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Description sommaire de l'élément et principe de fonctionnement :

Caisse (dimensions 200 x 90 x 25 cm) constituée de :

Une tôle ondulée A en polyester translucide (dessus)
Une tôle ondulée B en aluminium (fond)
Deux côtés C et D (contre-plaqué)
Un portillon frontal de chargement E (moustiquaire)
Une fenêtre F (moustiquaire) à l'extrêmité opposée

Cette caisse repose sur 4 pieds fixes G (à l'état de repos et lors du chargement) ou elle est inclinée afin d'optimiser l'exposition au soleil et l'effet thermosiphon (surélévation de l'arrière par un double pied escamotable H).

Séchage par circulation d'air chaud au travers de 8 cadres J en moustiquaire plastique (surface utile totale = 1,2 m²) sur lesquels est disposée la biomasse extrudée à sécher.

Chargement à l'aide de 2 châssis K (supportant chacun 4 cadres) introduits lorsque le portillon est ouvert et glissant à l'intérieur du caisson en prenant appui sur deux rails latéraux inclinés.

Productivité par bon ensoleillement : environ 300 g de spiruline sèche/jour.

A32.2) Séchoir solaire à gaz (modèle "Davougon", version 1996) par Pierre ANCEL, F-95120 Ermont, Tél. 01 30 72 03 57

(Le plan de ce séchoir a été retiré de cette édition pour gagner de la place mémoire; il est remplacé par un texte descriptif)

Cet appareil est construit à partir d'un fût en tôle de 200 litres (diamètre environ 50 cm, hauteur environ 80 cm) propre auquel trois pieds support on été soudés ou boulonnés. A 10 cm au dessus du fond des ouvertures colmatables, protégées par des morceaux de moustiquaire collés, sont aménagées pour permettre l'entrée d'air frais et la régulation de température.

A 20 cm au dessus du fond des cornières métalliques sont soudées ou vissées pour servir de support aux plateaux de séchage. Un couvercle amovible en bois ou en métal protège de la pluie et des insectes tout en permettant la sortie de l'air humide.

Les plateaux sont des cadres en bois munis d'une moustiquaire nylon. Ils sont emplilables (nombre maximum = 5)

Un réchaud à gaz butane (ou un brûleur récupéré sur une gazinière, monté sur support métallique soudé) permet de chauffer le fond du séchoir.

D'après des essais faits par l'auteur, le séchage peut aussi se faire directement par les gaz de combustion, convenablement dilués pour régler leur température (en jouant sur la hauteur des plateaux par rapport au brûleur), mais à deux conditions:

- brûleur de bonne qualité (ne charbonnant pas et donnant une flamme bleue)

- gaz de bonne qualité (le gaz butane courant en France convient)

A32.3) Séchoir solaire à chauffage indirect, conception Claude VILLARD, 8 rue Stéphen Liégeard, F-83400- Hyères, Tél. 04.94.38.71.83, spiruline@infonie.fr

(Le plan de ce séchoir a été retiré de cette édition pour gagner de la place mémoire; il est remplacé par un texte descriptif)

Le séchoir est constitué d'un caisson en tôle noire mate portant 5 plateaux amovible (cadre bois + moustiquaire nylon), muni sur un côté de portes permettant le chargement des plateaux. Le caisson est surélevé (pieds ou dénivellée du sol) de manière à pouvoir être alimenté en air chaud par thermosiphon à partir d'un capteur solaire à air à absorbeur en briques cuites, incliné et orienté convenablement selon la latitude du lieu. L'entrée d'air au capteur constitue le point bas du système et elle est protégée par une moustiquaire ; cette entrée doit être placée en un endroit autant que possible à l'abri des poussières et autres polluants, et bien évidemment hors d'eau..

Le caisson est surmonté d'une large cheminée également en tôle noire mate, surmontée d'un chapeau de protection contre la pluie et portant une moustiquaire de protection contre les insectes et feuilles mortes. Cette cheminée assure un tirage suffisant : pour cela sa hauteur doit être proche de celle du caisson.

A33) BIBLIOGRAPHIE

N.B. Cette bibliographie n'a pas de caractère exhaustif, mais donne seulement la liste des articles ou ouvrages que nous ont été les plus utiles:

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A34) DISQUETTE (3.5") DES PROGRAMMES DE SIMULATION

Cette annexe a été supprimée car devenue sans objet, puisque tous les programmes sont maintenant inclus dans la présente édition.

A35) PROJET SEMI-ARTISANAL DE 5 KG/JOUR

Il nous parait intéressant de résumer ici un projet de 5 kg de spiruline/jour que nous avons eu l'occasion de préparer ; il s'adresse à des groupes disposant d'électricité, d'eau courante et de CO2, et disposés à investir suffisamment pour vendre leur production sur le marché international. En climat chaud l'atelier peut fonctionner toute l'année et produire 1,5 tonnes/an ; en climat tempéré, la moitié. Il s'agit encore d'un procédé peu mécanisé, utilisant beaucoup de main d'œuvre.

A35.1) Bassins

4 bassins de 3 m x 50 m = 150 m², sous 2 serres de 8 m de large, à raison de 2 bassins par serre, avec une allée au centre de la serre entre les deux bassins. Agitation par roue à aubes à 4 ou 6 pales bois actionnée par motoréducteur de 250 W situé hors serre (un par bassin). Puisard de vidange à une extrêmité, vidange par gravité ou par pompe vide-cave à vortex. Serres aérables et ombrables partiellement, munies de moustiquaires aux deux bouts.

A35.2) Bâtiment

Toutes les manipulations de spiruline se font dans un bâtiment de 70 m² (pouvant servir de logement au personnel) dont le sous-sol est aménagé en salle de récolte. Au rez-de-chaussée se trouve le séchage-broyage-conditionnement du produit sec, ainsi qu'un petit laboratoire et le magasin de matières premières.

Le bâtiment est climatisé, avec ventilation par air filtré. Ceci facilite le port des vêtements de protection en vigueur dans les industries alimentaires.

La moitié du toit est construit pour pouvoir servir de capteur solaire sans vitrage (tôle peinte couleur tuiles) pour alimenter le séchoir solaire éventuel.

Un auvent abrite ventilateurs, séchoir, aspirateur, compresseur et cuve de carbonatation.

A35.3) Récolte

Le dispositif de récolte est constitué d'une cuve de filtration en ciment, profonde de 60 cm, large de 80 cm et longue de 8 m., aux bords horizontaux garnis d'un joint de caoutchouc, sur lesquels reposent 4 cadres de filtration mobiles. Ces cadres ont des bords de 10 cm de haut et un filet tendu sur le fond. Les toiles de filtration sont simplement posées sur ces cadres. La culture à filtrer vient des bassins par gravité à travers un tamis. Chaque bassin a sa propre tuyauterie d'amenée, munie d'un compteur d'eau permettant de savoir exactement le volume soutiré par bassin. On peut accélérer la filtration en branchant un aspirateur sur la cuve.

Le filtrat est pompé par une pompe vide-cave commandée par flotteur, située dans un regard au point bas de la cuve. La tuyauterie de refoulement, comprenant un clapet anti-retour, traverse le côté de la cuve pour ne pas interférer avec l'étanchéité au vide. Le filtrat est envoyé dans la cuve de carbonatation.

La biomasse égouttée est essorée dans une presse située à proximité de la filtration. Le pressage se fait sur des plateaux à rebords de 2 cm, au fond percé (formant caillebotis). Ces plateaux sont mobiles. La biomasse est enveloppée dans une toile de coton forte doublée à l'intérieur d'une toile nylon fine, formant un "paquet" plat de 5 cm d'épaisseur maximum posé sur un des plateaux, en attendant d'être mise sous presse. Plusieurs plateaux peuvent être empilés pour pressage simultané. La presse peut être à vis ou à poids avec bras de levier.

La biomasse pressée est chargée dans une machine à faire les saucisses (un "poussoir") et mise en boyau plastique alimentaire de 50 mm de diamètre. Des noeuds en ficelle délimitent la longueur des saucisses qui correspond à celle du pistolet extrudeur (environ 35 cm). Les chapelets de saucisses sont mises au frigo au fur et à mesure de leur fabrication. Une partie de la production peut être sous forme de saucisses plus courtes pour la vente fraiche.

Le matériel et le sol sont lavés à l'eau après usage, l'eau étant recueillie dans un puisard au point bas du sous-sol et envoyée à l'égoût par un vide-cave à commande par flotteur.

A35.5) Nourriture de la spiruline

A la fin de la récolte on utilise la cuve de filtration pour transférer les sels (pesés au magasin situé juste au-dessus et transférés à la cuve par une chute en PVC) dans la cuve de carbonatation, en utilisant un jet d'eau et la pompe.

Cette cuve en ciment, de 4 m² de section et 3 m de profondeur, surélevée de 1 m. au dessus du sol, est reliée à un tube translucide permettant de connaître le niveau de liquide. Elle est aussi munie de bulleurs permettant l'injection de CO2 au fond. L'injection de CO2 (7 kg/jour) se fait de manière qu'aucune bulle ne sorte en surface (une échelle permet de surveiller cette surface). La durée d'injection peut être de plusieurs heures. Le fait que le CO2 soit dissout en l'absence de lumière favorise le rendement d'absorption, proche de 100 %, en raison de l'absence de dégagement d'oxygène. Le bullage permet aussi de terminer la dissolution des sels et d'homogénéiser la solution.

On arrête la carbonatation quand le pH désiré est atteint (généralement 9,5), et on procède ensuite à la répartition de la solution dans les bassins au prorata du milieu soutiré pour la filtration. Le transfert se fait par gravité.

A35.6) Séchage

Pour l'extrusion on utilise un pistolet à colle en poches type Sika ("saucisson" en langage Sika Canada) de 600 ml de capacité, actionné par air comprimé. Le chargement du pistolet est instantané grâce au conditionnement de la biomasse en saucisses identiques aux poches de colle.

La méthode la plus simple, et sans doute la moins chère en investissements, consiste à utiliser les séchoirs électriques Stoeckli; il en faut une douzaine pour sécher les 5 kg/jour, avec une fournée de nuit. Le séchage en étuve électrique demande un peu moins de travail parce que les plateaux sont plus grands. L'étuve peut être couplée à un capteur solaire (en toiture) ou à un déshumidificateur thermodynamique (climatiseur) pour économiser l'électricité. Dans ce dernier cas, particulièrement adapté aux climats chauds et humides, le matériel ne doit pas être isolé thermiquement.

Les spaghetti secs sont versés dans un récipient intermédiaire de 100 litres à travers un entonnoir de dimension adaptée à celle des plateaux. Ils sont écrasés au pilon puis broyés et ensachés. Les emballages sont scellés sous vide par une machine du type utilisé pour emballer le fromage en Suisse.

A35.7) Personnel

Ce type de production semi-artisanale convient particulièrement à un couple résidant sur place; il n'y a alors normalement pas besoin de main d'oeuvre extérieure s'il est considéré comme acceptable de réduire la production en cas de maladie ou de congés.

Avec du personnel extérieur salarié, et pour assurer la production nominale tous les jours, il faut au minimum 3 personnes et de préférence 4.

A35.8) Prix de revient

Le programme de calcul (cf AnnexeA31) ne s'applique pas à ce type de projet semi-artisanal.

On peut toutefois l'utiliser comme une première approche, à condition d'ajouter à l'investissement environ 8000 $, ce qui porterait le prix de revient dans des conditions "africaines" à environ 15 $/kg.

A35.9) Conditions humaines pour la réussite du projet

Quelles conditions humaines faut-il réunir pour qu'un petit projet de spiruline réussisse?

1) Il faut qu'une demande solvable de spiruline se soit exprimée dès avant l'initiation du projet, et que le projet ait des perspectives de développement ultérieur, suite à des tests nutritionnels publiés et reconnus, et éventuellement à une campagne de publicité.

2) Il faut que le partenaire local désire fortement le projet et se comporte en vrai "patron", disposant des pouvoirs et des moyens voulus ainsi que du temps matériel pour s'occuper du projet. Il serait bon qu'il visite un projet de spiruline voisin pour qu'il voit bien de quoi il s'agit. Il est très souhaitable qu'il exprime par écrit ses objectifs tant vis-à-vis de ses collaborateurs que de l'ONG soutenant le projet.

3) Il ne faut pas que ce "patron" soit muté ailleurs en cours de projet.

4) Il faut que le responsable technique à former soit capable de comprendre l'intérêt du projet et s'y implique fortement. Pour cela il doit être salarié et assuré correctement (pas "au noir") et travailler à plein temps sur le projet. Il ne doit pas être paresseux. Il doit mettre la main à la pâte, fabriquer ses outils de récolte, former lui-même son équipe et veiller à ce qu'il y ait un bon esprit d'équipe. Il doit être convaincu de l'intérêt à long terme de son nouveau métier d'algoculteur. Il doit aimer manger lui-même de la spiruline et accepter de goûter sa production pour en vérifier la qualité organoleptique. Il faut qu'il soit convaincu de la nécessité de travailler hygiéniquement. Il doit être au courant des prix.

5) Il est important que le responsable fasse lui-même quelques découvertes, ou ait l'impression d'en faire. Il faut donc lui laisser rapidement une certaine autonomie et des moyens (petit labo), tout en l'empêchant de sortir des limites prévues pour le projet (rester réaliste).

6) Il faut de bons moyens de communication avec l'ONG soutenant le projet (au moins fax), et la volonté de s'en servir, et ceci dans les deux sens (équipe locale-ONG et ONG-équipe locale).

7) Il faut que le projet soit raisonnablement protégé des vols et des insurrections.

8) Il faut interdire l'accès du projet à toute personne non autorisée, car l'expérience montre que les bassins sont souvent confondus avec des poubelles (exemples de Nanoro au Burkina et Dapaong au Togo).

9) Le personnel doit accepter de
- venir très tôt le matin pour faire les récoltes,
- assurer une permanence à midi si l'agitation n'est pas automatique.
Il est souhaitable qu'un membre de l'équipe habite sur place.

10) Il faut que des visiteurs de marque viennent voir le projet, mais pas trop souvent.

A36) CHECK-LIST POUR DEMARRAGE DE SPIRULINE

Film PE pour bassin extensible
Film étirable pour test d'humidité
Agrafeuse et agrafes
Bassines, dont une ronde de diamètre 35 cm ou plus avec couvercle, et une à bords droits
Seau plastique 10 litres
Balai plastique
Jarre graduée de 1 litre
Etiquettes autocollantes
Eprouvette de 0,5 litre
Filtre à café avec papier type Mellita N°4
Louche plastique ou inox
Secchi
Sachets de sels pour 8 litres de milieu de culture initial
Kit d'analyse d'eau (nitrate,sulfate, ammonium, calcium, dureté)
Balances 100 g et 3 kg
Petits récipients plastique pour pesées
Seringues, compte-gouttes, cuillères, entonnoir
Fonds d'évier plastique (pour presse)
Sopalin
Tupperware pour stockage de biomasse fraiche
Bidon plastique de 5 litres pour solution d'oligoéléments
Thermomètre (0 - 100°C), densimètre (1 - 1,05)
PHmètre avec une électrode de rechange
Etalons de pH 7 et 10 en gélules
Hygromètre digital
Piles de rechange
Pissette
Compresseur et pompes d'aquarium
Bouteilles pour culture labo, lampe de chevet 40 Watt
Tube souple diamètre 4 mm pour air + té + deux bulleurs
Tube souple diamètre 10 mm pour pompe
Programmateur et prise multiple
Mètre
Loupe ou microscope
Encre de Chine
Cistes (œufs) d'Artémias et miniaquarium pour tests de toxicité
Tissus de filtration 30 µ en polyester
Tissus 200 et 300 µ en polyester
Moustiquaire plastique pour cadres de filtration
Extrudeuse
Séchoir électrique
Sachets thermoscellables pour emballage spiruline
Kit de réparation de bâches plastique
Manuel de culture artisanale, avec disquette à jour
Bicarbonate
Sel de cuisine
Urée
Nitrate soluble
Phosphate soluble
Sulfate de magnésium
Sulfate de potassium
Sel de calcium soluble ou chaux
Oligoéléments
Ferfol ou Fetrilon (fer chélaté)
Acide chlorhydrique concentré
Soude ou potasse caustique ou carbonate de soude
Eau potable ou filtrée

A37) Suggestions pour une mécanisation future

Au fur et à mesure de l'augmentation du prix de l'heure de main d'œuvre il devra être envisagé d'introduire un degré croissant de mécanisation dans le procédé, ce qui augmentera les coûts d'investissement, d'entretien et d'électricité mais réduira considérablement le nombre d'heures de main d'ouevre par kilo de spiruline produite.

Les bassins devront être très grands, tout en restant sous serre : envisager des serres flottantes, ainsi que des roues à aubes flottantes (technique décrite par R.D. Fox (page 126 de Spirulina, Production & Potential, 1996).

Filtration sur filtre rotatif continu : Robert Nogier (F-30130-Saint Paulet-de-Caisson, Tél. 33(0) 4 66 39 17 78, Fax 33(0) 4 66 90 72 72) en a construit un spécialement adapté à la spiruline, mais il existe de nombreux filtres rotatifs sous vide facilement adaptables.

Maintien du pH par injection de CO2.

Pressage et extrusion simultanés : il existe une machine capable de réaliser en continu ces deux opérations (cette machine a servi à extraire le jus de luzerne broyé), moyennant mise au point évidemment.

Séchage en tunnel continu en atmosphère contrôlée à basse température (gaz inerte, par exemple CO2) et à taux d'humidité maintenue basse par deshumidification thermodynamique. Broyage et ensachage également sous atmosphère inerte.