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Études de cas

Du saumon de l’Atlantique en provenance des montagnes suisses

Une ferme aquacole en espace fermé mise sur la toile tissée de haute technologie

Dans le monde entier, quelque 2,5 millions de saumons sont élevés chaque année dans des conditions souvent problématiques en termes d’écologie. 90 pour cent des saumons que l’on trouve dans les rayons frais des supermarchés proviennent de ces aquacultures marines – essentiellement de Norvège et du Chili. En Suisse, Swiss Alpine Fish AG démontre avec une aquaculture en espace fermé, au coeur des Alpes, qu’une alternative durable et un élevage respectueux de l’environnement sont possibles. L’élément clé de la ferme est l’installation en recirculation innovante RAS 2020 de Veolia. Avec la toile tissée métallique de GKD – Gebr. Kufferath AG, les Suisses s’engagent également sur des chemins inédits : dans les filtres tambours du retraitement mécanique des eaux, l’entreprise fait appel à la toile tissée Porometric en acier inoxydable, inégalée en termes de débit et d’épuration. Et pour la gestion des poissons, deux autres toiles tissées métalliques de GKD – Gebr. Kufferath AG seront mises en oeuvre à l’avenir.

 

Depuis le début du siècle, la consommation de saumon a, rien qu’en Allemagne, triplé : selon des études récentes (datant de décembre 2019), la consommation de saumon par personne se monte en République fédérale d’Allemagne à trois kilos par an. Un million de saumons sont pêchés tous les ans à l’échelle mondiale. La part de loin la plus importante est élevée dans des enclos marins, les aquacultures marines. Une promiscuité oppressante, un environnement aquatique chargé de fèces et d’aliments non ingérés, ainsi que le recours massif aux antibiotiques et pesticides pour le traitement contre les maladies et parasites des animaux en sont les conséquences. C’est pourquoi ce type de pisciculture fait depuis longtemps l’objet de la critique des organisations environnementales, de protection des animaux et de consommateurs. Les installations en recirculation en intérieur constituent depuis les années 1980 une solution éprouvée, mais aussi coûteuse, au problème. Indépendamment du site d’implantation, il est possible d’y élever des poissons avec un faible impact environnemental et dans des conditions de vie optimales pour les animaux. Un principe que Swiss Alpine Fish a perfectionné, avec au total trois installations en recirculation à technologie de pointe pour élevage de saumons, de l’oeuf au poisson ayant atteint la maturité de récolte. Cela fait d’elle une entreprise modèle, et ce non seulement pour la Suisse. Il y a une installation en circuit dans l’écloserie et une autre dans la station de quarantaine. Pour la phase de Grow Out (c’est ainsi que s’appelle la phase d’engraissement et l’étape la plus onéreuse de l’élevage du saumon), l’entreprise exploite une installation pilote RAS (Recirculating Aquaculture System) 2020. Il s’agit d’un système innovant et compact de cuves circulaires, comprenant trois enceintes concentriques et des sections de taille réglable de façon flexible. La capacité volumétrique des installations de Swiss Alpine Fish se monte à 3 900 mètres cubes d’eau. De l’eau de source est pompée dans l’installation à partir d’un puits de 28 mètres de profondeur, avec adjonction constante d’oxygène. 99,5 pour cent de l’eau utilisée sont réinjectés toutes les heures dans le circuit, après avoir traversé un processus complexe comprenant un nettoyage mécanique et biologique. Seulement 0,5 pour cent de l’eau chargée de sédiments est acheminé dans l’installation d’épuration des eaux de l’entreprise. Après retraitement complet, cette eau se déverse dans la Moësa, une rivière proche. La boue résiduelle, présentant une teneur en matière sèche d’environ neuf pour cent, est recyclée dans une usine de production de biogaz locale. Un système de contrôle à la pointe du progrès surveille en permanence la totalité des paramètres, tels que concentration en oxygène, pH ou température de l’eau et des équipements. Il est procédé automatiquement, via des réglages de valeurs de consigne, à l’adjonction d’agents alcalins pour stabiliser le pH. Ce système en circuit fermé garantit ainsi une pisciculture sans antibiotiques ni produits chimiques et la production d’une chair de haute qualité. Douze générations de saumons sont élevés parallèlement chez Swiss Alpine Fish. Six générations d’entre eux, d’âge variable, se trouvent dans l’installation RAS 2020.

 

De l’oeuf au saumon prêt à récolter

L’élevage pratiqué par la toute jeune entreprise implantée à Lostallo, une petite localité des Grisons italophones, située au sud du col du San Bernardino, reproduit les étapes naturelles de la vie des saumons. 50 000 oeufs de saumon fécondés, en provenance d’un producteur renommé d’Islande, sont importés tous les deux mois. Il s’agit exclusivement de femelles, en raison de la croissance plus rapide et de la meilleure qualité de la chair. Les oeufs, dont la taille est de six à sept millimètres, sont placés dans des incubateurs traversés par de l’eau, remplis d’eau douce pure à la température d’environ huit degrés Celsius. Les poissons éclosent au bout d’environ dix jours. Au bout de deux mois à peine, les poissons ont épuisé les réserves alimentaires de leur vésicule vitelline et doivent être habitués à absorber de la nourriture extérieure dans un bassin à recirculation de plus grande taille. Du sel est alors adjoint à la fin de la phase, appelée First Feeding en jargon professionnel, pour habituer progressivement les poissons, avec une teneur en sel de 1 ppt, à la prochaine phase dans le premier système de recirculation. Au début de cette First Feeding Phase , durant elle aussi deux mois, les alevins pèsent environ 0,2 gramme ; à la fin de cette période, ils sont transférés, avec un poids de deux grammes, dans le premier système de recirculation, appelé Hatchery. Dans les deux premières cuves destinées aux poissons maintenant appelés Fry, la teneur en sel de l’eau est de 2 ppt. Lorsque les poissons ont atteint le poids de 20 grammes, ils sont transférés au bout de huit semaines dans les trois dernières cuves de cette installation en circuit fermé. Deux mois plus tard, à la fin de la phase Pre-Smolt, ils pèsent déjà 70 grammes. Ils accèdent par un tuyau au deuxième système en circuit fermé de la ferme. C’est là que s’effectue la smoltification des poissons, c’est-à-dire leur adaptation physiologique à une eau présentant une teneur en sel de 6 ppt. Lors du changement de cuve, tous les poissons sont également vaccinés manuellement. Deux mois plus tard, les poissons pesant alors 250 grammes passent dans la troisième et plus grande installation en circuit fermé, appelée RAS 2020. Ce système de Grow Out, présentant un diamètre de 32 mètres et une profondeur d’eau de 4,5 mètres, renferme 2 700 mètres cubes d’eau, dont 700 mètres cubes dans l’enceinte intérieure et 1 700 mètres cubes dans l’enceinte extérieure. Chacune de ces enceintes se compose de trois sections, dans lesquelles les poissons transitent à chaque fois après deux mois de séjour. Lors du transfert dans la deuxième section de l’enceinte intérieure, les poissons pèsent un kilogramme environ, lors du passage de la première section à l’enceinte extérieure 1,6 kilogramme et, après avoir transité par les six sections, 3,5 à 4 kilogrammes. Lorsqu’ils ont atteint ce poids et mesurent environ 80 centimètres de long, ils sont prêts à être « récoltés », c’est-à dire abattus. Pour cela, ils sont tout d’abord placés dans un bassin de jeûne d’une capacité de 223 mètres cubes d’eau douce, sans nourriture, pendant sept jours, jusqu’à ce qu’ils perdent l’odeur terreuse, ou Off Flavor, liée à l’accumulation de géosmine produite par des bactéries. Les poissons, anesthésiés par électrochoc, sont alors saignés par coupe des branchies. Après éviscération, le poisson est placé sur de la glace et le lendemain, en fonction de l’arrivée des commandes, il est découpé en filets, emballé sous vide ou fumé à basse température (20 degrés Celsius) pendant 18 heures par le maître fumeur écossais, dans le respect de recettes traditionnelles. Des 50 000 oeufs importés par Swiss Alpine Fish, 20 000 poissons parviennent actuellement à passer par toutes les stations. Depuis la création de la ferme aquacole en 2013, avec un investissement de 14 millions de francs suisses, le volume de production ne cesse d’augmenter. L’objectif est de produire 600 tonnes de saumon par an. En 2019, la production a atteint les 400 tonnes. Pour l’année en cours, l’entreprise prévoit une production annuelle de l’ordre de 550 tonnes, grâce entre autres à des nouveautés importantes liées à l’utilisation de la toile tissée métallique de GKD. Dès à présent, les préparatifs d’extension de l’installation avec une production supplémentaire de 1 200 tonnes de saumon vont bon train. La première récolte après l’extension de la capacité est prévue dans trois à quatre ans.

 

Épuration de l’eau au niveau le plus élevé

En pisciculture, la qualité de l’eau représente l’alpha et l’oméga. La principale raison du choix de Lostallo comme lieu d’implantation était l’excellente qualité de l’eau. Après prélèvement, l’eau est stérilisée par une installation UV et alimente les différents systèmes en eau fraîche depuis un réservoir. Dans le cas du système RAS 2020, l’arrivée d’eau fraîche s’effectue dans le bassin de jeûne. Elle parvient ensuite, par débordement, dans les trois filtres à tambour puis, après désinfection UV, dans le filtre biologique. Ce dernier se trouve, avec un réacteur de dénitrification qui n’est pas utilisé en tant que tel, mais comme deuxième filtre biologique, dans une troisième enceinte concentrique de 7,5 mètres de rayon située au milieu de l’enceinte d’élevage centrale. La saturation en oxygène, atteignant presque 100 %, est pratiquement abaissée à zéro et l’ammonium, l’ammoniac et le nitrite sont transformés en nitrates. Du fait du renouvellement permanent de l’eau, la faible teneur en nitrates n’a pas de répercussions négatives sur la production. Après le traitement dans le filtre biologique, un dégazeur élimine le CO2 et l’azote de l’eau. Ensuite, trois pompes aspirantes refoulent 1 200 mètres cubes par heure de l’eau ainsi traitée dans une cuve. Une partie de cette eau passe dans des cylindres à oxygène, où elle est enrichie en oxygène à la pression de trois bars. Avec l’eau restante non enrichie en oxygène, l’eau ainsi traitée est réacheminée à l’installation en recirculation.
Trois filtres à tambour du type HDF 2009-1AS sont utilisés pour l’épuration mécanique de l’eau, qui a lieu en amont du filtre biologique. Avec une longueur de 3 600 millimètres et un diamètre de 2 000 millimètres, leur surface de filtration est de respectivement 21,6 mètres carrés. Les restes d’aliments et les fèces y sont éliminés de l’eau d’alimentation, afin de renforcer l’action des filtres biologiques. Chacun des trois filtres à tambour accueille 45 panneaux de filtre de 1,20 x 0,40 mètre chacun. La conception de leur structure en forme d’aubes, constituée de nombreux petits rectangles de toile tissée reliés entre eux, améliore l’effet filtrant. Le nettoyage des panneaux est assuré automatiquement plusieurs fois par minute par des rampes de pulvérisation. En supplément, une fois par semaine, les panneaux de filtre sont débarrassés avec un nettoyeur haute pression des dépôts graisseux des aliments pour poissons. Les toiles tissées synthétiques de première monte n’étaient pas adaptées durablement à ces sollicitations, si bien que selon Christopher Shaw, Farm Assistant Manager chez Swiss Alpine Fish, des problèmes sont apparus de plus en plus fréquemment durant le fonctionnement 24 h/24 de la ferme d’élevage de saumons. Des trous dans la toile tissée et des fissures en bordure risquaient de compromettre la qualité du nettoyage mécanique. « La qualité du nettoyage et l’efficacité des filtres sont extrêmement importantes pour nos process », explique le spécialiste. Il poursuit : « Le saumon a besoin, pour son bien-être et pour une croissance optimale, d’une eau claire sans particules en suspension. Des particules solides et en suspension constituent en outre une source de formation de bactéries et doivent par conséquent être éliminées aussi rapidement que possible de l’eau de process. » À la recherche d’une solution à ce problème, il a trouvé sur Internet GKD et la
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toile tissée haute performance en acier inoxydable mise au point par l’entreprise, se caractérisant par l’ouverture de pores requise de 25 μm. Sa structure tridimensionnelle présentant des fentes réalise avec une porosité avoisinant les 90 % un débit élevé inégalé. Le débit augmente donc considérablement pour une puissance de pompe identique. Grâce à sa forte capacité de rétention des particules, la toile tissée Porometric requiert par ailleurs un nombre réduit de cycles de nettoyage, en dépit de la performance de filtrage plus élevée. À l’occasion de tests comparatifs indépendants réalisés par le KIT (Karlsruher Institut für Technologie), la toile tissée de haute technologie a démontré son excellent comportement de nettoyage, allant de pair avec un faible volume de rétrolavage. Cet aspect présentait également de l’intérêt pour Christopher Shaw, car le système d’épuration des eaux de Swiss Alpine Fish est arrivé à sa limite de capacité. À des fins de test, il a donc fait tendre quelques panneaux d’un filtre à tambour avec cette toile tissée inox de GKD. Le leader mondial dans le domaine des toiles tissées pour l’industrie et des mailles pour l’architecture a pour cela mis au point une nouvelle technique d’application spécifique. Les tests effectués ensuite en temps réel ont confirmé sur toute la ligne les attentes de l’Assistant Farm Manager : « Les panneaux se nettoient beaucoup plus facilement, sans risque d’endommager la toile tissée ! » L’espacement des cycles de nettoyage a également pu être considérablement augmenté. Bien que l’entoilage du tambour avec les panneaux en maille synthétique nettement plus souple soit un peu plus simple, ces résultats vont incontestablement en faveur d’une extension du test avec les panneaux en toile tissée métallique. C’est pourquoi, lors d’une seconde étape, Christopher Shaw a fait entoiler intégralement le premier des trois filtres à tambour avec la toile Porometric 25. Ce test va encore se poursuivre pendant plus d’un mois. S’il répond aux attentes de Swiss Alpine Fish, les deux filtres à tambour restants seront successivement tendus avec la toile tissée Porometric. GKD a fabriqué 55 panneaux en Porometric au total : 45 d’entre eux sont destinés aux filtres à tambour. Dix autres de ces panneaux ont été utilisé à des fins de test dans la ferme aquacole dans les filtres à tambour de l’installation de traitement des eaux usées. Le pourcentage d’augmentation définitive de l’efficacité n’est pas encore disponible. Mais dès à présent, Christopher Shaw envisage, pour l’expansion prévue de l’installation, d’équiper d’emblée tous les filtres à tambour de la toile tissée métallique à la fois extrêmement robuste et efficace, voire même d’opter pour une finesse encore plus élevée, étant donné que la finesse maximale de la toile tissée Porometric va jusqu’à 13 μm.

 

Une gestion optimale des poissons grâce à la toile tissée métallique

Christopher Shaw ne tarit pas d’éloges sur la coopération fructueuse avec GKD : « Nous avons dès le début bénéficié d’un excellent soutien pour le choix de la toile tissée et la fabrication des panneaux ! » Il a également eu l’occasion d’apprécier, pour un point supplémentaire, cette compétence exceptionnelle et l’offre exhaustive de toiles tissées métalliques de toutes sortes durant une visite effectuée au siège social de GKD, à Düren près de Cologne. La technologie RAS 2020 possède des grilles servant à la configuration flexible de la taille des sections dans les enceintes de pisciculture. L’objectif en est de réaliser une densité optimale en fonction de la taille des poissons et, simultanément, d’augmenter la capacité de l’installation. Toutefois, ces grilles soi-disant mobiles ne fonctionnaient pas dans la pratique, si bien que Swiss Alpine Fish avait déjà conçu ses propres grilles. En GKD, Christopher Shaw a également trouvé le partenaire de solutions idéal. La maille pour l’architecture Pegasus s’est, quant à elle, avérée être la toile tissée adaptée. Son ouverture de pores de 50 x 13,7 millimètres maintient les poissons dans la section considérée et assure simultanément la résistance la plus faible possible souhaitée pour l’eau. Quatre barrières mobiles dotées de cette maille inox installée dans un cadre en fibre de verre sont désormais en service dans l’installation de Lostallo et permettent un transfert sans stress des poissons d’une section à la suivante. Avec Tucana, une autre maille métallique de GKD, le spécialiste a identifié une troisième toile tissée permettant de résoudre un problème existant : en tant que grille de retenue au point de débordement du bassin de jeûne, cette maille treillis évite depuis que des poissons ne parviennent dans les filtres à tambour. Par une optimisation permanente de ce type d’aquaculture à la pointe de la technique et extrêmement sophistiqué, Swiss Alpine Fish produit un saumon de l’Atlantique de qualité maximale, dans le respect de l’environnement et exempt de pollution pour les écosystèmes. Compte tenu d’une croissance du marché qui reste forte à l’échelle mondiale, l’entreprise et les mailles métalliques de GKD établissent ainsi des références pour d’autres fermes d’élevage de saumons en recirculation en intérieur actuellement en cours de planification ou de construction.

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