Depuis quelques années, nous notons un intérêt et une utilisation croissante des systèmes de recirculation en aquaculture. A mesure que les développements technologiques en aquiculture progressent vers de meilleurs systèmes, la compréhension du processus biologique deviendra de plus en plus importante. Le plus important rejet métabolique des organismes aquatiques est l’ammoniac (NH3). Puisque l’ammoniac est toxique pour les organismes aquatiques, le procédé le plus important du circuit fermé est l’élimination de l’ammoniac et des sédiments. L’élimination de l’ammoniac se fait sous l’action bactérienne dans le cycle de nitrification, l’ammoniac est donc converti en nitrite (NO2) et ensuite en nitrate (NO3) beaucoup moins toxique.

La compagnie AQUAMERIK distribue les bactéries nitrifiantes depuis plus de 8 ans. Dans l’intérêt de l’aquiculture et pour le bénéfice de nos clients, nous vous présentons les informations suivantes sur les bactéries nitrifiantes afin d’aider a comprendre leurs rôles dans un système aquatique et de procurer les informations nécessaires à une gestion efficace des circuits fermés.

Facteurs influençant la croissance des bactéries

Les facteurs qui affectent la croissance des bactéries et leur capacité à oxyder l’ammoniac et le nitrite dans les conditions d’aquiculture sont les suivantes:

  1. SUBSTRAT
  2. TEMPÉRATURE
  3. SALINITÉ
  4. pH
  5. OXYGÈNE DISSOUT
  6. NUTRIMENTS
  7. MÉDICATIONS ET DÉSINFECTANTS
  8. DÉMARRAGE DU SYSTÈME
  9. ÉCLAIRAGE ET ENTRETIEN

1 – SUBSTRAT

Les bactéries nitrifiantes sont dépendantes de la nourriture. Avec un taux de croissance qui augmente sous de fortes concentrations d’ammoniac et de nitrite. Une fausse croyance veut que de fortes concentrations d’ammoniac affectent Nitrobacter et que cette forte concentration de nitrite affecte Nitrosomonas. Dans des cultures bactériennes, nous avons observé que des concentrations atteingnant jusqu’à 10 ppm n’affectent pas la bactérie.

Les raisons majeures expliquant la dépendance à la nourriture sont : A) Les filtres partis avec des concentrations d’ammoniac et de nitrite plus fortes que leurs concentrations d’opération, partiront plus facilement et avec un plus grand nombre de bactéries; B) Les systèmes où les exigences de concentration en ammoniac et en nitrite sont basses (géniteurs, production de larve, etc.) nécessiteront un bio-filtre plus petit que ceux des opérations à concentration élevée.


2 – TEMPÉRATURE

Les bactéries nitrifiantes sont eurithermal et peuvent facilement s’adapter aux changements de température. Le maximum de croissance est atteint à 25° – 300°C (77° – 860°F), à 180°C (64.40°F) le taux de croissance est réduit de 50% et aux températures de 8° – 100°C (46.4° – 500°F) le taux de croissance est à 30% des conditions maximales de croissance. Il n’y a pratiquement pas d’activité bactérienne à -40°C (-39.20°F). Nous avons constaté que les bactéries ne sont pas affectées par les changements brusques de température. Pour partir les systèmes en eau froide, il serait préférable de commencer le processus bactérien à des températures se rapprochant de l’idéal. Une fois la bactérie stabilisée, baisser la température. Nitrobacter tolère moins bien les basses températures, il faut donc vérifier les accumulations de nitrite dans les systèmes d’eau froide.

3 – SALINITÉ

Les espèces de bactéries pour l’eau douce sont différentes de celles pour l’eau salée. Les espèces d’eau douce que nous distribuons tolèrent la salinité jusqu’à 6 ppt. Les espèces d’eau salée peuvent facilement supporter un taux de salinité de 6 à 44 ppt sans problème. L’adaptation à différents degrés de salinité est relativement rapide, normallement de 1 à 3 jours, et les bactéries ne sont pas affectées par des changements drastiques de la salinité. Une fois la bactérie adaptée à une salinité différente, sa croissance n’en est pas affectée.

4 – pH

Les bactéries nitrifiantes sont assez sensibles aux changements du pH. Les espèces Nitrosomonas préfèrent un pH de 7.8 – 8.0 tandis que Nitrobacter préfère un pH de 7.3 – 7.5. Dans les systèmes marins opérant à un pH au-dessus de 8.0, l’accumulation de nitrite est plus importante que l’accumulation d’ammoniac. Les systèmes avec un pH inférieur à 7.0 auront tendance à avoir plus de problèmes avec l’accumulation d’ammoniac. Le processus de nitrification est un procédé acide dû à la production d’ions hydrogène dans la transformation du nitrite et du nitrate. Ces acides sont rapidement neutralisées par les carbonates présents dans l’eau. Dans le but de ne pas trop réduire la valeur de pH dans un système fermé, 7.14 grammes de carbonate de calcium (CaCO3) doivent être ajouté pour chaque gramme d’ammoniac oxydé. Ce qui représente environ 0.1428 grammes de carbonate de calcium (CaCO3) pour chaque gramme de nourriture sèche donné aux organismes dans le système.

5 – OXYGÈNE DISSOUS

La concentration en oxygène doit être maintenue au-dessus de 80% de saturation pour assurer un taux maximum de nitrification. Nitrobacter est plus fragile aux basses concentrations en oxygène, que Nitrosomonas.

6 – NUTRIMENTS

A part l’ammoniac et le nitrite, il y a plusieurs autres composantes nécessaires pour une croissance optimale des bactéries. L’élément le plus critique est le phosphore. Le phosphore dans l’eau de mer, sous la forme de phosphate, réagit avec le calcium et se précipite sous forme de phosphate de calcium. Il est normal qu’au début de la mise en marche d’un système en eau de mer que les nitrites soient haut, ceci est causé par le manque de phosphate disponible. L’addition de 0.1 ppm de phosphate devrait résoudre le problème. Dans les systèmes en opération depuis un certain temps, les bactéries sont capables d’absorber le phosphore organique provenant des déchets organiques, le phosphate ne représente donc pas un problème.

7 – MÉDICATIONS ET DÉSINFECTANTS

La majorité des pathogènes bactériens des organismes aquatiques sont Gram (-), par conséquent tous les antibiotiques utilisés pour contrôler les maladies bactériennes affecteront aussi les bactéries nitrifiantes. Les désinfectants comme le chlore, l’iode, l’ozone, l’ammonium quaternaire, le permanganate de potassium et la formaldéhyde affecteront aussi les bactéries. Les autres chimiques comme le cuivre, le vert de malachite et le bleu de méthylène sont aussi inhibitoires aux bactéries.

8 – DÉMARRAGE DU SYSTÈME

Puisque les bactéries nitrifiantes sont dépendantes d’un substrat, l’endroit idéal pour introduire les bactéries est le biofiltre. Les bactéries nitrifiantes sont vraiment petites (moins de 2 microns) et au moment de l’introduction du produit, il y aura des bactéries dans tout le système. Au moment du démarrage, tous les équipements de stérilisation (U.V. et autres) doivent être déconnectés pour une période de 7 jours afin de laisser suffisamment de temps aux bactéries d’avoir une bonne surface de contact avec son support bactérien. Les équipements suivants sont considérés comme potentiellement néfastes pour les bactéries nitrifiantes: les générateurs d’ozone, les stérilisateurs ultra-violet, les désinfectants chimiques, les écumeurs de protéines et les filtres mécaniques de bas micronage. Après une période de 7 jours, l’utilisation de ce type d’équipements est nécessaire pour les circuits fermés afin de protéger le filtre biologique des matières organiques.

9 – ÉCLAIRAGE ET ENTRETIEN

Les bactéries nitrifiantes sont fragiles à la lumière, il est donc préférable de les maintenir à l’obscurité. Nos biofiltres n’exigent pas d’entretien régulier, toutefois lors d’un nettoyage il ne faut pas laver l’ensemble du biofiltre, ce qui aurait pour effet de détruire la masse bactérienne active et une augmentation du taux d’ammoniac s’en suivrait. Procéder en nettoyant seulement 1/3 des supports bactériens à la fois.

N’hésitez pas à nous contacter pour plus d’informations.

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