L'oxygénation de l’eau stagnante des étang est fondamentale pour la vie des plantes aquatiques et des poissons car elle évite d'une part la putréfaction d'animaux, bactéries et matière organique et, d'autre part, la prolifération de moustiques pouvant transmettre toutes sortes de maladie. Lire Plus

Oxygénation de l'eau stagnante

Le transfert d'O2 de l'air, où la proportion d'oxygène n'est que de 21 %, à l'eau doit se faire soit de manière naturelle, grâce aux vagues, aux courants, à l'apport d'eau neuve, etc., soit au moyen d'éléments mécaniques qui apportent cet oxygène nécessaire aux plantes aquatiques et aux poissons jusqu'à ce que le volume d'O2 dans l'eau se situe entre 7 mg/l et 14 mg/l, étant donné qu'à des proportions supérieures, l'excès d'O2 aura tendance à retourner dans l'atmosphère.

La majorité des moyens mécaniques utilisés pour oxygener l'eau d'un bassin le font à de faibles profondeurs, là où la température est plus élevée, et au fur et à mesure que la profondeur augmente, la température diminue et, avec elle, l’oxygène dissous dans l’eau. La concentration maximale d'oxygène qu'admet une eau à 15°C est de 17 mg/l (milligrammes par litre).

À la surface d’eau stagnante se forme une pellicule constituée de poussière, de pollen, etc., qui empêche le passage direct de l'oxygène dans l'eau. Cette pellicule s'épaissit sous l'effet du CO2 qui émane du fond en raison de la décomposition de plantes, de la putréfaction d'animaux et de l'accumulation de gaz, rendant de plus en plus difficile le passage direct de l'oxygène dans l'eau. Il est donc nécessaire de brasser l'eau afin de permettre la dissolution de l'O2 ou bien d'insuffler directement l'oxygène contenu dans l'air dans les couches inférieures de l'eau, afin d'obtenir l'oxygénation de l’eau stagnante.

Comment obtenir un fort coefficient d'oxygénation de l'eau.

Pour que le transfert d'air dans l'eau se fasse de manière efficace, il est nécessaire, d'une part, que les bulles d'air introduites dans l'eau soient en contact avec celle-ci le plus longtemps possible (car plus ce contact se prolonge, plus la dissolution de l'O2 dans l'eau est importante), et, d'autre part, que la taille des bulles soit le plus petite possible (car la dissolution de l'O2 dans l'eau s'effectue via la surface en contact entre les deux éléments).

Procédés d'oxygénation de l'eau.

Dans la pratique, et bien qu'il existe pour cela un grand nombre de méthodes, les procédés les plus utilisés sont les aérateurs mécaniques à palettes, les fontaines flottantes et les aérateurs immergés à effet Venturi.

  1. Les aérateurs mécaniques comportent Oxygénation de l'eau dans un étangun moteur qui fait tourner des palettes. Lorsqu'elles fendent la surface de l'eau, ces palettes produisent des éclaboussures qui, au contact de l'atmosphère, se recouvrent d'une fine couche d'air puis, en retombant dans le plan d'eau, entraînent cet air avec elles et le transfèrent au reste de l'eau. Ce système est très utilisé dans les stations d'épuration pour recycler l'eau, mais permet uniquement d'aérer les couches superficielles.
  2. Fontaines flottantes: Ce type de fontaines, outre sa fonction décorative, permet l'oxygénation de l'eau dans les bassin, les lacs et les étangs. La méthode est très simple : elle utilise les jets d'eau qui, en se désagrégeant en petites sphères d'eau, entrent en contact avec l'atmosphère et s'enveloppent d'une pellicule d'air, pour ensuite retomber dans l'étang et transférer l'air qui les enveloppe au reste de l'eau.

    D'autre part, les éclaboussures que produit l'eau en retombant créent des mouvements ondulatoires à la surface, qui facilitent la rupture de la pellicule superficielle formée par la poussière, le pollen et le CO2, ce qui favorise l'oxygénation de l’eau stagnante.

  3. Aérateurs immergés (1- Fontaine flottante + Aérateur horizontal; 2- Aérateur horizontal): Ce sont ceux qui apportent la plus grande quantité d'O2 dans l'eau par KW utilisé et qui permettent une oxygénation de l’eau stagnante optimale. Ce type d'aérateurs utilise l'effet Venturi en créant une dépression capable d'aspirer de l'air dans la chambre Venturi, ou hydro-air-ejector, à travers un autre tube relié à l'atmosphère. Une fois les deux fluides (eau + air) mélangés, ils sont injectés dans le plan d'eau. Il est conseillé de diriger ce mélange vers le fond en formant un angle de 45° avec la surface de l'eau pour obtenir plus d’oxygène dissous dans l'eau.

    Aérateurs immergés pour étang

Les aérateurs immergés fabriqués par Safe-Rain sont quant à eux pourvus à leur extrémité d'un coude à 45° fileté à ø 1-1/2” femelle, qui permet de raccorder un tube pour entraîner ce mélange eau + air à une profondeur donnée, tout en sachant que cette profondeur ne doit pas dépasser 1,5 mètre.

Nos aérateurs flottants sont équipés de deux pompes de même puissance, dotées chacune d'un hydro-air-ejector. À l'intérieur de chacun d'eux, la vitesse importante fait que l'air se mélange avec l'eau en une multitude de petites bulles qui, en raison de leur petit volume, remontent lentement à la surface, ce qui laisse plus de temps pour que le transfert d'O2 de l'air à l'eau soit maximal. Ce type d'aérateurs fonctionne à faible pression, ce qui implique des moteurs basse consommation. Avec une pression de 0,2 kg/cm2 à 0,5 kg/cm2, on obtient de bons rendements.

Lors des tests réalisés par Safe-Rain, les meilleurs résultats ont été obtenus avec des pompes de 130 W, 220 W et 420 W, qui, grâce à l'hydro-air-ejector, apportent au plan d'eau les débits indiqués dans le tableau suivant :

Voltage Pompe Puissance en W Débit d'air en litres/ heure par aérateur Débit d'O2 en litres/ heure par aérateur
230 V-50Hz 130 W 10.800 2.268
230 V-50Hz 220 W 12.000 2.520
230 V-50Hz 420 W 14.760 3.099
120 V-60Hz 420 W 14.760 3.099

Ces quantité d'air apportées à l'eau par les hydro-air-ejectors ont une teneur en oxygène de 21 % seulement, le reste correspondant à de l'azote et d'autres gaz nobles qui composent l'atmosphère. Pour calculer la quantité d'O2 nécessaire au volume total d'eau à traiter, il faut donc bien prendre en compte les données concernant l'air fourni par l'aérateur (1 aérateur immergé = 2 hydro-air-ejectors) ainsi que le nombre d'heures de fonctionnement par jour. Il faut également garder à l'esprit que la plus grande partie de l'air transféré au plan d'eau remonte dans l'eau jusqu'à la surface, où il s'évapore. C'est pourquoi il est nécessaire que la durée de fonctionnement des aérateurs soit au minimum 4 fois supérieure à celle que l'on obtient avec les données précédentes.

Calculadora saferainCalcul du nombre d'heures/ jours pour l'oxygénation d'un étang

Volume totale de l'étang en Litres (Décimales séparées par "."):
Température de l'eau en Degrés Celsius
Puissance de la pompe de l'aérateur Safe-Rain qui vous convient: 
Temps nécessaire pour oxygéner votre étang* valeurs approximatives.:  heures/ jour

Calcul du volume d'eau à oxygéner

Afin de déterminer le nombre d'heures durant lesquelles notre aérateur flottant ou immergé devra fonctionner pour l'oxygénation de l'eau stagnante, nous devons connaître le volume d'eau à oxygéner ; pour cela, il faut calculer au préalable la surface et la profondeur de l'étang ou du lac.

Calcul de la profondeur d'un étang

Calcul de la profondeur

Si le plan d'eau est grand, de forme régulière et possède un fond horizontal, prenez les mesures indiquées sur la figure. S'il est incliné de manière constante de bout en bout, prenez davantage de mesures. Entrez dans l'eau si vous ne pouvez réaliser les mesures de le l'extérieur et mesurez la profondeur en au moins neuf points différents du plan d'eau pour obtenir la profondeur moyenne.

Si le plan d'eau est grand, de forme irrégulière et de fond irrégulier, dessinez un quadrillage de 5 m x 5 m sur un schéma représentant sa surface. Entrez dans l'eau si nécessaire et mesurez la profondeur à chaque intersection du quadrillage.Calcul de la profondeur d'un étang Faites la moyenne de toutes les mesures.

Une fois que vous avez calculé la surface en mètres carrés (m2) du plan d'eau et la profondeur moyenne de l'eau en mètres comme indiqué précédemment, vous pouvez calculer le volume d'eau en mètres cubes (m3) en multipliant le nombre de m2 de surface par la profondeur moyenne en mètres.

Exemple:

Aire de la surface en m2 Profondeur moyenne de l'eau en mètres Volume de l'eau en m3
235 m2 1,00 m 235 m3
450 m2 1,20 m 540 m3
2.500 m2 1,50 m 3.750 m3

Si le volume du plan d'eau exige d'installer plusieurs aérateurs immergés, il est recommandé de les placer à des endroits suffisamment éloignés pour pouvoir couvrir toute la surface du plan d'eau, tout en tenant compte de la profondeur de chaque zone afin de répartir les aérateurs non seulement en fonction de la surface couverte mais en fonction du volume d'eau correspondant à cette surface.

Nous espérons que cet article vous permettra d'obtenir une bonne oxygénation de l'eau stagnante dans votre bassin, étang ou lac.