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Le rôle des micro-organismes bénéfiques en aquaculture

 
FILTRATION Le rôle des micro-organismes bénéfiques en aquaculture                



1 - Les problèmes rencontrés en aquaculture


Une mauvaise qualité de l’eau est une source de problèmes et une perte de revenu pour l’aquaculteur. En effet, de fortes concentrations en ammoniaque / nitrites, une accumulation des déchets organiques, de faibles teneurs en oxygène augmentent le risque de maladies des animaux et diminuent ainsi leur taux de croissance et de conversion alimentaire. De plus, une mauvaise qualité de l’eau favorise le développement de bactéries pathogènes difficiles à éliminer. Les désinfectants et médicaments peuvent aider à combattre quelques maladies mais ils ne traitent que les symptômes et pas la cause des problèmes. Il vaut mieux prévenir que guérir ainsi on limite énormément les pertes dans la production.




   
2 - La solution : rééquilibrer l’eau
Les bactéries naturellement présentes dans l’eau ne sont pas en assez grand nombre et pas assez adaptées pour traiter la surcharge de pollution présente en aquaculture, surtout en élevage intensif. A cause des différences de conditions du milieu, les bactéries essentielles peuvent être absentes. L’apport de micro-organismes naturels bénéfiques et spécifiques peut aider à améliorer la qualité de l’eau. En effet, ils sont composés de communautés bactériennes naturelles épuratoires regroupées dans les bonnes proportions pour produire une solution puissante. Ces produits sont vendus sous forme d’une suspension liquide de bactéries physiologiquement stabilisées.
   
 


 


 


 


 


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3 - Choix des produits


Produits secs ou liquides
Il faut surtout se méfier des produits secs ou lyophilisés. Ils sont souvent de mauvaise qualités et la plupart du temps, ils ne contiennent pas une communauté de micro-organismes équilibrée, mais uniquement des enzymes qui peuvent devenir inactives très rapidement. C’est pourquoi, il faut s’assurer que les produits contiennent réellement des bactéries vivantes car ce sont de véritables usines productrices d’enzymes.

Contrôle de qualité  Les produits contenant des bactéries doivent être accompagnés par un certificat de contrôle de qualité, qui apporte le moyen de vérifier le niveau d’activité et s’ils sont bien exempts de bactéries pathogènes ou d’organismes génétiquement modifiés.
Concentration bactérienne
La forte concentration bactérienne des produits doit aussi être un critère de choix. Il existe sur le marché des produits entre 105 et 1011 bactéries/ml.


   
4 - Applications en aquaculture
Les biofiltres
Les filtres biologiques sont typiquement utilisés en aquaculture pour contrôler les teneurs en ammoniac et en nitrites. Trois principaux facteurs affectent les filtres biologiques : la communauté biologique, la physico-chimie de l'eau et la conception physique du système.


Communauté biologique


Le contrôle des teneurs en ammoniac et en nitrite dans les filtres biologiques est accompli par les bactéries nitrifiantes. Les Nitrosomonas convertissent l'ammonium en nitrites, et les Nitrobacter convertissent les nitrites en nitrates (cf schéma 1).


 


Schéma 1 : schéma simplifié des 2 étapes de la nitrification (réaction aérobie). 


 
Nitrosomonas Nitrobacter NH4+   g NO2-   g NO3- Nitritation Nitratation
 
 
Les bactéries nitrifiantes sont très sensibles aux conditions du milieu, en particulier les Nitrobacter. Plusieurs facteurs peuvent limiter leur croissance comme la lumière ou l’excès de matière organique soluble. Enfin, une population équilibrée de bactéries hétérotrophes est essentielle au contrôle des polluants organiques solubles.
   




   
 


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Physico-chimie de l'eau
L'ammoniac et les nitrites ne sont que des sources d'azote pour les bactéries. D'autres nutriments incluant le carbone, le phosphore et les oligo-éléments sont également essentiels. Le carbone doit être sous forme inorganique et est évalué par l'alcalinité carbonate qui doit être supérieure à 100 mg/l. L'alcalinité procure un effet tampon sur le pH de l'eau. Les valeurs hors du champ 7,0 - 8,.6 peuvent affecter l'efficacité de la nitrification. Les Nitrosomonas produisent de l'acidité lors de leur croissance; le pH doit donc être suivi et ajusté lorsque requis. Les bactéries nitrifiantes nécessitent une teneur en oxygène adéquate qui devrait toujours être d’au moins 4 mg/l. La température optimale pour la nitrification est autour de 30°C. Ainsi, un filtre opérant à 30°C peut enlever le même taux d'ammoniac qu'un autre filtre ayant deux fois plus de capacité mais opérant à 20°C.




   
Conception Physique
Le rôle de tous les filtres biologiques est de fournir un habitat pour les micro-organismes. Une surface de contact importante permet le développement d’une large population de bactéries. Un filtre doit être conçu de façon à permettre au maximum la croissance bactérienne sans colmatage. Il doit être auto-nettoyant. 
Le choix du média filtrant est également important. 
Une surface rugueuse sera un meilleur support qu’une surface lisse.
Enfin, un écoulement et un débit adéquat sont essentiels pour assurer que la nourriture et les polluants puisse atteindre les bactéries fixées et par conséquent immobiles.


   
Amélioration de la qualité de l'eau


Les micro-organismes épurateurs des produits biotechnologiques de hautes qualités convertissent les déchets de l’étang de production en CO2, eau et biomasse bactérienne, riche en protéine et devenant ainsi de la nourriture pour les êtres supérieurs incluant les poissons. Des travaux expérimentaux avec les poissons ont démontré que l’utilisation de bons produits biotechnologiques augmente la production de plus de 37% (Ehrlich et al. 1991; A diagnostic and ecological approach to the purification of sewage, toxic substances and water bodies; DANS: Ecological Engineering for Waste Water Treatment, Proceedings ,C. Etnier & B. Guterstam eds., Bokskogen, Box 7048, S-402-31, Gothenburg, Sweden. pp. 95-109). Des avantages similaires de la bioaugmentation bactérienne ont été prouvés pour la croissance et la survie de la langoustine et de la larve de crabe (Maeda & Nogami, 1989; Some aspects of the biocontrolling method in aquaculture. DANS: Current Topics in Marine Biotechnology,S. Miyachi, I. Karube & Y. Ishida, eds, Japan. Soc. Mar. Biotechnol., Tokyo, pp. 395-398). Ces auteurs ont aussi démontré que l’addition régulière de bactéries épuratoires réduisait les pathogènes (i.e. Vibrio spp.) dans l’eau de production.


   
 


 
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Filtres à lit fluidifié






Principe : Filtre à courant ascendant, utilisant des granulats de polystyrène ou des fibres.
Ce système traite à la fois les matières en suspension (0 à 75% d’abattement), et l’ammoniaque.
Modules de filtration chimique




Comprend une recharge de grande capacité pour recevoir l'élément biologique (zéolite, charbon actif, etc...).
Un bouchon amovible permet d'accéder à la recharge.
Prénettoyage possible sans démontage de la recharge.




   
Module de filtration mécanique
Assure une filtration mécanique micronique allant jusqu’à 1 µ.
Comprend un manomètre à cadran de 0-30 PSI permettant de contrôler le degré de saturation du filtre.
Des versions à montage horizontal sont aussi disponibles pour des installations dont la place en hauteur est limitée (Haut.libre min. 18 cm). Egalement des filtres commerciaux jusqu’à une capacité de 600 l/min.


   


Systèmes de bio - filtration
Pour petites et moyennes installations (de 600 à plus de 10000 litres) en circuit fermé.


Comprenant:


  • Réacteur biologique sur biocascades avec répartiteur
  • Dénitrateur biologique anaérobie
  • Filtration mécanique sur mousse
  • Ecumeur (eau de mer)
  • Pompe de relevage (4000 l/h à 18000 l/h) 
  • Fabrications spéciales
  • Nécessite peu d’entretien


   
 


 
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