Systèmes RAS : Installation et Avantages de l'Aquaculture en Recirculation

Les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS) traitent et réutilisent plus de 90 à 99 % de l'eau de production, contre quelques pour cent ou moins dans les systèmes à circulation continue. Ce choix de conception unique remodèle presque toutes les décisions opérationnelles qui suivent.

Core components

Un RAS fonctionnel enchaîne cinq étapes : filtration mécanique (filtres à tambour ou décanteurs éliminant les solides avant qu'ils ne se décomposent et ne consomment de l'oxygène), biofiltration (bioréacteurs à milieu fixe ou à lit mobile hébergeant les bactéries nitrifiantes qui convertissent l'ammoniac en nitrate), dégazage/aération (élimination du CO2 dissous et restauration de l'oxygène, généralement via des oxygénateurs à basse pression ou des colonnes à garnissage), désinfection (UV ou ozone pour contrôler la charge pathogène sans les résidus chimiques de chlore) et contrôle de la température (chaleur). échangeurs, puisque la réutilisation de l'eau signifie que vous conditionnez la même eau de manière répétée plutôt que de la remplacer par de l'eau de source à température ambiante).

Pourquoi les opérateurs choisissent RAS

La réutilisation de l'eau constitue le principal avantage, mais le cas opérationnel est plus large : le RAS dissocie la production de la disponibilité externe de l'eau et de la température saisonnière, permet de s'implanter à proximité des marchés plutôt que près d'une rivière ou d'un littoral, et permet un contrôle beaucoup plus strict du taux de croissance grâce à une température stable toute l'année. La biosécurité est également plus forte de par sa conception : une boucle fermée avec une seule source d’eau contrôlée est considérablement plus facile à maintenir exempte d’agents pathogènes qu’un système ouvert à flux continu puisant dans un plan d’eau partagé.

Le véritable compromis en termes de coûts

Rien de tout cela n’est gratuit. Le RAS entraîne un coût d'investissement plus élevé par kilogramme de capacité de production, une consommation d'énergie continue pour le pompage, l'aération et le contrôle de la température et, surtout, une marge de sécurité beaucoup plus petite. Dans un système à circulation continue, une panne de pompe est diluée par de l'eau douce continue ; dans un RAS, la même défaillance laisse les déchets métaboliques s’accumuler en boucle fermée en quelques heures. L'alimentation de secours, les pompes redondantes et les alarmes d'oxygène dissous ne sont pas des options supplémentaires dans une conception RAS sérieuse : elles font la différence entre une panne d'équipement de routine et une perte totale de stock.

Dimensionner correctement le biofiltre L'erreur de conception RAS la plus courante consiste à sous-dimensionner le biofiltre pour le taux d'alimentation prévu plutôt que pour la densité de peuplement actuelle : un biofiltre dimensionné pour les poissons d'aujourd'hui prendra du retard au cours d'un seul cycle de croissance. Le dimensionnement en fonction de l'apport alimentaire quotidien maximal cible, avec marge, est ce qui maintient le système stable à mesure que la biomasse augmente.

The single most common RAS design mistake is undersizing the biofilter for the intended feed rate rather than the current stocking density — a biofilter sized for today's fish will fall behind within a single growth cycle. Sizing to the target maximum daily feed input, with margin, is what keeps the system stable as biomass increases.

Typical design parameters

Ces chiffres varient considérablement selon l'espèce, la température et la conception du système et sont donnés ici uniquement pour montrer l'ampleur des variables avec lesquelles un concepteur travaille. Le biofiltre a besoin de temps.

The biofilter needs time

Un nouveau biofiltre ne fonctionne pas dès le premier jour. Les bactéries nitrifiantes ont besoin de plusieurs semaines pour coloniser le milieu, et les bactéries qui convertissent les nitrites en nitrates s'établissent plus lentement que celles qui convertissent l'ammoniac. Au démarrage, les opérateurs soit stockent légèrement et augmentent progressivement l'alimentation, soit ajoutent une source d'ammoniac avant l'arrivée des poissons, en surveillant quotidiennement le TAN et les nitrites jusqu'à ce que les deux chutent de manière fiable après l'alimentation. La précipitation de cette phase est une cause fréquente de pertes précoces dans les nouveaux systèmes.

Gestion des solides

Les aliments non consommés et les fèces sont la principale source de problèmes dans le RAS. Si des solides restent dans l’eau, ils se décomposent, consomment de l’oxygène, libèrent de l’ammoniac, obstruent le biofiltre et irritent les branchies. Leur retrait rapide, idéalement quelques minutes après avoir quitté le réservoir, grâce à la conception du réservoir, aux séparateurs à tourbillon et aux filtres à tambour, permet au reste de la boucle de traitement de fonctionner. La gestion de l’alimentation a un effet direct : chaque gramme d’aliment non consommé devient un solide que le système doit éliminer.

Dotation en personnel et suivi

Un RAS a besoin de personnel qui comprend la chimie de l’eau, les pompes, les filtres et les systèmes de contrôle ainsi que les poissons. La surveillance continue de l'oxygène, de la température, du pH et des niveaux d'eau, avec des alarmes qui parviennent à quelqu'un à toute heure, est standard. Les contrôles quotidiens de l'ammoniac, des nitrites et de l'alcalinité, ainsi que l'entretien régulier des filtres et des capteurs, font partie de la routine. Des enregistrements détaillés de l’alimentation, de la qualité de l’eau et des interventions permettent de comprendre les changements dans le système avant qu’ils ne deviennent des problèmes.

Espèces couramment produites dans la RAS

Le RAS est largement utilisé pour les saumoneaux, la truite, l'anguille, l'esturgeon, le tilapia et pour les écloseries de nombreuses espèces marines, et de plus en plus pour l'élevage d'espèces de grande valeur à proximité des marchés. La production de crevettes dans les systèmes intérieurs à base de RAS et de biofloc est également en croissance. Le choix dépend du prix du marché, car le coût de production plus élevé par kilogramme doit être couvert par la valeur du produit.

Questions fréquemment posées Le RAS est-il plus durable ? Il utilise beaucoup moins d'eau et permet de collecter et de traiter les déchets, mais il consomme plus d'énergie. L'empreinte globale dépend fortement de la source d'énergie. Quel est le principal risque en cas de panne des pompes, de l'approvisionnement en oxygène ou de l'électricité ? La redondance, l'alimentation de secours et les alarmes sont essentielles.

Is RAS more sustainable?

It uses far less water and allows waste to be collected and treated, but it consumes more energy. The overall footprint depends strongly on the energy source.

What is the main risk in RAS?

Failure of pumps, oxygen supply or power. Redundancy, backup power and alarms are essential.