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Choix d'un système d'aération en étang


AERATION

Choix d'un système d'aération en étang



Le choix d’un dispositif d’aération doit prendre en compte, outre le coût et la fiabilité :

¤ l’efficacité d’aération en conditions standard, qui doit être ramenée à la puissance réellement consommée (valeur qui n’est pas toujours donnée par le fabricant et de toute façon difficile à contrôler) ;
¤ la taille des bassins à aérer :
  pour des bassins ou étangs de plus de quelques milliers de m2, on privilégiera des aérateurs engendrant une bonne circulation de l’eau (aérateurs à pales, hydro-éjecteurs);
¤ la facilité de manipulation si l’appareil a vocation à être utilisé sur plusieurs sites;
¤ la facilité de dépannage (moteurs standard,...).

Par ailleurs, pour l’utilisation des aérateurs en condition de production, c’est-à-dire en étang, il faut garder à l’esprit que les valeurs de taux de transfert d’oxygène indiquées par les constructeurs pour les différents aérateurs ont été obtenues en conditions standardisées, c’est-à-dire avec de l’eau “du robinet” ne contenant pas d’oxygène en début du test.


OXYGENE DISSOUS  / TEMPERATURE DE L'EAU DE L'ETANG (°C)


DISOLVED OXYGEN  /   WATER TEMPERATURE IN THE POND (°C)


mg/l 10 16 21 27 32
0 0.90 0.91 0.92 0.93 0.98
1 0.82 0.82 0.82 0.81 0.95
2 0.74 0.73 0.71 0.69 0.71
3 0.66 0.63 0.61 0.57 0.57
4 0.58 0.54 0.50 0.45 0.43
5 0.49 0.44 0.39 0.33 0.29
6 0.41 0.35 0.29 0.21 0.15
7 0.33 0.26 0.18 0.08 0.02
8 0.25 0.16 0.07 0  
9 0.17 0.07 0    
10 0.09 0      
11 0        


En étang, avec une eau chimiquement et biologiquement chargée, les aérateurs ne seront pas aussi performants.
Les performances que l’on peut espérer obtenir dépendent principalement, d’une part de la concentration en oxygène initiale, d’autre part de la température.
Le tableau 6 indique les facteurs à appliquer pour corriger les taux de transfert standard en fonction des conditions réelles d’oxygène et de température de l’étang.


   
Positionnement de l’aérateur

La circulation de l’eau provoquée par un aérateur est fonction de son positionnement.




  • Contrôle de l’oxygène et utilisation des aérateurs
De nombreux fabricants ont tenté d’automatiser le contrôle de l’oxygène dissous en étang avec des dispositifs de mesure susceptibles de mettre en route les aérateurs lorsque les teneurs mesurées atteignent un certain seuil.
Malheureusement, ces dispositifs sont très coûteux et encore insuffisamment fiables pour une utilisation commerciale. Le principal problème est lié au développement d’algues sur les sondes (“fouling”) faussant les mesures et à l’hétérogénéité de la distribution de l’oxygène dans la masse d’eau lorsqu’elle a une certaine importance.

 


L’amélioration technologique de ces matériels devrait permettre, à brève échéance, de résoudre ces problèmes techniques et de réduire leur coût. Actuellement, dans l’attente de l’aboutissement de ces travaux, deux stratégies peuvent être proposées pour l’utilisation des aérateurs d’étang :



¤ Soit les aérateurs sont utilisés uniquement lorsque la teneur en oxygène de l’eau atteint des niveaux dangereux pour le poisson. C’est ce que l’on appelle l’aération d’urgence, qui suppose, soit un contrôle quasi continu, soit une prédiction de l’évolution des teneurs en oxygène au cours de la nuit.



¤ Soit les aérateurs sont mis en route toutes les nuits pendant une durée déterminée, durant toute la période à risque (été). C’est ce que l’on appellera l’aération nocturne systématique.




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Prévision des désoxygénations et aérations d’urgence des étangs

L’aération d’urgence nécessite le suivi de l’évolution de l’oxygène dissous pendant les périodes à risques, c’est à dire principalement au cours de la nuit, afin, si nécessaire, de mettre en route des aérateurs.
Pour tenter d’éviter des mesures nocturnes fastidieuses, un modèle de prédiction de la teneur en oxygène à l’aube peut être utilisé.
Le modèle le plus simple utilise deux mesures effectuées le soir précédent. La chute nocturne de l’oxygène étant à peu près linéaire, ces deux valeurs, relevées, l’une au crépuscule, l’autre 2 ou 3 heures plus tard, permettent de déterminer la pente de la droite, et donc d’estimer la teneur probable à l’aube.
Du fait du principe général de cette méthode, la précision de la prévision est faible, mais le pisciculteur pourra l’améliorer en notant les valeurs réelles qu’il observera à l’aube.
Il pourra alors apprendre à évaluer le fonctionnement réel de son étang et affiner ainsi ses prévisions au fil de la saison.
Cette méthode ne permet toutefois pas de prévoir une désoxygénation brutale due par exemple à une mortalité brutale des algues.


D’autre part, il faut aussi tenir compte des éléments qui accroissent les risques de désoxygénation et l’on peut définir à priori des périodes à risques.
Il n’est en effet pas nécessaire d’effectuer des mesures d’oxygène tout au long de l’année, mais seulement à certaines périodes critiques :



¤ En pisciculture semi-intensive, sous nos latitudes, c’est entre le 15 juillet et le 15 septembre que les risques de désoxygénation sont les plus grands, mais la période de mai à juin peut présenter certains risques lorsque la température est supérieure à la moyenne.
¤ Une température de l’eau supérieure à 25 °C doit être considérée comme critique et inciter à accroître la surveillance.
¤ Une teneur en oxygène élevée le soir (supérieure à 18 mg/l) est le reflet d’une intense activité algale, qui augmente les risques de désoxygénation nocturne.
¤ Les épisodes orageux de l’été peuvent être à l’origine de graves désoxygénations, et il convient donc de tenir compte des conditions météorologiques.
Ces méthodes de prédiction permettent donc d’éviter un contrôle fastidieux des teneurs nocturnes en oxygène, ou d’utiliser des aérateurs quand ce n’est pas nécessaire.



Leur utilisation présente cependant l’inconvénient d’entraîner un certain risque d’erreurs, qui, s’il est trop souvent important en conditions intensives où l’enjeu financier est élevé, reste généralement acceptable en conditions extensives ou semi-intensives.
En cas de désoxygénation constatée ou prévue, les pisciculteurs ont alors recours à l’aération d’urgence.
Les aérateurs utilisés sont, soit des aérateurs électriques déjà en place sur les étangs (aérateurs à pales le plus souvent), soit des aérateurs actionnés par la prise de force d’un tracteur, qui sont mis en place seulement lorsqu’ils sont nécessaires.


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Aération systématique (nocturne) des étangs

Pour pallier les nombreuses difficultés entraînées par l’aération d’urgence, de nombreux producteurs pratiquent une aération systématique de leurs étangs.
Des aérateurs électriques sont en place sur chaque étang et sont programmés pour fonctionner pendant une durée déterminée de la nuit et/ou de la journée.
Les études qui ont été réalisées pour déterminer la durée optimale d’aération ont donné des résultats controversés et les pisciculteurs se limitent généralement à une aération de 6 à 9 heures par nuit.
Dans les conditions françaises, seules des études au cas par cas, tenant compte des aspects techniques et économiques (valorisation de la production,...) peuvent permettre de préconiser ou non une aération nocturne, pratique qui semble plutôt réservée pour l’instant aux systèmes d’exploitations déjà un peu intensifiés.
Dimensionnement

En pisciculture intensive, la “norme” en matière de dimensionnement d’une installation d’aération, est de prévoir une puissance de 2,5-3 kW/ha pour une charge en poissons élevée, conduisant à un taux de nourrissage supérieur à 50 kg/ha/jour.
Dans la pratique, la puissance installée varie entre 1 et 5 kW/ha dans les étangs de plus de 0.5 ha ayant une production de 5 à 12 tonnes de poisson à l’hectare.




Dimensionnement


Ce dimensionnement permet de “garantir” la survie des poissons dans les conditions d’aquaculture intensive “normales”.
Cependant, en conditions particulièrement défavorables (boom algal intense,...) conduisant à une désoxygénation nocturne très brutale, l’application de cette norme ne dispense pas de l’utilisation d’aérateurs supplémentaires.
Sur le plan économique, l’aquaculture intensive en étang est une activité trop récente en France pour fournir des données fiables.
Signalons seulement que, dans les conditions américaines, les hydro-éjecteurs sont les dispositifs les plus performants pour l’aération des étangs de taille inférieure à 0,4 ha et que pour des étangs plus grands, ce sont les aérateurs à pales qui se révèlent les plus intéressants.

 


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