Développement d'installations en recirculation bio-sécuritaires novatrices pour la production durable de matières premières et de saumoneaux de haute qualité et l'obtention de résultats exceptionnels sur le plan du confinement, du rendement environnemental et de la réduction des coûts

Rapport final

Northern Harvest Smolt Ltd.

PIAAM 2011-N02

SOMMAIRE

Les producteurs de saumon de Terre-Neuve-et-Labrador doivent relever des défis, comme des conditions maritimes difficiles et des problèmes logistiques d'infrastructure ou de transport, mais il existe également d'énormes possibilités et la province est actuellement le chef de file à l'échelle nationale en matière de croissance de la salmoniculture. Northern Harvest Sea Farms Ltd (Northern Harvest) est un contributeur important qui, au moyen d'afflux croissant de saumoneaux et d'un meilleur rendement du poisson (la production annuelle la plus récente dépassait les 5 000 tonnes de poissons non étêtés et vidés d'un poids moyen de 10 lbs), a démontré sa capacité de relever ces défis. Le secteur dépend de l'importation de gamètes ou de saumoneaux pour la production, ce qui représente un risque important pour la biosécurité et a des répercussions sur la compétitivité. Le manque de capacité en eau douce de la province est connu depuis longtemps et les deux ordres de gouvernement le considèrent comme étant un obstacle sérieux à la croissance de l'industrie. Si l'on désire profiter des occasions au Canada, mieux gérer les risques et être concurrentiel à l'échelle mondiale, il faut absolument investir dans une écloserie et et se doter d'un programme d'élevage.

Northern Harvest a étudié les technologies les plus récentes utilisées à l'échelle mondiale et a conçu, grâce à ses partenariats, une installation de recirculation biosécurisée (Northern Harvest Smolt Ltd) pour les saumoneaux et la production d'œufs, ce qui permettra également de mettre en place un programme d'élevage en vue de produire des saumoneaux de qualité compte tenu des conditions d'exploitation dans la province. L'installation proposée représente une combinaison novatrice de technologies et de techniques de production et pourra répondre à ces besoins tout en réalisant un rendement environnemental durable et réduisant considérablement (10 %) les coûts de production de saumoneaux.

Parmi d'autres considérations d'ordre technique, de nouvelles applications pour les puits d'eau salée et les dispositifs de dénitrification permettront de réaliser des économies d'eau et d'énergie, ainsi que de parvenir à une meilleure gestion de la production et à un meilleur rendement environnemental, afin d'obtenir une installation durable économique et écologique.

1. Réalisation de combinaisons optimales concernant la taille des saumoneaux et le moment de leur arrivée, avec un stress lié au transport et un coût réduits, pour utiliser au mieux le milieu marin de Terre-Neuve-et-Labrador et répondre ainsi à la demande du marché, ce qui engendrera des économies importantes par saumoneau et permettra d'améliorer la compétitivité, car tous ces facteurs ont actuellement des répercussions négatives sur les opérations marines.
2. Utilisation de puits d'eau salée (chlorures) pour améliorer la qualité des saumoneaux et réduire les coûts de production, grâce à l'élaboration de protocoles concernant l'utilisation de différentes concentrations salines à différents stades du cycle de vie, à une meilleure croissance, à un indice de consommation plus faible, à l'élimination des champignons, à la smoltification et à un meilleur rendement marin.

DESCRIPTION DU SYSTÈME D'ÉCLOSERIE DE STEPHENVILLE

L'écloserie de Stephenville sera une installation de recirculation à 98 % utilisant les dernières technologies dans le domaine de l'aquaculture.

Les bassins d'élevage sont constitués de fibre de verre et conçus avec un système de drainage à double niveau, des amarres sur les côtés et des puisards au fond. De 80 % à 90 % des flux d'eau, qui présentent le moins de matières solides, passent par les amarres des côtés. Le reste de l'eau et la plupart des matières solides passent par un puisard. Les bassins sont conçus avec des paramètres optimaux en matière de rendement, qui permettent un traitement plus efficace des matières solides que la plupart des autres systèmes modernes.

L'eau des puisards est envoyée vers un bassin de décantation par tourbillonnement qui sépare la plupart des matières solides. L'eau propre de la partie supérieure du bassin de décantation et l'eau provenant des amarres des côtés sont envoyées vers un filtre à tambour rotatif équipé d'un écran de 40 µm, qui accroît encore la séparation des matières solides. Après que l'eau a été séparée de la plupart des matières solides, elle est envoyée vers un filtre biologique à lit mobile. Ce type de filtre constitue un moyen très efficace d'éliminer l'ammoniac et le dioxyde de carbone par aération et filtrage. Non seulement le filtre biologique à lit mobile a un rendement très efficace, mais il dispose également d'un pompage à plus basse pression que les filtres biologiques les plus couramment utilisés.

L'eau est ensuite envoyée vers un bassin où elle est pompée au moyen d'un filtre à bille, qui est un autre type de filtre biologique avec une capacité d'élimination des matières solides. Ensuite, l'eau passe par le processus de dégazage pour éliminer l'excès de dioxyde de carbone. Une tour de dégazage est utilisée pendant ce processus et les gaz sont évacués par aération. Après le processus de dégazage, le processus d'oxygénation peut commencer. Un oxygénateur basse pression fournit la plupart de l'oxygène nécessaire au poisson. Un pompage à basse pression est le moyen le plus économique d'injecter de l'oxygène dans l'eau. Pour les densités plus élevées, une colonne à garnissage sera utilisée pour aider l'oxygénateur basse pression à fournir suffisamment d'oxygène. L'eau est ensuite envoyée vers les bassins en utilisant des paramètres qui respectent ou dépassent ceux qui sont nécessaires pour élever des poissons en bonne santé.

De très grandes précautions ont été prises pour s'assurer que le système est aussi efficace que possible sans compromettre la qualité de l'eau. Ce système sera muni d'un pompage à plus basse pression que les filtres biologiques les plus couramment utilisés, ce qui entraînera des coûts plus faibles d'élevage des saumoneaux.

APERÇU DES LACUNES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES

PHASE 1 : Diminution des rejets d'effluents en surface dans les eaux réceptrices en prenant en compte les aspects économiques et environnementaux sans affecter la production

1. Comment peut-on réduire la consommation d'eau en deçà des normes actuelles de l'industrie, de manière à obtenir les niveaux nécessaires pour atteindre cet objectif? Comment peut-on réduire le volume des solides qui partent de l'installation de production, avant la filtration des effluents, en deçà des normes de l'industrie, de sorte que les matières solides soient suffisamment filtrées, d'une façon économiquement viable? Quels seront les gains ou les pertes économiques en matière de production réalisés grâce à l'utilisation de ces systèmes? Quel est le niveau de gestion et de compétences nécessaire pour faire fonctionner ces systèmes en permanence? Ces systèmes ont-ils des répercussions sur le rendement de l'installation ou la qualité des saumoneaux produits?
   
   Les effluents ont été examinés par Pêches et Océans Canada et le ministère provincial de l'Environnement, qui ont délivré un permis et une approbation. L'installation de traitement des eaux à la pointe de la technologie, conçue par Silk Stevens Ltd (Silk Stevens), utilise un filtre de 40 µm qui élimine toutes les matières solides plus grandes et déverse de l'eau propre dans les eaux marines réceptrices de Port Harmon. Notre système est régi par des normes strictes en matière de surveillance et nous faisons des rapports mensuels au gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador. Les matières solides sont retenues dans deux grandes fosses septiques de 10 000 gallons qui sont nettoyées ou dont le contenu est pompé tous les mois.

PHASE 2 : Amélioration de la qualité et de l'uniformité du rendement des saumoneaux grâce à un contrôle plus complet des paramètres de production, à l'utilisation d'une technologie économiquement viable et à la réduction des répercussions environnementales

1. Grâce à des systèmes de recirculation, la qualité et le rendement, en particulier pour les saumoneaux au printemps, peuvent être plutôt variables en raison d'un manque de contrôle de la température et de l'incapacité des systèmes à bien fonctionner à basse température, mais le coût d'un tel contrôle peut s'avérer prohibitif.
2. Quelle combinaison de technologies peut permettre un fonctionnement à des températures faibles, permettre l'alimentation nécessaire et maintenir la qualité de l'eau de façon durable sur le plan économique tout en réduisant au minimum les répercussions environnementales?
3. Quels sont les techniques, les procédures et le niveau de gestion nécessaires pour faire fonctionner un tel système?
4. Ces mesures suffiront-elles à réduire ou à éliminer le recours actuel à des traitements coûteux pour améliorer la qualité des saumoneaux, qui ont une empreinte carbone importante et génèrent des coûts élevés de transport du calcium et des sels de magnésium, ainsi que de manutention et de stockage (économies potentielles de 0,15 $ par saumoneau)?
   
   Le système de recirculation, conçu par Silk Stevens, est désormais terminé et permet un élevage des poissons à des taux et à une qualité impressionnants. Nous avons récemment transféré environ un million de saumoneaux vers les sites marins situés sur la côte sud de Terre-Neuve. Les saumoneaux présentaient d'excellents indices de qualité qui ont permis d'obtenir de très bons résultats de transfert. Nous avons réduit le taux de mortalité au cours des transferts, afin d'obtenir une amélioration économique pour le premier groupe transféré. Les puits de production génèrent une eau très dure, ce qui se traduit par une excellente qualité des nageoires et une bonne santé des poissons. La capacité de variation de la photosynthèse nous a donné le pouvoir de smoltifier le poisson lorsque nous le souhaitons. Les puits produisent suffisamment d'eau pour que nous puissions augmenter le débit pour réduire la température ou le restreindre pour obtenir l'effet inverse. Comme nous avons un contrôle total sur l'environnement du système, nous pouvons manipuler l'état des saumoneaux au besoin (chlorures, température, photopériode).

PHASE 3 : Amélioration du contrôle des champignons, de la survie dans un système de recirculation et du rendement des saumoneaux, tout en réduisant les coûts d'exploitation et en maintenant un niveau élevé de biosécurité et un meilleur rendement environnemental

1. Actuellement, les champignons ont des répercussions importantes sur les saumoneaux et la production de couvain dans les systèmes de recirculation. Quelle combinaison de technologies peut être utilisée afin de fournir les niveaux de sel nécessaires pour contrôler les champignons sans avoir à acheter, transporter, manipuler, stocker et dissoudre le sel, tout en améliorant le rendement environnemental (réduction du niveau de carbone) et en réduisant les coûts d'exploitation (économie potentielle de 0,10 $ par saumoneau)?
2. Est-il possible d'établir un puits d'eau salée biosécurisé sur le site du projet qui soit durable? Quelle technologie est la mieux adaptée pour stériliser l'eau par mesure de précaution?
   
   Les puits de production sur le site fournissent une eau dont les caractéristiques sont très bonnes pour la production de saumoneaux. La concentration de chlorure de calcium et de chlorure de magnésium dans les puits favorise une bonne qualité des nageoires et génère les ions nécessaires pour une transition réussie vers le milieu marin. En conséquence, nous avons utilisé moins d'agents thérapeutiques pour traiter les problèmes fongiques ou de santé des poissons. Nous avons connu des améliorations économiques au cours des huit premiers mois de production. Stantec a foré et mis au point l'ensemble des puits actuellement sur le site.

JUSTIFICATION ET OBJECTIFS DU PROJET

Le secteur de la salmoniculture de Terre-Neuve-et-Labrador, dont Northern Harvest fait partie, dépend des importations de saumoneaux. Cette dépendance nuit à la compétitivité des exploitations de la province et pose un risque sur le plan de la biosécurité, car les exploitations doivent souvent importer des saumoneaux de taille inférieure à la taille optimale à des périodes de l'année non idéales en raison des contraintes imposées par la logistique du transport de poissons à longue distance. 

La construction d'une écloserie terrestre utilisant la technologie de recirculation, dans laquelle on a un contrôle total des paramètres de production, des températures et de la chimie de l'eau, présente les avantages suivants :

1. Production de saumoneaux de toutes tailles et à tout moment pour la combinaison optimale de la taille des saumoneaux et de leur moment d'entrée, afin d'utiliser au mieux le milieu marin de Terre-Neuve-et-Labrador et répondre à la demande du marché;
2. Importantes économies par saumoneau en vue d'améliorer la compétitivité.

Le recours à la technologie de recirculation en aquaculture est courant. La smoltification dans les systèmes de recirculation peut s'avérer très efficace, mais est souvent variable. Cela est dû à l'absence de contrôle total de la température dans la plupart des systèmes, en combinaison avec certaines stratégies de production. Dans la mesure où il réduit considérablement les besoins en eau nouvelle, ce système est beaucoup plus efficace et économique en matière de contrôle. Le système de Silk Stevens que nous avons l'intention d'utiliser nécessite moins d'eau pour fonctionner que les systèmes actuellement utilisés pour la production de saumoneaux au Canada. Par conséquent, la qualité des saumoneaux peut être améliorée sans traitement coûteux et sans redevance à payer.

Conclusion

Le projet réalisé dans le cadre du Programme d'innovation en aquaculture et d'accès au marché a été très utile à Northern Harvest Smolt Ltd, en la rendant concurrentielle dans le secteur de l'aquaculture local et mondial. Il nous a offert l'occasion d'adopter de nouvelles technologies, comme des systèmes de recirculation de l'eau et des eaux usées conçus par Silk Stevens, ainsi que la filtration biologique et le contrôle des gaz, grâce à l'utilisation de souffleuses Gary Seeley intégrées dans les conceptions. Avec PA Consulting, nous avions aussi une importante ressource en matière de gestion de la construction. L'association de ces groupes de travail a permis de créer la plus grande et la plus efficace des installations terrestres de recirculation des saumoneaux en Amérique du Nord. L'installation comprend un espace d'élevage de 6 000 m3 qui a la capacité de créer tout type d'environnement nécessaire pour produire les saumoneaux les plus grands et les plus sains disponibles.

Le coûts de construction se sont révélés plus élevés que prévu dans la province de Terre-Neuve-et-Labrador. Dans l'ensemble, nous avons constaté que les coûts des matières premières et de main-d'œuvre étaient de 30 % à 70 % plus élevés que ce à quoi nous sommes habitués sur la partie continentale.