Biofiltres

La biofiltration en aquaculture est un procédé clé dans la gestion de la qualité de l’eau, surtout dans les systèmes de recirculation de l’eau (RAS – Recirculating Aquaculture Systems). Elle permet d'éliminer les déchets azotés produits par les poissons, notamment l’ammoniac toxique, en le transformant biologiquement en composés moins nocifs (nitrates).

Définition de la biofiltration

La biofiltration est un processus naturel qui utilise des bactéries nitrifiantes pour transformer l’ammoniac (NH₃), excrété par les poissons, en nitrites (NO₂⁻) puis en nitrates (NO₃⁻), qui sont beaucoup moins toxiques. Ce processus est connu sous le nom de nitrification.

Étapes de la nitrification :

Ammoniac (NH₃/NH₄⁺) → Nitrites (NO₂⁻)

Par les bactéries du genre Nitrosomonas.

Nitrites (NO₂⁻) → Nitrates (NO₃⁻)

Par les bactéries du genre Nitrobacter ou Nitrospira.

Comment fonctionne un biofiltre ?

Un biofiltre est généralement constitué d’un support (comme des billes de plastique, mousses, sable ou céramique) qui offre une grande surface pour la colonisation bactérienne. L’eau passe à travers ce support, ce qui permet aux bactéries de traiter les composés azotés.

Avantages de la biofiltration :

Contrôle des composés toxiques (ammoniac et nitrites)

Maintien de la qualité de l’eau

Réduction des changements d’eau

Stabilité de l’environnement pour les poissons

Intégration dans les systèmes aquacoles :

La biofiltration est essentielle dans :

Les systèmes aquaponiques

Les systèmes fermés ou recirculés

L’élevage intensif en bassins

Les élevages très sensibles aux qualités d’eau (alevinage, nurserie, écloserie)

Les aquariums

AQUACULTURE France, distribue, dimensionne et fabrique toute une gamme de biofiltre adapté à tous les besoins (fonctionnement gravitaire ou sous pression).

Sous-catégories

Biofiltre aérobie sous...
Le biofiltre sous pression est un équipement de traitement biologique de l’eau utilisé en aquaculture pour maintenir une qualité d’eau optimale, notamment dans les systèmes de recirculation (RAS). Contrairement aux biofiltres gravitaires, il fonctionne en circuit fermé sous pression, ce qui permet une installation compacte, polyvalente et à haut rendement.

Fonctionnement

L’eau chargée en déchets azotés (notamment en ammoniac NH₃) est dirigée sous pression à travers un média filtrant (ex. : billes plastiques, support céramique ou mousse). Les bactéries nitrifiantes colonisent ce média et réalisent la nitrification :
- Ammoniac (NH₃/NH₄⁺) → Nitrites (NO₂⁻) (Nitrosomonas)
- Nitrites (NO₂⁻) → Nitrates (NO₃⁻) (Nitrobacter, Nitrospira)
Avantages
- Fonctionne sous pression, idéal pour les circuits fermés
- Convient aux installations avec peu de place
- Compatible avec d’autres systèmes de filtration (UV, mécanique)
- Maintenance simplifiée
- Excellente efficacité biologique
Applications
- Systèmes RAS (Recirculating Aquaculture Systems)
- Écloseries, nurseries, alevinage
- Aquaponie
- Aquariums publics ou professionnels
- Bassins d’élevage intensif
Biofiltre aérobie...
Le biofiltre gravitaire est un système de filtration biologique utilisé en aquaculture pour maintenir une qualité de l’eau optimale, en particulier dans les systèmes de recirculation ou les installations à faible consommation d’eau. Il repose sur l’action de la gravité pour faire circuler l'eau à travers un support filtrant où des bactéries nitrifiantes dégradent les composés azotés tels que l’ammoniac.

Fonctionnement

L'eau, contenant des déchets azotés (comme l'ammoniac produit par les poissons), s'écoule naturellement sous l'effet de la gravité à travers un média filtrant. Ce média peut être composé de matériaux comme des billes de plastique, des supports en céramique ou des mousses spéciales. Les bactéries nitrifiantes se fixent sur le support et transforment l'ammoniac en nitrites puis en nitrates, un processus appelé nitrification.

Avantages
- Utilisation de la gravité : Fonctionne sans énergie supplémentaire, ce qui réduit les coûts d’exploitation.
- Entretien facile : Moins de pièces mobiles et un nettoyage simple du système.
- Efficacité biologique : Permet de maintenir une qualité d’eau stable en réduisant les niveaux d’ammoniac et de nitrites.
- Durabilité : Matériaux résistants et longue durée de vie du système.
Applications
- Systèmes RAS (Recirculating Aquaculture Systems) : Permet de traiter l’eau dans des environnements contrôlés.
- Écloseries et nurseries : Idéal pour les installations de jeunes poissons ou alevins.
- Aquaponie : Utilisé dans les systèmes combinant aquaculture et culture de plantes.
- Pisciculture et aquaculture extensives : Convient aux systèmes moins intensifs.
Ce type de biofiltre est particulièrement adapté aux installations où l’efficacité énergétique et la simplicité d’entretien sont des priorités.
Biofiltre anaérobie
La biofiltration anaérobie en aquaculture est un processus de traitement biologique qui utilise des micro-organismes en absence d’oxygène (anaérobie) pour éliminer les déchets organiques et certains composés azotés (comme les nitrates) de l’eau d’élevage.

Description détaillée :

Principe de fonctionnement :
- Contrairement à la biofiltration aérobie (qui nécessite de l'oxygène), la filtration anaérobie repose sur des bactéries qui dégradent la matière organique en milieu sans oxygène.
- Ces bactéries réalisent des réactions de fermentation ou de dénitrification.
- La dénitrification est particulièrement utile en aquaculture pour convertir les nitrates (NO₃⁻), qui s’accumulent dans les systèmes fermés, en azote gazeux (N₂), inoffensif et libéré dans l’atmosphère.
Conditions requises :
- Environnement pauvre en oxygène (zones confinées, substrats à faible porosité).
- Présence de carbone organique (souvent ajouté sous forme de sucre ou méthanol) pour permettre la croissance des bactéries dénitrifiantes.
- Température, pH et autres paramètres doivent être contrôlés pour optimiser la performance bactérienne.
  
  Avantages pour l’aquaculture :
- Réduction des nitrates, ce qui améliore la qualité de l’eau et la santé des poissons.
- Moins de production de boues comparé aux systèmes aérobies.
- Possibilité de fonctionner dans des zones à faible consommation d’énergie (pas de besoin en aération).
Inconvénients / Défis :
- Processus plus lent que l’aérobie.
- Production possible de gaz malodorants (ex : H₂S).
- Besoin de suivi précis pour éviter les déséquilibres (pH, accumulation de sous-produits).