Traitement des eaux usées aquacoles avec MBBR : une ferme de crevettes de 600 m³/j atteint 91 % d'élimination de l'ammoniac pour 70 % de réutilisation de l'eau

Dans l'élevage de crevettes à haute densité-, l'ammoniac est le tueur invisible. À 35 mg/L de NH₃-N dans un affluent et une densité de peuplement de 250 à 300 crevettes par mètre carré, une seule excursion dans la qualité de l'eau peut anéantir les bénéfices d'un cycle. L'échange d'eau traditionnel - le rinçage de l'eau propre à travers les étangs - gaspille une ressource rare et introduit des agents pathogènes. MBBR propose un modèle différent : traiter et réutiliser. Cette étude de cas explique comment un élevage de crevettes à grande échelle a déployé un système MBBR de 600 m³/j pour éliminer l'ammoniac à 3 mg/L et réutiliser 70 % de son eau, en continu.

Aperçu du projet

Dans l'élevage moderne de crevettes et de poissons à haute densité-, le maintien de la qualité de l'eau est essentiel. Le client exploite un élevage de crevettes à grande échelle et nécessite un traitement stable, efficace et nécessitant peu d'entretien. Après avoir évalué plusieurs technologies, un système biologique basé sur MBBR-a été sélectionné en raison de sa nitrification supérieure et de son entretien minimal. Le principal défi des systèmes d’aquaculture en recirculation (RAS) est l’accumulation d’ammoniac toxique excrété par les crevettes. Aux densités de stockage utilisées de - 250 à 300 crevettes par mètre carré -, les concentrations d'ammoniac augmentent rapidement entre les échanges d'eau. Les systèmes traditionnels à flux continu consomment d'énormes volumes d'eau et exposent les stocks aux agents pathogènes introduits avec l'eau entrante. Le MBBR résout ces deux problèmes simultanément : il oxyde biologiquement l'ammoniac en nitrate dans la boucle de recirculation et, en permettant la réutilisation de l'eau, il crée une barrière biosécurisée contre la contamination externe.

Paramètres de conception

Qualité de l’eau affluente

Flux de processus

La chaîne de traitement suit une séquence logique conçue pour protéger l’étape biologique et polir l’effluent pour une recirculation en toute sécurité :

Séparation solide → Réservoir d'égalisation → Réservoir d'aération MBBR → Réservoir de sédimentation → Désinfection UV → Réutilisation

L’élimination de l’ammoniac constitue le principal défi. Le MBBR résout ce problème en fournissant une grande surface aux bactéries nitrifiantes, en maintenant un biofilm stable sous des températures changeantes et en permettant un fonctionnement continu sans lessivage de la biomasse. L'aération par fines bulles garantit suffisamment d'OD pour la nitrification. La surface protégée des supports de biofilm fournit un habitat idéal pour les -organismes nitrifiants à croissance lente - Nitrosomonas et Nitrobacter - qui autrement seraient éliminés d'un système de croissance suspendu-fonctionnant avec les temps de rétention hydrauliques courts typiques des boucles de recirculation en aquaculture. Parce que le biofilm est physiquement ancré aux supports, la population de nitrifiants reste stable même lorsque la température de l'eau fluctue entre les cycles de récolte ou pendant les transitions saisonnières.

Paramètres opérationnels

Résultats du traitement

Faits saillants du projet

Le système MBBR a fourni des résultats dans plusieurs dimensions : - performances biologiques, efficacité opérationnelle et économie agricole :

Nitrification stable :L'ammoniac est constamment maintenu en dessous de 5 mg/L, même pendant les phases de croissance à forte intensité alimentaire. Les supports de biofilm ont retenu les bactéries nitrifiantes malgré les variations de température et les cycles de récolte, éliminant ainsi les pics d'ammoniac qui provoquaient auparavant des événements de mortalité.

Échange d’eau réduit :Le taux de réutilisation de l’eau de 70 % a réduit considérablement la consommation d’eau douce. Cela s'est traduit directement par des coûts de pompage inférieurs, une réduction de l'énergie nécessaire au chauffage ou au refroidissement de l'eau entrante et une empreinte environnementale réduite.

Risque de maladie moindre :En minimisant l’introduction d’eau externe, le système a créé une barrière de biosécurité efficace. La désinfection aux UV comme étape de polissage final a fourni une couche supplémentaire de contrôle des agents pathogènes avant le retour de l'eau dans les étangs.

Intégration facile :Le réservoir MBBR a été installé dans l'infrastructure de l'étang existante avec un minimum de travaux de génie civil. La conception modulaire a permis à la ferme de continuer à fonctionner pendant l'installation.

Coûts d’exploitation réduits :Par rapport aux systèmes traditionnels à circulation-, la consommation d'énergie a diminué : l'aération à fines bulles est intrinsèquement plus efficace que les grandes pompes nécessaires à un échange d'eau continu. L'intervention de l'opérateur était minime : le biofilm autorégulant gérait les variations de charge sans réglage manuel.