Utilisation de l’ozone

1
7574

Avant de débuter l’article, une petite mise en garde, l’ozone n’est pas destiné à être utilisé par un débutant. C’est un outil avancé pour répondre à des problématiques précises. Les systèmes de filtration d’aquarium se sont grandement améliorés au cours des dix dernières années et le désir d’obtenir la meilleure qualité de l’eau encourage les aquariophiles d’aujourd’hui à utiliser des mécanismes très techniques : des filtres biologiques, de grands écumeurs, U.V. stérilisateurs et plus. Cependant, même avec la qualité de la filtration d’aquarium d’aujourd’hui, il y a quelques composants organiques dissous et fins qui ont tendance à s’accumuler dans un aquarium que les systèmes de filtration ordinaires ne parviennent pas à enlever. L’ozone est une technique controversée en récifal pour stériliser l’eau, un peu comme l’utilisation de l’UV que j’ai déjà traité.

Définition de l’ozone:

L’ozone est une molécule très instable qui se forme lorsqu’une molécule d’oxygène (O2) se lie à un troisième atome d’oxygène. En raison du troisième atome faiblement lié, l’ozone présente un potentiel oxydant beaucoup plus grand que l’oxygène. L’ozone réagit avec des molécules organiques sur des liaisons carbone insaturées, qui se décomposent rapidement dans l’eau pour former des composants carbonyle et du peroxyde d’hydrogène. Ce gaz a une odeur plus que reconnaissable (semblable à celle de l’eau de javel).

L’ozone a plusieurs utilisations

  • Germicide
  • Participe au cycle de l’azote
  • Rend l’eau plus limpide
  • Augmente l’efficacité de l’écumeur
  • Améliore la filtration des micro éléments (1-100 microns) en les agglomérant à des particules de plus grande dimension qui peuvent être éliminées par l’écumeur ou le charbon actif.
  • Retrait de composés organiques dissous complexes. L’ozone les oxyde et les casse en composés organiques simples qui sont alors disponibles pour la dégradation par des bactéries hétérotrophes.
  • Réduction des niveaux d’ammoniac nocif (NH3-) et de nitrite (NO2-) en les oxydant en nitrate (NO3-).
  • Précipitation de métaux, tels que l’aluminium, cuivre, …
  • Contrôle des algues
  • Destruction de composants inorganiques nocifs, tels que les sulfures
  • Dégradation des pesticides et des détergents
  • Désinfections bactériennes et virale à une concentration de 0,4 mg / L et un temps de contact de 4 minutes il permet de détruire toutes les bactéries et inactiver 99% des virus.

Mais il a aussi des défauts

  • Mortel à haute dose
  • Toxique dans la pièce en particulier pour les enfants.
  • Il dégrade le caoutchouc ce qui peut faire vieillir prématurément un écumeur.
  • Son odeur est désagréable

Comment on produit l’ozone ?

generateur d'ozone neo3plus
generateur d’ozone neo3plus

Pour produite de l’ozone il faut un générateur à effet corona. L’ozone est produit par le procédé de décharge à froid (décharge corona) qui utilise un champ électrique élevé. L’appareil de décharge est constitué de deux plaques de métal séparées par une couche d’air et un isolant électrique de constante diélectrique élevée. Une différence de potentiel est appliquée entre les deux plaques, ce qui entraîne la dissociation des molécules d’oxygène de la couche d’air et leur recombinaison en ozone. Le gaz d’alimentation doit être sec et exempt d’impuretés. Si un gaz d’alimentation d’air ou d’oxygène de faible pureté contient de l’humidité, il se forme de l’acide nitrique qui décompose rapidement l’ozone produit et est également très corrosif.

Utilisation

L’ozone s’utilise avec parcimonie. Trop serait délétère et s’il n’y en a pas assez, on perd en efficacité. Je déconseille à un débutant de se lancer dans cette méthode car elle est délicate. On va s’attarder sur cette méthode pour 2 raisons principalement.

  • La purification de l’eau pour éliminer d’éventuels éléments pathogènes
  • L’amélioration des performances de l’écumage.

Purifier l’eau

La stérilisation par ozonisation utilise le fort pouvoir germicide de l’ozone. C’est comparable à un tube UV mais les volumes traités sont plus importants en général. Cette méthode est rarement voir exceptionnellement utilisée dans un aquarium récifal. Un des cas d’emploi consiste à lutter contre des attaques bactériennes à l’encontre des coraux.

Exemple avec la gelée brune

L’ozone va traiter toute l’eau et partout dans le bac en augmentant le pouvoir oxydant de l’eau du coup le corail va baigner dans de l’eau chargée en O3 ce qui va faire tomber la gelée brune.

Booster l’écumeur

L’amélioration de l’écumage est une utilisation possible. Pour rappel, l’écumeur fonctionne en mélangeant de l’air (l’air contient un ensemble de gaz) avec de l’eau. L’ozone, qui a un pouvoir oxydant très fort, va entamer la dégradation des déchets organiques partout dans le bac. L’écumeur va donc avoir moins de particules en suspension à extraire de l’eau. L’effet tensioactif se faisant moins ressentir, il y aura moins de mousse dans la chambre réactionnelle de l’écumeur.

L’ozone va donc palier à plusieurs choses :

  • Capacité d’épuration insuffisante
  • Accumulations organiques
  • Sur-nourrissage
  • Surpopulation
  • Ecumeur sous dimensionné (par exemple manque de place)

Les effets secondaires (positifs) :

  • L’eau sera plus limpide
  • En présence d’ozone, les nitrites se transforment en nitrates
  • L’ozone peut également oxyder l’ammoniac
  • Meilleur rendement de l’écumeur
  • Meilleure efficacité de l’éclairage (normal avec une eau plus limpide)

Effets négatifs:

A trop forte dose ou en utilisation prolongée, les bactéries du cycle de l’azote présentes dans nos bacs, finissent par être impactées et peuvent mourir rapidement. Le cycle est alors rompu et une augmentation des agents toxiques peut survenir. Il est donc très important de toujours coupler un générateur O3 à un contrôleur ! En mode boost d’écumeur, on injectera toujours moins d’ozone qu’en mode purification et lutte contre les bactéries. Comme l’ozone permet de lutter contre des bactéries,  il va aussi affecter les bactéries bénéfiques. Celles-ci seront détruites lors de leur passage dans l’écumeur.  Il faudra donc stopper le générateur au moment des ajouts de bactéries. La flore bactérienne ‘benthique’ de l’aquarium ne devrait elle pas être affectée.

Mise en garde

A forte concentration dans l’air (dans une pièce fermée par exemple), l’ozone peut provoquer des irritations des muqueuse respiratoires ainsi que les yeux. Il est donc essentiel d’aérer la pièce régulièrement et de placer une couche épaisse de charbon actif sur toute la surface du capot de l’écumeur afin que celui-ci neutralise l’excès de O3 émis par l’écumeur.

Comment piloter l’injection d’ozone ?

RedOx

Dans le cas d’un pilotage grâce a un contrôleur RedOx on peut monter jusqu’à 400 mV maximum dans le bac, mais surtout de façon très progressive (de 20 en 20)

Quantité stable

Il est possible de produire de façon stable de l’ozone avec un contrôleur. Il vous faut pour cela respecter un dosage.

Les valeurs d’ozone recommandées sont de 10mg/H par tranche de 100 litres pour les aquariums d’eau de mer et 5mg/H pour les aquariums en eau douce.

Source : Neo3plus Cette valeur à 10 mg/h est intéressante en mode purification, en mode boost d’écumeur je suis partisan de 5 mg/h.

Non pilotée

Je déconseille cette solution, même si elle existe. On sait qu’un générateur peut faire une quantité X d’ozone et avec un programmateur on envoie de façon approximative. Le risque étant de surdoser. En cas de gros problème et de nécessité d’action directe et immédiate, c’est envisageable.

Mise en oeuvre

Sécurité

Une chaussette de charbon actif ne coûte pas cher et c’est le premier réflexe à avoir. Placez cette chaussette sur les sorties d’air du godet d’écumeur.

L’air aspiré

filtre dessicant
filtre dessicant

Pour pérenniser le générateur d’ozone corona, il faut un ait très sec. L’utilisation d’un filtre à air avec une résine absorbant l’humidité est plus que recommandé. Cela évitera la création de gaz nitrique corrosif. Inconvenant étant que 100 % de l’air aspiré par l’écumeur passe dans la cartouche et donc elle se sature rapidement. J’ai donc réfléchit un peu (si vous avez d’autres astuces faites signe pour partager.) et via un T comme vu chez Tom, je n’envoie de l’air dans la cartouche de déshumidification que quand le générateur d’ozone fonctionne. https://youtu.be/DAaU9LapaV0

Maintenance

Le générateur corona peut s’oxyder. Une fois oxydé, il ne sera plus efficace. Surveillez vos appareils et en cas d’oxydation selon les modèles, on peut remplacer certaines pièces.

Chimie dans nos bacs

Réactions avec les métaux

En présence d’humidité, l’ozone oxyde tous les métaux à l’exception de l’or, du platine et de l’iridium. Ci-dessous, l’oxydation du cuivre par exemple : 2 Cu+ + 2 H3O+ + O3 → 2 Cu2+ + 3 H2O + O2

Réactions avec les métaux alcalins

L’ozone réagit avec les métaux alcalins et métaux alcalino-terreux pour former des ozonides (M + O3 → MO3), instables et réagissant avec l’eau pour former du dioxygène. Cette succession de réactions chimiques explique pour la plus grande part le caractère de polluant qui est attribué à l’ozone quand celui-ci est présent dans l’atmosphère près du sol.

Réactions avec des composés azotés

L’ozone oxyde le monoxyde d’azote (NO) en dioxyde d’azote (NO2) : NO + O3 → NO2 + O2 Le dioxyde d’azote (NO2) peut à son tour être oxydé en nitrate (NO3) : NO2 + O3 → NO3 + O2 L’ozone peut oxyder l’ammoniac (NH3) en nitrate d’ammonium (NH4NO3) : 2 NH3 + 4 O3 → NH4NO3 + 4 O2 + H2O

Réactions avec des composés carbonés

L’ozone réagit avec le carbone pour former du dioxyde de carbone : C + 2 O3 → CO2 + 2 O2

Réactions avec les composés soufrés

L’ozone oxyde les sulfures (S2-) en sulfates (SO42-). Exemple avec le sulfure de plomb(II) : PbS + 4 O3 → PbSO4 + 4 O2 L’acide sulfurique (H2SO4) peut être produit avec de l’ozone, de l’eau et du soufre ou du dioxyde de soufre : S + H2O + O3 → H2SO4 ou 3 SO2 + 3 H2O + O3 → 3 H2SO4 En phase gazeuse, l’ozone réagit avec le sulfure d’hydrogène pour former du dioxyde de soufre : H2S + O3 → SO2 + H2O En solution aqueuse, deux réactions simultanées se produisent. La première produit du soufre, la deuxième produit de l’acide sulfurique : H2S + O3 → S + O2 + H2O et 3 H2S + 4 O3 → 3 H2SO4

Sources

http://kb.marinedepot.com/article.aspx?id=10541 http://nanozine.blogspot.fr/2008/10/utiliser-lozone.html https://fr.wikipedia.org/wiki/Ozone

Acheter 

Le gel de silice peut s’acheter moins cher ici : https://gel-de-silice.com/boutique/gel-de-silice-pour-generateur-d-ozone-silicagel-pour-ozonisateur/