2.2 Filtration des solides

La filtration efficace des solides est un élément clé d’un système qui fonctionne bien et potentiellement l’aspect le plus important car elle influence l’efficacité de tous les autres procédés. Les solides sont principalement produits à partir d’aliments non consommés, de déchets de poisson et de biofilms bactériens (classés comme solides en suspension) (Timmons et Ebeling, 2013). Si les déchets ne sont pas éliminés, ils peuvent se déposer sur les racines des plantes (empêchant l’absorption des nutriments), s’accumuler dans des zones à faible débit d’eau (entraînant une mauvaise qualité de l’eau), provoquer l’accumulation de gaz nocifs et obstruer les conduites (empêchant un débit suffisant d’eau) (Somerville et al. 2014).

La filtration des solides utilisée dépend de la qualité et de la quantité d’aliments entrant dans le système, toutes les conceptions étant directement issues de la technologie RAS. Les deux principales catégories de filtration des solides sont la sédimentation et la filtration mécanique (Lennard, 2012).

Sédimentation: La sédimentation désigne les solides qui se déposent de la colonne d’eau par gravité, ce qui se produit dans le clarificateur. Les conceptions de clarificateurs ou (élimination des solides) comprennent des déflecteurs, des filtres à flux radial et des séparateurs à tourbillons (Figure 3a, b, c). Les séparateurs d’écoulement radial sont les plus couramment utilisés et se sont avérés plus efficaces pour éliminer les matières solides décantables qu’un filtre tourbillonnant dans le RAS (Davidson et Summerfelt, 2005). Les clarificateurs de déflecteur et de tourbillon sont similaires en ce qui concerne l’efficacité d’élimination des solides (Danaher et al. 2013). Les recommandations concernant les matériaux de construction suivent celles des bassins à poissons mentionnés ci-dessus.

Un calibrage adéquat des clarificateurs et un débit d’eau approprié sont essentiels pour une élimination efficace des solides. Si vous comptez uniquement sur un clarificateur pour enlever les solides décantables, un temps de rétention de 30 minutes est requis. Cela signifie simplement que la plupart des solides qui peuvent se déposer par gravité le feront dans un délai de 30 minutes. Un débit d’eau de 5 gallons par minute pour les petits réservoirs et de 25 gallons par minute pour les grands réservoirs doit être utilisé pour calculer la taille du réservoir de filtration nécessaire. Une filtration sous-dimensionnée (ou un débit trop rapide) ne suffira pas à éliminer les solides du poisson, ce qui entraînera une accumulation plus profonde dans le système. De même, la surdimensionnation du composant n’est pas idéale car elle augmente le coût initial, nécessite une plus grande empreinte dans l’installation et entraîne une plus grande utilisation de l’eau grâce à un rejet inefficace.

Les clarificateurs n’élimineront que les grosses particules solides présentes dans l’eau, laissant des solides trop petits pour se déposer hors de l’eau (Summerfelt et al. 2001). Ces solides en suspension doivent être enlevés. Une pratique rendue populaire par l’Université des Îles Vierges consiste à diriger l’eau du clarificateur à travers des réservoirs remplis de filets de verger (Figure 4). Le matériau de filet piège les solides fins, permettant ainsi l’écrémage de l’eau propre de la surface. D’autres options pour enlever les solides en suspension sont les sacs en maille fine, les bas pour femmes, les tampons filtrants, et d’autres. Ces articles peuvent rapidement se boucher si les matières solides décantables ne sont pas éliminées efficacement dans les clarificateurs.

Séparation mécanique: La séparation mécanique est l’élimination active des solides via un écran ou un support (Lennard 2012).

Ces filtres sont extrêmement efficaces, éliminant les solides de plus de 50 microns, ce qui réduit le temps consacré au nettoyage et à l’entretien grâce à leur fonction pratique de lavage automatique à contre-courant. Parmi ces filtres, mentionnons le filtre à tambour (figure 5a) et un filtre à billes sous pression (figure 5b).

Les filtres mécaniques ont un prix élevé, ce qui les rend souvent prohibitifs pour les praticiens à petite échelle. En outre, ils ont besoin de connaissances plus avancées pour fonctionner et sont difficiles à obtenir dans les pays en développement. Ce type de filtration serait approprié pour un grand système aquaponique découplé ou pour ceux qui concentrent la majeure partie de leur exploitation sur la production de poisson.

*Source : Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Université d’État du Kentucky. Manuel de production de l’aquaponie : manuel pratique pour les cultivateurs. *