Les nitrates présents dans le bac s'accumulent car très peu de processus les éliminent. A une dose supérieure à 50 mg/l (20mg/l pour les coraux) ils peuvent s'avérer dangereux, car si le milieu vient à manquer d'oxygène, le pouvoir oxydant diminue et les nitrates sont susceptibles de prendre le chemin inverse de leur cycle, c'est à dire "retour aux nitrites et ammoniaques" hautement toxique pour les êtres vivants du bac.
Le dénitrateur intervient dans la phase finale du cycle de l'azote. Les nitrates sont rarement entièrement assimilés par les plantes et autres végétaux ou le peu de bactéries anaérobies présentent dans le bac, ce qui fait que leur teneur augmente continuellement, donc, le moyen de les éliminer jusqu'à 0 mg/l reste le dénitrateur.
En récifal, le système d’épuration étant différent, le processus organisé par la méthode Berlinoise visant à transformer les nitrates en azote gazeux via les bactéries anaérobies hébergées dans les pierres vivantes n’est pas toujours suffisant, il y a alors un déséquilibre lorsque les bacs sont trop peuplés en poisson et que le processus d’épuration devient plus lent que la production de protéines engendrée par ces poissons, d’ou le recours au dénitrateur.
Le dénitrateur au souffre reste le plus utilisé en aquariophilie marine, il fonctionne en maintenant en vie et en entretenant des bactéries "anaérobie" (vivants sans oxygène). En les laissant dans un milieu privé d'oxygène, ces bactéries transforment les nitrates (NO3) en nitrites (NO2) puis protoxyde d'azote (NO), oxyde nitreux (N2O) et enfin azote gazeux (N) qui se dégage dans l'atmosphère. Tout ça dans la même foulée. Pour un bon fonctionnement, l'eau doit traverser le dénitrateur très lentement, sa sortie se fait au goutte à goutte. On utilise du souffre car les bactéries s'en nourrissent, ce qui évitent de leur apporter sucre ou alcool. Le dédit du dénitrateur peut aller jusqu'à éliminer 4 grammes de nitrates par jour. A la sortie du dénitrateur, comme le taux d'oxygène est à 0mg/l, le PH est acide, il convient donc de positionner le goutte à goutte dans le courant d'une pompe à eau, ou mieux, de se servir de cette eau acide sans nitrates et riche en sulfates pour l'alimentation du réacteur à calcaire.
Ne pas coupler un dénitrateur à une lampe UV, ni à un filtre oxygénant l'eau (genre filtre à ruissellement ou filtre gouttière), ni à un oxydateur, et bien évidement ne jamais traiter au cuivre ou au zinc. Un dénitrateur est aussi efficace quand il fonctionne bien que dangereux quand les bactéries meurent (pour des raisons ci-dessus par exemple). Si les bactéries meurent, au lieu de sortir une eau sans nitrates, il sortira une eau chargée en ammoniaques et nitrites, véritable bombe. Lors du démarrage du dénitrateur, il produit des nitrites pendant une période de deux jours à une semaine.
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