Les tours de refroidissement sont largement utilisées dans l’industrie pour abaisser la température de certaines matières à moindre coût. Le procédé est-il applicable en aquaponie professionnelle ou chez les particuliers?
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« Truites aquaponiques » est un projet pour la mise au point d’un système circulaire de production de truites et de légumes. Ce système valorise des déchets de pain grâce aux vers de farine.
Concevoir un système en aquaponie hors-sol s’impose lorsque l’on ne peut, ni enterrer les bassins, ni renouveler une partie de l’eau en arrosant un jardin traditionnel. Jean Paul Andrade d’une part et AMC Aquaponie d’autre part proposent chacun une version d’un système pour l’aquaponie hors-sol adapté aux salmonidés. De même pour Aquaponia avec différents systèmes.
En aquaponie professionnelle, le contexte change compte tenu de l’augmentation des prix des matériaux et du matériel d’une part, et de l’envolée des tarifs de l’énergie, d’autre part. Ce qui est également vrai pour l’aquaponie domestique, dans une moindre mesure. Imaginer des systèmes résilients, bon marché et économes en énergie est une des clés pour l’avenir de la filière aquaponique professionnelle ou domestique.
Voici les principales caractéristiques d’un nouveau système aquaponique hors-sol, installé sur le site « Truites aquaponiques » et en cours de test en 2023. Système conçu par interactions avec Jean-Paul Andrade, Chris Pagns, Louvert Louvert et Guillaume Beucher.
Une aquaponie hors-sol adaptée aux petits budgets.
Un système aquaponique classique, auto construit, architecturé autour d’un bassin de 500 litres enterré et produisant des salmonidés, revient de 1500 à 2500 euros selon les options retenues. Et un système hors-sol coûte encore plus cher compte tenu des surfaces supplémentaires à barder. Cela représente un frein, voire un obstacle, pour de nombreuses personnes intéressées par l’aquaponie. Le système en test, avec un bassin de 600 litres, revient à environ 750 euros, refroidissement compris, tout acheté en neuf. Et environ 1250 € pour un système avec deux bassins de 700 litres.
Facile et rapide à construire
La construction demande peu d’outillage : une perceuse, une scie sauteuse, un tournevis, un marteau, un cutter, une râpe à bois et un niveau à bulle. Une fois tous les matériaux et fournitures réunis, le système est monté en une quarantaine d’heures de travail par une personne seule.
Une bonne résistance à la pénétration de l’énergie thermique
Le système est isolé sur les 6 faces avec 5 cm de polystyrène. Le biofiltre de 200 litres est paillé avec 5 à 10 cm de laine de mouton entre les cultures lorsqu’elles ne couvrent pas le sol. La surface du biofiltre est petite : 0.5 m2. Le système est exposé au plein soleil de 13 h à 21 h en été. Sans refroidisseur , avec des écarts de températures air-eau de 10° (eau à 20°, air à 30°), le système aquaponique hors sol se réchauffe de 0.25° par jour et l’amplitude thermique au cours de la journée est voisine de 0.7°C.
Un système en aquaponie hors-sol très économe en énergie
Le fonctionnement permanent du système utilise 6 watts . Auxquels il faut ajouter les 8 watts du système de refroidissement lorsqu’il est sollicité. Ce qui permet une circulation de 1200 litres d’eau par heure, (1.5 fois l’eau totale du système par heure), un taux d’oxygène au dessus de 5.5 mg/l et une température de l’eau maintenue en dessous de 21°C. Pour une consommation annuelle d’environ 70 kWh, refroidissement compris (3.5 kWh par kg de poisson produit).
Un lit de culture capillaire alimenté en permanence par l’eau aquaponique
Le biofiltre étant tout petit en surface, il ne répond pas au besoin en légumes pour ceux qui n’ont pas de jardin. L’ajout de 2.3 m2 de surface de culture hors-sol permet d’augmenter significativement la production de légumes. Découplés du système aquaponique, ils régulent les nitrates et les phosphates du système aquaponique via l’ajout d’eau neuve, sans introduire d’énergie thermique supplémentaire. Une vanne à flotteur contrôle l’écoulement permanent de l’eau aquaponique dans le « wicking bed ». La lame d’eau constante de 5 cm remonte par capillarité pour alimenter les cultures. Il est possible de créer cette zone de culture avec du sable. Mais en optant pour de la terre, on obtient une zone de culture très productive dès le début du « cyclage », ce qui permet d’être plus patient pour introduire les poissons. En contrepartie, il y a nécessairement quelques mauvaises herbes à enlever au départ.
Production attendue
Une vingtaine de kg de salmonidés par an est un objectif facile à atteindre avec une alimentation modérée. Et la production de légumes attendue devrait dépasser les 40 kg par an. A voir selon les récoltes des prochaines années pour préciser les niveaux de rendement.
Jean-Paul Andrade a conçu un système aquaponique hors sol, » l’Aquapotager 500″. Un design épuré, facile à construire, durable et bon marché. Compter 1500 à 2000 € d’achat de fournitures, refroidissement compris. Ce système permet de produire des truites dans les endroits où il est impossible d’enterrer les bassins. Il est mis à disposition de tous ceux qui veulent auto-construire un système aquaponique. Plusieurs vidéos détaillent précisément le montage du système :
– vidéo 1 : le bâti et l’isolation,
– vidéo 2: aménagement de la cuve et du bac de culture
– vidéo 3 : fabrication du filtre
– vidéo 4 : pose de la bâche epdm dans bac de culture
– vidéo 5 : finitions
Cet article complète les vidéos avec quelques plans cotés et un panorama rapide des phases de montage. Le contenu de cet article est 100% issu des travaux de Jean-Paul Andrade et publié avec son approbation. Les plans en 3 D et la liste des achats (nomenclature) sont l’oeuvre de Mathieu Vandereyd
Construction du châssis du système aquaponique de Jean Paul Andrade
Le châssis est constitué de deux échelles réalisées avec des planches de 2400 x 70 x 33 mm, reliées par 6 poteaux de 1060 x 70 x 60 mm. Douze boulons 100 x 6 mm relient les échelles aux poteaux.
Isolation du fond du système
Le châssis est retourné. Un cordon de colle permet de fixer 4 panneaux de polystyrène de 1000 x 600 x 40 mm. Une fois le collage terminé, le châssis est remis à l’endroit.
Installation de la cuve de 500 litres
Des tenailles coupantes permettent de supprimer facilement et proprement les aspérités en fond de cuve. Ceci afin d’éviter les blessures aux futures truites. Le fond encollé, la cuve s’insère parfaitement dans son emplacement, en butée sur le montant de l’échelle.
Isolation des côtés
Cinq des six faces sont fermées par des panneaux de polystyrène de 60 mm d’épaisseur et de 840 mm de hauteur (sauf le bout, côté cuve qui fait 40 mm d’épaisseur). Des évidements sur les deux panneaux du bout permettent un encastrement parfait sur les montants des deux échelles. Ils s’assemblent par collage sur les échelles en respectant les décrochements prévus à cet effet, ou en les supprimant côté poteau. On peut utiliser temporairement les planches prévues pour le bardage, le temps du collage définitif.
Complément d’isolation avec laine de roche
L’espace libre entre cuve et isolant est comblé avec de la laine de roche. Choisir le type adapté à une pose à la main. Cette option suppose une étanchéité parfaite pour éviter l’imprégnation par l’eau de pluie. Une autre option : utiliser des billes de polystyrène introduites avec un entonnoir par les 4 angles du haut. Une dernière option : ne rien mettre du tout.
Isolation de la façade accueillant les portes
Le panneau destiné à recevoir les portes se traite différemment. Les feuillures correctement orientées assureront l’étanchéité à l’air pour les portes.
Passe paroi pour traverser la cuve
Un passe paroi à vis, diamètre 50 mm intérieur, prend place à 120 mm du bord supérieur de la cuve. (120 mm du bord au centre du trou). Le diamètre du trou correspond à la dimension exacte du passe paroi + 1 mm de jeu. Au montage, ne pas oublier les joints, complétés par un cordon de mastic. Serrer fortement pour supprimer tout risque de fuite.
Fond du compartiment technique
Des panneaux de 820 x 670 et 820 x 470 mm constituent le fond du compartiment technique.
Cloison intérieure
Une cloison intérieure taillée à la bonne dimension (700 x 824 mm) prend appui sur des tasseaux vissés sur les poteaux. Un évidement permet le passage pour le tuyau d’évacuation et le tuyau d’air. De la laine de roche vient combler l’espace entre la cuve et la cloison avant pose définitive.
Installation du fond du bac de culture
Opter si possible pour une plaque de PVC expansé insensible à l’humidité. Le fond du bac de culture se colle sur l’échelle supérieure et sur le bord de la cuve. Ceci permet une bonne étanchéité face aux projections d’eau. La plaque fait 823 x 1800 mm.
Cloison intérieure du bac de culture
La dernière cloison du bac de culture est positionnée à 6 cm du bord de la plaque de fond, de façon à pouvoir poser une plaque isolante de 60 mm. Des encoches sur les plaques isolantes du côtés accueillent deux planches de 994 mm de long pour une hauteur totale de 220 mm. Ultérieurement ces planches feront corps avec le bardage extérieur.
Passage du tuyau d’air
Le tuyau entre par le coin externe, passe entre isolant et cuve pour ressortir dans le local technique par l’entaille réalisée dans la cloison
Aménager le haut du bassin
Une bordure de plastique et une seconde épaisseur d’isolant correctement collées assurent une étanchéité à l’eau provenant des éclaboussures du bassin et de la condensation sur les parois.
Évacuation côté bassin (SLO)
Le tuyau d’évacuation se positionne à 1 cm du fond. Légèrement coupé en biais pour une continuité d’écoulement. Un T évite un fonctionnement par siphonnage. L’orifice supérieur du T va servir d’évacuation de secours en cas de bouchage du tuyau en bas de cuve.
Évacuation côté filtre
L’évacuation côté filtre est dotée d’une vanne permettant de stopper l’évacuation. Et le tuyau de sortie est articulé du bas vers le haut pour permettre d’enlever le couvercle du filtre.
Appareillage électrique
Ce système fonctionne avec une pompe à eau et une pompe à air. Jean Paul Andrade a opté pour une pompe à eau à débit ajustable par variateur: Jebao jecod DCP 2500 , réglée entre 1500 et 2500 litres de débit à vide (18 watts en moyenne sur l’année). La pompe à air est une pompe avec batterie de secours ayant une autonomie de 9 heures : Aquavie pro air 3000 (12 W) . Elle a deux sorties d’air et débite à vide 2 fois 30 litres par minutes. Ce qui donne pour une sortie, environ 15 litres minutes injectés en fond de bassin . Le système aquaponique fonctionne donc avec une puissance totale de 30 watts. Auxquels il faudra rajouter un peu d’énergie lors des périodes de refroidissement.
L’augmentation du tarif électrique et les risques de coupures d’alimentation menacent les systèmes aquaponiques. Concevoir des systèmes domestiques avec une unique pompe à air est une piste à explorer. Et si possible en utilisant une pompe à air avec batterie de secours intégrée, procurant une autonomie de plusieurs heures. Voici un retour sur la réalisation d’un module aquaponique on ne peut plus simple. Ce système permet l’élevage des salmonidés, avec une production de légumes associée. Il est aisé à construire, bon marché, simple à comprendre, économe en énergie, protégé des coupures électriques, stable thermiquement et nécessitant très peu d’entretien.
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Mis à jour le 25/07/2022
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Article mis à jour le 02/10/2020
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