Une aquaculture intelligente et durable : application à la ferme d'aquaculture de NOVATON AG

Smart and sustainable aquaculture : application to the aquaculture farm of NOVATON AG

• Auteur / Autrice : Taher Kassem
• Direction : Jamal El Khattabi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Université de Lille (2018-2021)
• Ecole(s) doctorale(s) : École graduée Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGCgE - Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement - Laboratoire de Génie Civil et Géo-Environnement (LGCgE) - ULR 4515 / LGCgE
• Jury : Président / Présidente : Lahcen Zouhri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isam Shahrour, Sami Souissi, Oras Abbas
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Lahcen Zouhri, Gede Suantika

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergies renouvelables

Qualité de l'eau

Économies d'énergie

Déchets organiques -- Recyclage

Eau -- Réutilisation

Commande intelligente

Aquaculture durable

Mots clés libres

Système d’aquaculture à recirculation (RAS)

Aquaculture

Monitoring

Smart

Sustainable

Fish farming

Résumé

Cette thèse présente la conception et la construction d'une ferme piscicole intelligente et durable. La ferme est basée sur le concept d'aquaculture hybride qui combine les avantages du système d'aquaculture à recirculation (RAS), le rejet sans eau (ZWD) et la technologie intelligente. Le système utilise les dernières technologies, y compris la surveillance et l'automatisation, garantissant un rejet d'eau nul, une bonne qualité de l'eau, une consommation d'énergie réduite et une biosécurité élevée. Il n'utilise pas de produits chimiques dans le processus d'aquaculture. La thèse décrit la conception de ce système, y compris le système hydraulique, le système de surveillance intelligent, le régime d'alimentation et le contrôle des paramètres biologiques. Des tests en Arabie saoudite, en Indonésie et à Zurich ont montré des performances élevées de ce système avec un taux de survie d'environ 90 %. Les observations ont montré la capacité du système à maintenir la qualité de l'eau dans les gammes optimales de qualité de l'eau, à réduire la consommation d'énergie et à maintenir un recyclage efficace des déchets de crevettes, orientant l'adaptation du système dans différents modèles de fermes piscicoles terrestres et offshore.Les contributions de l'auteur dans le domaine de l'aquaculture se concentrent principalement sur la construction d'une nouvelle génération de fermes durables. Avec un rejet d'eau proche de zéro, capable de recycler les eaux effluentes du cycle d'élevage précédent pour être réutilisées dans le cycle d'élevage suivant. L'auteur a également contribué au domaine en intégrant l'énergie renouvelable dans l'équation de l'énergie consommée par la ferme, abaissant drastiquement l'énergie requise dans le processus d'élevage énergivore. Cette approche nouvelle et simpliste de l'aquaculture peut également être adaptée par les dirigeants et les entreprises aquacoles du monde entier. L'infrastructure et les conceptions présentées dans cette thèse peuvent être mises en œuvre partout dans le monde.La contribution de ce travail dans le domaine de l'aquaculture z un impact socio-économique sur les pêcheurs traditionnels, les transformant, de pêcheurs/plongeurs en exploitants agricoles, augmentant leur niveau de vie et diminuant les risques élevés d'être en haute mer.

This thesis presents the design and construction of a smart and sustainable fish farm. The farm is based on the hybrid aquaculture concept that combines the advantages of the recirculation aquaculture system (RAS), the zero-water discharge (ZWD), and intelligent technology. The system's smartness uses the latest technology, including monitoring and automation, ensuring zero water discharge, good water quality, reduced energy consumption, and high biosecurity. In addition, the system does not use chemicals in the aquaculture process. The thesis describes the design of this system, including the hydraulic system, the intelligent monitoring system, the feeding regime, and the control of the biological parameters. Tests were conducted in KSA, Indonesia, and Zurich showed high performance of this system with around 90% survival rate. In addition, observations showed the system's capacity to maintain the water quality parameters within the optimal water quality ranges, reduce energy consumption, and sustain efficient shrimp waste recycling, directing the system's adaptation in different models of fish land-based and offshore farms.The author’s contributions to the field of aquaculture mainly focus on the building of a new generation of sustainable farms. With close to zero water discharge, capable of recycling effluent waters from the previous rearing cycle to be reused in the next rearing cycle. The author has also contributed to the field by incorporating renewable energy into the equation of energy consumed by the farm, drastically lowering the energy required in the energy intensive rearing process. This new and simplistic approach to aquaculture may also be adapted by aquaculture leaders and business around the world. The infrastructure and designs presented in this thesis may be implemented all around the globe.Furthermore, the authors contributions to the field of aquaculture have socio-economic impact on traditional fishers, transforming them, from fishers/divers to farm operators, increasing their standards of living and decreasing the high risks of being in the open seas.