaite pour cette utilisation. Il faut se garder d'introduire trop de produits chimiques ou de substances synthétiques dans l'eau d'un aquarium. Un peuplement raisonnable et des renouvellements lents et réguliers sont les meilleurs garants de la bonne tenue et de la qualité d'un bassin.

Les qualités physico-chimiques de l'eau sont le résultat d'une étroite corrélation entre la minéralisation, son acidité et, bien entendu, les autres facteurs comme l'oxygénation, le peuplement, etc. Une dureté comprise entre 10 et 20° français, un pH entre 6 et 8,5 pour une eau continentale, constituent des valeurs moyennes favorables de ce point de vue, au bon fonctionnement d'un aquarium donné.

En eau de mer, une densité de 1020 à 1030 et un pH de 7,5 à 8,5 sont acceptables en moyenne. Les variations de pH enregistré sur une période de 24 heures (jusqu'à un point d'écart entre la valeur la plus basse et la plus élevée) sont normales. Pendant la journée en effet les plantes utilisent le C02 lors des phénomènes de photosynthèse ce qui diminue l'acidité liée à l'acide carbonique.

Pendant la nuit, au contraire, les plantes cessent de prélever du C02 alors qu'elles en rejettent un peu, comme les poissons qui continuent à respirer et à consommer de l'oxygène. Aussi l'acidité augmente-t-elle légèrement.

Une bonne aération, une bonne filtration et des renouvellements d'eau réguliers sont trois facteurs très importants qui conditionnent le bon fonctionnement de tout aquarium.

On appelle osmose le transfert d'un solvant à travers une membrane sous l'action d'une variation de concentration. Considérons un système à deux compartiments séparés par une membrane permsélective et contenant deux solutions de concentrations différentes le phénomène d'osmose va se traduire par un flux d'eau dirigé de la solution diluée vers la solution concentrée. Si l'on essaie d'empêcher ce flux d'eau en appliquant une pression sur la solution concentrée, la quantité d'eau transférée par osmose va diminuer. Il arrivera un moment ou la pression appliquée sera telle que le flux d'eau s'annulera. Si nous supposons que la solution diluée est de l'eau pure, cette pression d'équilibre est appelée pression osmotique.

Une augmentation de la pression au-delà de la pression osmotique va se traduire par un flux d'eau dirigé en sens inverse du flux osmotique, c'est à dire de la solution concentrée vers la solution diluée : c'est le phénomène d'osmose inverse.

L'osmose inverse utilise des membranes denses qui laissent passer le solvant (eau dans la plupart des cas) et arrêtent les sels et tous les éléments de taille plus importante.


Osmose.	Equilibre osmostique (pression égale à la pression osmoique).	Osmose inevrse (pression supérieure à la pressionosmotique)
M : membrane semi-perméable.	E : eau pure.	S : solution concentrée.

La pièce la plus chère et la plus importante d’un osmoseur est la membrane semi-perméable, d’une épaisseur de 0.2 µm (0.0002 mm). Il existe deux types de structure :

IONS	Triacetate de cellulose	Film composite
Sodium	90-95	92-98
Calcium	92-95	93-98
Magésium	94-97	93-98
Potasium	85-95	92-96
Fer	92-96	96-98
Manganèse	92-96	96-98
Aluminium	95-98	80-90
Cuivre	96-98	96-98
Nickel	96-98	96-98
Zing	96-98	96-98
Cadmium	95-97	93-97
Argent	90-95	93-96
Mercure	94-96	97-97
Chrome	94-96	94-96
Plomb	94-96	95-98
Chlorure	90-95	90-95
Nitrate	50-70	90-95
Silicate	80-90	92-95
Phosphates	95-97	95-97
Sulphate	96-98	96-98
Arsenic	90-95	90-98
Dureté Mg & Ca	90-95	93-97
Radioactivité	88-92	93-97
Silice	80-90	80-90
Polyphosphates	90-95	96-98
Bactéries	99+	99+

Faible	Moyen	Bon

A) La Pression : Elle augmente le débit d’eau de perméat passant à travers la membrane, sa limite inférieur se situant à 3 bars. Les adductions en eau potable ayant généralement entre 3 et 5 bars, aucune pompe de mise en pression n’est ici nécessaire.

B) La Température : Son augmentation provoque celle de la production d’eau osmosée. En plus de la pression de fonctionnement, la température de l’eau est facteur essentiel dans l’évaluation des performances d’un appareil à osmose inverse. L’eau de conduite est généralement à 10 °c. Attention ! La détérioration des membranes semi-perméable s’accélère à partir de 35 °c.

C) La Salinité ou Minéralisation : Pour de petites installations, l’utilisation d’une eau en dessous de 1000 mg NaCL/l est obligatoire car la pression osmotique est directement dépendante de la minéralisation. De l’eau saumâtre ou salée n’est recyclable qu’à l’aide d’une pompe haute pression (entre 50 et 100 bars) et d’une membrane spéciale.

Un grand nombre de revendeurs et d'installateurs dont les plus connus préconisent de façon très souvent empirique un coefficient de rendement de 10 à 15 %. Dans la plupart des cas ce coefficient de rendement est fixé par un restricteur non réglable. Or les différents paramètres intervenant dans le taux de conversion (c'est ainsi que l'on dénomme le rendement) d'une membrane peuvent varier dans de fortes proportions :

Ce qui signifie que le restricteur d'un système calculé pour une production à 5 bars et 25°C de température d'eau n'est absolument plus, valable à 3 bars et 15°C.

Si ce constat a peu d'importance pour les systèmes de faible débit ( c'est quand même l’aquariophile qui paie la facture d'eau ), un mauvais réglage peut s'avérer très coûteux sur les systèmes que nous utilisons.

En osmose inverse, le liquide circule le long du média filtrant ( la membrane ) et passe celle-ci par diffusion grâce à la pression. Les minéraux et éléments indésirables circulent dans cet espace et sont rejetés à l'égout à l'autre extrémité de la membrane. La membrane n'est pas éternelle et se colmate progressivement. La vitesse de colmatage est d'autant plus importante que le taux de conversion est élevé et que la vitesse de migration du liquide est faible, ce qui est le cas des systèmes basse pression.

Doit-on rechercher une longévité maximale ( 3 à 4 années ) de la membrane en se contentant d'un faible rendement, ou ne faut-il pas rechercher un rendement maximum et considérer la membrane comme un consommable.

Il est donc préférable de changer de membrane tous les 6 mois dès lors que le coût de l'eau rejetée dépasse le prix d'une membrane.

Rendement	m3 consommée	coût de l'eau ( 3 € / m3)	prix m3 osmosé (hors investissemnt)
10 %	240	728 €	30 €
20 %	144	346 €	18 €
33 %	72	218 €	9 €

On constate que passer de l0 à 20% de rendement fait économiser 304 € en 6 mois et 510 € si l'on passe à 33%. En conclusion, la rentabilité du système et le choix entre la longévité (donc rendement de 10 à 15%) se fera en fonction du coût de l'eau brute et du prix de la membrane.

Cette technique n'est pas valable dans tous les cas, notamment quand l'eau est très chargée.

Il est conseillé de changer les préfiltres avant 6 mois d'utilisation si l'autonomie du système n'est pas atteinte. La durée de vie moyenne de la membrane dans des conditions normales d'utilisation est de 3 à 5 ans. La durée de vie de votre membrane est directement liée aux éléments suivant :

Lors des premières utilisations de votre appareil il est conseillé de noter le temps nécessaire pour remplir un récipient dont vous connaissez la contenance. Cela vous permettra en répétant l’opération d'observer le moment où le rendement (à température sensiblement identique) à baissé de 25%, ce qui signale la nécessité de changer votre membrane.