des biofiltres en aquaculture
© 1999
Les produits biotechnologiques Bacta-Pur® sont composés de communautés bactériennes naturelles épuratoires présentes sur terre depuis des millions d'années. Ce que nous faisons, c'est de les regrouper dans les bonnes proportions pour produire une solution puissante qui améliore l'épuration des eaux usées et qui accélère la transformation des déchets organiques en biomasse, bioxyde de carbone et en eau.
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Conditions pour une filtration biologique efficace
Les filtres biologiques sont typiquement utilisés en aquaculture pour contrôler les teneurs en ammoniac et en nitrite. 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'ammoniac en nitrite, et les Nitrobacter convertissent le nitrite en nitrate.
Les bactéries nitrifiantes sont très sensibles aux conditions du milieu, en particulier les Nitrobacter. Plusieurs facteurs peuvent limiter leur croissance. La surface active du filtre biologique devrait être située à l'obscurité, la lumière ayant un effet d'inhibition. Un excès de matière organique inhibe également les nitrifiantes. Enfin, une population équilibrée de bactéries hétérotrophes est essentielle au contrôle des contaminants organiques solubles.
Physico-chimie de l'eau - L'ammoniac et le nitrite 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. Le bicarbonate de sodium (soda à pâte) est utilisé fréquemment pour ajuster l'alcalinité carbonate qui devrait être maintenue au-dela de 100 mg/L; une déficience en carbonate arrêtera la nitrification.
Le pH optimal pour la nitrification se situe autour de 8.0. 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. L'eau d'un filtre biologique devrait toujours contenir au moins 4 mg/L d'oxygène dissous. La température optimale pour la nitrification est autour de 30°C; le taux d'enlèvement peut diminuer approximativement de moitié pour chaque diminution de 10°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 20ûC.
Conception physique - Le rôle de tous les filtres biologiques (lits filtrant, biodisques ou lits fluidisés) est de fournir un habitat pour les micro-organismes. Une surface de contact importante permet le développement d'une large population de bactéries. La surface de contact doit cependant être équilibrée avec la porosité du filtre. Étant donné que la filtration biologique résulte en une croissance de masse bactérienne, les filtres ayant une porosité inadéquate se colmatent rapidement. Un biofiltre bien conçu devrait être autonettoyant. Enfin, la nature de la matrice physique peut également affecter la mise en opération du filtre. Les surfaces lisses sont plus difficiles à coloniser par les bactéries que les surfaces rugueuses.
L'écoulement de l'eau à travers le filtre est très important. Un débit adéquat est essentiel pour assurer que la contamination ou la nourriture puisse atteindre les bactéries. Les bactéries ne sont pas mobiles. Elles utilisent la nourriture autour d'elles, et si les mouvements de l'eau ne sont pas suffisants, des micro-environnements se développeront où les bactéries nitrifiantes ne pourront croître ou travailler adéquatement. Toute l'eau doit être physiquement filtrée ou clarifiée pour enlever les solides avant d'alimenter le filtre biologique, et ces solides doivent être retirés du système aussi rapidement que possible. Un débit d'eau inadéquat combiné à une accumulation de solides peut être la cause de problèmes majeurs. Ces zones anoxiques pourront devenir une source de synthèse d'ammoniac et de nitrite même à l'intérieur du biofiltre Le nitrite dérive non seulement de la transformation de l'ammoniac mais aussi par dénitrification partielle du nitrate.
Le Système Bacta-Pur®
Le Système Bacta-Pur® pour les filtres biologiques est composé de:
- Bacta-Pur® N-3000 - une communauté équilibrée de Nitrosomonas, Nitrobacter et d'hétérotrophes sélectionnés,
- Bacta-Pur® PRESTARTER 1 - source de nitrite et accélérateur de croissance oour Nitrobacter,
- Bacta-Pur® PRESTARTER 2 - source d'ammoniac et d'oligo-éléments.
Traitement avec le Système Bacta-Pur®
Mise en opération - Il est préférable d'établir la flore du biofiltre avant l'introduction des animaux. Cependant, plusieurs personnes démarrent le filtre avec l'addition d'ammoniac et la croissance des Nitrobacter est affectée par les hautes teneurs en ammoniac. Des niveaux excessifs de nitrite peuvent se développer avant que l'ammoniac soit suffisamment abaissé pour permettre la croissance des Nitrobacter. Le temps de démarrage peut être réduit par un développement initial de la population de Nitrobacter. L'utilisation du Bacta-Pur® N-3000 et du PRESTARTER 1 procure les nutriments et assure la présence de la communauté bactérienne désirable.
Une fois la population de Nitrobacter établie, le Bacta-Pur® PRESTARTER 2 est ajouté pour nourrir les Nitrosomonas. Le Bacta-Pur® PRESTARTER 2 est aussi utilisé pour maintenir les filtres biologiques lorsque la biomasse est faible et avant les augmentations soudaines de charges.
Maintien des filtres lors de variations de charges
La façon idéale de manipuler les fluctuations de charges est d'utiliser des filtres biologiques multiples ou modulaires où une portion du substrat physique sur lequel les bactéries croissent, puisse être isolée du reste du système. La section isolée peut être alimentée artificiellement par l'ajout du PRESTARTER 2 jusqu'à l'arrivée d'une nouvelle charge de biomasse, où la section isolée peut être drainée du liquide qu'elle et remise en opération. Tous les équipements de stérilisation d'eau doivent être mis hors service lors du démarrage du biofiltre.
Dosages:
Démarrage d'un filtre biologique avec la présence d'animaux - Ajouter 100 ml de Bacta-Pur® N-3000 / 1000 L d'eau du réservoir. Continuer des additions de 50% de cette dose jusqu'à ce que le filtre soit stabilisé.
Démarrage d'un filtre biologique sans la présence d'animaux - Ajouter 100 ml de Bacta-Pur® N-3000 / 1000 L d'eau du réservoir. Continuer des additions de 50% de cette dose jusqu'à ce que le filtre soit stabilisé. Ajouter 1 kg de PRESTARTER 1 / 4000 L d'eau du réservoir. Suivre le nitrite et lorsque la teneur est inférieure à 1 mg/L, ajouter 1 kg de PRESTARTER 2 / 4000 L d'eau du réservoir. Suivre l'ammoniac et le nitrite et ajouter les animaux lorsque les niveaux sécuritaires sont atteints.
Maintien du filtre biologique - Ajouter hebdomadairement 100 ml Bacta-Pur® N-3000 / 1000 L d'eau du réservoir. Les petits systèmes d'eau froide, tels que bassins à homards, devraient recevoir des additions hebdomadaires de 100 mL Bacta-Pur® N-3000/200 L d'eau.
Maintien du filtre biologique lors de variations de charges - Ajouter à chaque 100 L d'eau contenue dans la section isolée du biofiltre 100 g PRESTARTER 2 et 100 ml Bacta-Pur® N-3000. Suivre l'ammoniac et ajouter du PRESTARTER 2 au besoin.
