La vie en boucles

Filtre en aquaponie : au plus simple!

 Les filtres en aquaponie sont très divers. Cela va du « zéro filtre » aux filtres à tambour, en passant par les filtres sous pression avec mousses filtrantes, les filtres à tourbillons, et bien d’autres systèmes. Deux questions ont orienté les choix réalisés pour le système « truites aquaponiques ».  Quelles sont les exigences en matière de filtration? Quels sont les systèmes les moins coûteux et les plus faciles à entretenir qui répondent à ces besoins?

Les besoins en filtration

Les systèmes en DWC ont des besoins en filtration plus poussée pour éviter les dépôts sur les racines des plantes. Les systèmes avec médias sont moins exigeants et peuvent supporter un dispositif plus léger. Toutefois, moins la filtration est efficace, et plus vite progresse le colmatage du média, et donc les besoins en nettoyage. Le  cahier des charges retenu  pour qualifier  les filtres à mettre en place vise donc une filtration « poussée »  mais simple, avec un dispositif qui :

– fonctionne gravitairement (sans pompe supplémentaire)
– soit enterré comme les bassins pour limiter le réchauffement de l’eau en été
– se situe entre les bassins des poissons et le bac tampon
– soit facile à construire et peu coûteux
– soit lent au colmatage (>6 mois))
– soit facile à nettoyer (1/2 heure par nettoyage au maximum )
– permette de récupérer les boues
– produise une eau limpide

Après avoir testé le système à tourbillon qui ne fonctionne pas vu la densité des déjections des truites trop proche de la densité de l’eau, j’ai opté pour un filtre à filets, doublé d’un filtre à graviers, qui donnent entière satisfaction. L’eau n’étant jamais exposée à une lumière directe, il n’y a pas de développement d’algues et l’eau reste claire, simplement chargée des particules émises par les  poissons. J’ai donc fait l’impasse sur la lampe UV, ce qui  a également pour conséquence de diminuer la consommation énergétique en économisant une centaine de kilowatts sur l’année.

Filtre à filets

Panier en grillage rempli de filets à oiseaux
Panier en grillage rempli de filets à oiseaux

Le filtre à filets est composé d’un récipient de 200 litres, dans lequel on insère un panier rempli de filets et occupant toute la section du récipient. Les filets sont des filets de récupération, utilisés pour le conditionnement des légumes ou  la protection contre les oiseaux.

Filtre à filet : l’eau des bassins arrive d’un coté du panier par le bas, et repart par le haut de l’autre côté. Entre temps, les saletés contenues dans l’eau s’accrochent aux mailles du filet, s’agglomèrent entre elles pour finir par se déposer sur le fond du récipient.
Filtre à filet : l’eau des bassins arrive d’un coté du panier par le bas, et repart par le haut de l’autre côté. Entre temps, les saletés contenues dans l’eau s’accrochent aux mailles du filet, s’agglomèrent entre elles pour finir par se déposer sur le fond du récipient.
Accrochage des particules contenues dans l’eau sur les mailles du filet
Accrochage des particules contenues dans l’eau sur les mailles du filet

La hauteur entre l’arrivée d’eau et le fond du récipient permet un fonctionnement du filtre pendant douze mois (pour une population de 50 kg de truites  nourries à 300 g jour). Le nettoyage est réalisé en 15 mn. Après avoir retiré le panier, les boues sont extraites avec une épuisette à mailles de 5 mm. La quantité de boues produite par le système et exprimée en poids de matière sèche est estimée à 20  % du poids sec de l’aliment distribué.

Filtre à graviers

Filtre à graviers fins
Filtre à graviers fins

Un filtre à graviers complète le nettoyage en captant les éventuelles grosses particules s’échappant des filets et en retenant des particules plus petites. L’idéal serait un filtre à sable mais son débit est insuffisant. Des graviers de 3 à 4 mm sont un bon compromis. Ce filtre est réalisé avec une poubelle dans laquelle est installé un grand seau à fond percé. Les bords du seau sont largement au dessus du niveau d’eau général. La différence de niveau oblige l’eau à traverser les graviers. Lorsque le seau déborde, c’est qu’il est temps de nettoyer les graviers. Facile à surveiller. Facile à nettoyer tous les 10 à 30 jours en moins de deux minutes.

Mise à jour du 29/06/2020
Depuis février 2020, le filtre à filets semble « digérer » tous les déchets agglomérés au fond du filtre. Ceci correspond à un fonctionnement en continu des airlifts, suite à l’élevage des jeunes alevins issus de la ponte de janvier.

Juger de l’efficacité des filtres

Avant - Après filtration
Avant – Après filtration

L’eau en sortie des filtres est claire. Les très fines particules observées par transparence ne colmatent pas les graviers et concourent à nourrir les légumes du bac de culture. Mesurer la quantité de matière résiduelle nécessiterait l’utilisation de matériel de laboratoire. Ceci n’a pas été fait, vu la qualité du résultat visuel.

Ces deux filtres permettent de stocker une eau claire dans le bac tampon, ce qui favorise la durée de vie  de la pompe.
Ces deux filtres permettent de stocker une eau claire dans le bac tampon, ce qui favorise la durée de vie  de la pompe.

Ce qui ne fonctionne pas

L’installation d’un filtre en sortie d’airlift  (Un bas installé sur un manchon en plastique ajouré) a été un échec. Le filtre fonctionnait mais la fonction aération de l’eau du bassin était altérée et le filtre devait être nettoyé tous les jours. Cette solution mise en place en septembre 2017 a été abandonnée en mai 2018.

17 Comments

  1. Jean-Marc ROUSSON

    Bonjour,
    Merci pour toutes vos explications qui me permettent d’envisager l’élevage de truites bien qu’étant dans le sud de la France.
    Bravo aussi pour votre ingéniosité concernant les filtres mécaniques, particulièrement celui à graviers que j’aimerais bien reproduire mais il me manque des données de hauteurs des tuyaux d’arrivée et de sortie d’eau, du volume du contenant.
    Que pensez-vous également de la sabloponie ?
    avec tous mes remerciements

    • jcgoudeau

      Bonjour,
      Pour « improviser » un filtre à graviers, prendre un seau, percer le fond de petits tous et fentes, remplir à moitié avec un graviers assez fin ou sable très grossier, faire arriver l’eau par le haut. prévoir un dénivelé suffisant pour que l’eau s’élève au dessus du gravier et ait assez de pression pour traverser le sable, et s’écouler dans un second récipient. Ce dernier récipient s’écoule soit dans le bac de culture, soit dans un puisard. Lorsque le seau est prêt à déborder, il est temps de nettoyer le gravier et de recommencer un cycle.
      Je ne pratique pas la sabloponie et je ne l’ai pas étudiée sérieusement. Je ne peux donc pas vous en parler concrètement.

  2. SANEROT

    bonjour
    moi je m’interroge sur le transfert des plastisques dans les estomacs des poissons.
    Peut on faire de l’aquapnoie sans plastique
    aussi bien dans les filtres que dans les billes qui contiennent les bactéries.
    Le plastique va forcément passer dans l’eau sous forme de microparticules puis dans le poisson et dans les plantes je me pose la question.
    Merci pour votre répose

    • jcgoudeau

      Bonjour,
      Votre question comporte deux facettes : l’analyse du risque d’une part, la recherche de solutions d’autre part.

      L’analyse du risque est complexe et sujet de controverses. En effet il existe de très nombreux plastiques, avec des processus de dégradation variables selon les contextes, et produisant des sous produits plus ou moins toxiques. C’est tellement difficile de s’y retrouver que très souvent la croyance prend le pas sur le savoir. Personnellement je considère que du pvc immobile, non exposé au soleil, dans une eau à ph 6-8, à une température entre 5 et 22° crée un risque acceptable, mais je comprends qu’il puisse y avoir des avis différents.

      Les solutions pour supprimer le plastique, dans un système aquaponique existent:
      – remplacer le biofiltre sur lit fluidisé par un biobiltre minéral (bille argiles ou graviers)
      – opter pour une culture sur médias plutôt que DWC ou NFT
      – remplacer les bâches par des cuves ou bacs en béton avec enduit hydrofuge, ou par des cuves inox (! coût).
      – remplacer les tuyauteries plastiques par des tuyaux inox ou autre matière stable (! coût).
      – si serre, opter pour serre verre au lieu de pvc ou polycarbonate (! coût).
      – opter pour un filtre à tambour en métal pour supprimer les mousses et brosses plastiques (! coût).
      – reste les carters des pompes en plastique, mais un puriste pourra trouver des carters en métal.
      Il est donc possible de se passer de plastique en aquaponie si l’on consent des dépenses beaucoup plus importantes…sans compter qu’il se trouvera bien quelqu’un pour s’interroger sur le risque lié au métal immergé dans l’eau!

  3. jeroôme d

    Bonjour,
    je me demandais pourquoi, dans votre filtre à gravier, vous ne plantez pas des phragmites, ces roseaux robustes qu’on met d’habitude dans le premier bassin des phytoépurations (celui qui recueille justement les boues)… leur puissantes racines ont un effet anti compaction et fournissent aux bactéries aérobies de l’oxygène et un support, même l’hiver lorsque les parties aériennes sèchent.

    • jcgoudeau

      Bonjour,
      Je suppose que par filtre à gravier, vous entendez biofiltre profond? En effet, il pourrait être cultivé (légumes), mais pour réduire les transferts thermiques de l’air vers l’eau j’envisage de ne pas le garnir de plante, et de l’isoler en surface. J’avoue que je ne sais pas si les phragmites assureraient l’oxygénation en profondeur pour un fonctionnement optimal des bactéries. Petite clarification au passage : le « biofiltre » n’est pas un filtre au sens où on l’entend habituellement. Il vaudrait mieux parler de « biotransformateur ». J’utilise deux filtres en amont du biofiltre : un filtre à filets (actuellemnent plus nettoyé suite à minéralisation des matières solides in situ) et un petit filtre à petits graviers qui capte les éléments solides les plus fins. L’eau qui arrive dans le biofiltre est donc claire.

  4. Marco Galloy

    Bonjour,

    Merci pour ce site qui me redonne envie de mettre sur pied un système avec des truites arc-en-ciel après des tas et des tas d’articles pensés pour des tilapias.

    J’envisage un système type bassin 500l entièrement enterré inspiré du vôtre. Juste une question. Pourquoi avoir préféré les graviers au billes d’argiles cuites?

    Merci d’avance et bonne continuation. C’est génial!

    • jcgoudeau

      Bonjour, J’ai opté pour les graviers pour une question de coût du média.Les billes d’argile sont chères (0.30 € par litres). Les graviers non calcaires sont six à 10 fois moins chers (0.05 € par litre si livré). C’est ce qui se rapproche le plus d’un sol naturel. Par exemple, les terres de groies très superficielles ne sont pas très éloignées de ce type de sol, pH mis à part. Ces graviers accueillent rapidement les populations de bactéries nécessaires, et leur volume permet d’avoir un biofiltre surdimensionné. Leur couleur sombre est un avantage en hiver. Alors qu’en été la couverture végétale évite le réchauffement excessif des graviers.
      Bonne continuation pour votre projet.

  5. Erwann guille

    Bonjour
    Merci pour votre réponse
    Le système que vous entendez par découplé serait donc un trop plein du bassin qui irait vers un autre réservoir qui ne servirait qu’a alimenter la culture si je comprends bien? Sinon l’eau va être trop chaude dans le nft ? C’est pour cela?
    Cordialement

    • jcgoudeau

      Oui. Deux circuits séparés. Chaque jour un peu d’eau est prélevée dans le bassin des truites pour aller dans le circuit du bac de culture. Cette eau est remplacée par de l’eau neuve dans le bassin des truites. Si le prélèvement compense juste l’évaporation, c’est un fonctionnement proche du système couplé. Si le prélèvement est plus important, alors le trop plein du bac de culture sera utilisé pour arroser des cultures en terre.

  6. erwann guille

    bonjour
    super système, très ingénieux !
    je voudrais savoir si un bac tampon est obligatoire ou si un système bassin 500 L/filtre/gouttières-billes d argile serait viable pour des truites

    • jcgoudeau

      Bonjour, non le bac tampon n’est pas obligatoire. C’est même un inconvénient du point de vue thermique. Si par gouttière, vous entendez NFT, déconseillé pour la truite, à moins de travailler en découplé. J’ai réalisé un système 500 litres (enterré), filtres, bac de culture avec graviers (posé sur le sol) qui fonctionne bien avec de la truite à niveau constant.

  7. Tonichop

    Bonjour,
    En hiver lorsque peu de plantes poussent,
    Que faut-ils mettre dans son installation pour que au moins les poissons n’ait pas une dose de nitrates trop importante ?
    Merci par avance pour votre précieuse aide

    • jcgoudeau

      Bonjour,
      J’installe des légumes d’hiver : poireau, choux, salades diverses, navets, radis. Quelques pieds de pomme de terre en novembre pour récolter des pommes de terre primeur en mars. Et les fraisiers réinstallés dès février. Mais je cultive sous serre. Donc les températures sont plus favorables pour l’activités des bactéries et pour une légère pousse hivernale. En extérieur, sans châssis les croissances des légumes seront pratiquement inexistantes du 15 décembre au 15 février. Ce sont également des périodes où l’eau est froide et où les truites mangent moins. Enfin les truites peuvent tolérer des concentrations en nitrates élevées, d’autant plus que cela ne dure que 1 à deux mois.

      • Anonyme

        Merciii !

  8. Carl MAHÉ

    Merci pour votre partage.
    Réalisation cohérente et realiste

  9. Truite26

    Bonjour,
    Bonne article. C’est important de savoir fabriquer des filtres pas cher.
    Cependant j’ai une remarque. Il s’agit de filtre mécanique et non bio.
    En aquaponie les médias utilisés pour les plantes sert aussi de filtre bio dans beaucoup de cas.
    Mais pour certaines installations (dont la mienne) qui non pas assez de média pour traiter les déchets, il faut rajouter un filtre bio de bonne qualité.
    Avoir un filtre bio permet aussi de ne pas perturber le système lors des nettoyages des bac à légumes. (Moi en hivers j’arrête les marées et laisse les médias nettoyés (billes d’argile) sécher tranquillement.) Impossible sans ma bio.
    Un filtre bio ce calcul en fonction de la masse à traiter de déchet/jour ce qui donnera une surface de colonisation de bactérie.
    Après il faut choisir un support bactérien et le dimensionner en fonction de sa surface de colonisation au m².
    Mon filtre :
    Méca :
    – Filtre à brosse suivi de tapis japonais. (100L)
    Bio :
    – 100L de média Aquaclay (la meilleure surface de colonisation/m²)

    A+ 😉

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