Biofiltre photosynthétique pour l’épuration de l’eau de systèmes d’aquaculture et extraction des bioproduits à partir de la biomasse algale

Swiss partners

• HES-SO, HEIG-VD, Yverdon-les-Bains: Roger Röthlisberger (main applicant)

Partners in the MENA region

• Institut National des Sciences et Technologies de la Mer INSTM, Tunis, Tunisia: Saloua Sadok (main applicant)

• Pôle de Compétitivité de Bizerte, Tunisia: Samia Gharbi

Presentation of the project

Activités menées par l’HEIG-VD:

Un photobioréacteur (PBR) pour l’épuration de l’eau et réduction des formes azotées et des phosphates a été développé, réalisé et monté dans les locaux de la HEIG-VD. Le PBR consiste en une matrice d’immobilisation à substrat poreux formée d’un film textile synthétique, placée au-dessus d'un bassin d’une capacité d’eau de 140 litres. Il est installé dans une enceinte couverte de panneaux réfléchissants et équipés de sources lumineuses pour la croissance des microalgues. La vidange et le remplissage du PBR se font par des pompes et sont contrôlés par un système automatisé selon le niveau d’eau dans le bassin via un flotteur. La source de lumière pour la photosynthèse consiste en deux lampes HQI et une lampe plasma au-dessus du PBR ainsi que de deux panneaux LED additionnels montés sur chaque côté. Ces lampes sont allumées pendant la journée et éteintes la nuit, sur la base d’un cycle de 12 heures, grâce à un logiciel de contrôle. Les valeurs du rayonnement photo synthétique actif désigné PAR (Photosynthetic Active Radiation) mesurées sur le film sont comprises entre 250 et 706 [μmol/(s m2)], ce qui correspond à un jour ensoleillé un peu nuageux. La source de carbone pour les microalgues consiste en du CO2 à une concentration de 10 %- vol. dans de l’air. Il est injecté lorsque le pH de l’eau dépasse 7,60 afin que le CO2 ne soit jamais limitant pour la croissance des algues et éviter l’acidification du milieu. La période d’étude a débuté à la mi-février 2020 et s’est étendue jusqu’au début août 2020, selon trois différentes phases. La première phase a consisté en la mise en place du PBR, l’inoculation et la formation du biofilm des microalgues, avec des ajustements du système jusqu’à l'obtention d'un "état stable". Le PBR a été inoculé avec 3 souches de microalgues isolées de la STEP d’Yverdon-les-Bains sélectionnées durant le projet AlgOnFilm 2 : Chlorella, Scenedesmus et Phormidium. La phase d’adaptation du PBR a été prolongée en raison du confinement lié à la pandémie de SARS-COVID 19.

Activités menées par B3 Aqua-INSTM :

L’INSTM a effectué l’analyse de 2 échantillons d’algues lyophilisées permettant d’évaluer leur qualité nutritionnelle. Les protéines sont les composées majoritaires, représentant 63 et 61 %- masse sur base sèche. L’extraction des substances d’intérêt a permis de mettre en valeur une qualité nutritionnelle élevée pouvant être exploitée en tant qu’alimentation pour animaux avec des valeurs élevées d’acides gras polyinsaturés ω3 9,28 %-masse et un ratio ω3/ω6 de 0,7. Par ailleurs, d’autres substances d’intérêts comme des pigments ont pu être identifiés et caractérisés.