Il existe deux conceptions de l’airlift dans une installation aquaponique. La plus fréquente est l’utilisation à l’intérieur d’un même compartiment. Ce qui permet l’aération d’une masse d’eau et la création d’un courant d’eau dans le bassin ou bien le nettoyage de l’eau avec un mousseur. Il est également possible d’utiliser l’airlift pour faire circuler l’eau dans le système, entre compartiments. Soit par gravité moyennant une élévation initiale (airlift exhausteur). Soit en « poussant l’eau » à plat, sans élévation (airlift pousseur). C’est ce dernier système , utilisé notamment par Sébastien Ladrange à la Réunion, que nous allons présenter dans cet article.
Création d’un prototype d’étude de l’airlift pousseur
Deux bacs de 70 litres vont simuler le bassin à poisson et le bac de culture, en DWC par exemple. Un airlift alimenté par une pompe à air va mettre en circulation l’eau sans élévation initiale par construction, en poussant l’eau à l’horizontal.
La mise en oeuvre de ce prototype doit permettre de répondre à plusieurs questions:
– Peut-on utiliser l’outil de dimensionnement d’airlift pour choisir le diamètre du tuyau en fonction du débit d’air et de la profondur du bassin?
– Quel est le débit d’eau ?
– Quelles sont les cotes de niveau d’eau au repos et en fonctionnement ?
Dimensionner un airlift pousseur d’eau
Nous allons utiliser le calculateur proposé au téléchargement dans l’article « dimensionner un airlift ». La hauteur d’eau dans le bac de 70 litres permet l’installation d’un airlift de 22 cm de longueur, avec une émergence d’un seul cm. La pompe à air utilisée délivre 80 litres d’air par heure, au point d’injection. Quel diamètre de tuyau utiliser?
Le calculateur oriente vers un tuyau de 32 mm intérieur pour un débit attendu d’environ 500 litres heure.
Construction de l’airlift pousseur
L’airlift est fabriqué simplement en insérant directement le tuyau d’arrivée d’air dans le bas de l’airlift. Donc, la forme des bulles n’est pas optimisée pour le transfert de dioxygène, mais c’est un détail qui pourra être étudié ultérieurement.
Mesure du débit d’air réellement injecté
Un sac plastique de 3 litres permet de mesurer le débit d’air réellement injecté en bas de l’airlift, en chronométrant la durée de remplissage. 3 litres en 135 secondes soit 80 litres par heure.
Mesure du débit d’eau en sortie du bac de culture
La mesure du débit d’eau sur un tuyau immergé à 80% pose des difficultés. Mais l’utilisation d’une jonction sur laquelle est collée une partie de l’ouverture d’un sac plastique permet cette mesure. L’astuce consiste à laisser à l’air, la possibilité de sortir du sac au fur et à meure du remplissage avec l’eau sortant du bac de culture, tout en empêchant l’eau du bassin d’y pénétrer. 2.8 litres en 30 secondes soit 360 litres par heure.
Analyse des niveaux dynamiques avec airlift pousseur en fonctionnement
Au repos les niveaux d’eau entre bassin et bac de culture sont identiques. Avec l’airlift pousseur en fonctionnement, le niveau d’eau du bassin baisse légèrement de 2 mm tandis que le niveau du bac de culture monte d’autant. La hauteur de l’airlit passe de 22 cm à 21.8 cm. La différence de niveau de 4 mm entre bassin et bac de culture va se comporter comme une élévation. Elle va donc se rajouter au 1 cm de départ, soit 1.4 cm. Avec ces nouvelles données, le calculateur donne un débit de 338 litres. Ce qui est très proche du débit mesuré de 360 litres par heure.
Bilan du test du concept d’airlift pousseur.
360 litres d’eau déplacés par heure avec 80 litres d’air injectés correspond à 5 fois le volume du bassin en 1 heure. La même pompe utilisée avec un airlift exhausteur de 7 cm permet tout juste de faire circuler un bassin par heure. Technologie frustrante ( car on ne visualise pas le débit contrairement à une cascade) mais terriblement efficace.
Sur des systèmes de taille professionnelle, on peut facilement obtenir un débit d’1 m3 par watt de la pompe à air. Par exemple une Fujimac 40, puissance 27 watts, qui délivre 40 litres d’air par minute à 1.25 m de profondeur, permet d’alimenter un airlift d’1,2 m en 150 mm, pour un débit voisin de 30 m3 heure.
Sur un système aquaponique domestique comprenant 1000 litres de bassins, une pompe a air de 16 watts qui délivre 1100 litres d’air à 80 cm de profondeur peut faire face à deux fonctions: mouvoir 1000 litres d’eau par heure avec 100 litres d’air et aérer l’eau avec les 1000 litres d’air restants.
L’airlift pousseur est donc une option intéressante pour l’économie d’énergie et la simplification des systèmes aquaponiques en mode « basse technologie ». En revanche , cette technologie impose l’utilisation de filtres gravitaires et ne tolère aucune perte de charge sur les tuyaux de jonction entre compartiments. Impossible également d’utiliser un refroidisseur sans rajouter une pompe dédiée.
Bonjour, et tout d’abord un très grand bravo pour votre remarquable travail!
Je travaille à la conception de mon système qui s’approchera d’ un demi TA 2400 avec une serre de 25m2 adossé à ma grange. Elle sera posée sur un bassin de réserve d’eau de pluie de 5m3 (ancienne fosse à purin remaçonnée et doublée d’un EPDM) au dessus une structure ipn accueillera un bac de culture de 5m2 en substrat pouzzolane ( car je suis proche des Puy d’Auvergne). Je placerais mes deux bassins de 500l semi enterrés à l’interrieur de la grange contre le mur mitoyen à la serre de façon à obtenir un niveau d’eau à zero. Malgré l’épaisseur de 50 cm de pierre en granite je crois que c’est une bonne idée pour les truites car en pleine canicule il ne fait pas plus de 23° dans la grange. Vous l’aviez compris je compte utiliser un airlift pousseur pour la circulation d’eau d’autant que je suis en autonomie électrique (photovoltaïques et générateur de secours) .
Ma question concerne les filtres. Je compte utiliser les mêmes que les vôtres réalisés dans 2 futs de 220l, eux aussi semi-enterré et mis à niveau à coté des bassins. Pour pouvoir faire circuler l’eau horizontalement dans le système, dois-je placer mon airlift pousseur à l’intérieur du filtre à gravier? Je peine à imaginer une autre solution.
Bonjour, l’airlift est positionné dans le bassin à truites (voir schéma). Pour une utilisation aisée des filtres il est préférable de gérer une petite élévation de 4 à 5 cm qui servira de dénivelé pour le retour gravitaire. Le circuit gravitaire sera réalisé en tuyau de fort diamètre 50 mm, voire 65 mm. Sinon, pour diminuer les pertes de charges une injection d’air en bas des canes d’évacuation dans les filtres est envisageable. Isoler tout ce qui peut l’être y compris les tuyaux de transfert. Ne pas oublier que l’élément chauffant est le biofiltre extérieur. Pailler avec laine de mouton si possible pour diminuer le contact de l’air chaud direct avec la pouzzolane. Bonne réflexion.
Bonjour et un grand merci pour votre précieuse réponse, votre schéma sur les niveaux m’est très utile. Comme je vous le disais j’ai prévu 2 bassins de 500 l pour une gestion du stock sur 15 mois à la manière du TA 2400. Du coup, je me demandais s’il me faut placer un airlift dans chaque bassin ou mettre les bassins en série ? Je possède une pompe HJB-50 de 30W que j’aimerai utiliser à demi-temps par quart d’heure, pour ne consommer que 15W. Elle me fournirait alors 1500l d’aire /heure. Cela vous semble -t-il suffisant pour la circulation et l’oxygénation? Ma dernière question concerne le diamètre de l’airlift, doit-il être équivalent à celui des tuyaux de circulation (50 voire 65mm)?
Encore merci et joyeux Noël!
Nico Gautreau
1 – l’aération doit être permanente. Idem pour la circulation de l’eau. (le système TA2400 utilise une pompe à eau à mi temps mais la conception du bac de culture permet de maintenir un écoulement permanent dont le débit varie du simple au double. La pompe à air fonctionne en permanence). Donc la pompe à air 30W doit fonctionner en permanence.
2 – lorsque l’on opte pour plusieurs bassins, il faut choisir entre installation en série (un bassin se déverse dans un autre bassin. Le dernier se déverse dans le filtre) ou installation en parallèle (chaque bassin dispose de son arrivée d’eau et de sa sortie spécifique). L’organisation en parallèle est préférable pour éviter de faire transiter les déjections de bassin en bassin.
3 – Pour une installation en parallèle, il y a deux options pour l’airlift : soit un airlift par bassin; soit un bassin tampon entre les bassins à poisson et les filtres et un seul airlift dans ce bassin tampon. Ce bassin tampon peut être un tuyau de 200 mm avec un bouchon en partie basse.Le bassin tampon aura un niveau d’eau au repos idem aux bassins Mais prévoir des bords suffisant pour éviter les débordements en cours de fonctionnement.
4 – Pour le diamètre de l’airlift , il faut utiliser le calculateur que vous avez téléchargé. La HJB50 délivre 3600 l d’air par heure à 32 Kpa. Pour un bassin de 90 cm de profondeur et un bulleur en sortie, le débit va tomber à 2200 litres/h environ. Avec un tel débit d’air, un airlift en 65 donnera le meilleur débit, au moins 6m3/h..Si la pompe ne délivrait que 1200 litres, il faudrait opter pour du 50 mm pour l’airlift, ce qui donnerait un débit d’eau d’au moins 3m3/h. Ces débits sont donnés en sortie d’airlift. Compte tenu des pertes de charges sur le circuit d’eau (filtres, chicanes, médias, tuyaux), on aura en réel au mieux 40 à 50 % de ce débit. Si on constate un débit trop important (ne pas dépasser deux fois le volume total,d’eau par heure) il est possible d’installer un bulleur dans les bassins pour diminuer la puissance de l’airlift.
Bonjour,
Dans ce concept, quand le niveau de l’eau du bac de culture augmente jusqu’au second tuyau ( l’horizontal?) , le surplus est renvoyé naturellement dans le bac d’origine a poisson si j’ai bien compris.
L’airlift pousseur envois l’eau oxygéné vers les légumes, mais les poissons en profitent ils vraiment assez ?
Je vais essayer une installation similaires avec deux cuves de 310L et une pompe Fujimac40, en esperant que cela fonctionne. 🙂
Cordialement,
Nicolas
Ps: petite question annexe, les tuyaux utilisés sont ils de qualité « alimentaire », ou de simple tuyaux que lon trouve dans n’importe quel rayon plomberie? (quid de la consomation du poisson et des plastiques…)
Bonjour,
Les airlifts immergés sont actuellement utilisés par Sébastien Ladrange sur une exploitation aquaponique professionnelle et par Timothée Saurel (voir plans sur taireau.fr). Je viens de réaliser un système hors sol où l’eau ne circule que par airlift mais avec une très légère élévation de 5 cm, ce qui permet de gérer plus facilement les filtres gravitaires. Avec la traversée des médias du bac de culture, la perte de charge est voisine de 50%. Mais malgré cette perte de charge, l’eau circule à raison d’un volume d’eau total par heure (800 litres heure) avec un taux d’oxygénation de 6.5 mg /l dans le bassin, le tout avec une puissance de 8 Watts. Il est très important d’alimenter l’airlift avec des petites bulles (j’ai mis un bulleur à cet effet) pour améliorer le transfert de l’oxygène de l’air vers l’eau. En cas de conditions extrêmes, fortes densités de poissons, températures élevées, il faudrait rajouter un bulleur dans le bassin avec deux ou trois watts supplémentaires. J’utilise des tuyaux tout venant, mais il serait effectivement préférable d’assurer avec des tuyaux PVC pression.
Merci, je ne trouve pas de plans en libre accès sur le site que vous citez.
Pourriez vous m’aider a trouver ?
Merci
Ci-après le plan du système « T’air eau » (100%enterré) et publié par Timothée Saurel.
Bonjour, je ne suis pas sûr d’avoir compris si le pousseur est un 3e type d’airlift :
le vertical pour remonter l’eau par exemple pour la faire passer dans un autre bac plus élevé.
l’horizontal qui peut servir à faire passer l’eau dans un autre bac de même hauteur.
le pousseur qui permet de pousser l’eau plus efficacement que les deux types précédents ?
On peut classer arbitrairement les airlifts selon leur usage.
– usage d’aération : on recherche des petites bulles à l’intérieur de l’airlift, et la sortie se fait à mi surface de façon à agiter la surface de l’eau.
– usage de transport d’eau : les grosses bulles sont plus efficace pour le transport. On distingue trois familles selon les objectifs recherchés:
– les airlifts immergés, travaillant sous le niveau de l’eau, à très forte efficacité énergétique (gros déplacement d’eau pour peu d’énergie consommée; en gros 1 m3 par watt en système professionnel. Voir Système Sébastien Ladrange à Mafatte à la Réunion)
– Les airlifts exhausteurs traditionnels, remontant l’eau sur environ 20% de la profondeur immergée. Au delà faible débit et très mauvais rendement énergétique.
– Les airlifts modifiés de Glenn Martinez qui permettent de remonter l’eau sur plusieurs mètres de hauteur