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Aqu @teach : Le réservoir à poissons

8 months ago

9 min read

Les éléments de base à prendre en considération sont les bassins à poissons, l'unité d'élimination des boues, le biofiltre, le puisard, les lits de plantes, les pompes et la tuyauterie. La fonction, les matériaux requis et l'emplacement de chacun de ces éléments, ainsi que leur interaction avec d'autres composants, doivent tous être pris en considération. L'interaction entre les composants, par exemple, déterminera le nombre de pompes qui seront nécessaires.

Le réservoir de poisson sera la maison du poisson pendant une période relativement longue, il devrait donc être choisi avec soin. Les matériaux, la conception et la taille de l'aquarium sont tous importants et devraient permettre une observation et une manipulation relativement faciles du poisson, l'élimination des particules solides et une bonne circulation de l'eau (simulation de l'écoulement naturel de l'eau).

Volume

Le volume de l'aquarium dépend des facteurs suivants : (i) le nombre de poissons qu'il devra loger, (ii) le volume de l'espace habitable dont chaque espèce a besoin, et (iii) la méthode de maintien d'une température stable de l'eau. La conception des systèmes aquaponiques est basée sur la quantité d'aliments pour poissons, qui est liée à la densité des poissons. Le volume requis de l'aquarium est basé sur la densité et la biomasse des poissons ciblés. Par exemple, si la densité cible est de 10 kg/m3et qu'il est prévu de cultiver 30 kg de poisson, un réservoir de 3 000 litres sera nécessaire. Il faut également être conscient que le poisson va croître et que, par conséquent, la densité et la biomasse des poissons augmenteront également au cours du cycle de production. Généralement, les grands systèmes sont plus stables en termes d'oscillations de température de l'eau.

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Figure 2 : Importance du volume des bassins de poisson pour les oscillations de température de l'eau : (à gauche) les petits bassins de poisson présentent des changements plus rapides de température de l'eau ; (à droite) dans les grands volumes d'eau, la température sera plus stable

Forme

Les réservoirs à poissons sont généralement circulaires ou rectangulaires. De plus, il y a des réservoirs à double D ou sans fin qui sont un hybride entre les réservoirs circulaires et les bassins longs (figure 3). Le tableau 2 résume certains avantages et inconvénients généraux des citernes rondes, carrées et doubles D. En plus de ces facteurs, d'autres facteurs doivent être pris en compte, comme le type d'espèces de poissons que l'on veut retirer. Les poissons de fond, comme la lotte, le flétan, la sole ou les poissons plats semblables, restent généralement au fond du bassin et peuvent préférer un débit d'eau lent. De plus, les poissons de fond peuvent être stockés de manière à ce que l'auto-nettoyage du réservoir soit effectivement réalisé par les mouvements des poissons et non par le schéma hydraulique de la colonne d'eau. Par conséquent, la conception d'un réservoir carré peut ne pas être la pire solution pour l'élevage de poissons de fond. Un autre aspect de la conception du réservoir est l'inclinaison du fond du réservoir. Bien que cela ait très peu d'effet sur la capacité d'autonettoyage du système, une inclinaison plus élevée peut aider à drainer l'ensemble du réservoir.

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Figure 3. Différentes formes de bassins à poissons : réservoir circulaire (à gauche), réservoir rectangulaire (au centre) (au niveau de la piste ou du débit de la fiche), et (à droite) Réservoir à double D ou à extrémité D (hybride de circuit circulaire et de circuit) (source : www.aqua-tech.eu, Bregnballe 2015)

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Tableau 3 : Avantages et inconvénients des bassins à poissons ronds, carrés et doubles D

Type de réservoir à poissonAvantagesInconvénientsStabilité structurellecirculaire, pas de points de pression sur les coinsMoins de matériaux nécessaires (coût de l'équipement des réservoirs bon marché)Conceptuellement simplePermettre une distribution homogène de l'eau et une bonne qualitéde l'eauConditions d'écoulement (forces centrifuges) Laver les sédiments vers l'écoulement au centre du bassin vers l'écoulement (effet autonettoyant élevé)Faible Temps de séjour des particulesContrôle et régulation de l'oxygène FacileFaible efficacité de surface, faible utilisation de l'espaceRaccords de réservoir difficiles à sceller (tuyau à travers la paroi du réservoir)Difficile à segmenterLes débits varient à l'intérieur du réservoir CarréUtilisation efficace de la surface et de l'espaceFacile à sceller Connecteurs de réservoirSegmentation simpleFacile à manipuler le poissonFaible autonettoyage (zones mortes possibles, gradients de concentration d'oxygène dissous et d'ammoniac émergent) Faible auto-nettoyage haut débit nécessaireTemps de séjour élevé des particules Contrôle et régulation del'oxygène moyenPoints de pression dans la structureLesdéchets d'alimentation sont plus élevés en raison d'une plus grande dispersion du poissonDouble-D Utilisation efficace de la surface et del'espace Mélange de l'eau partiellement possibleSegmentation simpleMoyen autonettoyantContrôle et régulation de l'oxygène facileLe poisson peut nager en cerclesConceptuellement complexeGrande quantité de matériaux nécessairesPlus cher

Hauteur et rapport

Le réservoir à poisson doit être à une hauteur telle qu'il permet au personnel d'observer et de travailler avec le poisson. Si vous utilisez des réservoirs plus profonds, il faut prévoir une fenêtre pour observer le poisson et/ou une passerelle stable pour accéder au réservoir. La hauteur du réservoir détermine également la hauteur de la colonne d'eau et le débit d'eau vers le composant suivant du système aquaponique (voir Chapitre 2).

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Figure 4 : Réservoirs à poissons positionnés (à gauche) au-dessus du sol (photo : U.Strniša) et (à droite) au niveau du sol (source : www.humblebynature.com/about-us/projects-at-humble- by-nature/aquaponics-solar-greenhouse

Si vous utilisez un réservoir circulaire, vous devez vous assurer que le diamètre/hauteur de l'eau suit un certain rapport. Le rapport maximal devrait être de 6:1. Si les réservoirs sont plus larges, l'élimination des solides et même la distribution de l'eau de l'entrée seront entravées. Réduire le rapport en dessous de 3:1 créera un vortex dans le drain central, et l'oxygène ne sera pas réparti uniformément dans le réservoir. Les rapports inférieurs à 3:1 devraient inclure un drain latéral (double drain) pour éviter l'accumulation d'un vortex.

Matériaux

Il y a des différences en ce qui concerne les coûts d'investissement, la stabilité du réservoir et l'installation, mais le plus important est de s'assurer que les matériaux sont sans danger pour le poisson et les plantes. Cela signifie que les matériaux galvanisés doivent être évités, en raison de la toxicité du zinc. Le mauvais type de plastique peut également être nocif pour le poisson. Les plastiques thermiquement soudable (dits thermoplastes tels que le PE, le PP ou le PVC) sont la meilleure option, bien qu'ils soient généralement plus chers. Le choix du plastique doit prendre en compte les considérations suivantes :

  • Résistance aux UV (PE noir résistant aux UV)

  • Porosité (le PP est plus poreux que le PE et permet donc aux biofilms de se développer)

  • Stabilité thermique (le PVC devient fragile en dessous de 0°C)

En raison de sa résistance aux intempéries, le PE est le matériau à choisir pour les installations durables en serre ou en extérieur.

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Figure 5 : Matériaux différents bassins à poissons : (en haut à gauche) polyéthylène (photo : U.Strniša), (en haut à droite) béton (photo : U.Strniša), (en bas à gauche) réservoirs en acier recouverts d'une doublure en plastique (photo : ZHAW) et (en bas à droite) réservoirs en PVC

Couvercle de réservoir

Les poissons sains sont des créatures vivantes et peuvent sauter hors du réservoir. Tous les réservoirs devraient donc être couverts afin d'éviter les pertes accidentelles et les blessures des poissons. Les couvercles empêchent également les corps étrangers de tomber dans le réservoir (figure 6a). Les couvercles de réservoir réduisent les pertes d'eau dues à l'évaporation et fournissent de l'ombrage, ce qui réduit la surchauffe, empêche la croissance des algues et améliore ainsi le bien-être des poissons. De plus, la plupart des poissons préfèrent être à l'ombre plutôt qu'à la lumière directe du soleil (figure 6b).

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Figure 6 : (à gauche) Un bassin à poissons recouvert de filet pour éviter les pertes accidentelles ; (à droite) Un revêtement de réservoir et des radeaux plantés empêchent la croissance des algues et fournissent de l'ombre (toutes les photos : U.Strniša)

Débit d'eau

Entrées et sorties

Idéalement, l'eau doit s'écouler dans le réservoir à un angle par rapport au haut afin d'enrichir l'eau en oxygène et de générer un débit circulaire dans le réservoir (figure 7a). Si l'eau est sursaturée (saturation en oxygène > 100 %, causée par les unités d'oxygénation telles qu'un oxygénateur à tête basse ou un cône d'oxygène), l'eau doit entrer dans le bassin à poissons sous la surface par un tuyau perforé (flûte) qui crée un flux d'eau circulaire. La première perforation doit se trouver juste au-dessus de la surface de l'eau et la section totale de toutes les perforations dans le tuyau d'entrée doit être égale à la section transversale du tuyau. Les perforations doivent également être plus petites que la taille des poissons qui sont conservés dans le système.

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Figure 7 : Exemples d'entrée et de sortie d'eau : (à gauche) l'entrée d'eau est située au-dessus du réservoir sous un angle ; (à droite) l'écoulement d'eau est au centre du fond du réservoir photos : U.Strniša)

L'écoulement de l'eau du réservoir devrait permettre l'élimination des particules solides tout en empêchant la perte de poissons ; il est donc généralement placé au centre du fond du réservoir (tableau 4). Le dimensionnement correct du système et des débits d'eau empêche à la fois le colmatage et le débordement. Chaque bassin de poisson devrait être construit comme un élément hydraulique distinct, car la communication hydraulique entre les bassins de poisson se terminera par la perte totale de tous les poissons en cas de fuite d'un tuyau ou d'un réservoir. Par conséquent, chaque réservoir a besoin d'une option de débordement (tableau 4). Chez ZHAW, nous travaillons avec des canalisations externes ou des débordements externes, de sorte que les structures à l'intérieur du bassin à poisson n'interfèrent pas avec les procédures de manutention du poisson.

Tableau 4 : Options de sortie d'eau (Source : Timmons et Ebeling 2007)

Type (+) Avantages/(-) Inconvénients Section Pipe de suspension interne (+) Contrôle du niveau d'eau (+) Pas de dépôt de sédiments dans le pipeline (-) perturbe le filet des poissons Pipe d'arrêt externe (+) Contrôle du niveau d'eau (+) Réservoir exempt d'installations (-) Les solides peuvent se déposer dans le segment de tuyau

*Copyright © Partenaires du projet Aqu @teach. Aqu @teach est un partenariat stratégique Erasmus+ dans l'enseignement supérieur (2017-2020) dirigé par l'Université de Greenwich, en collaboration avec l'Université des sciences appliquées de Zurich (Suisse), l'Université technique de Madrid (Espagne), l'Université de Ljubljana et le Centre biotechnique Naklo (Slovénie) . *

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