Obtenir une eau de qualité aux paramètres idéaux pour ses poissons est le casse tête permanent de chaque aquariophile.
Déminéralisation de l'eau par Martial
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| INTRODUCTION |
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Obtenir une eau de qualité aux paramètres idéaux pour ses poissons est le casse tête permanent de chaque aquariophile. Et ceci plus particulièrement dans le cas de la maintenance de poissons amazoniens. En effet ceux ci demandent une eau douce à très douce.
L'eau du robinet de bon nombre de régions ne convient pas, elle est bien souvent trop dure. Il devient alors nécessaire de pouvoir se procurer une eau la plus pure et la plus douce possible. Pour cela il existe divers moyens :
*Acheter de l'eau osmosée, déminéralisée ou distillée revient vite cher dès que le volume d'eau à renouveler devient important (voir l'article de Nicolas sur le prix de revient d'un osmoseur). *Récolter de l'eau de pluie ou faire fondre de la neige est contraignant car elles ne sont pas présentes toute l'année. De plus cette eau est souvent souillée par la pollution atmosphérique. *Ensuite il est possible d'acquérir un osmoseur, bien plus rentable que d'acheter cette même eau chez votre revendeur aquariophile, il a tout de même le désagréable inconvénient de gaspiller l'eau. Pour un litre d'eau osmosée, quatre litres sont rejetés dans les égouts. Cela devient très gênant dès lors que vous avez une grosse quantité d'eau à traiter, je parle plus particulièrement des éleveurs amateurs ou professionnels, qui ont souvent plusieurs milliers de litres d'eau dans leurs bacs.
Il existe une autre solution qui est malheureusement peu connue, ce sont les résines échangeuses d'ions. Je vais essayer de vous expliquer comment fonctionnent ces résines, tout en vous expliquant leurs avantages mais également leurs inconvénients.
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Installation permettant de traiter et de conditionner l'eau nécessaire à des bacs d'élevage.
Les deux tubes de résines à gauche permettent de déminéraliser jusqu'à 2000 litres d'eau à 500µS/cm. |
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| PRINCIPE DE L'ECHANGE D'IONS |
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Lorsque vous faites circuler de l'eau au travers d'un lit de résine, les ions dissous sont alors remplacés par d'autres ions en quantité égale et de même charge électrique, positive pour les cations et négative pour les anions.
Vous allez me dire quel est l'intérêt de remplacer des ions par d'autres ions ?
L'idée est de pouvoir remplacer les cations (Ca+, Na+, etc &) par des ions hydronium (H+) et les anions (Cl-, NO3-,PO43- etc...) par des ions hydroxyde (OH-), ainsi ces deux ions obtenus se combinent pour former une molécule d'eau (H2O).
Ce système de traitement de l'eau n'est pas récent en effet ce phénomène à été découvert au XIXème siècle lors de la percolation d'eau salée sur de la terre végétale. Ce n'est que bien plus tard que les matériaux de synthèses ont permis une utilisation industrielle.
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| C'EST QUOI UNE RESINE |
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Une résine est en fait une bille de composés organiques polymérisés 'un diamètre de 0,5 mm à 2 mm. Elle sont en général de couleur ambre mais certaines sont colorées pour voir leur saturation, c'est généralement le cas des résines cationiques.
Les différents types de résines
1. Les résines cationiques
Il existe deux types, les cationiques fortes et les cationiques faibles, seules les premières nous intéressent et nous suffiront pour l'usage auquel nous les destinons.
Nous les utiliserons en cycle hydrogène (c'est le cycle que j'ai décrit jusqu'à maintenant). Il est possible de les utiliser en cycle sodium, c'est le cas de l'adoucisseur domestique mais dans ce cas les cations sont échangés contre des ions sodium ce qui ne résoud pas notre problème et ne permet pas un usage aquariophile, ceci dit les osmoseurs de grosse capacité possèdent un tel adoucisseur en amont ce qui les protégent de toute formation de calcaire sur la membrane.
Une fois saturée, c'est à dire une fois que leur capacité d'échange maximale est obtenue il faut les régénérer avec de l'acide chlorhydrique (HCl). C'est là le principal défaut des résines, la manipulation de ce genre de produit demande certaines précautions, l'utilisation de gants vinyl, de lunettes de protection est indispensable.
1. Les résines anioniques
Tout comme les résines cationiques il existe deux sortes de résines anioniques, des fortes et des faibles. Ici seules les fortes nous intéressent. Pour celles-ci, une fois saturées, il faut les régénérer avec de la soude caustique(NaOH). Il est également possible d'utiliser ces résines en cycle sodium pour "dénitrater" l'eau, en fait il s'agit de remplacer les anions dont les nitrates et nitrites par des ions chlorures. Une utilisation abusive peut créer un grave déséquilibre dans votre aquarium.
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| LEUR ENTRETIEN |
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Lorsque les résines ont échangé tous leurs ions H+ et OH-, il faut alors les régénérer sous peine de les voir rejeter les ions qu'elles ont capturés, elles ne rempliraient alors plus leur rôle.
Comment savoir que les résines sont saturées ?
Il y a plusieurs méthodes :
* La première est la méthode la plus théorique et ainsi elle ne doit vous servir qu'a titre informatif. Elle consiste à utiliser les caractéristiques données par le fabricant qui vous donne la capacité de traitement de vos résines.
Exemple : Vous achetez 5 litres de résines capable de retenir 5°F.m3.lr-1 (cela signifie que 1l de résine peut traiter 1000 litres d'eau à un Th de 5°F).
Votre eau à traiter possède un Th de 25°F, alors avec vos 5 litres de résines vous pourrez traiter 1000 litres de cette eau.
* Une variante de cette méthode est la méthode volumétrique, c'est à dire qu'après plusieurs utilisations vous avez déterminé le volume d'eau que peut traiter vos résines suivant la dûreté de l'eau de votre robinet. C'est certainement la méthode la plus utilisée même en milieu industriel, les mesures de conductivité ne servant alors que de garde fous dans le cas où une résine serait saturée avant l'heure pour une raison X ou Y (par exemple une mauvaise régénération).
* La méthode visuelle est valable si les résines que vous utilisez sont traitées pour changer de couleur en fonction de leur saturation. Je vous conseille tout de même de régénérer vos résines lorsqu'il reste encore 10% de résine non saturée.
* Et enfin la méthode la plus fiable, mais également la plus contraignante car elle nécessite un conductivimètre dédié. L'eau que vous traitez possède, en sortie des resines anionique, une conductivité très faible. Donc dès que vous observez une montée importante de celle-ci, il faut régénérer.
Comment régénerer ?
J'ai parlé un peu plus tôt dans cet article que l'on utilisait de l'acide chlorhydrique pour régénérer les résines cationiques et de la soude pour régénérer les résines anioniques. Ces produits peuvent être relativement dangereux par conséquent, il est de mon devoir de vous rappeler quelques consignes de sécurité inhérentes à leur utilisation.
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Pour toutes manipulations de produits corrosifs et dangereux, il faut porter des lunettes de protection, des gants résistants vinyl et éventuellement un masque. Je vous conseillerais également le port d’une blouse longue. |
C'est là le principal inconvénient de l'utilisation des résines. Mais le respect des consignes de sécurité et une grande attention permettent d'éviter tout type d'accident.
La préparation des réactifs
L'acide et la soude sont vendus en bidon en solution à 30% . Pour réaliser une régénération correcte il suffit théoriquement d'une solution à 5% pour chacun d'eux, je vous conseillerais tout de même de réaliser des préparations à 10% qui donnent de meilleurs résultats, et également de diluez ces produits avec de l'eau déminéralisée cela évite l'apport de substances qui nuiraient à une bonne régénération.
Une fois la régénération terminée et dans un soucis d'écologie, récupérer les réactifs et mélangez les afin de les neutraliser avant de les rejeter dans les égouts.
Le rinçage
Il est très important de rincer les résines avant de les utiliser afin d'éliminer des résidus d'acide et de soude. Tout d'abord il faut rincer les cationiques, la quantité d'eau à utiliser est d'environ 3 à 5% du volume d'eau que sont capables de traiter les résines (pour mon installation décrite plus loin j'utilise environ 100l). Une fois les cationiques rincées raccordez les anioniques pour les rincer à leur tour, le volume d'eau à passer est environ le même que celui pour les cationiques, mais cette fois il y a un paramètre qu'il est possible de suivre pour s'assurer que les résines sont bien rincées, c'est la conductivité, elle est très élevée en début de rinçage puis elle diminue jusqu'à ce que la conductivité d'utilisation soit moins de 10µS/cm.
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| BUDGET |
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Voici un petit comparatif entre l'utilisation d'un osmoseur et celle d'un déminéralisateur :
Prenons quelques données communes
* Prix du m3 d'eau : 1,50 Euros * Capacité nécessaire : 500 litres par semaine
* Cas de l'osmoseur
Le rendement d'un osmoseur est dans le meilleur des cas de 20% soit pour 1 litre d'eau osmosée 4 litres sont rejetes dans les égouts donc pour produire 500 litres, il faut 2500 litres d'eau brute. Soit pour une semaine 3.75 Euros et pour un mois 15 Euros.
* Cas d'un déminéralisateur
Prenons le cas d'un déminéralisateur pouvant produire 2000 litres entre chaque régénération. 2 litres d'acide et 2 litres de soude caustique seront nécessaire, un litre de soude ainsi qu'un litre d'acide coûte environ 1 Euros, soit 4 Euros pour 2000 litres d'eau déminéralisée.
2200 litres d'eau auront été consommées (2000 litres d'eau produite et 200 litres pour le rinçage) soit pour un mois 3,30 Euros et soit un total avec les régénérants de 7,30 Euros.
L'économie est indéniable. Je n'ai volontairement pas compté l'amortissement car le prix d'un déminéralisateur peu varier suivant les fournisseurs. Pour ma part mon installation m'ai revenue à 1,5 fois le prix d'un osmoseur 225l/jour moyen de gamme.
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| EN CONCLUSION |
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Les résines existes depuis longtemps et ont été supplantées par les osmoseurs., son entretien prend plus de temps que celui consacré à un osmoseur, de plus leur régénération nécessite l'utilisation de produits potentiellement dangereux. Cependant, si l'on prends toutes les mesures de sécurité nécessaire tout ce passe bien. La production d'eau est de plusieurs centaines de litres par heure et cette eau peu être utilisée dans la journée ce qui est très utile. Et enfin un point important, dés lors que votre consommation d'eau devient importante, les économies que vous réalisez alors sont vraiment importantes.
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