3.2 Élimination des déchets

La récupération et la digestion des effluents de poisson sont plus importantes en aquaponie que l’élimination des déchets. Une grande partie de l’aliment est excrétée sous forme de déchets solides. Les éléments nutritifs essentiels à la croissance des plantes sont piégés dans cette boue concentrée et devraient être récupérés afin de réduire les coûts de production et de limiter le besoin de suppléments nutritifs. La récupération de ces nutriments déplace la production aquaponique vers un système à décharge zéro. Les nutriments peuvent être récupérés par digestion aérobie ou anaérobie des solides. L’application directe d’éléments nutritifs sur les terres cultivées ou les boues de compostage peut être appropriée.

Minéralisation : Environ 20 % de l’azote et 50 % du P provenant de l’alimentation sont utilisés par les poissons pour leur croissance (Timmons et al. 2018). Le reste de l’azote et du P (70 % et 30 %, respectivement) est excrété sous forme de déchets par les branchies et sous forme de déchets particulaires (10 % et 20 % pour l’azote et le phosphore, respectivement). Les déchets particulaires contiennent également des macronutriments et des micronutriments qui ne sont pas absorbés par les poissons. La récupération de ces nutriments peut améliorer la croissance des plantes et limiter le besoin de nutriments supplémentaires.

La minéralisation des effluents de poisson fonctionne de la même façon que les processus qui se produisent dans le sol. Dans le PA, les effluents concentrés de poisson sont rejetés dans un réservoir de rétention hors ligne. Les microbes dégradent les matières solides organiques de façon aérobique (ou anaérobique), libérant des nutriments inorganiques solubles dans l’eau, qui sont ensuite disponibles pour les plantes (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). Seulement sous une forme inorganique sont les nutriments disponibles pour les plantes. Dans des conditions aérobies, une forte aération est appliquée aux solides concentrés (figure 10). Après 8-10 jours, l’aération est éteinte, les solides sont autorisés à se déposer, et l’eau clarifiée est libérée dans le système (Pattillo 2017). Dans des conditions anaérobies, les bactéries décomposent la matière organique dans des environnements avec peu ou pas d’oxygène. La digestion anaérobie produit du méthane (CH~4~) qui peut être utilisé comme biocarburant (Dana 2010) et digestant concentré qui peut être appliqué aux cultures en serre (Pickens 2015) ou utilisé pour la production de semis (Danaher et al. 2009 ; Pantanella et al. 2011). La digestion anaérobie des solides des poissons est plus complexe à gérer que la digestion aérobie et peut être coûteuse en raison du volume important de digesteur nécessaire (Chen et al. 1997).

Il existe peu d’information sur la contribution microbienne ou les processus environnementaux qui sous-tendent la minéralisation aérobie efficace des effluents de poisson ; toutefois, des études suggèrent que la récupération des éléments nutritifs à partir des solides de poisson peut être importante (Cerozi et Fitzsimmons 2017 ; Cerozi et Fitzsimmons 2016 ; Goddek et al. 2018, Rakocy et al. 2016, Tyson et al. 2011, Yogev et al. 2016, Khiari et al. 2019, Graber et Junge 2009). Les résultats préliminaires des systèmes de recherche sur les AP sur place à l’Université d’État du Kentucky (KSU) montrent que la minéralisation aérobie des effluents de poisson pendant 14 jours a entraîné une augmentation de 143 % (7,61 à 18,5 mg/L) du phosphate (PO~4~), une augmentation de 47 % du nitrate (NO~3~-N ; 28,5 à 41,7 mg/L) et ≥ 20 % du Ca (57,97 mg/L). 23 mg/L) et K (27,38 à 32,7 mg/L) par rapport à l’eau du réseau (non publié). Cependant, même si les nutriments sont récupérés dans les effluents et fournis sous la forme et la quantité appropriées, les interactions avec d’autres nutriments et la chimie de l’eau peuvent parfois les rendre inaccessibles aux plantes (Bryson et Mills, 2014).

Application directe : Les déchets peuvent également être appliqués directement comme modification du sol, compostés par des méthodes traditionnelles de traitement thermique, ou par vermicompost (compostage vers). L’application directe doit être utilisée comme engrais de qualité inférieure ou si la boue est inférieure à un pour cent de solides. Le compostage à base de chaleur des solides de poissons asséchés nécessite une expertise et un coût de main-d’œuvre supplémentaires, mais peut ajouter une source de revenus supplémentaire importante. Le vermicompostage utilise des méthodes similaires au compostage traditionnel, mais ne dépend pas de la chaleur pour traiter les déchets. Les vers consomment de la matière organique, fragmentent et aèrent la matière solide, et peuvent éventuellement fournir une alimentation vivante supplémentaire pour les poissons (Yeo et Binkowski, 2010). Le compost peut comprendre des déchets végétaux ou d’autres matériaux compostables provenant de la production. Il n’est pas rare que les effluents minéralisés soient mis en bouteille et vendus directement aux jardiniers ou aux petites exploitations de serre ; toutefois, certaines restrictions peuvent s’appliquer selon votre réglementation locale.

*Source : Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Université d’État du Kentucky. Manuel de production de l’aquaponie : manuel pratique pour les cultivateurs. *