Optimisation des pratiques en écloserie-nurserie pour la production de naissain de pétoncles géants dans des bassins de 10m3

Rapport final
Fermes Marines du Québec Inc.
PIAAM-2011-Q01

Table des matières

• Mise en contexte
• Objectif 1 : Suivi de la construction des systèmes d'écloserie conformément aux plans des ingénieurs
• Objectif 2 : Vérification des débits et des autres paramètres des équipements
• Objectif 3: Ajustement des systèmes
• Objectif 4 : Familiarisation et configuration avec les logiciels de contrôle automatique
• Objectif 5 : Révision des protocoles d'élevage commerciaux

Mise en contexte

Dans le cadre de la première phase du PIAAM, un technicien en aquaculture, M. Antoine Dumais Roy, a été engagé par Fermes Marines du Québec inc (FMQ) afin de répondre aux exigences spécifiées dans l'entente de contribution qui a été signée le 27 mai 2011. L'entente en question incluait le support financier pour l'emploi d'un technicien en aquaculture pour l'année fiscale 2011-12, allant du 1er avril 2011 au 31 mars 2012 ainsi que les frais pour la traduction en anglais du présent rapport d'un montant total de 17 750$.

Tel que précédemment spécifié, ce rapport vient résumer la première phase du projet sur l'optimisation des pratiques en écloserie-nurserie dont les deux activités principales étaient les suivantes :

Activité 1 – Optimisation du rendement des bassins larvaires de 10m³
Activité 2 – Emploi d'une salle de fixation et optimisation des équipements en nurserie

La première phase du projet découlant de ces deux activités consistait donc à initier les opérations d'optimisation dans l'attente de la deuxième phase du projet afin de préparer l'entreprise à entrer en phase de production aquacole appuyé par l'emploi d'un biologiste. En effet, lors de la rédaction de la demande pour la première phase du projet, le bâtiment d'écloserie-nurserie était en construction et l'est encore à ce jour, bien que les travaux soient pratiquement terminés. Le début des opérations d'élevage étant prévu pour le mois d'avril, la deuxième phase du projet pourra donc s'amorcer à la suite de la première sans aucune pause.

Dans le présent contexte, le technicien engagé a donc respecté les objectifs fixés, mais en demeurant tout de même dépendant de l'état d'avancement de la construction. Plus précisément, M. Dumais Roy a réalisé les cinq objectifs spécifiques suivants, qui sont un préalable à tout élevage commercial d'organismes et qui viennent s'insérer parfaitement dans les deux activités principales de la première phase du projet :

Objectif 1 : Suivi de la construction des systèmes d'écloserie conformément aux plans des ingénieurs;
Objectif 2 : Vérification des débits et des autres paramètres des équipements;
Objectif 3: Ajustement des systèmes (de circulation d'eau, thermiques, d'aération, de filtration  et de stérilisation);
Objectif 4 : Familiarisation et configuration avec les logiciels de contrôle automatique;
Objectif 5 : Révision des protocoles d'élevage commerciaux.

Toutes ces étapes ont permis l'avancement du projet d'écloserie-nurserie et ont préparé le technicien à bien maîtriser toutes les tâches de travail qui l'attendront dès que les organismes seront introduits dans les différentes salles du bâtiment. Ceci entraînera invariablement une optimisation du rendement des élevages puisque chaque équipement et chaque système aura été préparé à recevoir les organismes, selon leurs fonctions attendues.

Les activités du technicien dans cette première phase ont donc été dirigées vers l'optimisation du rendement des bassins larvaires, de leurs systèmes et de leurs équipements, à l'instar de la salle de fixation et des équipements en nurserie. 

Afin de faciliter la lecture de ce document,  le présent rapport présentera une description détaillée des objectifs spécifiques réalisés par M. Dumais Roy dans lesquelles viennent s'insérer les deux activités principales du projet.

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Objectif 1 – Suivi de la construction des systèmes d'écloserie-nurserie conformément aux plans des ingénieurs

Description de l'objectif

Comme les plans des ingénieurs de la firme engagée initialement ont dû être révisés par une firme externe, dans le but d'obtenir une double certitude que les systèmes seront adéquats et fonctionnels, M. Dumais Roy a pu prendre connaissance des systèmes prévus et a participé à la révision des plans en question afin d'apporter ses connaissances et suggestions pour des systèmes encore plus optimaux.

Méthodologie employée

Dès le début de son emploi au sein de l'entreprise et jusqu'au départ de la firme externe en septembre 2011, M. Dumais Roy a entrepris de se familiariser avec les plans d'ingénierie jusqu'à connaître suffisamment ces derniers pour comprendre parfaitement tous les systèmes prévus. Il a donc étudié à la fois les plans de construction, les plans des circuits électriques et les plans de la circulation de l'eau pour toutes les salles du bâtiment. Il a passé quelques heures par jour aux côtés des deux ingénieurs de la firme externe et de Jean-Philippe Hébert, promoteur du projet. Il a tout d'abord participé à l'étude des plans jusqu'à leur compréhension complète, puis à leurs révisions en partageant ses connaissances acquises lors de ses études et de son emploi précédent chez Merinov.

Une fois bien familiarisé avec tous les systèmes du bâtiment et grâce à ses connaissances en la matière, M. Dumais Roy a également participé à la prise de décision en ce qui concerne le choix et l'achat des équipements pour toutes les salles, afin que ces derniers puissent correspondre parfaitement aux attentes de rendement optimal qui sont exigés d'eux et des normes sanitaires les plus élevées. Avec l'assistance des ingénieurs et en collaboration avec les autres techniciens de FMQ, M. Dumais Roy a entrepris d'identifier les critères de sélection de chaque équipement, tant pour la circulation et le traitement de l'eau que pour les systèmes d'élevage eux-mêmes en fonction des paramètres initiaux prévus dans les plans d'ingénierie. Il a ensuite entrepris d'entrer en contact avec les différents distributeurs et fabricants pour finalement commander les équipements prévus des salles d'écloserie, de fixation et de nurserie.

Résultats obtenus

Bien qu'il ne soit pas toujours facile de prime abord de comprendre des plans d'ingénierie, M. Dumais Roy a rapidement fait preuve d'un sens d'adaptation hors pair en se familiarisant avec le langage propre à ce type de plans en ce qui a trait aux légendes, abréviations, symboles, mise à l'échelle, l'épaisseur des traits et leurs différentes thématiques. Il en a résulté que M. Dumais Roy a acquis une compréhension totale des plans ce qui lui permet, encore aujourd'hui, de savoir exactement où se trouvent chaque élément dans le bâtiment et peut ainsi repérer facilement un problème ou un mauvais fonctionnement d'un équipement particulier.

Le fait de participer à la révision des plans avec les deux ingénieurs a également renforci la compréhension du technicien, mais a surtout permis d'optimiser certains systèmes, notamment celui de la circulation de l'eau pour la salle d'écloserie, qui est plus complexes que celui, par exemple, de la nurserie, en venant partager son bagage de connaissances concernant le fonctionnement de tels systèmes.  Ceci a permis de mieux dimensionner certains équipements, comme la puissance de certaines pompes, l'efficacité de certains filtres et la puissance des stérilisateurs à l'ultraviolet. En participant à la logistique de la disposition de la tuyauterie et des canalisations dans les plans de circulation de l'eau, le technicien a ainsi pu faciliter leurs installations mais a surtout permis de les disposer de manière à faciliter le travail des employés de manière à ne pas encombrer l'espace disponible déjà occupé par les quinze bassins de 10m³ et en rendant la salle plus sécuritaire.

Toujours dans une optique d'optimisation du rendement des bassins d'écloserie et du matériel en nurserie, la participation de M. Dumais Roy dans la sélection et l'achat des équipements, tant pour la circulation de l'eau, le traitement de l'eau et le fonctionnement des bassins, a eu pour conséquence de mettre en place des systèmes entièrement fonctionnels en prévision d'être ajustés, avec des équipements bien dimensionnés et qui répondent aux exigences préalablement établies dans les plans d'ingénierie.

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Objectif 2 - Vérification des débits et des autres paramètres des équipements

Description de l'objectif

Lorsque les équipements devant être utilisés en écloserie-nurserie ont été reçus, le technicien a supervisé leur installation et a vérifié le bon fonctionnement de ces derniers. Plusieurs essais préliminaires sur les débits d'eau ont également été réalisés durant l'automne et l'hiver 2011 afin de se préparer à l'introduction des organismes prévue au printemps 2012.

Méthodologie employée

La réception des équipements s'est faite graduellement au courant de l'été et d'une partie de l'automne 2011, en fonction des délais imposés par le fabricant ou le fournisseur. à chaque réception, le matériel livré a été inventorié et buriné, les garanties et les manuels d'instruction, d'entretien et de réparation dûment lus et classifiés afin de les retrouver le plus rapidement possible lorsque le besoin se présentera. Cette classification peut paraître bien simple et peut-être hors contexte, mais en réalité, elle s'insère directement dans une optimisation du rendement d'une salle, car si un équipement brise et qu'il n'y a personne pour savoir comment le réparer ou si la garantie est introuvable, les délais avant de retrouver l'usage total de la salle sont beaucoup plus longs et plus coûteux et une baisse du rendement est automatiquement enregistrée.

Chaque équipement livré a été inspecté à la réception puis mis à l'essai afin de vérifier son bon fonctionnement initial de la manière suivante :

Pompe à eau : Vérification du sens de rotation de la pompe. S'assurer qu'il n'y a aucune fuite d'eau. Une fois le logiciel d'automatisation installé; vérifier que chaque pompe démarre lors de son activation sur les écrans de contrôle.

Pompe à air : Validation du roulement en marche. S'assurer que la valve de sécurité est fonctionnelle. 

Stérilisateur (traitement UV) : S'assurer qu'il n'y avait aucune fuite lors du passage de l'eau salée dans le système de stérilisation. S'assurer que la mise à la terre du système est conforme aux exigences du fabricant.

Valve automatique : Vérification du sens d'ouverture des valves.  S'assurer qu'elles peuvent se fermer ou s'ouvrir sur demande.

échangeur à plaque : S'assurer que les échangeurs soient bien fixés au sol. S'assurer d'aucune fuite de liquide entre les plaques.

Filtre à poche : S'assurer que la tuyauterie reliée au filtre ne présente aucune fuite.  Vérifier que tous les indicateurs de pression soient fonctionnels.

Filtre à sable : S'assurer que la tuyauterie reliée au filtre ne présente aucune fuite.  Vérifier que tous les indicateurs de pression soient fonctionnels. Planifier la commande de médium filtrant et  en faire l'installation dans chaque filtre à sable.
 
Thermopompe : Vérifier qu'il n'y a aucune fuite de glycol et eau douce (chaude). Planifier les essais avec le fabricant pour faire des essais de démarrage.

Chauffage Propane : Construire la tranchée pour l'arrivée du propane. Tester et ajuster les unités avec la compagnie distributrice. Planifier et superviser l'installation des cheminées d'entrée d'air et de sortie des gaz. Vérifier le bon fonctionnement des interrupteurs de débit.

M. Dumais Roy a supervisé l'installation de tous ces équipements et leurs branchements aux réseaux de tuyauterie en s'assurant que cela soit fait de manière durable, sécuritaire et de façon à répondre aux exigences spécifiques des appareils. Ce n'est qu'une fois tous les équipements mis en place, que le système complet a pu être mis en eau, en janvier 2012.

Au courant de l'été et de l'automne 2011, M. Dumais Roy a étudié les protocoles expérimentaux de Fermes Marines du Québec afin de déterminer si les changements d'eau prévus à l'intérieur des bassins d'écloserie, de fixation et de nurserie seraient optimaux pour la croissance et la survie de l'espèce. Il a ensuite entrepris de vérifier si les données obtenues en fonction de ces exigences correspondaient aux systèmes qui étaient alors en cours de montage. La vérification préliminaire des débits a donc pu être amorcée dès janvier de manière à comparer les données théoriques assimilées durant l'été et l'automne précédents versus les données pratiques, obtenues grâce à la mise en eau du système.

Par exemple, il avait été déterminé que pour un élevage larvaire optimal, chaque bassin de 10m³ recevrait des changements d'eau par jour, ce qui signifie un changement d'eau de 10m³ par bassin en douze heures. Les données théoriques se basaient sur les exigences de l'espèce en matière de qualité d'eau, mais également sur la capacité de rétention de la nourriture dans les bassins. En effet, si le débit d'eau est trop rapide dans un bassin larvaire, la capacité de rétention de la nourriture et par conséquent, la croissance larvaire sont toutes deux réduites. Inversement à cela, si le changement d'eau des bassins est trop faible, l'apport d'eau neuve est réduit et les concentrations de toxines reliées à la production de déchets des organismes augmentent, entraînant une prolifération bactérienne indésirable, ce qui réduit le taux de survie globale du bassin. En théorie, ces données sont relativement faciles à déterminer. L'application pratique est une toute autre chose. Bien qu'ajuster les valves automatiques pour obtenir des changements d'eau en 24 heures soit aisément réalisable, incorporer d'autres données et débits vient quelque peu compliquer l'activité. En effet, le système de circulation d'eau de l'écloserie a été conçu de manière à avoir un débit constant dans les bassins en mode normal. Par contre, d'autres opérations sont prévues afin de préserver la survie larvaire, soit en nettoyant et désinfectant les bassins. à ce besoin technique se lie une opération d'ordre scientifique; l'observation qualitative et quantitative ainsi que le tri des larves.

En théorie, il est donc facile de prévoir un débit constant et une augmentation du débit hebdomadaire pour un remplissage total d'un bassin à l'intérieur d'un même quart de travail. Il s'agissait par la suite de tenter d'appliquer ces débits de remplissage rapide et d'évaluer le comportement global du système. Certains questionnements devaient donc être évalués lors de ces essais. Par exemple : le niveau d'eau des bassins de réserve subit-il une fluctuation importante durant une ouverture des valves plus grande qu'à la normale? Est-ce que la puissance des pompes permet un remplissage efficace sans faire forcer l'appareil outre mesure? Le temps de contact de l'eau passant par le stérilisateur ultraviolet est-il suffisamment grand pour que son efficacité soit maintenue?

Pour répondre à ces questions, M. Dumais Roy a donc testé en janvier et en février 2012 différents débits de circulation en observant ces différents appareils et le comportement global du système en augmentant graduellement le débit d'eau entrant dans l'écloserie. Il a testé ces débits pour remplir un bassin à la fois, deux bassins et même trois bassins en simultané, toujours en vérifiant le comportement global du système. En effet, si plusieurs bassins pouvaient être remplis en même temps à un débit relativement rapide, le rendement de ces bassins serait grandement augmentés et la productivité, accrue.

Résultats obtenus

La vérification et la classification des équipements à leurs réceptions a permis de monter les différents systèmes des salles avec des équipements fonctionnels et prêts à être utilisés.

L'ajustement des débits d'eau en fonction des recherches préalablement réalisées ont permis la préparation des salles pour l'ajustement du logiciel d'automatisation. Puisque tous les débits ont été vérifiés manuellement au préalable, la programmation du système d'automatisation pour la circulation de l'eau a été facilitée puisque les paramètres de base reliés aux débits étaient déjà connus.

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Objectif 3 – Ajustements des systèmes

Description de l'objectif

Lorsque tous les équipements ont été installés (voir objectif 2), des ajustements ont dû être apportés aux systèmes afin de se conformer aux protocoles d'élevage larvaire et post-larvaire. Ces ajustements ont permis de déterminer si les paramètres ayant été utilisés lors des recherches expérimentales des années passées pouvaient être reproductibles dans des systèmes de grande envergure, comme ceux des bassins de 10m³. Les systèmes qui ont été mis à l'essai incluent les systèmes de circulation de l'eau, d'échanges thermiques, d'aération, de filtration mécanique, de stérilisation et de tri des larves.

Méthodologie employée

Circulation de l'eau : Une fois les débits d'entrée d'eau des bassins déterminés, des essais ont dû être fait sur la sortie d'eau afin d'éviter des débordements pouvant s'avérer catastrophiques pour les élevages. En effet, lors des élevages expérimentaux, un des problèmes majeur causant des mortalités étaient reliés aux débordements.

Les larves pélagiques de pétoncles sont très petites (60-250 microns) et peuvent donc sortir des bassins via la sortie d'eau si aucun équipement n'est présent pour les en empêcher. L'équipement le plus utilisé en élevage de mollusque pour pallier à la situation est appelé « banjo ». Cet équipement est généralement composé d'une section de tuyau d'un assez gros diamètre, sur lequel est collée une membrane filtrante. Une fois le banjo relié à la sortie d'eau, tout ce qui se trouve dans les bassins est filtré pour que seulement l'eau puisse passer et non les larves. Dans les élevages expérimentaux de FMQ, deux problématiques avaient été identifiées : les banjos pouvaient occasionner des débordements ou pouvaient laisser passer les larves. Les débordements étaient principalement causés par le colmatage du phytoplancton sur les parois des membranes filtrantes, ce qui faisait monter le niveau d'eau dans les bassins jusqu'au débordement, laissant ainsi s'échapper les larves. Un autre phénomène qui laissait les larves s'échapper était causé par le type de membrane utilisée. Après étude du problème par M. Dumais Roy, les membranes de type  « nytex », en nylon finissent par se déformer après quelques lavages au chlore (produit utilisé pour la désinfection du matériel). Il a été remarqué en mesurant les fines mailles de la membrane au microscope que ces dernières avaient tendance à s'étirer après plusieurs immersions dans le chlore, alors si la membrane à la base retenait des particules de 60 microns, après plusieurs lavages au chlore, cette même membrane laissait maintenant passer des particules de plus de 80 microns. Ce phénomène venait donc expliquer la perte de la densité larvaire qui avait été observé lors des élevages expérimentaux des années passées.

Comme les débordements sont principalement reliés au colmatage du phytoplancton, M. Dumais Roy s'est penché sur la situation en révisant les fréquences de nourrissage et les concentrations en cellules phytoplanctoniques qui se retrouveraient dans les bassins. En étudiant les nourrissages employés dans les élevages expérimentaux, il a élaboré de nouvelles pistes de solutions qui pourraient réduire les risques de colmatage, comme modifiant le débit d'eau pendant et après les nourrissages, permettant ainsi aux larves de consommer le phytoplancton sans qu'il soit rapidement aspiré vers la sortie. Modification de la concentration en phytoplancton par séquence de nourrissage tout en augmentant la fréquence est aussi une autre piste de solution étudiée par le technicien.

Des prototypes de banjos ont également été fabriqués, avec différents diamètres de tuyau et différentes formes. M. Dumais Roy a également approché différents fournisseurs de membranes filtrantes et a finalement trouvé une membrane à base de polyester qui ne se déforme pas après le lavage au chlore. Le prototype de banjo le plus prometteur a ensuite été installé dans un bassin et des essais sur les fréquences de nourrissage ont pu être effectués. En prenant la concentration quotidienne de base en phytoplancton qui est prévue de donner aux larves, M. Dumais Roy a comparé cette même concentration à différentes fréquences de nourrissage.

Afin de réduire au maximum les risques de débordements (chaque débordement réduit considérablement le rendement des bassins de 10m³ à cause de la perte de larves), M. Dumais Roy a entrepris de fabriquer un prototype de flotte de niveau (voir l'objectif 4 :Familiarisation avec le logiciel de contrôle automatique), qui permet de réduire et même d'arrêter complètement l'arrivée d'eau des bassins, si le niveau d'eau augmente trop rapidement à cause d'un colmatage accidentel des banjos. Cet ajout devient donc une double sécurité par rapport à la circulation de l'eau afin de réduire au maximum la baisse de rendement des bassins en venant augmenter le potentiel de survie des larves.

Aération : L'aération des bassins larvaires permet deux choses importantes pour la survie des organismes : il permet un apport régulier en oxygène dissous et apporte un brassage de l'eau adéquat pour la nage des larves pélagiques. Comme aucun problème n'avait été enregistré lors des élevages expérimentaux en ce qui concerne l'aération, M. Dumais Roy a simplement repris la méthode employée à l'époque pour l'appliquer directement aux bassins de grand volume. Il a cependant disposé l'arrivée d'air à différents endroits dans le bassin pour observer le brassage de l'eau. Enfin, le technicien a testé différents diamètres de tuyaux flexibles (qui acheminent l'air du tuyau d'arrivée jusque dans le bassin) afin de vérifier s'il y avait un diamètre qui donnait de meilleurs résultats.

échanges thermique : L'ajustement des échanges thermiques se fait grâce à un système d'échangeurs à plaques qui utilise de l'eau chauffée au propane pour réchauffer du glycol, qui ensuite vient préchauffer l'eau qui entre dans les bassins via des échangeurs à plaques. L'ouverture des valves qui régissent ce système de chauffage est contrôlé par le système d'automatisation pour obtenir une température d'eau constante dans les bassins larvaires. Comme l'élevage larvaire doit avoir lieu avec une température d'eau stable à température constante en tout temps, des essais ont dû être réalisés avec le système d'automatisation afin de s'assurer qu'aucune variation significative de la température ne serait enregistrée. Un suivi de la température de l'eau à l'intérieur des bassins a donc été réalisé par M. Dumais Roy pendant le temps d'un remplissage complet d'un bassin de 10m³ et pendant toute une semaine où la température a été prise deux fois par jour dans le même bassin.

Filtration mécanique : L'efficacité de filtration des élevages expérimentaux de FMQ était située autour de 5 μm à cause de contraintes liées à l'arrivée d'eau en provenance du MAPAQ de Grande-Rivière qui fournissait l'eau salée. Pour éviter le risque de contamination par des micro-organismes indésirables, FMQ a augmenté cette efficacité de filtration jusqu'à quelques micron pour l'élevage larvaire dans l'écloserie, l'étape où les jeunes pétoncles sont le plus sensibles. Les filtres de tailles variables ont été installés en succession après le pompage en mer.

M. Dumais Roy a entreprit de vérifier si l'efficacité de filtration était bien de celle voulu  à la fin de la ligne de filtre mécanique. Il a donc recueilli 100 litres d'eau qu'il a tamisée dans un filet à plancton de 1 micron pour ne recueillir que les particules en suspension. Il a ensuite observé l'amas de particules au microscope dans le but de les mesurer et de vérifier si la filtration était efficace.

Stérilisation : Il est plus difficile d'évaluer l'efficacité de la filtration à l'ultraviolet (UV) comparativement aux filtres mécaniques car l'entreprise ne possède pas de laboratoire microbiologique pour réaliser les analyses. Par contre, M Dumais Roy s'est assuré que le débit d'eau passant dans les tubes UV. ne dépassait pas les débits prescrits par le fabricant, ce qui assure un temps de contact suffisant pour tuer tous pathogènes ou micro-organismes indésirables.

Tri des larves : Cette activité servant à optimiser la croissance et la survie des larves étant prévue hebdomadairement, un équipement de tri bien dimensionné et fonctionnel s'avère obligatoire. M. Dumais Roy a procédé à la construction d'un prototype de tamis qui sera testé avec les organismes dès l'obtention des premières pontes. Comme pour la construction des « banjos » une recherche sur le type de membrane filtrante à utiliser a été faite.
 
Résultats obtenus
Les différents systèmes de circulation de l'eau, d'échanges thermiques, d'aération, de filtration et de stérilisations sont prêts et fonctionnels, ce qui signifie que les différentes salles peuvent recevoir des organismes en élevage. Cette préparation a permis en outre de familiariser le technicien avec le fonctionnement en mode commercial des salles ce qui facilitera l'introduction des organismes en diminuant les risques de mortalité qui seraient liés à un mauvais fonctionnement des équipements.

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Objectif 4 – Familiarisation avec le logiciel de contrôle automatique

Description de l'objectif

Des automates programmables ont été installés dans l'écloserie dans le but d'accroître la sécurité des élevages, mais aussi pour optimiser l'aspect éco énergétique du projet.  Ces types d'automates étant assez complexes et élaborés, le technicien a dû en premier lieu se familiariser avec ces derniers en assistant les programmeurs engagés pour ajuster leurs programmations en fonction des paramètres d'élevage souhaités en écloserie-nurserie.

Méthodologie employée

tisation gère le bâtiment d'écloserie de façon globale, M. Dumais Roy a travaillé sur l'élaboration et l'installation des panneaux de contrôle et des paramètres à couvrir pour toutes les salles de l'écloserie.

Salle de quarantaine : La quarantaine comporte deux systèmes d'alimentation en eau qui passent par la lampe UV, avant d'être distribués dans les bassins. à la sortie de la quarantaine, un système de valves a été installé afin de pouvoir renvoyer l'eau directement à la mer (dans le cas où cette salle est utilisée uniquement en tant que vivier pour des stocks qui ne sont pas en quarantaine et dont l'eau n'a pas été chauffée) ou dans un système de filtration qui est ensuite stérilisée par une lampe UV lorsque les organismes sont mis en contention. La principale tâche du technicien consistait à s'assurer que les conduites étaient correctement placées avant que le béton ne soit coulé par-dessus et ensuite de calibrer le système de pompage automatique du caniveau, lorsque l'eau doit être filtrée avant d'être évacuée vers la mer. Le technicien a aussi participé à la vérification et à la calibration du système automatique de contrôle des débits et de chauffage automatique de l'eau d'entrée vers cette salle.

Salle des géniteurs : La salle de conditionnement des géniteurs est seulement composée de bassins. M. Dumais Roy s'est assuré que chaque bassin pouvait recevoir la quantité prédéterminée d'eau. Lors de l'érection de la salle, il s'est assuré que les conduites de vidange et de trop plein étaient conformes au plan, avant que la dalle de béton constituant les caniveaux, les fonds et les parois des bassins soit coulée. Le technicien a par la suite vérifié que les trois arrivées d'eau distribuent les bonnes quantités d'eau filtrée. Il a par la suite participé à la vérification et à la calibration du système automatique de contrôle des débits et de chauffage automatique de l'eau d'entrée des trois lignes approvisionnant cette salle.

Salle de ponte : La salle de ponte est constituée de bassins de 10m³, de type circulaire à fond conique. M. Dumais Roy a supervisé le branchement des arrivées d'eau et d'air de ces bassins afin qu'ils soient conformes au système de distribution de l'eau en continu utilisé en Norvège. Il a également participé à l'élaboration, au calcul des matériaux, des coûts et à la construction d'une plateforme de travail pour deux à trois employés, pouvant desservir l'ensemble des bassins lors des opérations de pontes. Le technicien a par la suite vérifié que l'arrivée d'eau délivre les bonnes quantités d'eau filtré. Il a participé à la vérification et à la calibration du système automatique de contrôle du débit et de chauffage automatique de l'eau qui entre dans cette salle.

Salle d'écloserie : La salle d'écloserie est constituée de bassins de 10m³ de type circulaire à fond conique. Le technicien a supervisé le branchement des trois arrivées d'eau et d'air de ces bassins afin qu'ils soient conformes au système de distribution de l'eau en continu utilisé en Norvège. Il a par la suite participé à l'élaboration, au calcul des matériaux, des coûts et à la construction d'une plateforme de travail pour un employé, pouvant desservir l'ensemble des bassins lors des opérations de nettoyage, de récupération et d'échantillonnage des larves. M. Dumais Roy a aussi vérifié que les trois arrivées d'eau délivrent les bonnes quantités d'eau filtrée. Il a participé à la vérification et à la calibration du système automatique de contrôle des débits et de chauffage automatique de l'eau d'entrée des trois lignes approvisionnant cette salle.

Une fois les circuits mis en eau, le technicien a participé à la mise en place du système automatisé d'alerte de haut et de très haut niveau des bassins (Figures 15 et 16). Pour contrer le phénomène de débordement dû au colmatage des banjos, un système de faisceaux lumineux a été installé sur chacune des trois lignes de bassins qui sont alimentées par trois conduites d'approvisionnement différentes. Celles-ci sont gérées par l'automate du système, de manière à ce que lorsque qu'une flotte de haut niveau bloque le faisceau lumineux, l'automate réduit le débit d'approvisionnement en eau de cette ligne jusqu'à ce que la flotte cesse de l'obstruer. Si malgré cette mesure le niveau d'eau continu de monter et que la flotte obstrue maintenant le faisceau de très haut niveau, l'automate arrête totalement l'approvisionnement en eau de cette ligne et tombe en alerte. L'installation de ce système s'est révélé plutôt complexe, car les faisceaux lumineux ne cessaient de se croiser et cela en résultait que les systèmes de flottes n'étaient pas aussi performants et fiables que voulu. Après plusieurs prototypes de flottes et de systèmes d'enlignement des faisceaux, l'entreprise dispose maintenant d'un système anti-débordement des bassins fiable et sécuritaire.

Comme pour les autres salles, M. Dumais Roy a participé à la conception, au calcul et à l'achat des matériaux. Il a également participé à la construction d'un système de récupération des larves afin de contrôler l'efficacité des banjos à la sortie des bassins, qui est constitué d'un réseau de collecte des eaux après leur passage dans les bassins d'élevage. L'eau collectée est ramenée vers des filtres mécaniques où il est possible de prendre des échantillons et d'observer au microscope si des larves réussissent à s'échapper des bassins si un ou plusieurs banjos seraient percés ou inefficaces.

Salle de fixation : La salle de fixation est constitué de  bassins de 10m³ de type raceway. M. Dumais Roy a supervisé le branchement de l'arrivée d'eau et de l'air de ces bassins afin qu'ils soient conformes au système de distribution de l'eau en continu utilisé en Norvège, dans leur nurserie. L'arrivée d'eau se divise en trois distributions dont le débit principal est régulé par une valve automatique modulante comme dans les autres systèmes. Le technicien a par la suite vérifié que les trois arrivées d'eau délivrent les bonnes quantités d'eau filtrée. Il a aussi participé à la vérification et à la calibration du système automatique de contrôle des débits et de chauffage automatique de l'entrée d'eau principale de cette salle. Une fois l'eau dans les bassins, le système de flotte de haut et de très haut niveau a été installé. Il s'est révélé moins difficile d'ajuster ce système que dans la salle d'écloserie puisque les faisceaux lumineux et leurs capteurs sont beaucoup plus rapprochés les uns des autres. L'expérience déjà acquise dans la salle d'écloserie a également contribué au succès de l'installation de ce système. Les raceways sont contrôlés en série de cinq par les faisceaux. Lorsque l'automate détecte des différences de niveau, il actionne la valve automatique modulante qui contrôle cette section de l'approvisionnement en eau principale de la salle de fixation.

Panneau de contrôle de l'automatisation : Afin de pouvoir facilement contrôler les paramètres critiques, quatre interfaces tactiles ont été placées à différents emplacements stratégiques dans le bâtiment. Les interfaces permettent de voir les informations critiques du système global.  Pour s'assurer que tout cela soit fonctionnel, M. Dumais Roy a passé plusieurs jours à planifier avec les programmeurs responsables de la construction, le design de l'interface de manière à ce que l'ensemble des procédés soient clairement identifiés et fonctionnels. Le technicien s'est assuré que toutes les informations cruciales soient affichées sur l'interface afin que les bons paramètres soient modifiés.

Une fois l'interface réalisée, il a été nécessaire de vérifier si chacun des instruments renvoyaient les bonnes informations à l'utilisateur. Il a aussi fallu vérifier si le contrôle des pompes et des débits fonctionnaient, si les routines prévues dans l'interface étaient fonctionnelles, comme les  séquences automatiques de « back wash » et les rinçages des filtres à sable, en fonction de leurs pressions internes. Après un premier essai de contrôle via les interfaces tactiles, il a été nécessaire d'ajouter certains paramètres de contrôle, comme une modification de la pression de démarrage de la séquence de nettoyage des filtres à sable et une modification de la durée du « back wash » et du rinçage directement sur l'interface. Il s'est également révélé nécessaire que M. Dumais Roy calcule la demande en eau pour le circuit d'eau filtrée, afin que les pompes reliées à ces circuits s'ajustent automatiquement en fonction de la demande et que la pompe en mer fourni un débit en fonction de la demande totale en consommation d'eau du bâtiment, afin de réduire les coûts reliés au pompage.

Démarrage du système d'automatisation : En collaboration avec les plombiers, les électriciens et les autres techniciens, M. Dumais Roy a vérifié que les systèmes de contrôles choisis par les ingénieurs étaient conformes aux exigences liées à l'utilisation d'appareils électriques en eau salée et que ceux-ci permettraient de fournir les rendements et la précision souhaités lors de la conception initiale du système. Plusieurs questionnements ont été amenés sur le sujet, ce qui a entraîné des modifications des appareils préalablement ciblés. Par la suite, le technicien s'est assuré que le branchement et l'installation étaient conformes aux plans d'ingénierie. Lors de la mise en eau, toutes les conduites et tous les appareils (filtres, chauffe-eau, thermopompes, échangeurs de chaleurs, valves manuelles, valves automatiques, connections d'air, pompes, etc.) ont été vérifiés. Le système a tout d'abord été rempli par gravité, afin de réparer toutes fuites potentielles, puis la pression d'eau a graduellement été augmentée manuellement. Les instruments, appareils ou conduites ayant toujours des fuites ont été réparés ou changés au fur et à mesure que des problèmes étaient détectés. Une fois tout le système de circulation de l'eau fonctionnel via le démarrage manuel, le système d'automatisation a été démarré. Plusieurs semaines de travail ont été nécessaires pour configurer, calibrer et vérifier celui-ci.

Résultats obtenus

Le système d'automatisation est désormais fonctionnel et prêt pour les élevages commerciaux. Une gestion automatique à distance des paramètres de circulation de l'eau et des équipements entraînera un meilleur contrôle des salles et viendra augmenter la productivité des employés qui auront plus de temps à allouer aux organismes plutôt qu'à la gestion des équipements pour une meilleure productivité en situation commerciale.

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Objectif 5 – Révision des protocoles d'élevages commerciaux

Description de l'objectif

En fonction des connaissances acquises dans l'élaboration et le montage des systèmes, ainsi que dans l'ajustement de ceux-ci, certaines modifications ont dues être apportées aux protocoles afin de les adapter à la réalité du projet.

Méthodologie employée

Comme les protocoles commerciaux avaient été rédigés avant la construction du bâtiment, M. Dumais Roy a entrepris une relecture de ces derniers et leur a apporté quelques corrections au niveau technique, en fonction des nouvelles analyses réalisées en 2011. Toutes les sections traitant des systèmes de circulation de l'eau et de leurs équipements ont donc été modifiées et adaptées en fonction de la nouvelle réalité de l'entreprise. Les aspects scientifiques et biologiques des protocoles devront néanmoins être révisés lors du début des opérations d'élevage, dans la deuxième phase du projet.

Résultats obtenus

L'entreprise possède désormais des protocoles commerciaux mis à jour au point de vue technique et est maintenant prête à débuter ses élevages de pétoncles géants, à tous les stades biologiques de l'espèce.

Conclusion

Tous les objectifs précédemment décris ont permis l'avancement du projet d'écloserie-nurserie et ont préparé M. Dumais Roy à bien maîtriser toutes les tâches de travail qui l'attendront dès que les organismes auront été introduits dans les bassins. Ceci entraînera invariablement une optimisation du rendement de l'élevage puisque chaque équipement et chaque système aura été préparé à recevoir les organismes selon leurs fonctions attendues. La première phase du projet a donc été entièrement réalisée et s'est avéré un succès puisque tous les objectifs visés ont été atteints.

Par contre, l'ampleur du travail ayant été beaucoup plus imposant que prévu, Fermes Marines du Québec a dû engager deux nouveaux techniciens en aquaculture afin d'assister M. Dumais Roy dans les réalisations précédemment décrites. L'entreprise a donc engagé M. éric Hamelin (dès le 18 juillet 2011) et monsieur Guy-Pascal Weiner (à partir du 23 août 2011), tous deux diplômés de l'école des Pêches et de l'Aquaculture du Québec. Ces techniciens ont particulièrement assistés monsieur Dumais Roy dans l'ajustement des systèmes d'écloserie-nurserie et dans la révision des protocoles d'élevage commerciaux. La compagnie a assumé seule les salaires de M. Hamelin et de M. Weiner, puisque dans le cadre du piaam, un seul technicien devait remplir la charge de travail.