Cultures intensives de microalgues sur lisier de porc : performances, contraintes, utilisation des biomasses

Dabbadie Lionel. 1992. Cultures intensives de microalgues sur lisier de porc : performances, contraintes, utilisation des biomasses. Montpellier : ENSAM, 125 p. Mémoire d'ingénieur : ENSAM : Ecole nationale supérieure agronomique de Montpellier

Mémoire

Version publiée - Français
Accès réservé aux personnels Cirad
Sous licence

.
daa_ld.pdf
Télécharger (1MB) | Demander une copie

Résumé : Les microalgues vertes du groupe des volvocales et des chlorococcales sont utilisées pour mobiliser les nutriments contenus dans le lisier de porc. Il s'agit essentiellement de Scenedesmus falcatus et de S. quadricauda, espèces mixotrophes qui présentent une forte affinité pour l'azote ammoniacal, forme d'azote prépondérante dans le lisier. Pour que l'épuration soit effective, les biomasses algales produites doivent être exportées. Le moyen le plus simple consiste à faire ingérer ces algues par un crustacé cladocère (Daphnia magna) qui, grâce à sa taille relativement importante (jusqu'à 8 mm), se récolte plus facilement que les algues. Pour apporter des éléments de gestion destinés à la station pilote mise en place au cours de l'été 1992 à Château-Thierry, de nombreuses expérimentations ont été effectuées à petite échelle au Muséum national d'Histoire naturelle de Paris. Bien que, dans certains cas, de très bonnes productions algales (jusqu'à 315 g MS.m-2.sem-1)et une épuration parfois totale de certains éléments azotés comme l'azote ammoniacal aient été obtenues, il est ressorti des expériences que le brassage est absolument nécessaire pour obtenir des biomasses importantes et un enlèvement satisfaisant des éléments nutritifs. Dans les cultures non brassées, de nombreuses nuisances surviennent: flottation ou sédimentation des algues, désoxygénation et production de gaz toques. L'accumulation des matières organiques provoque la formation de flocs (agglomérats d'algues) qui augmente encore le processus de sédimentation. Une autre nuisance qui provoque une diminution de la biomasse algale est due à la turbidité provoquée par la présence de parenchymes de végétaux terrestres (feuilles) en décomposition. Il est donc impératif que les cultures soient placées en dehors des zones boisées. Les expériences ont aussi montré que la prolifération des rotifères (jusqu'à 10 000 ind.l-1) qui avait été tenue pour responsable de l'effondrement du phytoplancton pourrait être un effet et non une cause de celui-ci et que le développement des algues serait pus limité par les basses températures que par les faibles luminosités. Les algues de taille relativement grande (15 à 20 μm) sont favorisées par un allongement du temps de rétention de l'eau dans les cultures (23 d au lieu de 15 d en hiver). La biomasse produite est alors plus stable.

Résumé (autre langue) : Microscopic green algae belonging to Volvocaceae and Chlorococcaceae have been used for mobilizing nutrients of pig manure. The main species used, Scenedesmus falcatus and S. Quadricauda are microtrophs and prefer environments enriched with ammonia, the most important nitrogenous part of pig manure. For effective nutrient removal, algae must be harvested. The best way to achieve this is by using Daphnia magna, which feeds on the phytoplankton and can be more easily harvested. Many experiments have been carried on at the Muséum national d'Histoire naturelle (Paris) with 7001 tanks to improve the pilot plant built in Château-Thierry during spring 1992. Algal production has often been substancial and removal of ammonia sometimes reached 100%. Agitation is essential to achieve such performances, otherwise algal flottation and sedimentation, production of toxic gases and deoxygenation occur. Accumulation of organic matter indices algal flocculation with increased sedimentation. It is necessary that cultures take place away from trees to limit problems caused by leaves. Experiments also showed that rotifer development, supposed to cause algal population collapses, might be in fact the consequence of them. The growth of microscopic green algae appears to be more restricted by low temperature than short photoperiod. Increasing the duration of water retention from 15 to 23 days in winter favors larger algae with up to 4 cells (15 to 20 μm) and stabilizes productivity.

Mots-clés Agrovoc : pisciculture, agriculture, micro-organisme, utilisation, fertilisation, utilisation des déchets, lisier, porcin, étang de pisciculture, biomasse, Daphnia magna