Comment planifier au mieux mon système aquaponique ?

La planification d'une installation aquaponique est l'étape la plus importante vers un système en circuit fermé fonctionnel. Que ce soit dans le jardin, sur le balcon ou dans la serre – quiconque comprend les bases peut cultiver des poissons sains et des plantes robustes avec peu d'effort.
Dans cet article, tu apprendras comment dimensionner correctement ton système, quels composants tu auras besoin et à quoi tu dois faire attention lors de la planification.

Comprendre le principe de base

L'aquaponie combine l'élevage de poissons (aquaculture) et la culture de plantes (hydroponie) dans un circuit fermé :

·         Les poissons produisent, après avoir été nourris, des excréments qui deviennent des engrais grâce à des bactéries et d'autres processus de décomposition.

·         Les plantes absorbent les nutriments de l'eau et la purifient.

·         L'eau clarifiée retourne dans le bassin des poissons – et le cycle recommence.

 

Déterminer la surface de culture

 Nous commençons par déterminer la surface de culture. Combien de mètres carrés sont disponibles sur mon balcon ou dans mon jardin ?

Dans notre exemple, nous partons de 7m² disponibles pour nos plantes.

Différentes plantes ont besoin de différentes quantités de nutriments. En aquaponie, nous calculons avec de l'azote et du phosphore. Tu peux lire ci-dessous les quantités nécessaires pour les différentes catégories de plantes.

 Plantes peu gourmandes

(par exemple, salades, herbes aromatiques, épinards, roquette)

·         Azote (N) : environ 0,5–1,0 g / m² par semaine

·         Phosphore (P) : environ 0,05–0,1 g / m² par semaine

Plantes moyennement gourmandes

(par exemple, chou-rave, blette, courgette, fraises)

·         Azote (N) : environ 1,0–2,0 g / m² par semaine

·         Phosphore (P) : environ 0,1–0,2 g / m² par semaine

Plantes très gourmandes

(par exemple, tomates, concombres, poivrons, aubergines)

·         Azote (N) : environ 2,0–3,5 g / m² par semaine

·         Phosphore (P) : environ 0,2–0,4 g / m² par semaine

Nous divisons notre système en :

·         2m² de plantes peu gourmandes

·         2m² de plantes moyennement gourmandes

·         3m² de plantes très gourmandes.

Il en résulte le calcul suivant :

Plantes peu gourmandes :

Azote : 2x 1g/semaine = 2g N/semaine

Phosphore : 2x 0.1g/semaine = 0.2g/semaine

Plantes moyennement gourmandes :

Azote : 2x 2g/semaine = 4g N/semaine

Phosphore : 2x 0.2g/semaine = 0.4g P/semaine

Plantes très gourmandes :

Azote : 3x 3.5g/semaine = 10.5g N/semaine
Phosphore : 3x 0.4g/semaine = 1.2g P/semaine

Total :

Azote : 16.5g N/semaine
Phosphore : 1.8g P/semaine

Combien de nourriture me faut-il pour atteindre ces valeurs ?

Libération de nutriments de l'aliment Hokovit Tilapia Vegi

Paramètre	Valeur selon le fabricant	Signification pour l'aquaponie
Protéines brutes	37,5 %	Source principale d'azote
Matière grasse brute	7,4 %	Source d'énergie – influence la conversion alimentaire
Cendres brutes / Phosphore	8,5 % / 0,8 %	Source de phosphore
Indice de conversion alimentaire (FCR)	environ 1,2:1 (typique pour le tilapia)	1,2 kg d'aliment → 1 kg de croissance de poisson

 

Calcul de la libération des nutriments

Nutriment	Teneur dans l'aliment	Proportion disponible dans l'eau	Quantité pour 100 g d'aliment
Azote (N)	6 g N / 100 g (de 37,5 % de protéines)	environ 40–50 % (reste dans le poisson ou le sédiment)	≈ 2,5–3,0 g N disponible pour les plantes
Phosphore (P)	0,8 g P / 100 g	environ 50–60 % (reste dans les solides)	≈ 0,4–0,5 g P disponible pour les plantes

 

Pour nous, la partie des deux substances disponible pour les plantes est intéressante.

Nous avons besoin d'azote et de phosphore, que nous avons calculés ci-dessus. Nous calculons maintenant la quantité de nourriture nécessaire à partir des deux.

 

Azote : 16.5g/semaine / 3g = 550g de nourriture Tilapia Vegi par semaine
Phosphore : 1.8g/semaine / 0.5g = 360g de Tilapia Vegi par semaine

 

Nous avons maintenant les deux résultats, nous prenons le besoin alimentaire le plus élevé de 550g/semaine, la valeur croissante du phosphore peut être compensée par de petits changements d'eau.

 

Déterminer l'espèce de poisson, la quantité maximale annuelle et les paramètres d'élevage

Quels poissons aimerais-je avoir ? Les poissons d'ornement comme les carpes Koi ou les poissons rouges sont tout aussi possibles que les carpes, les tilapias, les silures et les tanches.
Le choix dépend principalement de l'objectif de l'élevage des poissons, de l'expérience et de savoir si l'on souhaite des poissons comestibles ou d'ornement. En second lieu, pour la prise de décision, se pose la question de savoir si l'on souhaite élever des poissons d'eau chaude ou d'eau froide. Je recommande clairement les poissons d'eau froide, car sous nos latitudes, les systèmes d'eau chaude consomment beaucoup d'énergie pour le chauffage, ce qui a malheureusement conduit à la ruine financière de nombreux projets aquaponiques.

 Mes poissons préférés sont clairement les carpes (miroirs), elles ont une bonne croissance, sont robustes, ont une chair savoureuse et supportent une très large gamme de températures. Les tanches poussent un peu plus lentement mais sont aussi de très bons poissons pour l'aquaponie.

 Combien de poissons ai-je besoin au plus fort de la saison pour atteindre la quantité de nourriture calculée, afin que les plantes puissent également donner le rendement souhaité ?

 Nous calculons la quantité de poisson en fonction de la quantité de nourriture de 550g/semaine.

Nous nourrissons les poissons avec au moins 78g de nourriture par jour. Nous multiplions cette quantité de nourriture par le taux d'alimentation de 0,9 % pour obtenir le poids des poissons.

Cela nous donne le calcul suivant :

78g x 0.009 =  8,67KG de masse de poisson

À partir de là, nous pouvons approximativement calculer la quantité de poisson à introduire. 1 à 2 poissons de plus ne nuiront jamais au système. L'eau de l'aquaponie peut bien sûr aussi être utilisée pour arroser les plantes du jardin.

100 g → 15–17 cm

200 g → 19–22 cm

250 g → 20–23 cm

300 g → 21.5–25 cm

400 g → 23.5–27 cm

500 g → 25.5–29 cm

800 g → 30–34 cm

1,0 kg → 32–37 cm

 

Définir le bassin à poissons

Quelle doit être la taille du bassin à poissons ? Je suis un grand partisan de donner un peu plus d'espace aux poissons. Pour les carpes, je compte volontiers avec 5-10 KG/m³ pour les systèmes de démarrage et 10-15KG/m³ pour les systèmes gérés par des aquaponistes expérimentés.

 

Cela signifie que pour nous, en tant que débutants, avec 10KG/m³, nous choisirions un bassin de 870l. Comme ce n'est pas une taille standard, nous choisirions un bassin de 1000l ou 2 bassins de 600l.

 

Planifier le débit et la filtration/technique

Ensuite, nous planifions le débit d'eau horaire que nous devons distribuer à notre système. Notre bassin à poissons devrait être brassé 1 à 2 fois par heure. C'est en principe vite calculé, et c'est souvent là que la première erreur se produit ! Dans un système Chop and Flip, ce calcul fonctionne sans problème, mais dans un système avec plusieurs bassins de plantes, ceux-ci doivent être inclus car sinon trop d'eau calculée pour les poissons sera pompée vers les plantes et nous n'atteindrons plus notre taux de renouvellement.

J'aime calculer le volume de tous les bassins supplémentaires et ajouter ce volume au taux de renouvellement du bassin à poissons. Dans notre système, nous avons 7m² de surface de culture avec un niveau d'eau d'environ 20cm. Cela nous donne les volumes suivants :

2 renouvellements du bassin à poissons : 2m³/h
7m² surface de culture x 0.2m niveau d'eau : 1.4m³/h

Ceci nous donne un renouvellement total requis de 3.4 m³/h. Pour un tel système, je recommanderais l'Aquaforte 5000EX avec un débit de 5000l/h sans hauteur de refoulement à surmonter. Si le système est construit à différentes hauteurs, ce que je ne recommande pas mais qui est parfois nécessaire, il faut tenir compte des diagrammes de pompe correspondants afin d'assurer le débit d'eau à la hauteur requise.

Après le bassin à poissons, il y a notre filtre grossier. Je te recommande un filtre à brosse. Pour un petit système comme celui que nous avons planifié, il suffit également comme biofiltre. Avec le filtre à brosse de 400 litres de ma boutique, notre système peut être débarrassé des matières solides sans problème. L'extension de notre système n'est pas un obstacle avec notre filtre à brosse.

Pour ceux qui ne veulent pas confier la nitrification complète au filtre à brosse, je recommande un fût de 60 litres avec des EcoPondchips. Un sac de 7 litres peut décomposer 70g de nourriture par jour après une phase de démarrage dans le filtre à lit mobile.

Je recommande d'installer un collecteur de pompage dans chaque système. Un collecteur facilite grandement la collecte de toute l'eau, l'intégration de diverses techniques et l'ajout d'engrais comme le chélate de fer ou le carbonate de calcium pour stabiliser le KH/pH.

Je dimensionnerais les tuyaux le plus simplement possible, les tuyaux pompés en D50 et les tuyaux par gravité en D75. Les tuyaux trop petits doivent être évités car le risque de colmatage par biofilm est trop élevé. Pour les systèmes plus grands où plus d'eau est pompée, les diamètres de tuyaux devraient être rapidement prévus à 75mm, puis rapidement à 110mm, afin d'éviter des pertes de charge inutiles et une consommation d'énergie plus élevée.

Cela nous donnerait les circuits suivants, qui commencent et se terminent tous deux dans le puisard.

Circuit des poissons : Puisard pompé vers le bassin des poissons, par gravité vers le filtre à brosse, par gravité vers le biofiltre, et par gravité de retour dans le puisard. Dans ce circuit, nous faisons circuler 2000-2500l/h.

Circuit des plantes : Puisard pompé vers les systèmes de culture, par gravité dans les collecteurs de retour vers le puisard. Dans ce circuit, nous faisons circuler environ 2000l/h.

Les 500l que nous ne pompous pas sont perdus en tant que perte de charge dans les conduites.

L'aération est très importante, une trop grande aération peut entraîner un excès d'azote, ce qui peut causer des maladies de la bulle de gaz chez les poissons. Un manque d'aération peut entraîner une carence en oxygène chez nos habitants les plus importants du système. Comment calculer/planifier l'aération ?

Alimentation quotidienne	Besoin en O₂ (estimation)	Air (L/min) @ OTE 10 % + facteur de sécurité

 

50 g/jour

35–50 g O₂

3–5 L/min

 

100 g/jour

70–100 g O₂

5–8 L/min

 

500 g/jour

0,35–0,5 kg O₂

25–40 L/min

 

1 kg/jour

0,7–1,0 kg O₂

50–80 L/min

 

2 kg/jour

1,4–2,0 kg O₂

100–160 L/min

 

Ces  valeurs sont des indications approximatives pour une aération à une profondeur de 60-100cm. Les litres/minute doivent être disponibles au niveau du diffuseur et la perte de charge due à la profondeur d'injection doit être prise en compte lors de la planification de la pompe.

Pour notre système, je miserais sur une Aquaforte V-30 ou, si l'on veut quelque chose de plus haut de gamme, sur une Hiblow HP40.

Planifier les Extras

Le premier extra serait l'alimentation automatique, particulièrement intéressant pour ceux qui ne sont pas à la maison toute la journée. Les alimentations sont optimales si elles sont réparties tout au long de la journée. Pour les poissons et les bactéries, une petite quantité régulière de nourriture est plus facile à traiter. Ma recommandation est clairement une alimentation avec un distributeur automatique branché sur la même prise électrique que la pompe. Si le courant est coupé, l'alimentation ne se poursuit pas comme avec les distributeurs solaires. Cela peut entraîner la perte du stock dès la première alimentation. L'ammonium n'est plus transporté vers le filtre en cas de panne de la pompe et reste dans le bassin des poissons.

Un chauffage peut également être très utile pour stabiliser la température de l'eau pendant la nuit. Je recommande les chauffages de bassin de notre boutique, on peut les régler librement de 0 à 40°C et ainsi maintenir la température stable même en hiver et en automne.

Ensuite, une lampe UV-C optionnelle pourrait être installée. Pour les systèmes intensifs, c'est une recommandation absolue pour la réduction des germes; pour les petits systèmes peu peuplés, elles servent davantage à l'élimination des algues. Les poissons ne sont généralement pas dérangés par les algues, c'est plus un problème humain qui est gêné par l'esthétique.

Comment puis-je remplir l'eau ?

Il existe différentes méthodes pour l'eau, que ce soit en remplissant l'eau du robinet avec un tuyau, avec un arrosoir depuis un puits ou, comme dans mon système, une pompe qui puise l'eau du puits et est automatiquement activée et désactivée selon les besoins par le WPS de H-tronic.

 

Planifier les systèmes d'urgence

Que se passe-t-il en cas d'urgence ? Le courant est coupé, l'aération ne fonctionne plus et l'eau n'est plus renouvelée. Selon le moment de la dernière alimentation, cela peut rapidement devenir fatal pour les poissons.

Que pouvons-nous faire ?

Le plus important est d'arrêter l'alimentation !

Pour l'aération, une électrovanne sur une bouteille d'oxygène qui aère automatiquement le bassin des poissons en cas de coupure de courant serait idéale.

Ceux qui veulent améliorer encore plus l'ensemble peuvent intégrer une batterie de stockage d'Ecoflow ou d'autres systèmes similaires dans leur installation. La seule chose que je ne garantirais pas, c'est l'alimentation. Pas de nourriture pour les poissons vaut mieux que de la nourriture avec une mauvaise circulation ou pas de circulation du tout. Et ne t'inquiète pas, les poissons n'ont aucun problème s'ils ne reçoivent pas de nourriture pendant 3 jours.