Par Fabrice POIRAUD-LAMBERT

 

Si l'utilisation d'un réacteur à calcium est devenue un classique, surtout depuis que des plans détaillés existent et que des kits économiques (500 FF complet) et rapides à monter (30') sont disponibles, le règlage de ce type d'appareil n'est pas toujours aussi simple que l'on pourrait le croire. Pour connaître les raisons qui poussent à l'utilisation de ce type de reacteur, reportez vous à l'article sur le VisioReacteur.

Avant tout, je souhaîte préciser que je considère qu'un réacteur à calcium bien conçu et bien utilisé permet, seul (ie sans un réacteur à calcaire couplé, ni ajouts de compléments chimiques), de maintenir Calcium, KH et pH dans un bac récifal d'à peu près n'importe quel volume en théorie (je n'ai évidemment pas testé sur 50 000 L ! :-), et en pratique jusqu'à 1500 L pour un VisioReacteur non modifié dans un bac très chargé en coraux constructeurs.

Cet article à pour objet d'expliquer comment on arrive à ce résultat et par là même de répondre à toutes les questions qui sont posées régulièrement à ce sujet. Bien entendu, ce que j'explique ici est le fruit de mon expérience personnel sur mes bacs (80 L, 600 L et 1200 L) et des résultats sur les bacs de nombreux amateurs qui ont suivi mes conseils. Cela fait maintenant depuis début 1997 que je ne maintiens mes bacs qu'avec cette seule méthode.

Je sais que parmi vous, certains ont tenté de maintenir leur bac avec ce seul réacteur, sans succès. Ce n'est pas incompatible avec le postulat précédent : l'utilisation fructueuse d'un reacteur à calcium passe par le respect de certaines rêgles spécifiques, et le temps de règlage est plus ou moins long selon que le bac est beaucoup ou peu chargé en consommateurs de calcium (coraux constructeurs à croissance rapide en particulier). Plus le bac sera grand, et plus le règlage sera fin.

Les règles incontournables qui font que cela marche :

• L'eau de chaux issue du réacteur doit complèter 100% de l'eau évaporée
• L'évaporation doit être au minimum de 1% du volume par jour (1 L par tranche de 100 L). Un bac couvert ne permettra donc pas une telle évaporation et l'utilisation d'un ventilateur en surface sera souvent la clé d'une évaporation suffisante. Cependant, comme le ventilateur refroidit aussi l'eau, il conviendra de maintenir la pièce ou le bac à la bonne température en chauffant l'hiver.
• Le réacteur doit être entièrement vidé, nettoyé et rechargé chaque semaine, sinon l'hydroxide de calcium finit par précipiter dans le réacteur (à cause des traces de CO2 présentes dans l'eau douce injectée dans le reacteur)
• La dose d'hydroxide de calcium doit être conséquente (ex : 4 cuillères à soupe chargées à fond, par semaine, pour un bac de 600 L). Il ne faut en effet jamais que le reacteur soit vide en fin de période, sinon cela signifie que le mélange cessera rapidement d'être sursaturé, et donc l'eau de chaux déversée aura probablement une teneur en calcium inférieure à celle du bac ! Souvenez vous que le taux de calcium dans une solution d'hydroxyde de calcium chute de 50% lorsque le pH de la solution passe de 12.4 à 12.2 (!!) ce qui arrive extrêmement vite ! A noter que pour de très grands bacs (>1500 L), la dose d'hydroxyde nécessaire pour maintenir à son optimal la solution dans le réacteur sera trop importante pour être mise dans le Visio Reacteur sans problème. En effet, au-delà de 5 cuillères à soupe bondées, la pompe de brassage interne peut avoir des difficultés à remuer l'hydroxyde, ce dernier colmatant le tuyau de sortie. Une solution consiste alors soit à mettre une pompe de brassage plus puissante, soit à faire en sorte que le tuyau de sortie de la pompe de brassage interne arrive plus loin du fond du réacteur que prévu d'origine, soit à utiliser un reacteur d'un plus grand diamètre.
• L'eau de chaux issue du reacteur doit être délivrée en petite quantité (disons 250 cc max) dans une zone très turbulente, afin d'éviter la consommation de tout le CO2 disponible et donc la précipitation de la solution. La décantation pourra être un bon endroit si le débit entre le bac et la décantation est élevé, ou si l'écumeur produit beaucoup de remous et/ou de bulles.
• L'hydroxide de calcium ne devra JAMAIS former un "paté" dans le fond du reacteur, car cela signifierait alors que l'eau de chaux issue du réacteur n'est jamais saturée. Un bon brassage intérieur du réacteur est donc fondamental
• Le brassage interne du réacteur, qui permet la sursaturation de la solution, est un facteur critique qu'il convient de règler finement : trop de brassage (ex : continu ou toutes les heures) permet d'avoir un mélange excellent pendant quelques jours, mais accélère considérablement le phénomène de précipitation interne en raison du CO2 apporté par l'eau douce. Au final, l'hydroxide sera complètement précipité depuis longtemps en fin de période, ce qui peut ne pas être bon... A vous de tester dans une zone entre 1 brassage de 15 minutes toutes les 12 H et 1 brassage de 15 minutes toutes les 2 heures. Brassez le moins possible en fonction de vos besoins pour ménager l'hydroxide. Vous verrez que plus vous avez besoin de calcium et plus vous devrez brasser souvent. Ce point est aussi lié au volume du bac et donc au volume d'eau évaporé dans un temps donné. Plus le bac est grand, plus vous évaporez, et donc plus le petit volume du reacteur doit être souvent saturé en calcium.
• Une fois votre réacteur nettoyé, une bonne méthode de chargement consiste à le remplir d'abord d'eau douce, plus d'y mettre aussi rapidement que possible l'hydroxide, et enfin de refermer de manière étanche aussi vite que possible. Secouez le réacteur pendant 30 secondes afin d'homogénéiser le mélange, et reconnectez le au bac et vérifiez que la pompe de brassage interne du reacteur fonctionne correctement. Vous pouvez alors verser un demi-litre d'eau douce dans la décantation afin de désactiver le déclenchement de l'osmolateur le temps que la solution dans le réacteur redevienne claire. Par ailleurs, pour ne pas à avoir à démonter les tuyaux du réacteur à chaque maintenance, maintenez la tête fixe, et faites seulement tourner le corps...
  
  

Le règlage d'un recteur (qu'il soit à calcium ou à calcaire !) ne pourra se faire correctement qu'en testant régulièrement (au moins chaque semaine) les résultats de chaque règlage (Calcium, KH). Un réacteur à calcium permet de maintenir un taux de calcium au niveau souhaité (et même de faire des overdoses de calcium !), et un KH entre 7 et 8. Sachez que la grande majorité des produits de test du KH sont pessimistes d'environ 2 °all : ils vous donneront 6 pour une valeur réelle de 8. Utilisez de préférence le test Calcium de chez Salifert, et le test KH de chez Merck (Aquamerck 14653 - voir chez Laboscope / Prolabo à Paris).

A noter que l'utilisation d'un pH mètre électronique se révèle utile, car la valeur du pH et son évolution dans le temps est généralement un bon critère pratique d'estimation du niveau du KH et du taux de calcium : Même si en théorie ces 3 paramètres ne sont pas tous liés, dans le cadres de l'utilisation de ce type de réacteur, on peut noter une forte corrélation à l'usage.

Pour règler votre réacteur :

Une fois que vous vous êtes assurés que vous respectez les règles ci-dessus, votre règlage devra tenir compte de la consommation de calcium par les animaux, ce qui est intimement lié à la population de coraux constructeurs du bac. Un bac peu ou moyennement peuplé aura facilement une overdose de calcium, qu'il conviendra de réduire en inversant les règles données ci-dessous. Dans le cas d'un grand bac fortement peuplé en consommateur de calcium, vous devrez adopter l'une ou l'ensemble des règles ci-dessous pour assurer vos paramètres.

Pour augmenter votre taux de calcium, votre KH et votre pH :

• Augmentez votre évaporation
• Brassez plus souvent le réacteur. Tester dans une zone entre 1 brassage de 15 minutes toutes les 12 H et 1 brassage de 15 minutes toutes les 2 heures. Ne brasser pas inutilement trop, car cela facilite la précipitation interne...
• Renouvellez votre hydroxide plus souvent (max tous les 7 jours) en fidant le réacteur
• Augmentez la dose d'hydroxide hebdomadaire (Entre 3 et 5 cuillères à souple bondées en fonction de l'évaporation). Rappelez vous que le reacteur ne doit jamais être vide en fin de semaine
  
  

Ce qu'il ne faut jamais faire :

• N'injectez jamais de lait de chaux (eau de chaux laiteuse à force d'être saturée en hydroxyde). Si la conception de certains réacteurs vous prémunit d'une telle injection, d'autres non. Injecter du lait de chaux entraîne une montée rapide du pH (pas forcément critique en soit, dans les faits), mais surtout une précipition potentiellement massive du calcium, de l'alcalinité, voire du magnésium lorsqu'il n'y a plus assez de calcium dans l'eau !
• N'injectez pas de grosses quantité d'eau de chaux
• N'injectez pas l'eau de chaux dans une zone calme du bac
• Ne remplissez pas votre réacteur avec une solution d'eau de chaux préparée dans un bidon par avance (pour aller plus vite et simplifier la manoeuvre !) : vous diminuez alors de beaucoup la qualité de votre eau de chaux en raison du CO2 atmosphèrique.
• Ne remplissez pas votre réacteur en hydroxyde sans le vider par avance des résidus de la charge précédente
• Ne mettez JAMAIS d'eau de mer dans votre réacteur : cela entraînerait le déclenchement de la réaction avec la chaux, réaction qui se finirait mal, faute de CO2 !
  
  

Les idées fausses :

• On entend souvent dire que comme l'eau de chaux à besoin de CO2 et qu'il y en a plus la nuit (en raison de l'arrêt de la consommation par la photosynthèse), il faut ne verser l'eau de chaux (ie déclencher l'osmolateur de son reacteur) que la nuit. C'est faux et souvent dangereux, car c'est ainsi que des amateurs déversent de fortes quantité d'eau de chaux (toute l'évaporation de la journée, ce qui peut être très conséquent en été) dès que les lampes s'éteignent. Or, si le versement n'est pas contrôlé et limité à un très faible débit, cet apport massif d'eau de chaux se transforme rapidement en une source de précipitation : le premier demi-litre d'eau de chaux réagit correctement mais prélève tout le CO2 disponible, et le reste de l'eau de chaux (parfois des litres) précipite immédiatement.
  
  Rappelons au passage des équations de réaction :
  
  

  Dissolution de l'hydroxyde de calcium dans l'eau :

  Ca(OH)2 [Hydroxyde de calcium] + H2O -> (Ca++) [ion calcium]+ 2OH- [ions hydroxyde] + H2O

   

  En présence de CO2, la réaction suivante enchaîne :

  (Ca++) + (2OH-) + CO2 -> (Ca++) + (CO3--) [ion carbonate]+ H2O [eau]

   

  Puis une autre réaction a lieu :

  (Ca++) + (CO3--) -> CaCO3 [carbonate de calcium]

   

  Si la réaction s'arrête là, faute de CO2, vous avez perdu du calcium en un composé insoluble dans l'eau. Par contre, si du CO2 est toujours disponible :

  CaCO3 + H2O + CO2 -> (Ca++) + 2HCO3- [ion bicarbonate]
  
  En conclusion : Si l'utilisation de l'eau de chaux uniquement la nuit peut permettre, dans de bonnes conditions, de maintenir un pH stable, en pratique il est souvent plus simple de déverser de petites quantités d'eau de chaux tout au long de la journée.
  
  

• On a pu lire ici ou là que l'eau de chaux est dangereuse en raison des "fortes variations" de pH qu'elle crée. En pratique, une variation de 0.4 pH en 24 heures ne pose aucun problème. Evitez tout de même de dépasser un pH de 8.6.

Malgré tous ces conseils, certains d'entre vous n'arriveront jamais à maintenir leurs paramètre avec un reacteur à calcium, pour diverses raisons liées à la taille du bac, au taux d'évaporation, aux conditions d'utilisation etc... Dans ce cas, l'association avec un réacteur à calcaire (sauf si l'utilisation seul de cet autre réacteur satisfaisait le besoin) serait d'une aide précieuse, bien que plus complexe à maintenir et mettre en oeuvre. En désespoir de cause, une pompe péristaltique distribuant lentement du Chlorure de calcium pourra vous aider.

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Témoignage - 17/01/01

Je tiens à vous remercier pour votre dernier article sur le réglage du visio réacteur à calcium. Suite à cet article j'ai complètement modifié mes injections d'eau de chaux : en effet auparavant, je compensais mon évaporation journalière uniquement la nuit sous forme de légères injections d'une minute commandées par un minuteur électonique avec pour corollaire un calcium moyen ( jamais plus de 390 mg/l ; ce qui est déjà correct! ) mais surtout un KH qui inévitablement chutait vers 4° si aucune solution tampon n'était ajoutée.( bac berlinois de 350 l peuplé de sps ) j'ai donc modifié mes ajouts d'eau de chaux qui désormais ont lieu toutes les 90 minutes pendant une minute ( toujours commandés par un minuteur électronique et non par un osmolateur qui empêcherait une compensation à 100% de l'eau évaporée par de l'eau de chaux.) Le brassage interne du réacteur à lieu toutes les 2 heures pendant 15 minutes.

les résultats sont quasi immédiats : le calcium a vu son taux augmenté à 490mg/l et le KH se stabilise vers 7° depuis 5 jours alors qu'il pouvait chuter de plusieurs degrés en une douzaine d'heure. je suis cependant conscient que ces modifications sont tout de même récentes et qu'en matière d'aquariophilie récifale tout équilibre se vérifie à long terme... Mais votre article a été perçu comme une vraie "bombe "et il va justement dans le sens de cet équilibre que tout amateur recherche. D'ailleurs, nombreux sont les passionés qui en parlent déjà....merci :)) . V.D.

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Christophe Grélard - cgrelard@hotmail.com - Février 2001

Objectif : réaliser à moindre coût un système de dosage de l'eau de chaux (Kalkwasser) pouvant être utilisé avec l'osmolateur de Mars et le Visio-réacteur à calcium.

Ayant déjà réalisé l'osmolateur Mars et en passe de réaliser le Visio-réacteur à calcium, j'ai recherché un moyen de doser en goutte à goutte mon eau de chaux sans pour autant investir dans une pompe doseuse (largement plus de 1.000 FF au minumum...). Je vous soumets donc le modeste fruit de ma réflexion en espérant qu'il puisse servir à d'autres passionnés :

La nature de la réaction entre l'eau de chaux et le gaz carbonique interdisant bien entendu tout emploi de pompe à air dans le système...

Nomenclature :
- 1 robinet goutteur Gardena réglable entre 0 et 20 l/h, (Castorama, jardinerie...)
- 1 robinet pour tuyau à air 5mm, (magasin d'aquariophilie)
- 1 raccord en T pour tuyau à air 5mm, (magasin d'aquariophilie) - 1 valve anti-retour (pour la sécurité), (magasin d'aquariophilie)
- 1 pompe à eau "type Conrad" (voir la réalisation de l'osmolateur Mars pour plus de détails),
- du tuyau à air 5mm, (magasin d'aquariophilie)
- 10 cm de Tuyau "Crystal" diamètre intérieur 5mm, utilisé pour raccorder la pompe au tuyau à air, (Castorama, BHV...)

Réglage : ouvrir le robinet à air au maximum pour que le goutteur Gardena reste opérationnel et que la pompe ne force pas tellement plus que si elle était employée sans goutteur.

Remarques : La pompe "Conrad" alimentée en 4,5v permet une remontée d'eau de 1,20m (dans mon cas). La notice d'emploi indique qu'un fonctionnement en continu de la pompe est possible en l'alimentant en 6v, donc à fortiori en 4,5v il n'y a pas de risque théorique à effectuer des osmolations longues ! ...

et voilà plus de 1000 francs d'économies réalisées (par rapport à l'achat d'une pompe doseuse) et peut-être même un gain de fiabilité...

Note de MARS : ralentir le débit de sortie n'est pas forcément utile, surtout si l'eau de chaux tombe dans une zone fortement brassée, et si la quantité totale injectée à chaque osmolation est faible (ex : 250 ml). Cependant, si vous n'avez pas de zone fortement brassée où déverser l'eau de chaux et si votre débit est trop rapide et la durée de l'osmolation trop longue, cette solution de By-pass simple pourra vous être utile. A voir de tester et de bien doser /

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