Truites aquaponiques

La vie en boucles

Airlift pour nettoyer et oxygéner l’eau

Les truites élevées en aquaponie sont très exigeantes sur la qualité de l’eau des bassins. Un airlift peut, à moindre coût de construction et de fonctionnement, améliorer le taux d’oxygène  et la turbidité.

Construire un airlift pour faciliter l’élevage des truites

Un airlift est un tuyau plongé verticalement dans l’eau dans lequel on injecte de l’air à la base avec une pompe à air. Les bulles d’air créent une différence de densité qui entraîne un flux d’eau à travers le tuyau. On peut obtenir des débits très importants avec une faible dépense en énergie sans relevage d’eau (en surface). Ce flux d’eau et d’air a trois  avantages :

  • il augmente l’interface eau-air par agitation de la surface du bassin  et par la surface des bulles.
  • Il favorise le brassage de l’eau entre le fond et la surface, ramenant ainsi en surface une eau moins oxygénée.
  • Il favorise l’évacuation des sédiments remis en suspension.

Construire un airlift pas à pas

Matrice de repérage des trous à percer sur le tube

Matrice de repérage des trous à percer sur le tube

Préparer une matrice pour le perçage des trous de sortie d’air.

Les  deux airlifts installés dans les bassins sont construits sur le même modèle avec des tuyaux en PVC de 62 mm pour le corps et de 80 pour la chambre de pression. La pompe à air est une Haila ACO-318 de 32 watt avec un débit d’air de 60 litres par minute à une pression  maximale  de 0.02Mpa.  Le tuyau d’amenée d’air est un tuyau PVC de 12 mm intérieur pour diminuer les pertes en charges. Avec un basin de 75 cm de profondeur et 3 m de tuyau , le débit d’air de la pompe est évalué à 2500 l/h, soit un débit de l’airlift de 2.5 m3 d’eau/h.

Le prix de revient de chaque airlift est voisin de 45 € pièce. Le coût de fonctionnement annuel à raison d’un quart d’heure par heure est de 70 kilowatts heure x 0.15 €= 10.5 € par an pour un airlift (21 € pour l’installation).

installer la bande de papier pour le perçage du tube

Couper un tube dont la longueur est égale à la profondeur du bassin et installer la bande de papier pour le perçage.

Un clou très fin peut servir de mèche pour le perçage du tube

Percer fin (1 mm ). Un clou très fin peut servir de mèche.

 

Détail des trous après perçage

Le résultat du perçage

 

Le second tuyau pour construire la chambre de compression

Le second tuyau pour construire la chambre de compression

 

Les tuyaux emboités pour constituer la chambre de compression

Les tuyaux emboités. Il faut maintenant obturer hermétiquement de part et d’autres de la zones trouée pour créer la chambre de compression dans laquelle arrivera l’air propulsé par la pompe.

 

Des portions de tuyaux pour diminuer le diamètre d'un tuyau

Des portions de tuyaux pour obturer.

hambre de compression de l'airlift terminée avant installation du tube.

Chambre terminée avant installation du tube.

 

Chambre de compression de l'airlift terminée.

Chambre de compression terminée.

Trou dans l'airlift pour injecter l'air venant de la pompe.

Trou pour injecter l’air venant de la pompe.

 

Arrivée d'air installée sur l'airlift

Arrivée d’air installée sur l’airlift.

 

Airlift terminé vu de l'intérieur avec trois pieds en liège pour ne pas déchirer la bâche et permettre à l'eau de s'engouffrer dans le tube

Airlift terminé, vu de l’intérieur. Trois pieds en liège pour ne pas déchirer la bâche et permettre à l’eau de s’engouffrer dans le tube.

 

Airlift terminé vu de l'extérieur

Airlift terminé vu de l’extérieur : 70cm de haut.

 

La pompe à air branchée sur le tuyau d'amenée d'air,

La pompe à air branchée sur le tuyau d’amenée d’air, sans utiliser le réducteur pour limiter au maximum les pertes de charges.

 

Les caractéristiques de la pompe à air.

Les caractéristiques de la pompe à air.

L’airlift en fonctionnement. (Vidéo 49 s)

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4 Comments

  1. Arnaud MALINSKY

    10/02/2019 at 11:26

    Bonjour Jean Caude,
    Merci pour ton travail, il est très bien documenté.
    Puis-je savoir comment tu as dimensionné ta pompe par rapport au volume d’eau de ton bassin?
    Arnaud
    Etudiant à Agroparistech
    Réalise un projet étudiant sur l’aquaponie.

    • jcgoudeau

      10/02/2019 at 21:51

      Bonjour Arnaud,
      Le dimensionnement de la pompe est un compromis sur quelques préoccupations: (pour plus d’info voir le choix d’une pompe en aquaponie

      Quel volume de recirculation de l’eau des bassins par heure ? Cela dépend des poissons. La truite est plutôt exigeante avec un renouvellement de 1 fois par heure, voire deux fois. Pour 1 fois par heure, il faut un débit réel de 2400 litres par heure.

      Quelles contraintes dans la circulation de l’eau ? Un bac de culture en eau profonde (DWC) fonctionnerait avec un débit continu de 2400 litres par heure sous réserve que les filtrzes et les tuyauteries permettent la circulation de ce débit gravitairement. j’ai fait un autre choix en optant pour une culture sur média (graviers) avec marée. Le bac de culture a une contenance de 2 m3 de graviers dont la macroporosité est voisine de 40%. Compte tenu de 2 cm de graviers restant secs et 3 centimètres restant toujours en eau, ce sont 15 cm qui sont concernés par le flux et le reflux d’eau soit 600 litres d’eau. En utilisant la technique du siphon cloche, il faudrait 4 marées par heure pour une circulation de la totalité des bassins par heure. Ceci était incompatible avec le dispositif en place. Le remplissage pouvait être assuré en 15 mn par une pompe débitant 2560 litres par heure la vidange aurait du être réalisée en 5 mn maximum soit un débit de 7200 litre par heure, incompatible avec les tuyaux de diamètre 40 et le filtre à gravier.
      Le siphon cloche étant peu fiable, j’ai opté pour un tuyau d’évacuation à débit calibré permanent d’environ 1900 l/h. La pompe est commandée par un programmateur et démare toutes les demi-heures pendant un quart d’heure avec un débit de 3000 L/h. La différence de débit entre débit d’entrée et débit de sortie permet le remplissage du bac. Avec ce dispositif, la recirculation de l’eau des bassins est de 1400 litres /heure soit 0.6 bassisn par heure. C’est en dessous de la norme de 1 bassin par heure mais cela fonctionne.

      Quelle Hauteur Manométrique Totale (HMT)? La pompe pousse l’eau dans un tuyau de 4.5 m rigide, lisse, de 35 mm de diamètre intérieur, avec 3 coudes, pour une perte de charge estimée à 0.35 m . Avec un dénivelé moyen de 1 m, la HMT obtenue est voisine de 1.35 m. Le débit théorique de la pompe pour 1.35 m de HMT est de 3000 l/h pour une pompe de 4500 l/h avec un relemage maxi de 4m.

      Comment minimiser la consommation énergétique ? Pour la circulation de l’eau, le choix se porte sur une pompe à faible consommation d’énergie : 4500 l/heure, 4 m de relevage maxi pour 30 watts de puissance, 56 € TTC, qui fonctionne 30 mn par heure, soit l’équivalent de 15 watts en permanence.

  2. Bonjour,
    pour oxygéner l’eau, pourquoi ne pas utiliser l’effet « Ventury »? c’est assez simple a mettre en oeuvre, tres bon marché et ne nécessite pas de pompe supplémentaire.

    bien à vous,
    Vincent

    • jcgoudeau

      06/03/2019 at 17:10

      Je ne suis pas un spécialiste concernant l’oxygénation de l’eau. J’ai crû comprendre, aux travers des lectures et témoignages, que la saturation en oxygène d’une masse d’eau est surtout liée à l’agitation de la surface, bien plus que l’effet des bulles. J’ai donc ignoré l’effet venturi sur la canalisation du retour d’eau au profit d’un dispositif basé sur l’airlift. En revanche j’ai découvert un effet venturi inattendu sur le dispositif de vidange en continu du bac de culture.
      L’option airlift a quatre fonctions :
      – créer une forte agitation de surface pour saturer l’eau en dioxygène.
      – créer un courant d’eau pour permettre aux truites de nager contre le courant
      – homogénéiser température et oxygène entre la surface et le fond
      – contribuer à l’autonettoyage du bassin en aspirant une partie des fèces vers le tuyau d’évacuation.
      Il est vrai que qu’il faut une pompe à air en plus, mais je n’aurai pas le même résultat avec seulement un effet venturi sur le retour d’eau. Pour minimiser la consommation énergétique, la pompe fonctionne à mi-temps. Le système consomme 10 kw par kg de truites produit incluant circulation, aération et refroidissement, ce qui doit être dans une fourchette basse pour de la truite en système recirculé extensif.

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