Filtration biologique
La filtration biologique est un traitement de l’eau fondé sur l’activité de microorganismes, le plus souvent organisés en biofilm sur un support. En aquaculture recirculée et en aquariologie, sa fonction principale est généralement la nitrification : l’ammonium est oxydé en nitrite, puis le nitrite en nitrate. Elle transforme des substances dissoutes sans remplacer la séparation des particules.
Fonctionnement du biofiltre
Le support offre une surface au biofilm et l’écoulement lui apporte oxygène et substrats. Les filtres ruisselants, lits fixes, lits de billes et lits mobiles diffèrent par leur surface spécifique, leur aération, leur rétention de solides et leur mode de nettoyage. Les microorganismes nitrifiants croissent lentement ; la capacité utile se développe progressivement après la mise en eau ou après une perte importante de biomasse.
La nitrification consomme de l’oxygène et de l’alcalinité et tend à acidifier l’eau. Sa vitesse dépend notamment de la température, du pH, de la salinité, de l’oxygène dissous, de la surface colonisée, du débit et de la charge azotée issue des animaux et de l’aliment. Une accumulation de matières organiques peut concurrencer les nitrifiants pour l’oxygène ou colmater le support.
Capacité et surveillance
Un biofiltre n’élimine pas instantanément toute charge reçue. Une hausse brutale de ration, l’introduction de nombreux poissons, une baisse de débit, un lavage excessif ou l’exposition à un désinfectant peuvent dépasser ou réduire sa capacité. L’azote ammoniacal total, le nitrite, le nitrate, l’oxygène, le pH et l’alcalinité décrivent mieux son fonctionnement qu’un simple aspect visuel. La toxicité de la fraction ammoniac non ionisée varie fortement avec le pH et la température.
Le nitrate produit reste dans le circuit tant qu’il n’est pas exporté par renouvellement d’eau, assimilation ou dénitrification. La filtration biologique convertit donc une forme azotée rapidement dangereuse en une forme généralement mieux tolérée, mais elle ne supprime pas à elle seule l’azote du système.
Entretien
Le prétraitement mécanique limite l’arrivée de solides. Le nettoyage conserve un écoulement suffisant sans décaper toute la biomasse active ; sa fréquence dépend du type de filtre. Une dérivation, une redondance ou une surveillance continue sécurise les installations fortement chargées. Après une interruption, la reprise s’évalue sur les concentrations mesurées plutôt que sur un délai fixe.
