Combinaison vertueuse de la pisciculture et des cultures maraîchères, l’aquaponie trouve aujourd’hui de nombreux adeptes, y compris les grandes coopératives agricoles.
Il faut dire que cette filière présente des avantages non négligeables par son caractère peu gourmand en espace. Mais, si l’aquaponie tend à être de plus en plus populaire, c’est surtout grâce au système de filtration biologique qui permet de transformer l’azote ammoniacal rejeté par les poissons en nitrate assimilable par les plantes.
Une prouesse technique qui permet de supprimer presque radicalement les engrais chimiques que l’on utilise habituellement en culture hors sol.
Et cela, tout en permettant une meilleure économie d’eau. Bien évidemment, un biofiltre aquaponique ne serait pas viable à besoin d’une filtration mécanique pour être viable.
Et lorsqu’aucun filtre sur le marché ne vous convient, il faudra passer en mode aquaponiste bricoleur. Alors, comment mettre en place un filtre aquaponique biologique et mécanique ? Les réponses.
Les matériaux de fabrication d’un filtre aquaponique
Différents matériaux pouvant intervenir dans la fabrication de filtre aquaponique. Voici quelques-uns des matériaux que l’on retrouve le plus souvent :
La mousse de polyester
De couleur bleue, la mousse de polyester est une mousse synthétique particulièrement plébiscitée dans la filtration aquaponique biologique et mécanique pour son faible coût, sa grande flexibilité et surtout la possibilité de le réutiliser plusieurs fois même après le nettoyage.
Concrètement, ce matériau filtrant est capable de coloniser une grande variété de bactéries sur eux pour qu’ils transforment les polluants de l’eau en nitrates inoffensifs. Ces organismes vivants participent également à la production d’énergie et d’éléments nutritifs pour la croissance des plantes.
La mousse de polyester est généralement utilisée en préfiltre pour retenir les plus gros déchets organiques.
Ouate aquarium
L’ouate est surtout utilisée en tant que première couche des filtres mécaniques avec des compartiments et qui utilisent différents types de matériaux. Facile à nettoyer, bon marché et réutilisable à volonté, ce matériau s’apparente à du coton. Il a pour vocation de retenir les petits déchets.
Les nouilles de céramique
Aussi appelées cylindres de céramique, les nouilles de céramiques présentent l’avantage d’être très poreuses. Couplés à leur nombre important d’aspérités, ces matériaux mettent à la disposition des bactéries une surface suffisamment grande pour leur développement. C’est la raison pour laquelle les nouilles de céramiques sont très utilisées en filtrage biologique.
Les bioballes
En forme de cubes ou de sphères en plastique pourvues d’un certain nombre de pointes tel un hérisson, les bioballes sont aussi bien utilisées en filtration aquariophilie mécanique qu’en biofiltre. Elles sont généralement utilisées dans les filtres compartimentés et offrent une grande surface grande surface de colonisation par rapport au volume occupé par les bioballes. Bien que leur coût soit plutôt élevé à l’achat, il s’agit d’un matériau haute performance avec une longévité difficile à égaler. De plus, les bioballes sont réutilisables à l’infini et ne nécessitent aucun renouvellement.
Comment créer un filtre biologique et mécanique ?
Le filtre mécanique et biologique est deux éléments incontournables dans la conception, l’aménagement et le fonctionnement d’un système aquaponique réussi. Le premier a pour vocation de capturer les déjections des poissons et les déchets solides.Tandis que le deuxième joue un rôle clé dans la nitrification. Ensemble, ils assurent ainsi une bonne élimination des fines particules et résidus produits par le déchet organique des poissons.
Avant de procéder à la fabrication d’un filtre biologique et mécanique, il est important de bien comprendre comment ces deux systèmes fonctionnent.
En aquaculture, la filtration mécanique est celle qui permet d’assurer la bonne santé du système. Ceci en éliminant tout d’abord les bactéries anaérobies provenant des déchets solides des poissons. Ensuite, en évitant la perturbation du flux de l’eau et en réduisant tous les risques de conditions anoxiques pour les racines des plantes. Un certain niveau de filtration mécanique reste donc essentiel pour garantir des réservoirs aquaponiques sains. Et cela quelle que soit la méthode aquaponique utilisée. Dans les faits, le filtre mécanique va conserver dans la masse filtrante les matières organiques en suspension. Ceci afin d’éviter que le biofiltre aquaponique ne soit surchargé et bouché.
Le biofiltre, quant à lui, se base sur des colonies bactériennes se développant dans la masse filtrante pour transformer les déchets organiques des poissons en nutriments pour les plantes. Dans les détails, la biofiltration consiste à convertir l’ammoniaque et les nitrites en nitrates par des bactéries.
La construction d’un filtre mécanique
De manière générale, les filtres aquaponiques mécaniques se déclinent en différents modèles. Mais, la méthode la plus simple à mettre en place reste celle de l’écran. Il s’agit d’un filtre situé entre le réservoir à poissons et le lit de croissance qui va attraper déchets solides. On veillera ensuite à mettre en place de petits bacs de particules que l’on va rincer de manière périodique.
À noter toutefois que cette méthode n’est viable que pour les petites unités. Elle arrivera très vite à ses limites si la quantité de déchets solides est conséquente. Pour ce type de système, un filtre radial – Radial Flow Filter, ou RFF pour les intimes – sera plus pertinent.
Ainsi, mieux vaut fabriquer un filtre mécanique à tourbillon pour mieux les déchets particulaires et surtout pour un entretien moindre puisqu’il faudra simplement faire une vidange périodique.
Dans les détails, le filtre radial se présente sous la forme d’un filtre à décanter qui fait passer l’eau dans un labyrinthe où la vitesse d’écoulement va diminuer au fur et à mesure. Constitué d’un seau percé et renversé, de raccords et d’un robinet de vidange, ce système permet concrètement de garantir une bonne décantation des impuretés et sédiments.
Pour la conception, il faudra choisir un contenant suffisamment grand qui soit capable de supporter le débit d’eau. Il est généralement conseillé d’utiliser un fût bleu en PHD de 160 ou 220L. Pour les raccords, il faudra des joints Uniseal, des passe-parois classiques, des scies cloches ainsi que des tuyaux en PVC-U. En ce qui concerne le robinet de vidange, un petit gabarit de 32 mm fera l’affaire.
Une fois tous les matériaux à portée de main, vous n’avez qu’à tout assembler en veillant simplement à faire en sorte que la hauteur des perçages permettant bien l’écoulement et que le niveau maximum du filtre ne soit pas trop haut.
Construction du biofiltre aquaponique
La conception d’un biofiltre aquaponique consiste à installer un composant qui va héberger des milliers de bactéries vivantes. Il faudra ainsi concevoir un système avec une grande surface alimentée en eau oxygénée pour assurer la bonne croissance des bactéries nitrifiantes. Et plus la surface sera grande, plus le processus de nitrification sera efficace. Installé entre le filtre mécanique et les récipients d’hydroponie, le filtre aquaponique biologique doit au moins faire un sixième de celui de l’aquarium.
Vous avez le choix entre plusieurs filtres aquaponiques biologiques pour votre système. Entre autres, vous pouvez choisir un filtre à lit mobile, statique en forme de plateau ou encore un filtre goutte à goutte.
Mais, les bioballes restent la solution la plus performante et efficace pour offrir une grande surface de colonisation. Vous pouvez ensuite ajouter des biofiltres secondaires comme les graviers volcaniques, les capuchons de bouteilles en plastique, des filets de nylon ou encore des copeaux de polychlorure de vinyle dans un petit seau percé à l’entrée du biofiltre.
À noter que pour une meilleure oxydation de l’ammoniac, les bactéries nitrifiantes doivent bénéficier d’un taux d’oxygénation optimal. Pour assurer une bonne aération, il est conseillé d’utiliser une pompe à air, en plaçant les pierres d’air au fond du récipient. De plus, les pompes à air vont aider le biofiltre à décomposer les déchets solides ou suspendus qui ne sont pas capturés par le filtre mécanique. Cela en permettant aux bioballes de se déplacer de manière constante.
Le lit médiatique pour une filtration aquaponique biologique et mécanique deux-en-un
Si vous souhaitez mettre en place un système qui assure en même temps la filtration biologique et mécanique, vous pouvez fabriquer un lit rempli de média. Ce système est particulièrement adapté pour les aquaponiques à petite échelle pour un coût initial relativement faible, une conception simple et accessible même au débutant.
Pour la fabrication d’un lit médiatique, vous avez le choix entre différents matériaux :
- Le plastique
- La fibre de verre
- Le cadre en bois avec des feuilles de caoutchouc étanche
- Le polyéthylène
Mais, pour les lits médiatiques fais maison, les contenants en plastique restent les matériaux de prédilection.
Dans tous les cas, le matériau utilisé doit :
- Être capable de contenir un volume important d’eau et des milieux de culture,
- Résister à des conditions météorologiques extrêmes
- Être de qualité alimentaire pour ne pas représenter de danger pour les poissons, les plantes et les micro-organismes
- Garantir une connexion facile et interopérabilité parfaite avec d’autres composants
Pour la forme, il faudra privilégier une forme rectangulaire avec une largeur d’environ 1 mètre et une longueur comprise entre 1 et 3 mètres. Pensez également à concevoir des blocs de béton pour maintenir leur poids. La profondeur quant à elle sera aux alentours de 30 cm pour de gros fruits et légumes et 15 à 20 cm pour le petit potager comme les laitues, les salades, les herbes aromatiques, les fraises, le basilic, les tomates…
Enfin, le médium va jouer le rôle de filtre mécanique et biologique. Le matériau choisi doit satisfaire les critères suivants :
- Disposer d’une grande surface pour la bonne croissance des bactéries
- Avoir un pH neutre et inerte
- Avoir de bonnes propriétés de drainage
- Facile à travailler
- Disposer d’espace suffisante pour permettre à l’air de circuler et l’eau de s’écouler de manière optimale
- Être le plus léger possible
