FR2640468A1 - Process for the production of biomass by culturing microscopic algae and breeding fish in symbiosis. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de production de biomasse constituée par des algues microscopiques et des poissons, caractérisé en ce que l'on réalise une culture à densité élevée d'algues microscopiques en symbiose avec un élevage à densité élevée de poissons dans un bassin qui est exposé à la lumière du soleil ou à un éclairement artificiel, les poissons fournissant le dioxyde de carbone dissous, l'azote minéral, l'agitation physique et l'élimination des protozoaires contaminants pour les algues microscopiques, tandis que les algues microscopiques fournissent l'oxygène dissous, les substances nutritives et assurent la consommation des composés excrétés pour épurer l'eau pour les poissons. La biomasse produite selon l'invention peut être utilisée pour l'alimentation humaine, animale ou comme matière première chimique.
Description
PROCEDE DE PRODUCTION DE BIOMASSE PAR CULTURE D ALGUES
MICROSCOPIQUES ET ELEVAGE DE POISSONS EN SYMBIOSE
La présente invention concerne un procédé de production économique de biomasse non toxique par une culture à haute densité d'algues microscopiques et par un élevage t haute densité de poissons en symbiose, les poissons fournissant le dioxyde de carbone dissous, l'azote minéral, l'agitation physique et l'élimination des protozoaires contaminants pour les algues microscopiques, tandis que les algues microscopiques fournissent l'oxygène dissous, les substances nutritives et assurent la consommation des composés excrétés pour épurer l'tu pour les poissons.
MICROSCOPIQUES ET ELEVAGE DE POISSONS EN SYMBIOSE
La présente invention concerne un procédé de production économique de biomasse non toxique par une culture à haute densité d'algues microscopiques et par un élevage t haute densité de poissons en symbiose, les poissons fournissant le dioxyde de carbone dissous, l'azote minéral, l'agitation physique et l'élimination des protozoaires contaminants pour les algues microscopiques, tandis que les algues microscopiques fournissent l'oxygène dissous, les substances nutritives et assurent la consommation des composés excrétés pour épurer l'tu pour les poissons.
Depuis les annotes 1960, des efforts et une attention soutenus ont été portes t la production de protéines par des organismes unicellulaires pour résoudre le problème croissant du manque de nourriture t l'échelle mondiale. Rependant, les coOts de production élevés ont toujours exclu les protéines produites par les organismes unicellulaires du marche des produits alimentaires. Les problèmes toxicologiques concernant les protéines produites par les organismes unicellulaires t partir du pétrole doivent aussi être résolus avant que ces produits soient acceptés pour l'alimentation humaine ou animale.Les tentatives de production de biomasse sèche t base d'algues microscopiques contenant environ 50 X de protéines ont débute plus tôt mtme que celles concernant les protéines produites par des bactéries ou des
levures. Dans ce cas également, les coûts de production élevés ont découragé les programmes concernant les produits alimentaires å base d'algues microscopiques et récemment, la tendance générale des recherches concernant la production d'algues microscopiques semble s'etre déplacée de la production de produits de fable valeur et de volume important à la production de produits de grande valeur et de faible volume qui comprennent les produits pharmaceutiques et les produits chimiques de spécialité.
levures. Dans ce cas également, les coûts de production élevés ont découragé les programmes concernant les produits alimentaires å base d'algues microscopiques et récemment, la tendance générale des recherches concernant la production d'algues microscopiques semble s'etre déplacée de la production de produits de fable valeur et de volume important à la production de produits de grande valeur et de faible volume qui comprennent les produits pharmaceutiques et les produits chimiques de spécialité.
Le coût élevé du dioxyde de carbone représente la majeure partie des coûts de production de la biomasse constituée par des algues microscopiques. Les coûts d'agitation, de récupération des cellules, des sources d'azote et des produits minéraux doivent aussi etre inclus dans les courts de production. Dans le cas d'une culture d'algues microscopiques t grande echelle 9 l'extérieur, la contamination par les protozoaires et leur croissance excessive posent des problèmes graves.
Ainsi, la présente invention a pour objet de proposer un procédé de production d'algues et de poissons grince t une symbiose qui permet une production en masse d'algues et de poissons qui sont utilisés pour l'alimentation humaine, animale ou comme matière première chimique. et qui permet d'utiliser le même espace et les memes installations pour les algues microscopiques et les poissons dans le meme bassin.
La présente invention a aussi pour objet de proposer un procédé économique de production d'algues microscopiques et de poissons qui permet, dans le cas des algues microscopiques filamenteuses, de récolter les algues de faucon simple, sans utiliser un appareil séparé tel qu'un séparateur centrifuge, en cultivant des algues microscopiques filamenteuses seulement dans la zone supérieure d'un bassin qui présente une zone supérieure et une zone inférieure.
La présente invention a encore pour objet de proposer un procédé de production d'algues microscopiques et de poissons qui permet de sécher facilement au soleil ou gracie au vent la biomasse d'algues récoltée.
Selon la présente invention. le dioxyde de carbone dissous qui est nécessaire pour la croissance des algues microscopiques est apporté par la respiration des poissons, et l'ammoniaque ou les composés azotés voisins et les sels minéraux qui constituent des sources d'azote sont apportes par les excréments des poissons et les résidus de la nourriture apportée aux poissons, et l'agitation nécessaire pour répartir les algues microscopiques de facon uniforme dans l'eau est fournie par le mouvement des poissons qui nagent.
En outre, étant donné que le développement des protozoaires dans l'eau du bassin est empêché par l'activité prédatrice des poissons. on peut obtenir une production de masse économique d'algues microscopiques. et l'oxygène nécessaire t la respiration des poissons est fourni par la photosynthèse des algues microscopiques, et le métabolisme des algues microscopiques permet d'empêcher une contamination de l'eau due aux excréments des poissons élevés en symbiose t haute densité.
Selon la presente invention, le bassin de culture est du type ouvert, les algues microscopiques sont d'un type quelconque qui se développe de facon prédominante en bassin ouvert, comprenant les formes filamenteuses et non filamenteuses. et les poissons sont d'un type quelconque qui s'adapte bien à l'élevage en bassin. De préférence, les poissons sont nourris avec un sliment formulé pour favoriser leur croissance et pour optimiser leur production de dioxyde de carbone.
On a pu réduire les coûts de production de la biomasse d'algues microscopiques et empêcher la croissance excessive des protozoaires en cultivant des algues microscopiques et en élevant en même temps des poissons dans le meme bassin.
Contrairement aux bactéries hétérotrophes et aux levures qui ont besoin de substances nutritives organiques pour croître, les algues microscopiques photosynthétiques croissent sur des substances minérales qui ne sont pas en relation directe avec les aliments humains ou animaux. Seuls le dioxyde de carbone, l'eau et les matières minérales sont des matières premières nécessaires pour la production en masse de protéines par les algues microscopiques t condition qu'une grande quantité de lumière soit disponible. L'eau et les matières minérales sont bon marché, mais le coût du dioxyde de carbone est elevé. Il est possible d'apporter le dioxyde de carbone en insufflant de l'air dans le bassin de culture. mais la teneur de l'air en dioxyde de carbone est de seulement 0,03 X alors que les algues microscopiques ont besoin de 2 à
S % de dioxyde de carbone pour leur croissance optimale. Une pratique courante pour la production en masse d'algues microscopiques consiste t brûler du pétrole pour obtenir du dioxyde de carbone. Souder estimait en 1978 t 2000 dollars US le coût du dioxyde de carbone nécessaire pour produire une tonne sèche de biomasse d'algues. En 1984, une tonne de farine de soja était vendue 237 dollars US (Senez. 1986). C'est la raison principale pour laquelle les protéines provenant d'algues microscopiques n'apparaissent pas encore sur le marché alimentaire mondial.
S % de dioxyde de carbone pour leur croissance optimale. Une pratique courante pour la production en masse d'algues microscopiques consiste t brûler du pétrole pour obtenir du dioxyde de carbone. Souder estimait en 1978 t 2000 dollars US le coût du dioxyde de carbone nécessaire pour produire une tonne sèche de biomasse d'algues. En 1984, une tonne de farine de soja était vendue 237 dollars US (Senez. 1986). C'est la raison principale pour laquelle les protéines provenant d'algues microscopiques n'apparaissent pas encore sur le marché alimentaire mondial.
Dans la nature, le dioxyde de carbone provient principalement de la respiration des organismes. Les eaux naturelles comme les fleuves, les rivières, les lacs et les océans contiennent du dioxyde de carbone, et une partie sensible de celui ci provient de la respiration des poissons qui vivent dans l'eau. Les algues microscopiques qui se trouvent dans les ewx naturelles utilisent du dioxyde de carbone pour leur croissance. mais la teneur des eaux en dioxyde de carbone est inférieure à la valeur optimale du fait que la densité des poissons dans ces eaux est en général faible.
Il est théoriquement possible d'augmenter la teneur de l'eau en dioxyde de carbone dissous jusqu'au niveau nécessaire pour une croissance optimale des algues microscopiques en augmentant simplement la densité des poissons. Un élevage de poissons å haute densité nécessite un apport d'oxygène important et une élimination continue des produits excrétés ou des métabolites des poissons qui sont toxiques pour les poissons. Ces conditions peuvent être respectées en partie en établissant une symbiose entre les poissons et les algues microscopiques dans un bassin de culture et d'élevage.
Lorsque des algues microscopiques sont cultivées a haute densité dans un bassin dans lequel on élève des poissons à haute densité et qui est exposé ala lumière du soleil ou à un éclairement artificiel. une grande quantité de dioxyde de carbone libéré par la respiration des poissons à densité élevée est utilisée aisément par les algues microscopiques å densité élevée comme source de carbone pour leur photosynthese. La concentration du dioxyde de carbone dissous dans l'eau peut etre contrôlée en réglant la densité des poissons qui doivent être utilises pour la symbiose.
L'utilisation du dioxyde de carbone provenant de la respiration des poissons comme source de carbone pour la production de biomasse d'algues microscopiques est intéressante sous trois aspects 1) source de carbone de fable coût, 2) source de carbone dépourvue de toxicité, et 3) source de carbone universelle et inépuisable.
Pour la production de protéines par des organismes unicellulaires, on a considéré les hydrocarbures tirés du pétrole comme la source de carbone la plus appropriée du fait de leur disponibilité en grande quantité et de leur prix relativement bas. Néanmoins, le prix des matières premières pour les protéines produites par les organismes unicellulaires å. partir des alcanes et pour les protéines produites par les organismes unicellulaires a partir du méthanol représente 39.2 % et 73.6 %. respectivement, de leur valeur marchande (Senez, 1986).Lorsque la production de protéines par des algues microscopiques est combinée à un élevage de poissons. le dioxyde de carbone peut être apporté au niveau de concentration nécessaire gratuitement, et même a des coûts négatifs si l'on tient compte des revenus provenant de la production des poissons. Ceci doit permettre aux protéines produites par les algues microscopiques de rivaliser avec la farine de soja sur le marché des denrées alimentaires.
Le dioxyde de carbone libéré par la respiration des poissons n'est pas toxique sinon les poissons seraient morts, Ainsi, les protéines produites par les algues microscopiques cultivées en symbiose avec un élevage de poissons sont également dépourvues de toxicité. Ceci forme un contraste net avec les produits constitués par des protéines produites par des organismes unicellulaires cultivés sur des hydrocarbures tirés du pétrole dont l'utilisation dans l'alimentation humaine et animale s'est heurtée å une forte résistance socio - politique.
Les ressources pétrolières du sous - sol sont localisées dans certaines régions du monde de sorte que les sources de carbone provenant du pétrole ne sont disponibles que dans les zones de production pétrolière. De plus. la quantité de carbone fossile du sous - sol est limitée et l'humanité ne peut pas compter indéfiniment sur les protéines produites par les organismes unicellulaires 9 partir du pétrole même Si celles - ci sont produites de façon économique et sont acceptées pour l'alimentation humaine et animale. Au contraire, les protéines produites par les algues microscopiques à partir de la respiration des poissons peuvent être produites partout sans qu'il soit besoin de se soucier de l'épuisement final des ressources en carbone.
par ailleurs, l'oxygène dégagé par l'activité photosynthétique des algues microscopiques dans l'eau est utilisé a son tour par les poissons pour leur respiration.
Ceci reduit sensiblement les coûts d'aération nécessités par l'élevage des poissons. Le niveau de l'oxygène dissous dans le bassin de culture et d'élevage en symbiose peut être contrôlé en réglant difftents facteurs : la densité des algues microscopiques, l'intensité et la durée de l'éclairement, et la densité des poissons.
On saint que l'aininoniaque est extrêmement toxique pour les poissons.
L'ammoniaque est le principal produit excrété par les poissons et 90 % de l'excrétion microgéne totale sont sous forme d'ammoniaque (Myle et Ceci. 1988). Ceci limite la densité des poissons dans le bassin d'élevage. L'ammoniaque est une bonne source d'azote pour la croissance des algues microscopiques et est assimilé par les organismes sans qu'il utile temps de s'accumuler dans l'eau. De ce fait. il est possible d'augmenter le rendement en poissons du bassin d'élevage en élevant des poissons en présence d'une densité élevée d'algues microscopiques.Selon l'invention, la densité des algues microscopiques dans l'eau du bassin est maintenue ds préférence dans la gamme de 0,2 à 0,4 g d'algues séches par litre d'eau en effectuant des récoltes et des introductions périodiques, et la densité des poissons dans l'eau du bassin est maintenue de préférence dans la gamme de 30 å 50 g de poissons frais par litre d'eau
Dans la production en masse d'algues microscopiques à l'ide de bassins externes ouverts. la croissance excessive des protozoaires dans l'eau de culture provoque un grave problème.Il est possible de résoudre ce type de problème grace 2 I'activité prédatrice des poissons dans l'élevage et la culture en symbiose. Le mouvement des poissons lorsqu'ils nagent dans le bassin de culture et d'élevage en symbiose peut remplacer une agitation mécanique consommatrice d'énergie de l'eu de culture et d'élevage. ce qui réduit encore les coOts de production des algues microscopiques. Il est possible de réduire encore les coûts de production des algues en utilisant des algues microscopiques filamenteuses que l'on peut récolter et sécher å fable coût par comparaison avec les algues microscopiques non filamenteuses.Le fait d'augmenter la profondeur du bassin en disposant les algues microscopiques filamenteuses dans la partie supérieure de l'eau permet d'obtenir un rendement en poissons plus important avec la même superficie de terrain. Selon l'invention, la profondeur de l'eau dans le bassin est de préférence inférieure å 0,4 m lorsque des algues microscopiques non filamenteuses sont utilisées pour la culture et l'élevage en symbiose.D'autre part, lorsque l'on utilise des algues microscopiques filamenteuses pour la culture et l'élevage en symbiose selon l'invention, la profondeur de l'eau dans le bassin est comprise de préférence entre 1,0 et 1,5 m et l'eau est divisée en deux zones, une zone supérieure profonde de 0,3 m dans laquelle les algues microscopiques filamenteuses et les poissons se développent ensemble, et une zone inférieure profonde de Q,7 t 1,2 m dans laquelle seuls les poissons se développent, les deux zones étant séparées par un filet en nylon t mailles fines qui est immergé horizontalement dans l'eau.
Dans la production en masse d'algues microscopiques à l'ide de bassins externes ouverts. la croissance excessive des protozoaires dans l'eau de culture provoque un grave problème.Il est possible de résoudre ce type de problème grace 2 I'activité prédatrice des poissons dans l'élevage et la culture en symbiose. Le mouvement des poissons lorsqu'ils nagent dans le bassin de culture et d'élevage en symbiose peut remplacer une agitation mécanique consommatrice d'énergie de l'eu de culture et d'élevage. ce qui réduit encore les coOts de production des algues microscopiques. Il est possible de réduire encore les coûts de production des algues en utilisant des algues microscopiques filamenteuses que l'on peut récolter et sécher å fable coût par comparaison avec les algues microscopiques non filamenteuses.Le fait d'augmenter la profondeur du bassin en disposant les algues microscopiques filamenteuses dans la partie supérieure de l'eau permet d'obtenir un rendement en poissons plus important avec la même superficie de terrain. Selon l'invention, la profondeur de l'eau dans le bassin est de préférence inférieure å 0,4 m lorsque des algues microscopiques non filamenteuses sont utilisées pour la culture et l'élevage en symbiose.D'autre part, lorsque l'on utilise des algues microscopiques filamenteuses pour la culture et l'élevage en symbiose selon l'invention, la profondeur de l'eau dans le bassin est comprise de préférence entre 1,0 et 1,5 m et l'eau est divisée en deux zones, une zone supérieure profonde de 0,3 m dans laquelle les algues microscopiques filamenteuses et les poissons se développent ensemble, et une zone inférieure profonde de Q,7 t 1,2 m dans laquelle seuls les poissons se développent, les deux zones étant séparées par un filet en nylon t mailles fines qui est immergé horizontalement dans l'eau.
On a choisi les loches comme poissons destinés à être élevés en symbiose avec une culture d'algues microscopiques, du fait que leur élevage est facile en particulier pour des essais à l'échelle du laboratoire. On a utilisé également, dans des élevages symbiotiques expérimentaux, des anguilles et des tilapies comme types de poissons commerciaux.
On a obtenu naturellement des algues microscopiques non filamenteuses en élevant des loches dans des flacons ouverts exposés à la lumière du soleil Au bout d'environ dix jours IXeau des flacons est devenue vert foncé. Un examen au microscope a révélé que la microflore était constituée de façon prédominante par l'espèce Chlorella avec de petites quantités de l'espèce Scenedesmus et de l'espèce Palmellococcus. On a prélevé des algues microscopiques filamenteuses dans un fleuve qui coule au voisinage de la ville de Séoul. A la suite d'une culture en symbiose avec des loches dans des flacons pendant environ dix jours en remplaçant l'eau tous les jours, on a observe des algues microscopiques appartenant aux espèces Spirogyra. Edogonium.Vaucheria et Oscillatoria. l'espèce Spirogyra étant prédominante.
L'invention sera mieux comprise t la lecture des exemples non limitatifs suivants.
Exemple 1
On a utilisé des flacons d'Erlenmeyer d'une capacité de 3 litres comme récipients de culture et d'élevage. On a amorcé la culture et l'élevage on symbiose en introduisant 2 litres d'une suspension de Chlorellaayant une densité optique de 0,30 å la longueur d'onde de 600 nm (D 600) et environ 100 g de loches. On a amené le volume final de l'eau t 2,3 litres avec de l'eau du robinet. On a placé les flacons en double près de la fenêtre du laboratoire pendant 30 jours. On n'a appliqué ni éclairement artificiel ni contrôle de température. On a observé que la température de l'eau variait pendant la période de culture et d'élevage dans la gamme de 22 t 32 'C.On a nourri les loches de chaque flacon trois fois par jour, à 9 heures, 13 heures et 17 heures, avec t chaque fois 0.3 g d'aliment formulé. On a mesuré la croissance des algues en lisant les valeurs de DO 600 Lorsque la valeur de DO 600 a atteint le niveau de 0.60 i 0,80. on a remplacé la moitié du volume de la solution de culture et d'élevage (1.25 1) par de l'eau franche du robinet en notant le poids sec de biomasse des algues (calcule t partir des valeurs de DO 6 contenue dans l'eau retirée de la solution.
On a utilisé des flacons d'Erlenmeyer d'une capacité de 3 litres comme récipients de culture et d'élevage. On a amorcé la culture et l'élevage on symbiose en introduisant 2 litres d'une suspension de Chlorellaayant une densité optique de 0,30 å la longueur d'onde de 600 nm (D 600) et environ 100 g de loches. On a amené le volume final de l'eau t 2,3 litres avec de l'eau du robinet. On a placé les flacons en double près de la fenêtre du laboratoire pendant 30 jours. On n'a appliqué ni éclairement artificiel ni contrôle de température. On a observé que la température de l'eau variait pendant la période de culture et d'élevage dans la gamme de 22 t 32 'C.On a nourri les loches de chaque flacon trois fois par jour, à 9 heures, 13 heures et 17 heures, avec t chaque fois 0.3 g d'aliment formulé. On a mesuré la croissance des algues en lisant les valeurs de DO 600 Lorsque la valeur de DO 600 a atteint le niveau de 0.60 i 0,80. on a remplacé la moitié du volume de la solution de culture et d'élevage (1.25 1) par de l'eau franche du robinet en notant le poids sec de biomasse des algues (calcule t partir des valeurs de DO 6 contenue dans l'eau retirée de la solution.
Au bout des 30 jours de culture et d'élevage, on a noté que le poids moyen de la biomasse d'algues totale produite était de 9,6 g (poids sec) et que le gain de poids des loches était de 19,9 g (poids frais).
temple 2
On a réalisé une culture et un élevage à plus grande échelle à l'aide d'un bassin en béton ayant une surface d'exposition tla lumière du soleil de I m2 ( I 1 m r I m) construit sur le toit du batiment de l'institut. On a rempli le bassin jusqu't obtenir une profondeur de 0,3 m de façon à former un volume de 300 litres avec une suspension de Chlorella ayant une valeur de DO 600 de 0.30. On a amorcé la culture et l'élevage en symbiose en introduisant 12 kg de loches que l'on a nourri trois fois par jour avec 60 g à chaque fois de l'aliment formulé.Les jours pluvieur ou de ciel couvert pendant lesquels la photosynthèse des algues n'était pas active, on ne les a nourri qu'une ou deux fois par jour pour éviter de polluer l'eau. La température de l'eau a varié entre 17 C et 23 'C pendant la durée de culture et d'élevage. On a mesuré la croissance des algues microscopiques et on a récolté la biomass des algues microscopiques comme cela a été décrit dans l'exemple 1.Pendant les 30 jours de culture et d'élevage, il y a eu production de 674 g d'algues séches et le poids frais des loches a augmenté de 2330 g
Exemple 3
On a construit dans le sol un bassin rectangulaire de 1 m r 3 m et de 1.3 m de profondeur avec des blocs de ciment dépassant de 0,3 m le niveau du sol en formant un mur entourant le bassin qui s'enfonce donc de I m dans le sol. On a recouvert l intériour du bassin d'une pellicule vinylique et on l'a rempli de 3000 litres d'eau de façon a obtenir une profondeur de 1 m.Puis on a partagé l'eau en deux zones, b savoir une zone supérieure profonde de 0.3 m contenant environ 900 litres d'eau et une zone inférieure profonde de 0,7 m contenant environ 2100 litres d'eau en immergeant horizontalement un filet en nylon à mailles de 1,3 mm sauf ses quatre coins qui étaient exposés à l'air et supportés par le mur rectangulaire du bassin. Du fait de la separation formée dans l'eau par le filet en nylon, les algues filamenteuses demeurent dans la zone supérieure et recoivent la lumière de façon efficace, ce qui permet wx gaz et aux produits minéraux dissous de circuler librement entre les deur zones définies dans l'eau. Une telle disposition augmente aussi la productivité de la biomasse par unite de surface.On a équipé le bassin de conduites pour apporter de l'eau fraîche et pour évacuer l'eau usée. Un dispositif de barbotage d'air a également été installé pour fournir de l'air comprimé lorsque cela est nécessaire. On a construit trois bassins identiques N' 1, N' 2 et N' 3 et on réalisé simultanément trois cultures et élevages expérimentaux dans les bassins.
On a réalisé une culture et un élevage à plus grande échelle à l'aide d'un bassin en béton ayant une surface d'exposition tla lumière du soleil de I m2 ( I 1 m r I m) construit sur le toit du batiment de l'institut. On a rempli le bassin jusqu't obtenir une profondeur de 0,3 m de façon à former un volume de 300 litres avec une suspension de Chlorella ayant une valeur de DO 600 de 0.30. On a amorcé la culture et l'élevage en symbiose en introduisant 12 kg de loches que l'on a nourri trois fois par jour avec 60 g à chaque fois de l'aliment formulé.Les jours pluvieur ou de ciel couvert pendant lesquels la photosynthèse des algues n'était pas active, on ne les a nourri qu'une ou deux fois par jour pour éviter de polluer l'eau. La température de l'eau a varié entre 17 C et 23 'C pendant la durée de culture et d'élevage. On a mesuré la croissance des algues microscopiques et on a récolté la biomass des algues microscopiques comme cela a été décrit dans l'exemple 1.Pendant les 30 jours de culture et d'élevage, il y a eu production de 674 g d'algues séches et le poids frais des loches a augmenté de 2330 g
Exemple 3
On a construit dans le sol un bassin rectangulaire de 1 m r 3 m et de 1.3 m de profondeur avec des blocs de ciment dépassant de 0,3 m le niveau du sol en formant un mur entourant le bassin qui s'enfonce donc de I m dans le sol. On a recouvert l intériour du bassin d'une pellicule vinylique et on l'a rempli de 3000 litres d'eau de façon a obtenir une profondeur de 1 m.Puis on a partagé l'eau en deux zones, b savoir une zone supérieure profonde de 0.3 m contenant environ 900 litres d'eau et une zone inférieure profonde de 0,7 m contenant environ 2100 litres d'eau en immergeant horizontalement un filet en nylon à mailles de 1,3 mm sauf ses quatre coins qui étaient exposés à l'air et supportés par le mur rectangulaire du bassin. Du fait de la separation formée dans l'eau par le filet en nylon, les algues filamenteuses demeurent dans la zone supérieure et recoivent la lumière de façon efficace, ce qui permet wx gaz et aux produits minéraux dissous de circuler librement entre les deur zones définies dans l'eau. Une telle disposition augmente aussi la productivité de la biomasse par unite de surface.On a équipé le bassin de conduites pour apporter de l'eau fraîche et pour évacuer l'eau usée. Un dispositif de barbotage d'air a également été installé pour fournir de l'air comprimé lorsque cela est nécessaire. On a construit trois bassins identiques N' 1, N' 2 et N' 3 et on réalisé simultanément trois cultures et élevages expérimentaux dans les bassins.
On a introduit dans la zone supérieure du bassin N' 1 40 ig de loches et 4,3 kg (poids frais) d'algues microscopiques filamenteuses. tandis que l'on a libéré 80 ig de loches dans la zone inférieure. Dans les deux zones on a nourri les loches trois fois par jour avec 600 g è chaque fois de l'aliment formulé. On ne les a nourri qu'une ou deux fois les jours pluvieux ou de ciel couvert.Lorsque l'activité photosynthétique a cessé au coucher du soleil, on a relevé le filet en nylon au dessus de l'eau et on a récolté une partie de la biomasse des algues en la saisissant à la main. puis on a remis le filet dans l'eau Lorsque la croissance des algues était faible les jours pluvieux ou de ciel couvert, on a réduit la quantité d'algues récoltée chaque jour ou bien on a omis d'effectuer la récolte de façon à maintenir la densité des algues microscopiques à une valeur élevée dans le bassin de culture et d'élevage. Lorsque l'on a achevé la récolte, on a commencé t faire couler dans le bassin de l'eau fraîche ayant une teneur élevée en oxygène dissous pour remplacer l'eau usée. On a réglé le débit de façon que la substitution soit achevée avant le lever du soleil.On a fait sécher dans le filet en nylon la biomasse d'algues microscopiques filamenteuses récoltée en l'exposant à la lumière du soleil ou au vent. Pendant la durée de l'élevage et de la culture on a maintenu la température de l'eau à 25 ' C + 3. C. Au bout de 30 jours on a obtenu les résultats suivants::
biomasse d'algues produite 2150 g (poids sec)
gain de poids des loches 23210 g (poids frais)
aliment formulé apporté 49310 g (poids sec) Emmple 4
Dans l'eau de la zone supérieure de 900 litres du bassin N' .2, on a introduit 40 ig de loches et 4,3 kg (poids frais) d'algues microscopiques filamenteuses. et on a nourri les loches trois fois par jour avec 200 g à chaque fois de l'aliment formulé Dsns la zone inférieure de 2100 litres on a introduit 80 kg d'anguilles que l'on a nourri avec 1200 g de l'aliment formulé une fois par jour au coucher du soleil après avoir récolté les algues microscopiques filamenteuses dans la zone supérieure. On a réduit la quantité journalière de nourriture en ramenant au meme niveau que l'activité d'absorption des anguilles. On a récolté la biomasse d'algues microscopiques qui s'est développé dans la zone supérieure et on l'a fait sécher de la manière décrite dans l'exemple 3. De même, on a remplacé l'eau usée par de l'eu fraîche toutes les nuits comme dans l'exemple 3. Lorsque cela était nécessaire, on a aussi aéré l'eau avec de l'air comprimé Les résultats des trente jours de culture et d'élevage sont les suivants
biomasse d'algues produite 1970 g (poids sec)
gain de poids des anguilles 17360 g (poids frais)
gain de poids des loches 6640 g (poids frais)
aliment apporté 5340 g (poids sec) ExemplÇ 5
On a préparé et réalisé la culture des algues microscopiques filamenteuses et l'élevage des loches dans la zone supérieure du bassin N'. 3 de la façon décrite dans les exemples 3 et 4 et on a élevé en meme temps 80 kg de poissons de l'espèce tilapie dans la zone inférieure, on a nourri les poissons de l'espèce tilapie trois fois par jour avec 400 g à chaque fois de l'aliment formulé. On a utilisé les méthodes décrites dans les exemples 3 et 4 pour récolter la biomasse d'algues et pour remplacer l'eau. On a obtenu les résultats suivants au bout de 30 jours de culture et d'élevage.
biomasse d'algues produite 2150 g (poids sec)
gain de poids des loches 23210 g (poids frais)
aliment formulé apporté 49310 g (poids sec) Emmple 4
Dans l'eau de la zone supérieure de 900 litres du bassin N' .2, on a introduit 40 ig de loches et 4,3 kg (poids frais) d'algues microscopiques filamenteuses. et on a nourri les loches trois fois par jour avec 200 g à chaque fois de l'aliment formulé Dsns la zone inférieure de 2100 litres on a introduit 80 kg d'anguilles que l'on a nourri avec 1200 g de l'aliment formulé une fois par jour au coucher du soleil après avoir récolté les algues microscopiques filamenteuses dans la zone supérieure. On a réduit la quantité journalière de nourriture en ramenant au meme niveau que l'activité d'absorption des anguilles. On a récolté la biomasse d'algues microscopiques qui s'est développé dans la zone supérieure et on l'a fait sécher de la manière décrite dans l'exemple 3. De même, on a remplacé l'eau usée par de l'eu fraîche toutes les nuits comme dans l'exemple 3. Lorsque cela était nécessaire, on a aussi aéré l'eau avec de l'air comprimé Les résultats des trente jours de culture et d'élevage sont les suivants
biomasse d'algues produite 1970 g (poids sec)
gain de poids des anguilles 17360 g (poids frais)
gain de poids des loches 6640 g (poids frais)
aliment apporté 5340 g (poids sec) ExemplÇ 5
On a préparé et réalisé la culture des algues microscopiques filamenteuses et l'élevage des loches dans la zone supérieure du bassin N'. 3 de la façon décrite dans les exemples 3 et 4 et on a élevé en meme temps 80 kg de poissons de l'espèce tilapie dans la zone inférieure, on a nourri les poissons de l'espèce tilapie trois fois par jour avec 400 g à chaque fois de l'aliment formulé. On a utilisé les méthodes décrites dans les exemples 3 et 4 pour récolter la biomasse d'algues et pour remplacer l'eau. On a obtenu les résultats suivants au bout de 30 jours de culture et d'élevage.
biomasse d'algues produite 1560 g (poids sec)
gain de poids des tilapies 16740 g (poids frais)
gain de poids des loches 7120 g (poids frais)
aliment formulé apporté 7250 g (poids sec)
gain de poids des tilapies 16740 g (poids frais)
gain de poids des loches 7120 g (poids frais)
aliment formulé apporté 7250 g (poids sec)
Claims (11)
1. Procédé de production de biomasse constituée par des algues microscopiques et des poissons, caractérisé en ce que l'on réalise une culture 9 densité élevée d'algues microscopiques en symbiose avec un élevage à densité élevée de poissons dans un bassin qui est exposé å la lumière du soleil ou a un éclairement artificiel.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites algues microscopiques sont d'un type quelconque qui se développe de facon prédominante dans ledit bassin, et comprennent les formes filamenteuses et non filamenteuses.
3. Procédé selon la revendication 1. caractérisé en ce que lesdits poissons sont d'un type quelconque qui s'adapte bien dans ledit bassin de culture et d'élevage en symbiose.
4. Procédé selon la revendication I ,caractérisé en ce que la densité desdites algues microscopiques dans l'eau dudit bassin est maintenue dans la gamme de 0,2 À 0,4 g d'algues sèches par litre d'eau en effectuant des récoltes et des introductions périodiques.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la densité desdits poissons dans l'eau dudit bassin est maintenue dans la gamme de 30 à. 50 g de poissons frais par litre d'eau.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la profondeur de l'eau dans ledit bassin est inférieure à 0,4 m lorsque lesdites algues microscopiques non filamenteuses sont utilisées pour la culture et l'élevage en symbiose.
7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour ladite culture et ledit élevage en symbiose, la profondeur de l'eau dans ledit bassin est de 1,0 à 1,5 m et l'eau est divisée en deux zones, une zone supérieure profonde de 0,3 m dans laquelle lesdites algues microscopiques filamenteuses et lesdits poissons se développent ensemble, et une zone inférieure profonde de 0,7 à 1,2 m dans laquelle seuls lesdits poissons se développent, les deux zones étant sépares par un filet en nylon à mailles fines qui est immergé horizontalement dans l'eau.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que le dioryde de carbone dissous qui est nécessaire À la croissance desdites algues microscopiques est apporté par la respiration desdits poissons et l'oxygène dissous qui est nécessaire à la respiration desdits poissons est apporté par la photosynthèse desdites algues microscopiques.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ammoniaque ou les composes azotés voisins excrétés par lesdits poissons sont assimilés par lesdites algues microscopiques pour permettre leur croissance et le maintien de l'eau dans un état qui convient aux poissons, et en ce que les substances minérales qui favorisent la croissance desdites algues microscopiques proviennent des excréments desdits poissons et des résidus de la nourriture apportée auxdits poissons.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits poissons sont nourris avec un aliment formulé pour favoriser leur croissance et pour optimiser leur production de dioxyde de carbone.
11. Procédé selon la revendication 1. caractérisé en ce que l'agitation nécessaire pour répartir de facon uniforme lesdites algues microscopiques dans l'eau est assurée par le mouvement desdits poissons lorsqu'ils nagent.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le développement des protozoaires dans l'eau du bassin est empêché par l'activité prédatrice desdits poissons.
13 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites algues microscopiques non filamenteuses se développent uniformément dans l'eau peu profonde du bassin et sont récoltées par centrifugation ou sédimentation.
14. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites algues microscopiques filamenteuses qui se développent dans l'eau de ladite zone supérieure sont récoltées en relevant ledit filet en nylon au dessus de l'eau et en saisissant la biomasse d'algues entraînée, après quoi ladite biomasse est séchée au soleil ou au vent.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019880017072A KR910003891B1 (ko) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 공생을 통한 미세녹조와 물고기의 생산방법 |
| KR1019890015141A KR910004592B1 (ko) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 사상녹조를 이용한 녹조체와 물고기의 공생 생산방법 |
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