FR3070105A1 - Systeme de bio-epuration par aquaponie et aquarium comprenant un tel systeme - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de bio-épuration (1) par aquaponie dans lequel le bac de culture (10) est supporté par au moins un pied support (11) configuré pour plonger dans ou sous un réservoir d'eau (2), un dispositif de support (13) permettant de prendre appui sur ou sous une surface d'appui (210) formée préférentiellement par une face inférieure (211) dudit réservoir d'eau (2). Le bac de culture (10) du système de bio-épuration (1) comprend un ou plusieurs orifices d'entrée et plusieurs orifices de sortie (102, 103) afin de réguler une hauteur d'eau dans le bac de culture (10) et de favoriser à la fois la croissance de végétaux dans le bac de culture (10) et la bio-épuration et/ou filtration de l'eau du réservoir d'eau (2). La présente invention concerne aussi un aquarium comprenant un tel système de bio-épuration (1) par aquaponie.
Description
« Système de bio-épuration par aquaponie et aquarium comprenant un tel système »
Domaine technique
La présente invention a trait à l’entretien autonome d’un réservoir d’eau, et notamment un système de bio-épuration par aquaponie d’un tel réservoir d’eau. Plus particulièrement, l’invention a trait au domaine des aquariums comprenant un tel système de bio-épuration.
État de la technique antérieure
De manière connue, l’aquaponie est une technique d’aquaculture qui permet de faire croître des végétaux en tirant partie d’un élevage parallèle de poissons, les deux techniques de croissance végétale et d’élevage piscicole fonctionnant en interdépendance.
D’une manière générale, l’aquaponie forme un écosystème fermé ou quasi-fermé dans lequel interviennent :
- l’élevage piscicole dont les déjections, riches en azote, en phosphore et potassium, sont exploitées afin d’en extraire des nutriments utiles pour la croissance des plantes ;
- des bactéries transforment les matières organiques azotées produites par les poissons en nitrites et en nitrates assimilables par les plantes sous forme minérale. Les bactéries jouent ainsi un rôle de bio-convertisseur permettant la croissance des plantes cultivées dans le système. Les bactéries participent ainsi à un phénomène de bio-épuration qui regroupe les réactions biologiques visant à détoxifier l’eau et favoriser le maintien d’un bon état de santé des poissons de l’élevage piscicole ;
- les plantes cultivées dans un bac de culture assimilent via leurs racines les nutriments décomposés par les bactéries à partir des matières organiques produites par les poissons. Ainsi, les plantes croissent en détoxifiant le système en éliminant les nitrites et les nitrates toxiques pour les poissons, épurant ainsi l’eau de l’aquarium.
De manière connue, l’eau de l’aquarium est pompée pour être acheminée vers le bac de culture comprenant un substrat dans lequel prolifèrent les bactéries pour décomposer les matières organiques et dans lequel les plantes cultivées peuvent développer un système racinaire pour croître.
On connaît de tels systèmes d’aquaponie qui s’adaptent à la surface supérieure d’un aquarium, un couvercle de Faquarium formant le bac de culture en appui sur les parois latérales dudit aquarium.
-2L’inconvénient de tels systèmes d’aquaponie est qu’ils sont dépendants des dimensions de l’aquarium, et bien souvent vendus avec raquarium. Par ailleurs, un autre inconvénient de ces systèmes d’aquaponie est qu’ils ne permettent pas non plus d’accéder à l’intérieur de l’aquarium sans enlever temporairement le système d’aquaponie. Ces manutentions supplémentaires sont un danger pour les plantes cultivées et de tels systèmes d’aquaponie ne sont pas faciles d’utilisation.
On connaît par ailleurs des systèmes d’aquaponie qui s’installent par-dessus un aquarium à l’aide de plusieurs pieds qui enjambent ledit aquarium afin de placer le bac de culture au-dessus de raquarium. Ces systèmes d’aquaponie présentent l’inconvénient d’être très encombrants.
Un but de la présente invention est de proposer un nouveau système de bio-épuration par aquaponie afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
En particulier, un but de la présente invention est de permettre de commercialiser un tel système de bio-épuration qui s’adapte à toutes les dimensions et toutes les formes d’aquarium.
Un autre but de la présente invention est aussi de faciliter l’accès à l’aquarium.
Exposé de l’invention
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système de bio-épuration par aquaponie d’un réservoir d’eau et comprenant :
- un bac de culture apte à contenir un substrat au moins en partie immergé et permettant simultanément de faire proliférer des bactéries pour décomposer des déchets organiques présents dans l’eau et de faire croître des végétaux, le bac de culture pouvant être alimenté en eau par l’intermédiaire d’au moins un orifice d’entrée et d’au moins un orifice de sortie afin de réguler un niveau d’eau dans ledit bac de culture ;
- un dispositif de circulation d’eau comprenant un premier conduit fluidique configuré pour pouvoir amener l’eau vers l’orifice d’entrée du bac de culture et au moins un deuxième conduit fluidique configuré pour pouvoir extraire l’eau hors du bac de culture via l’au moins un orifice de sortie ;
- au moins un pied support configuré pour supporter le bac de culture, préférentiellement au-dessus du réservoir d’eau.
Conformément au premier aspect de l’invention, au moins un de l’au moins un pied support comprend un dispositif de support configuré pour solidariser le pied support correspondant avec une surface d’appui du réservoir d’eau.
Ainsi, le système de bio-épuration comprend au moins un pied support configuré pour supporter le bac de culture au-dessus du réservoir d’eau et comprenant le dispositif de support pour solidariser le pied support correspondant avec la surface d’appui du réservoir d’eau. En d’autres termes, le système de bio-épuration comprend au moins un pied support configuré pour :
- plonger à l’intérieur du réservoir d’eau afin de supporter le bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau ; ou
- plonger sous le réservoir d’eau afin de supporter le bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau.
Cette configuration avantageuse permet ainsi d’utiliser le système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention avec n’importe quel type et n’importe quelle forme de réservoir d’eau. Son utilisation est plus simple puisqu’il suffit de faire reposer le système de bio-épuration sur son au moins un pied support qui collabore avec l’une des parois du réservoir d’eau afin de le maintenir en position.
Le système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention peut comprendre avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- selon une première variante de réalisation, le système de bio-épuration comprend un seul pied support configuré pour supporter le bac de culture au-dessus du réservoir d’eau et comprenant le dispositif de support configuré pour solidariser le pied support correspondant avec la surface d’appui du réservoir d’eau. En d’autres termes, dans cette première variante de réalisation, le système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention comprend un seul pied support configuré pour plonger à l’intérieur d’un réservoir d’eau afin de supporter le bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau, le système de bio-épuration étant maintenu de manière stable et sans risque de basculement par le poids de l’eau et d’un substrat contenu dans le réservoir d’eau sur le dispositif de support, ainsi que par le poids dudit système de bio-épuration. Selon une deuxième variante de réalisation, le système de bio-épuration comprend un seul pied support configuré pour supporter le bac de culture au-dessus du réservoir d’eau et comprenant le dispositif de support configuré pour solidariser le pied support correspondant avec la surface d’appui du réservoir d’eau, le pied support étant configuré pour plonger sous le réservoir d’eau afin de supporter le bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau, ledit réservoir d’eau étant utilisé comme contrepoids pour éviter que le système de bio-épuration ne bascule. Selon une troisième variante de réalisation, le système de bio-épuration comprend une pluralité de pieds support configurés pour supporter collectivement le bac de culture au-dessus du réservoir d’eau, tous les pieds support comprenant un dispositif de support configuré pour solidariser le pied support correspondant avec la surface d’appui du réservoir d’eau. En d’autres termes, dans cette troisième variante de réalisation, le système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention comprend plusieurs pieds support configurés pour plonger à l’intérieur du réservoir d’eau afin de supporter le bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau. Cette configuration est particulièrement avantageuse dans le cas où le bac de culture est de grande dimension et afin d’éviter son basculement. Selon une quatrième variante de réalisation, le système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention comprend une pluralité de pieds support configurés pour supporter collectivement le bac de culture au-dessus du réservoir d’eau. Dans ce cas, une première partie des pieds support est configurée pour solidariser lesdits pieds support correspondants avec la surface d’appui du réservoir d’eau, ladite première partie des pieds support comprenant au moins un pied support configuré pour « plonger » dans le réservoir d’eau ; et une deuxième partie des pieds support est configurée pour supporter et/ou équilibrer le bac de culture à l’extérieur du réservoir d’eau. Cette quatrième variante de réalisation permet d’améliorer la stabilité du système de bio-épuration au-dessus du réservoir d’eau. Cette quatrième variante de réalisation est particulièrement avantageuse pour des réservoirs d’eau de grande dimension ;
- le dispositif de support comprend un socle configuré pour être en appui contre la surface d’appui du réservoir d’eau, et préférentiellement contre une paroi inférieure dudit réservoir d’eau, une face de contact du socle et collaborant avec ladite surface d’appui étant orientée sensiblement perpendiculairement à une élongation axiale du pied support correspondant. En d’autres termes, le dispositif de support n’est pas fixé solidairement à la surface d’appui du réservoir d’eau mais il est préférentiellement solidaire du réservoir d’eau et dans une position stable par l’intermédiaire d’un appui contre ladite surface d’appui, sous le simple effet de son poids et de la pression exercée par le dispositif de support contre ladite surface d’appui. Par « sensiblement perpendiculaire », on comprend que la surface d’appui et l’élongation axiale du pied support forment un angle compris entre 60° et 120°. Éventuellement, le dispositif de support comprend aussi au moins une ventouse située en regard de la surface d’appui du réservoir d’eau afin d’augmenter une pression d’appui dudit dispositif de support contre ladite surface d’appui. Alternativement, le dispositif de support est solidaire du réservoir d’eau et dans une position stable par l’intermédiaire d’un appui contre ladite surface d’appui, sous le simple effet du poids du réservoir d’eau - via sa surface d’appui - sur le dispositif de support ;
- le dispositif de support est configuré pour exercer une pression contre la surface d’appui du réservoir d’eau, ladite pression étant sensiblement parallèle à une élongation axiale du pied support correspondant. En d’autres termes, la face de contact du dispositif de support et collaborant avec la surface d’appui du réservoir d’eau pour supporter le système de bioépuration conforme au premier aspect de l’invention est orientée perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l’élongation axiale du pied support correspondant ;
- le socle formant le dispositif de support prend la forme d’une plaque afin d’augmenter la surface d’appui contre la surface d’appui du réservoir d’eau. Une épaisseur de la plaque est par exemple supérieure ou égale à 5 mm afin d’être suffisamment rigide ;
- le socle formant le dispositif de support est préférentiellement réalisé dans un matériau métallique, par exemple de l’aluminium afin d’empêcher une altération dans l’eau ;
- des dimensions latérales du socle formant le dispositif de support sont telles qu’elles assurent une stabilité suffisante du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention dans le réservoir d’eau. En particulier, les dimensions latérales du socle sont par exemple supérieures ou égales au tiers des dimensions latérales du bac de culture ;
- le dispositif de support comprend un contrepoids afin de compenser un effet de la poussée d’Archimède exercée par l’eau du réservoir d’eau sur le système de bio-épuration. À titre d’exemple non limitatif, le contrepoids peut prendre la forme d’un élément de décor d’aquarium afin de le dissimuler, tel que par exemple un rocher. Le contrepoids peut avantageusement être réalisé dans un matériau naturel, tel que par exemple de la pierre ;
- le dispositif de support est fixé de manière amovible au pied support correspondant par l’intermédiaire d’un moyen de fixation ;
- le moyen de fixation prend la forme d’un manchon configuré pour collaborer avec le pied support correspondant, ledit manchon étant fixé solidairement au dispositif de support, par exemple par l’intermédiaire d’une ou plusieurs vis de fixation. Selon une première variante de réalisation, un diamètre intérieur du manchon est supérieur à un diamètre extérieur du pied support correspondant, de sorte que le pied support puisse s’emmancher autour du manchon. Selon une deuxième variante de réalisation, un diamètre extérieur du manchon est inférieur à un diamètre intérieur du pied support correspondant, de sorte que le pied support puisse s’emmancher à l’intérieur du manchon ;
- le moyen de fixation du dispositif de support sur le pied support comprend une vis pointeau configurée pour pouvoir presser radialement ledit pied support contre le manchon. Cette configuration avantageuse permet de monter ou de démonter facilement le pied support du dispositif de support ;
- le dispositif de circulation d’eau du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention comprend une pompe configurée pour pomper de l’eau vers le bac de culture depuis le réservoir d’eau et via le premier conduit fluidique ;
- la pompe du dispositif de circulation d’eau est avantageusement logée dans un logement situé sur le dispositif de support et/ou le contrepoids et/ou le pied support du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention ;
- la pompe est configurée pour pomper au moins quatre fois par heure un volume d’eau contenu dans le réservoir d’eau. Selon un premier mode de réalisation, la pompe est configurée pour fonctionner en continu, un débit de circulation de l’eau dans le premier conduit fluidique étant constant. Selon un deuxième mode de réalisation, la pompe est configurée pour fonctionner par intermittence, un débit de circulation de l’eau dans le premier conduit fluidique étant constant lorsque la pompe est en fonctionnement et nul lorsque ladite pompe est à l’arrêt ;
- éventuellement, le bac de culture est alimenté en eau par l’intermédiaire de plusieurs orifices d’entrée afin de mieux répartir l’eau dans le bac de culture ;
- chaque orifice d’entrée et/ou chaque orifice de sortie du bac de culture comprend un filtre afin d’empêcher des particules organiques supérieures à un diamètre de référence fixé par ledit filtre de pénétrer dans le bac de culture. En d’autres termes, le filtre prend la forme d’une grille dont les dimensions d’une maille définissent le diamètre de référence dudit filtre : toutes les particules dont les dimensions sont inférieures aux dimensions de la maille du filtre peuvent passer au travers dudit filtre ; tandis que toutes les particules dont les dimensions sont supérieures à celles de la maille du filtre sont bloquées par le filtre et ne pénètrent pas à l’intérieur du bac de culture ;
- une dimension axiale de l’au moins un pied support est réglable afin de pouvoir adapter le système de bio-épuration en fonction d’une taille du réservoir d’eau et de pouvoir ajuster une position du bac de culture au-dessus dudit réservoir d’eau. A titre d’exemple non limitatif, le pied supportable est escamotable. La position du bac de culture est destinée à être située verticalement au-dessus du réservoir d’eau. Latéralement, il peut être centré ou à l’aplomb du réservoir d’eau, ou décalé vers l’avant ou vers l’arrière et/ou à droite ou à gauche, de sorte à ne pas être situé à l’aplomb dudit réservoir d’eau ;
- une dimension axiale de l’au moins un pied support est telle que la paroi inférieure du bac de culture est située à au moins 10 cm au-dessus de l’eau contenue dans le réservoir d’eau, et préférentiellement située entre 15 cm et 20 cm. Cette configuration avantageuse permet de faciliter l’accès au réservoir d’eau pour des opérations d’entretien ou de soins des poissons par exemple, sans avoir à enlever le système de bio-épuration;
- au moins une partie des au moins un pied support prend la forme d’un cylindre creux afin de pouvoir loger notamment le premier conduit fluidique et/ou le deuxième conduit fluidique. Cette configuration astucieuse permet de masquer les conduits fluidiques, de les protéger et de réduire l’encombrement du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention dans le réservoir d’eau ;
- un diamètre extérieur du pied support est supérieur ou égal à 20 mm, préférentiellement elle est comprise entre 30 mm et 40 mm ;
- une extrémité axiale d’un de l’au moins un pied support débouche axialement dans le bac de culture, ledit pied support correspondant comportant une ouverture de fixation située en-dessous dudit bac de culture, et préférentiellement au-dessus du réservoir d’eau ou de l’eau contenue dans ledit réservoir d’eau. Dans cette configuration, l’au moins un pied support débouche dans le bac de culture et permet de réaliser un trop-plein dont une hauteur est facilement réglable en faisant coulisser ledit pied support à l’intérieur du bac de culture. L’eau contenue en excès dans le bac de culture peut ainsi s’écouler à l’intérieur du pied support correspondant et être reversée dans le réservoir d’eau par l’intermédiaire de l’ouverture. Eventuellement, un conduit est emmanché dans l’ouverture de fixation située en-dessous du bac de culture, ledit conduit étant orienté en direction du réservoir d’eau afin de faciliter l’écoulement de l’eau évacuée par le trop-plein du bac de culture en générant une cascade dans le réservoir d’eau. Cette configuration avantageuse permet d’éviter un écoulement de l’eau le long des parois du pied support. Alternativement, une extrémité axiale d’un de l’au moins un pied support débouche à l’extérieur du bac de culture. L’au moins un premier conduit fluidique et l’au moins un deuxième conduit fluidique sont préférentiellement situés en partie à l’intérieur dudit pied support correspondant et ils sont aussi configurés pour déboucher dans le réservoir d’eau, respectivement au niveau de l’au moins un orifice d’entrée et de l’au moins un orifice de sortie ;
- le bac de culture comprend un dispositif de réglage d’une position axiale de l’extrémité axiale du pied support dans ledit bac de culture. En d’autres termes, le dispositif de réglage permet de régler une position axiale du bac de culture le long du pied support et/ou par rapport au réservoir d’eau. Complémentairement ou alternativement, le dispositif de réglage permet aussi de régler une hauteur du trop-plein dans le bac de culture. Selon une variante de réalisation, le bac de culture comprend un manchon de réglage solidaire dudit bac de culture et à l’intérieur duquel le pied support est emmanché, de manière à traverser la paroi correspondante du bac de culture et de déboucher à l’intérieur dudit bac de culture. La position axiale de l’extrémité du pied support dans le bac de culture est ajustée par exemple à l’aide d’une vis pointeau qui s’étend radialement en travers du manchon réglage afin de presser le pied support contre ledit manchon de réglage ;
- le bac de culture est fixé solidairement à au moins une partie des au moins un pied support par l’intermédiaire d’un système de bio-épuration, tel que par exemple une ou deux équerres de fixations situées dans le bac de culture ou à l’extérieur dudit bac de culture, chaque équerre de fixation étant fixée solidairement à une première extrémité à une paroi du bac de culture et, à une deuxième extrémité, à l’au moins un pied support correspondant. Eventuellement, l’au moins un pied support comprend des orifices de fixation régulièrement répartis le long de son élongation axiale afin de faciliter la fixation du bac de culture à différentes hauteurs prédéfinies au-dessus du réservoir d’eau, chaque hauteur étant prédéfinie par la position axiale de l’un des orifices de fixation de l’au moins un pied de fixation. Éventuellement encore, le bac de culture est solidaire d’une plaque support sur laquelle le pied support est fixé solidairement, par exemple par l’intermédiaire du dispositif de réglage défini précédemment ;
- le pied support est réalisé dans un matériau métallique ou dans un matériau plastique ou dans un matériau naturel tel que du bois, et plus particulièrement du bambou ;
- le bac de culture comprend un premier orifice de sortie et un deuxième orifice de sortie, le premier orifice de sortie étant situé au-dessous du deuxième orifice de sortie et une superficie dudit deuxième orifice de sortie étant supérieure à une dimension dudit premier orifice de sortie. Cette configuration permet de définir deux niveaux d’eau à l’intérieur du bac de culture, permettant ainsi de faire varier le niveau d’eau dans ledit bac de culture. Consécutivement, il est ainsi possible de définir trois zones humides dans le bac de culture, ce qui optimise le développement des bactéries et la croissance des végétaux. La première zone humide est située en-dessous du premier orifice de sortie et elle correspond à une zone du bac de culture qui est constamment immergée. La deuxième zone humide est située entre le premier orifice de sortie et le deuxième orifice de sortie. Elle correspond à une zone du bac de culture qui est partiellement immergée, en fonction par exemple de l’activité de la pompe du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention. La troisième zone humide est une zone qui n’est jamais immergée car située au-dessus du deuxième orifice de sortie du bac de culture ;
- préférentiellement, le premier orifice de sortie est situé à environ 2 cm de la paroi inférieure du bac de culture et/ou le deuxième orifice de sortie est situé à environ 7.5 cm de la paroi inférieure dudit bac de culture. Cette configuration avantageuse permet aux racines des végétaux poussant dans le bac de culture de se développer d’abord dans la deuxième zone humide partiellement immergée du bac de culture, mais d’atteindre aussi la première zone humide constamment immergée dudit bac de culture une fois que lesdits végétaux correspondants ont atteint une taille supérieure ;
- le premier et le deuxième orifice de sortie ont des dimensions transverses différentes, et en particulier le premier orifice de sortie a une dimension transverse inférieure à une dimension transverse du deuxième orifice de sortie. Cette configuration avantageuse permet au premier orifice de sortie d’être trop petit pour pouvoir évacuer à lui seul toute l’eau qui est située entre ledit premier orifice de sortie et ledit deuxième orifice de sortie, notamment lorsque la pompe du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention - ou celle du réservoir d’eau qui contrôle le débit dans les conduits fluidiques
- fonctionne et amène l’eau via l’orifice d’entrée du bac de culture. D’une manière plus générale, une dimension transverse du premier orifice de sortie est telle qu’un débit de fuite de l’eau contenue dans le bac de culture et s’évacuant hors dudit bac de culture par ledit premier orifice de sortie est inférieur au débit d’eau alimentant le bac de culture par son orifice d’entrée. Consécutivement, le niveau d’eau dans le bac de culture monte jusqu’à atteindre le deuxième orifice de sortie qui, lui, a des dimensions transverses suffisantes pour évacuer toute l’eau supplémentaire, stabilisant ainsi ledit niveau d’eau dans le bac de culture. Dans ce cas, la deuxième zone humide du bac de culture est alors immergée. En revanche, lorsque la pompe du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention - ou celle du réservoir d’eau qui contrôle le débit dans les conduits fluidiques
- est à l’arrêt, alors le premier orifice de sortie évacue toute l’eau située entre le deuxième orifice de sortie et ledit premier orifice de sortie. Consécutivement, la deuxième zone humide est alors située hors de l’eau. La position axiale du premier orifice de sortie et du deuxième orifice de sortie permet ainsi de contrôler une dimension des premières et deuxièmes zones humides du bac de culture. Ici, la position axiale est prise suivant une direction du pied support, préférentiellement verticale ;
- le ou les orifices de sortie du bac de culture sont préférentiellement situés sur une paroi opposée dudit bac de culture par rapport à une paroi sur laquelle est ménagé l’orifice d’entrée afin d’optimiser la circulation de l’eau dans le bac de culture ;
- selon un premier mode de réalisation, le substrat est disposé directement dans le bac de culture, ledit bac de culture formant une cavité à l’intérieur de laquelle le substrat est réparti et dans lequel l’eau arrivant depuis l’orifice d’entrée circule jusqu’à l’au moins un orifice de sortie. Éventuellement, le substrat est disposé sur un matériau intermédiaire disposé dans le bac de culture, tel que par exemple du tissu, afin notamment de permettre un entretien plus aisé du substrat et ou de simplifier le nettoyage du bac de culture. Selon un deuxième mode de réalisation, le substrat est disposé à l’intérieur d’au moins un récipient déposé dans le bac de culture, chaque récipient permettant de faire croître un ou plusieurs végétaux, les parois dudit récipient étant percées afin de permettre une mise en contact du substrat contenu dans le récipient avec l’eau contenue dans le bac de culture ;
- selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le substrat prend la forme d’une plaque configurée pour flotter à la surface de l’eau contenue dans le bac de culture, tel que par exemple du polystyrène. La plaque formant le substrat comprend avantageusement au moins une ouverture permettant alternativement de loger l’un des végétaux cultivés ou de loger un récipient à l’intérieur duquel ledit végétal est planté. Dans l’un ou l’autre des cas, les racines des végétaux logés directement dans les ouvertures ou par l’intermédiaires des récipients sont alors immergées dans l’eau du bac de culture ;
- le bac de culture peut comprendre un couvercle de fermeture situé au niveau de son extrémité axiale supérieure, ledit couvercle de fermeture comprenant au moins une ouverture de culture afin de pouvoir planter et faire pousser des végétaux sur le substrat situé en dessous. Chaque ouverture de culture débouche ainsi dans la troisième zone humide du bac de culture, et donne un accès direct au substrat dans sa partie hors de l’eau contenue dans le bac de culture afin de pouvoir semer et/ou entretenir les végétaux au niveau de leurs racines superficielles, voire de les arracher plus facilement ;
- selon une première variante de réalisation, l’orifice d’entrée du bac de culture est situé sur une face inférieure dudit bac de culture. Selon une deuxième variante de réalisation, l’orifice d’entrée du bac de culture est situé sur une paroi latérale dudit bac de culture, et préférentiellement à proximité d’une zone centrale de ladite paroi latérale afin d’améliorer la répartition dans le bac de culture des matériaux organiques transportés par l’eau provenant du réservoir d’eau. Préférentiellement encore, selon un axe vertical du système de bio-épuration, l’orifice d’entrée est situé à mi-hauteur du bac de culture. Plus généralement, l’orifice d’entrée est avantageusement situé au-dessus du premier orifice de sortie ;
- selon une variante particulièrement avantageuse, le bac de culture comprend une pluralité d’orifice d’entrée répartis le long d’une direction latérale de la paroi dudit bac de culture sur laquelle ils sont ménagés. Cette configuration particulièrement avantageuse permet de répartir efficacement dans le bac de culture les matériaux organiques transportés par l’eau provenant du réservoir d’eau.
- le bac de culture comprend au moins une paroi intérieure qui s’étend en partie en travers dudit bac de culture afin de générer un courant d’eau circulant dans le bac de culture. Cette configuration avantageuse permet de générer un courant d’eau non rectiligne entre l’orifice d’entrée et les orifices de sortie, permettant ainsi de générer des remous et d’améliorer l’activité bactérienne dans le bac de culture ;
- le bac de culture est avantageusement réalisé dans un matériau métallique, plastique ou en bois, tel que du bambou par exemple. Lorsqu’il est réalisé en bois, le bac de culture peut être recouvert d’un vernis afin d’augmenter la résistance du bois dans l’eau, tel que par exemple une résine époxy ;
- un volume du bac de culture est compris entre 5% et 15% du volume du réservoir d’eau avec lequel il est destiné à collaborer, et préférentiellement égal à 10% dudit volume du réservoir d’eau ;
- le substrat logé dans le bac de culture comprend des pierres poreuses permettant une prolifération bactérienne ;
- les pierres poreuses sont réalisées en argile et/ou en pouzzolane et/ou en graviers et/ou graviers céramiques et/ou autre pierres poreuses. Les pierres poreuses prennent préférentiellement la forme de billes de diamètres identiques ou différents afin d’améliorer la filtration et la prolifération bactérienne ;
- le système de bio-épuration comprend un premier dispositif d’éclairage configuré pour pouvoir éclairer une zone située à l’aplomb du bac de culture. Cette configuration avantageuse permet de limiter la prolifération d’algues sur les parois du réservoir d’eau et/ou d’optimiser une croissance des plantes aquatiques éventuellement présentes dans ledit réservoir d’eau ;
- le premier dispositif d’éclairage comprend une pluralité de sources lumineuses de type LED. Une lumière produite par les sources lumineuse est préférentiellement du type d’une lumière blanche dont une température caractéristique de son éclairement est majoritairement comprise entre 3000 K et 6000 K afin de favoriser la photosynthèse des plantes aquatiques présentes dans le réservoir d’eau ;
- une puissance lumineuse développée par le premier dispositif d’éclairage est comprise entre 400 lm et 500 lm pour un aquarium de 40L environ ;
- un spectre de la lumière produite par le premier dispositif d’éclairage comprend un ou deux pics d’intensité, un premier pic d’intensité étant compris entre 400 nm et 550 nm et un deuxième pic d’intensité étant compris entre 650 nm et 800 nm, afin de favoriser la photosynthèse des plantes aquatiques présentes dans le réservoir d’eau ;
- le premier dispositif d’éclairage est fixé solidairement à une paroi du bac de culture, une face dudit premier dispositif d’éclairage étant en couplage thermique avec ladite paroi. Cette configuration avantageuse permet de dissiper les calories produites par le premier dispositif d’éclairage par effet Joules lorsque les sources lumineuses sont actives, lesdites calories produites étant transférées dans l’eau circulant dans le bac de culture par l’intermédiaire de la paroi dudit bac de culture, participant ainsi au chauffage de l’eau nécessaire à la survie d’espèces tropicales dans l’aquarium ;
- le système de bio-épuration comprend un deuxième dispositif d’éclairage configuré pour pouvoir éclairer le bac de culture. Cette configuration avantageuse permet d’éclairer les végétaux qui poussent dans le bac de culture et de favoriser leur croissance ;
- le deuxième dispositif d’éclairage comprend une pluralité de sources lumineuses de type LED ;
- le deuxième dispositif d’éclairage est supporté par un mat qui s’étend en saillie au-dessus du bac de culture. Le mat est fixé solidairement au bac de culture par tout moyen de fixation, préférentiellement de manière amovible ;
- le deuxième dispositif d’éclairage s’étend en travers du bac de culture, entre une première extrémité latérale et une deuxième extrémité latérale afin d’éclairer de manière sensiblement homogène les végétaux qui poussent dans le bac de culture.
- une puissance lumineuse développée par le deuxième dispositif d’éclairage est comprise entre 400 lm et 500 lm pour un bac de culture d’une surface de 10 cm2 à 25 cm2, afin de recréer des conditions naturelles de croissance pour les plantes ;
- un spectre de la lumière produite par le deuxième dispositif d’éclairage comprend un ou deux pics d’intensité, un premier pic d’intensité étant compris entre 400 nm et 550 nm et un deuxième pic d’intensité étant compris entre 650 nm et 800 nm, afin de favoriser la photosynthèse des végétaux présents dans le bac de culture ;
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un aquarium comprenant un réservoir d’eau et un système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.
De manière avantageuse, la surface d’appui du réservoir d’eau avec laquelle collabore l’au moins un dispositif de support du système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention est une paroi inférieure dudit réservoir d’eau, c’est-à-dire une paroi de fond.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
- la FIGURE 1 illustre une vue en perspective tronquée d’un aquarium associé à un premier exemple de réalisation d’un système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention ;
- la FIGURE 2 illustre une vue en perspective arrière du premier exemple de réalisation du système de bio-épuration illustré sur la FIGURE 1 ;
- la FIGURE 3 illustre une vue en perspective d’un deuxième exemple de réalisation d’un système de bio-épuration conforme au premier aspect de l’invention ; et
- la FIGURE 4 illustre une vue en perspective tronquée du deuxième exemple d’un troisième exemple de réalisation du système de bio-épuration illustré sur la FIGURE 3.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Description détaillée de l’invention
En référence aux FIGURES 1 à 4, le système de bio-épuration 1 par aquaponie d’un réservoir d’eau 2 comprend :
- un bac de culture 10 apte à contenir un substrat 151 au moins en partie immergé et permettant simultanément de faire proliférer des bactéries pour décomposer des déchets organiques présents dans l’eau et de faire croître des végétaux, le bac de culture 10 pouvant être alimenté en eau par l’intermédiaire d’un orifice d’entrée 101 et d’au moins un orifice de sortie 102, 103 afin de réguler un niveau d’eau dans ledit bac de culture 10 ;
- un dispositif de circulation d’eau 14 comprenant un premier conduit fluidique 141 configuré pour pouvoir amener l’eau vers l’orifice d’entrée 101 du bac de culture 10 et au moins un deuxième conduit fluidique 142, 143 configuré pour pouvoir extraire l’eau hors du bac de culture 10 via l’au moins un orifice de sortie 102, 103 ;
- au moins un pied support 11 configuré pour supporter le bac de culture 10 au-dessus du réservoir d’eau 2, au moins un de l’au moins un pied support 11 comprend un dispositif de support 13 configuré pour solidariser le pied support 11 correspondant avec une surface d’appui 210 du réservoir d’eau 2.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES, le système de bio-épuration 1 conforme au premier aspect de l’invention comprend un seul pied support 11 dont le dispositif de support 13 est configuré pour :
- être placé au fond du réservoir d’eau 2, à l’intérieur dudit réservoir d’eau 2 et en appui contre la surface d’appui 210 qui est alors formé par une face intérieure 211 de la paroi inférieure dudit réservoir d’eau 2. Dans ce cas, le pied support 11 plonge à l’intérieur du réservoir d’eau 2 ; ou alternativement
- être placé sous le réservoir d’eau 2, à l’extérieur dudit réservoir d’eau 2 et en appui contre la surface d’appui 210 qui est alors formé par une face extérieure 212 de la paroi inférieure dudit réservoir d’eau 2. Dans ce cas, le pied support 11 est situé à proximité et à l’extérieur du réservoir d’eau 2.
Le dispositif de support 13 comprend un socle 131 prenant appui contre la surface d’appui 210 du réservoir d’eau 2.
Dans le cas où le pied support 11 du système de bio-épuration 1 conforme au premier aspect de l’invention plonge à l’intérieur du réservoir d’eau 2, alors une face inférieure du socle 131 est en appui contre la face intérieure 211 de la paroi inférieure du réservoir d’eau 2. Afin de solidariser efficacement le système de bio-épuration 1 avec le réservoir d’eau 2, la face inférieure du socle 131 est préférentiellement perpendiculaire à un axe d’élongation du pied support 11 correspondant, de sorte que la force de pression exercée par ladite face inférieure du socle 131 sur la face inférieure 211 soit orientée parallèlement à l’axe d’élongation dudit pied support 11, étant entendu que la face intérieure 211 du réservoir d’eau est, elle aussi, perpendiculaire à l’axe d’élongation du pied
- 15 support 11. Ainsi, le dispositif de support 13 n’est pas fixé solidairement à la face intérieure 211 du réservoir d’eau 2 mais il est posé et maintenu dans une position stable par l’intermédiaire d’un appui entre la face inférieure du socle 131 contre la face intérieure 211 du réservoir d’eau 2, sous le simple effet de son poids et de la pression exercée par le dispositif de support 13 contre la surface d’appui 210, et éventuellement du poids d’un substrat reposant sur le dispositif de support 13. Avantageusement, la face inférieure du socle 131 et la face intérieure 211 du réservoir d’eau 2 ont des formes complémentaires de manière à garantir une bonne stabilité du système de bio-épuration 1, de sorte que la pression moyenne exercée par le dispositif de support 13 contre la surface d’appui 210 du réservoir d’eau 2 soit globalement orientée verticalement.
En revanche, dans le cas où le pied support 11 du système de bio-épuration 1 conforme au premier aspect de l’invention est situé à l’extérieur du réservoir d’eau 2, alors une partie de la face supérieure du socle 131 est en appui contre la face extérieure 212 de la paroi inférieure du réservoir d’eau 2. Afin de solidariser efficacement le système de bio-épuration 1 avec le réservoir d’eau 2, la face supérieure du socle 131 est préférentiellement perpendiculaire à l’axe d’élongation du pied support 11 correspondant, de sorte que la force de pression exercée par ladite face extérieure 212 du réservoir d’eau sur la face supérieure du socle 131 soit orientée parallèlement à l’axe d’élongation dudit pied support 11, étant entendu que la face extérieure 212 du réservoir d’eau 2 est, elle aussi, perpendiculaire à l’axe d’élongation du pied support 11. Ainsi, de manière analogue au cas précédemment décrit, le dispositif de support 13 n’est pas fixé solidairement à la face extérieure 212 de la paroi inférieure du réservoir d’eau 2, mais il est posé et maintenu dans une position stable par l’intermédiaire d’un appui entre la face supérieure du socle 131 sous la face extérieure 212 de la paroi inférieure du réservoir d’eau 2, sous le simple effet du poids et de la pression exercée par le réservoir d’eau 2 sur le dispositif de support 13. Avantageusement, la face supérieure du socle 131 et la face extérieure 212 de la paroi inférieure du réservoir d’eau 2 ont des formes complémentaires de manière à garantir une bonne stabilité du système de bio-épuration 1, de sorte que la pression moyenne exercée par le dispositif de support 13 contre la surface d’appui 210 du réservoir d’eau 2 soit globalement orientée verticalement.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 à 4, le socle 131 du dispositif de support 13 prend la forme d’une plaque rectangulaire afin d’augmenter la surface d’appui contre la surface d’appui 210 du réservoir d’eau 2. Le socle 131 est préférentiellement réalisé dans un matériau métallique afin d’empêcher son altération par l’eau.
- 16Le dispositif de support 13 est fixé de manière amovible au pied support 11 correspondant par l’intermédiaire d’un moyen de fixation 132 permettant de fixer, préférentiellement de manière non définitive, une extrémité axiale inférieure du pied support 11 sur le dispositif de support 13.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, le moyen de fixation 132 prend la forme d’un manchon fixé solidairement au dispositif de support 13, et plus particulièrement au socle 131. L’extrémité axiale inférieure du pied support 11 est emmanchée dans le manchon, un diamètre intérieur du manchon étant légèrement supérieur à un diamètre extérieur du pied support 11. Éventuellement, le pied support est emmanché en force dans le manchon. Alternativement, le moyen de fixation 132 du dispositif de support 13 sur le pied support 11 comprend une vis pointeau permettant de presser radialement ledit pied support 11 contre ledit manchon.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, dispositif de support 13 comprend un cylindre 133 fixé contre le socle 131 du dispositif de support 13. Le cylindre 133 est avantageusement collé contre le socle 131. Une élongation axiale du cylindre 133 est préférentiellement parallèle avec une plus grande dimension latérale du bac de culture 10 afin d’éviter le basculement du système de bioépuration 1 dans le réservoir d’eau. Le cylindre 133 a une section transverse qui prend la forme d’un profil circulaire tronqué, de manière à faciliter et améliorer sa fixation avec le socle 131.
Au niveau de son extrémité radiale supérieure, le cylindre 133 comprend une ouverture 135 formant le moyen de fixation 132 du pied support 11 sur le dispositif de support 13. Une forme et/ou un diamètre de l’ouverture 135 correspond à une forme et/ou un diamètre du pied support 11 pris au niveau de son extrémité axiale inférieure. L’extrémité axiale inférieure du pied support 11 est emmanchée dans l’ouverture 135 du cylindre 133. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, un joint d’étanchéité est placé entre l’ouverture 135 et le pied support 11 de manière à améliorer l’emmanchement et le maintien dudit pied support 11 dans ledit cylindre 133. Ainsi, le pied support 11 est emmanché dans le cylindre 133 selon une hauteur d’emmanchement inférieure ou égale à un diamètre d’une section transverse dudit cylindre 133. Cette configuration avantageuse permet de conférer une excellente stabilité au système de bio-épuration 1.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1 à 4, le dispositif de circulation d’eau 14 du système de bio-épuration 1 conforme au premier aspect de l’invention comprend une pompe 144 configurée pour pomper de l’eau vers le bac de culture 10 depuis le réservoir d’eau 2 et via le premier conduit fluidique 141. La pompe 144 est avantageusement fixée solidairement sur le socle
- 17131 du dispositif de support 13. Éventuellement, et tel que visible sur les FIGURES 3 et 4, la pompe 144 est logée dans le dispositif de support 13, par exemple à l’intérieur d’une cavité formée par le cylindre 133 dudit dispositif de support 13 pour être plus discrète De plus l’ouverture latérale du cylindre 133 permet un accès non obstrué à l’eau du fond du réservoir d’eau 2.
Le pied support 11 prend la forme d’un pied cylindrique 111, dont une section transverse est préférentiellement circulaire, voire polygonale telle que par exemple triangulaire ou carrée. Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 2 à 4, le pied support 11 s’étend de manière rectiligne - suivant son élongation axiale - entre une extrémité intérieure 113 et une extrémité supérieure 112.
Une dimension axiale du pied support 11 dépend des dimensions du bac de culture 10 et du réservoir d’eau avec lequel le système de bio-épuration 1 est destiné à collaborer. Plus particulièrement, la dimension axiale du pied support 11 est telle que le bac de culture 10 est situé à au moins 10 cm au-dessus de l’eau contenue dans le réservoir d’eau 2 afin de faciliter l’accès au réservoir d’eau 2 sans avoir à enlever le système de bio-épuration 1.
Éventuellement, le pied support 11 est escamotable afin de pouvoir adapter sa dimension axiale en fonction du réservoir d’eau 2 et de pouvoir ajuster la position du bac de culture 10 au-dessus dudit réservoir d’eau 2.
De manière avantageuse, le pied support 11 prend la forme d’un cylindre creux afin de pouvoir loger notamment le premier conduit fluidique 141 et/ou les deuxièmes conduits fluidiques 142, 143.
L’extrémité axiale d’un de l’au moins un pied support débouche axialement dans le bac de culture.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, le pied support 11 comporte une ouverture 115 ménagée au travers d’une paroi du pied cylindrique 111 et située entre son extrémité supérieure 112 et son extrémité inférieure 113, et préférentiellement en-dessous du bac de culture 10 et audessus de l’eau contenue dans le réservoir d’eau 2.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 1 et 2, un conduit cylindrique 114 est emmanché au travers de l’ouverture 115 ménagée dans le pied cylindrique 111. Le conduit cylindrique 114 est préférentiellement orienté vers le bas, en direction de la face inférieure 211 du réservoir d’eau 2. Éventuellement, un joint d’étanchéité est placé entre l’ouverture 115 et le conduit cylindrique 114.
De manière avantageuse, et tel qu’illustré plus particulièrement dans les FIGURES 3 et 4, l’extrémité supérieure 112 du pied cylindrique 111 peut déboucher dans le bac de culture 10 et permet de réaliser un trop-plein dans ledit bac de culture 10. L’eau s’écoulant par ce trop-plein est alors évacuée par le volume intérieur du pied cylindrique 111 creux et est extraite hors dudit pied cylindrique 111 par son ouverture 115 et/ou le conduit cylindrique 114. L’eau évacuée ainsi par le trop-plein retombe dans le réservoir d’eau 2 sous le simple effet de la gravité. La présence du conduit cylindrique 114 permet de projeter l’eau sous forme de cascade et d’éviter un écoulement laminaire le long des parois du pied support 11.
Le pied support 11 et/ou le conduit cylindrique 114 sont réalisés dans un matériau métallique ou plastique, ou encore dans un matériau naturel tel que du bois, et plus particulièrement du bambou.
Au niveau de son extrémité supérieure 112, le pied support 11 est solidarisé avec le bac de culture afin de maintenir ce dernier à l’aplomb, voire au-dessus, du réservoir d’eau 2.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, l’extrémité supérieure 112 du pied support 11 est fixée solidairement à une plaque support 109 supportant notamment le bac de culture 10. Plus particulièrement, un manchon de fixation 105 est fixé solidairement à la plaque support 109, par exemple à l’aide de vis de fixation non représentées sur les FIGURES 1 et 2. L’extrémité supérieure 112 du pied support 11 est emmanchée dans le manchon de fixation 105 et maintenue en position à l’aide d’une vis pointeau non visible et qui permet de presser radialement ladite extrémité supérieure 112 du pied support 11 contre le manchon de fixation 105.
Une hauteur axiale du manchon de fixation 105 est telle que le pied cylindrique 111 est emmanché dans ledit manchon de fixation 105 sur au moins 1 cm.
Le manchon de fixation 105 est situé en arrière du bac de culture 10.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, l’extrémité supérieure 112 du pied support 11 est emmanché directement dans le bac support 10, par l’intermédiaire d’une ouverture de fixation 104 réalisée sur une face inférieure dudit bac de culture 10 et à l’intérieur de laquelle le pied support est introduit. Le pied support 11 est avantageusement emmanché en force dans ladite ouverture de fixation 104. De cette manière, il est possible d’ajuster la hauteur axiale à laquelle l’extrémité supérieure 112 du pied support 11 culmine dans le bac de culture 10, fixant ainsi la hauteur du trop-plein précédemment décrit.
Un joint d’étanchéité 108 est placé entre le pied support 11 et l’ouverture de fixation 104 afin d’éviter un écoulement incontrôlé de l’eau présente dans le bac de culture 10 et pour renforcer la liaison entre le pied support 11 et le bac de culture 10.
Comme décrit précédemment, le bac de culture 10 est destiné à recevoir un substrat 151 pour permettre à la fois de filtrer l’eau acheminée depuis le réservoir d’eau 2 via le premier conduit fluidique 141 et l’orifice d’entrée 101 et pour faire croître des végétaux tels que visibles sur la FIGURE 1.
Le bac de culture 10 prend la forme d’une cavité en partie ouverte sur sa face supérieure afin de pouvoir cultiver les végétaux. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 1 et 2, le bac de culture 10 est par exemple fixé sur la plaque support 109 par l’intermédiaire de tout moyen de fixation, par exemple au moins une équerre et/ou des vis de fixations.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, le bac de culture 10 a une forme générale parallélépipédique ; dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, le bac de culture 10 a une forme générale cylindrique. Une plus grande dimension latérale du bac de culture 10 - définie par ses deux faces latérales 107a, 107b les plus éloignées les unes des autres - est orientée sensiblement perpendiculairement à l’axe d’élongation du pied support 11. Ainsi, le bac de culture 10 est destiné à être positionné au-dessus, et préférentiellement encore à l’aplomb du réservoir d’eau 2 avec lequel le système de bio-épuration 1 est destiné à collaborer.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, le substrat 151 est destiné à être déposé dans le fond du bac de culture 10 afin de former un lit d’une épaisseur non nulle et préférentiellement homogène entre les deux parois latérales 107a, 107b du bac de culture 10. Le substrat 151 forme avantageusement un lit dont l’épaisseur est supérieure à la moitié de la hauteur ou du diamètre du bac de culture 10, et préférentiellement encore supérieure à 90% de ladite hauteur ou dudit diamètre du bac de culture 10.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, le bac de culture 10 comprend au moins un gobelet de culture 15 dans lequel est déposé le substrat 151. Préférentiellement, le bac de culture 10 comprend trois gobelets de culture 15. Chaque gobelet de culture 15 est perforé afin de permettre
-20 une mise en contact direct entre l’eau contenue dans le bac de culture 10 et le substrat 151 contenu dans chaque gobelet de culture 15. Les gobelets de culture 15 sont supportés dans le bac de culture 10 par l’intermédiaire d’ouvertures formées dans un couvercle de fermeture 109 et supportant lesdits gobelets de culture 15 par une collerette 152 formée au niveau de leur extrémité supérieure.
Le substrat 151 prend avantageusement la forme de pierres poreuses permettant une prolifération bactérienne, les pierres poreuses étant réalisées par exemple en argile et/ou en pouzzolane et/ou en graviers naturels ou synthétiques.
L’eau est acheminée depuis le réservoir d’eau 2 vers le bac de culture 10 par l’intermédiaire d’un premier conduit fluidique 141 logé avantageusement dans le pied support 11. Le premier conduit fluidique 141 débouche au niveau du bac de culture 10 par l’orifice d’entrée 101. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, l’orifice d’entrée 101 est situé sur une paroi arrière 106 du bac de culture 10. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, l’orifice d’entrée 101 est situé au niveau de l’extrémité supérieure 112 du pied support 11, et préférentiellement orienté radialement pour limiter les nuisances sonores liées à l’écoulement.
Ces configurations avantageuses permettent, en fonction par exemple du fonctionnement de la pompe 144, de remplir le bac de culture 10 en eau provenant du réservoir d’eau 2.
Afin de contrôler le niveau d’eau dans le bac de culture 10, et d’éviter notamment que ledit niveau d’eau ne soit excessif, le système de bio-épuration 1 comprend 2 orifices de sortie 102, 103 afin de définir deux niveaux différents d’eau dans le bac de culture 10 et, consécutivement, de définir plusieurs zones humides dans ledit bac de culture 10, telles que décrites précédemment, et afin de favoriser le développement bactérien et la croissance des végétaux.
Les orifices de sortie 102, 103 sont préférentiellement situés à des hauteurs différentes. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 et 2, les orifices de sorties 102, 103 sont situés sur la paroi arrière 106 du bac de culture 10. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 3 et 4, le système de bio-épuration comprend une pluralité d’orifices de sortie 102, 103 qui sont situés au niveau de l’extrémité supérieure 112 du pied support 11, et préférentiellement orientés radialement.
Ainsi, en fonction du pilotage de la pompe 144, le niveau d’eau dans le bac de culture 10 varie entre un premier niveau, dit niveau bas et correspondant à la première zone humide du substrat 151, constamment immergée et un deuxième niveau, dit niveau haut et correspondant à la
-21 deuxième zone humide du substrat 151 qui est immergée par intermittence selon le fonctionnement de la pompe 144. Au-delà du niveau haut, la troisième zone humide du substrat 151 n’est jamais immergée.
Un diamètre du premier orifice de sortie 102 est inférieur à un diamètre du deuxième orifice de sortie 103. Plus particulièrement, le diamètre du premier orifice de sortie 102 est tel qu’un débit de fuite de l’eau contenue dans le bac de culture 10 et s’évacuant hors dudit bac de culture 10 par ledit premier orifice de sortie 102 est inférieur au débit d’eau alimentant le bac de culture 10 par son orifice d’entrée 101. Dès lors, lorsque la pompe 144 fonctionne, le bac de culture 10 se remplit d’eau malgré l’eau s’écoulant par le premier orifice de sortie 102. Lorsque l’eau atteint le deuxième orifice de sortie 103, son diamètre est suffisamment grand par rapport au débit d’eau remplissant le bac de culture 10 et toute l’eau atteignant ledit deuxième orifice de sortie 103 est évacuée, stabilisant ainsi le niveau d’eau dans le bac de culture 10 au niveau haut.
En revanche, lorsque la pompe 144 du système de bio-épuration 1 est à l’arrêt, alors le premier orifice de sortie 102 évacue toute l’eau située entre le deuxième orifice de sortie 103 et ledit premier orifice de sortie 102, stabilisant le niveau d’eau au niveau bas dans le bac de culture 10.
De manière avantageuse, le système de bio-épuration 1 comprend un premier dispositif d’éclairage 17 visible sur la FIGURE 1 et permettant d’éclairer une zone située à l’aplomb du bac de culture 10, et préférentiellement le réservoir d’eau 2 afin de limiter la prolifération d’algues et/ou d’optimiser une croissance des plantes aquatiques dans ledit réservoir d’eau 2.
Le premier dispositif d’éclairage 17 comprend préférentiellement une pluralité de sources lumineuses de type LED pouvant être pilotés par intermittences afin de réaliser des cycles favorisant la photosynthèse par exemple.
De manière avantageuse, le premier dispositif d’éclairage 17 est fixé solidairement à la plaque support 109 supportant le bac de culture 10, le premier dispositif d’éclairage 17 étant en couplage thermique avec ladite plaque support 109.
Complémentairement, et tel que visible sur les FIGURES 1 à 4, le système de bio-épuration 1 comprend un deuxième dispositif d’éclairage 12 permettant d’éclairer le bac de culture 10 afin d’éclairer les végétaux qui poussent dans ledit bac de culture 10 et de favoriser leur croissance. Le
-22 deuxième dispositif d’éclairage 12 est supporté par un mât 123 qui s’étend au-dessus du bac de culture 10. Eventuellement, le mât 123 est escamotable.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 1 et 2, le mât 123 est fixé solidairement à la plaque support 109 par l’intermédiaire d’une équerre de fixation 16 visible sur la FIGURE 2. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 3 et 4, le mât 123 est fixé solidairement à une extrémité axiale du pied support 11, dans le bac de culture 10 et par l’intermédiaire d’un manchon.
Le deuxième dispositif d’éclairage 12 s’étend en travers du bac de culture 10 afin d’éclairer de manière homogène les végétaux qui poussent dans ledit bac de culture 10. Plus particulièrement, les sources lumineuses formant le deuxième dispositif d’éclairage 12 sont portées par un support 121 s’étendant au-dessus du bac de culture 10, préférentiellement horizontalement.
Les sources lumineuses du deuxième dispositif d’éclairage sont préférentiellement du type LED.
En synthèse, l’invention concerne notamment un système de bio-épuration 1 par aquaponie dans lequel le bac de culture 10 est supporté par au moins un pied support 11 configuré pour plonger dans ou sous un réservoir d’eau 2, un dispositif de support 13 permettant de prendre appui sur ou sous une surface d’appui formée préférentiellement par une face inférieure dudit réservoir d’eau. Le bac de culture 10 du système de bio-épuration 1 comprend un ou plusieurs orifices d’entrée et plusieurs orifices de sortie 102, 103 afin de réguler une hauteur d’eau dans le bac de culture 10 et de favoriser à la fois la croissance de végétaux dans le bac de culture et la bio-épuration et/ou filtration de l’eau du réservoir d’eau 2.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.
Claims (12)
- Revendications1. Système de bio-épuration (1) par aquaponie d’un réservoir d’eau (2), ledit système de bioépuration (1) comprenant :- un bac de culture (10) apte à contenir un substrat (151) au moins en partie immergé et permettant simultanément de faire proliférer des bactéries pour décomposer des déchets organiques présents dans l’eau et de faire croître des végétaux, le bac de culture (10) pouvant être alimenté en eau par l’intermédiaire d’au moins un orifice d’entrée (101) et d’au moins un orifice de sortie (102, 103) afin de réguler un niveau d’eau dans ledit bac de culture (10) ;- un dispositif de circulation d’eau (14) comprenant un premier conduit fluidique (141) configuré pour pouvoir amener l’eau vers l’orifice d’entrée (101) du bac de culture (10) et au moins un deuxième conduit fluidique (142, 143) configuré pour pouvoir extraire l’eau hors du bac de culture (10) via l’au moins un orifice de sortie (102, 103) ;- au moins un pied support (11) configuré pour supporter le bac de culture (10) ;caractérisé en ce qu’au moins un de l’au moins un pied support (11) comprend un dispositif de support configuré pour solidariser le pied support (11) correspondant avec une surface d’appui (210) du réservoir d’eau (2).
- 2. Système de bio-épuration (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de support (13) comprend un socle (131) configuré pour être en appui contre la surface d’appui (210) du réservoir d’eau (2), une face de contact du socle (131) et collaborant avec ladite surface d’appui (210) étant orientée sensiblement perpendiculairement à une élongation axiale du pied support (11) correspondant.
- 3. Système de bio-épuration (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de support (13) est fixé de manière amovible au pied support (11) correspondant par l’intermédiaire d’un moyen de fixation (132) prenant la forme d’un manchon configuré pour collaborer avec le pied support (11) correspondant, ledit manchon étant fixé solidairement au dispositif de support (13), par exemple par l’intermédiaire d’une ou plusieurs vis de fixation.
- 4. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de circulation d’eau (14) comprend une pompe (144) configurée pour pomper de l’eau vers le bac de culture (10) depuis le réservoir d’eau (2) et via le premier conduit fluidique (141).
- 5. Système de bio-épuration(l) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une dimension axiale de l’au moins un pied support (11) est réglable afin de pouvoir adapter le système de bio-épuration (1) en fonction d’une taille du réservoir d’eau (2) et de pouvoir ajuster une position du bac de culture (10) au-dessus dudit réservoir d’eau (2).
- 6. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie de l’au moins un pied support (11) prend la forme d’un cylindre creux afin de pouvoir notamment loger le premier conduit fluidique (141) et/ou le deuxième conduit fluidique (142, 143).
- 7. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une extrémité axiale d’un de l’au moins un pied support (11) débouche axialement dans le bac de culture (10), ledit pied support (11) correspondant comportant une ouverture de fixation (104) située en-dessous dudit bac de culture (10), ledit bac de culture (10) comprenant un dispositif de réglage d’une position axiale de l’extrémité axiale dudit pied support (11) correspondant dans ledit bac de culture (10).
- 8. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bac de culture (10) comprend un premier orifice de sortie (102) et un deuxième orifice de sortie (103), le premier orifice de sortie (102) étant situé au-dessous du deuxième orifice de sortie (103) et une superficie dudit deuxième orifice de sortie (103) étant inférieure à une dimension dudit premier orifice de sortie (102).
- 9. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit système de bio-épuration (1) comprend un premier dispositif d’éclairage (17) configuré pour pouvoir éclairer une zone située à l’aplomb du bac de culture (10).
- 10. Système de bio-épuration (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier dispositif d’éclairage (17) est fixé solidairement à une paroi du bac de culture (10), une face dudit premier dispositif d’éclairage (17) étant en couplage thermique avec ladite paroi.
- 11. Système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit système de bio-épuration (1) comprend un deuxième dispositif d’éclairage (12) configuré pour pouvoir éclairer le bac de culture (10).
- 12. Aquarium comprenant :5 - un réservoir d’eau (2) ; et- un système de bio-épuration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.1/4
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2017
- 2017-08-20 FR FR1770874A patent/FR3070105A1/fr active Pending
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