Agronomie 14 (1994) 627-635
DOI: 10.1051/agro:19940906

Disinfection of drain water in greenhouses using a wet condensation heater

C. Steinberg^a, F. Moulin^a, P. Gaillard^b, N. Gautheron^a, K. Stawiecki^a, P. Bremeersch^a and C. Alabouvette<sup>a

a</sup>  INRA, centre de microbiologie des sols et de l'environnement, laboratoire de flore pathogène du sol, BV 1540, F21034 Dijon cedex
^b  AIREL, moulin de Murat, Objat, F19130 Voutezac, France

Abstract - A wet condensation heater has been modified to disinfect drain water in greenhouses in addition to providing heating and CO₂. Various kinds of microorganisms (bacteria and fungi) and one virus (tobacco mosaic virus [TMV]) originating from either pure cultures or substrate extracts were introduced into the disinfection circuit above the heater. Water was checked downstream for the number of microorganisms surviving the heat treatment. Fungi were destroyed after 30 s at 58.9°C, and most of the bacteria except some spore-forming bacteria such as Bacillus polymyxa were destroyed after 45 s at 65.2°C. Complete elimination of TMV particles was more difficult to achieve but their number was greatly reduced, limiting the probability of plant infection. The microbial density was significantly decreased at relatively low temperatures (less than 75°C for 2 min) and so the efficacy of the heater was attributed to a combined effect of both temperature and UV irradiation from the flame. Addition of a nonpathogenic microorganism to the substratum is proposed to compensate for the lack of complete efficiency observed with high flow rates of drain water. This introduced microorganism could occupy the free space and limit an invasion by a pathogen surviving the treatment.

Résumé - Désinfection des eaux de drainage des serres à l'aide d'une chaudière à condensation modifiée. Une chaudière à condensation classiquement utilisée pour fournir du chauffage et du CO₂ dans les serres a été modifiée pour en outre permettre la désinfection des eaux de drainage et leur réintroduction dans la circuit d'irrigation. Différents types de micro-organismes (bactéries, champignons) et des particules virales obtenus soit à partir de cultures pures, soit de substrats de culture (sol, Hoitifibre®) ont été introduits dans le circuit de désinfection en amont de la chaudière. Le nombre de micro-organismes survivants dans la solution traitée a été mesuré en sortie de chaudière. Les champignons sont détruits par un passage de 30 s à 58,9°C et la plupart des bactéries testées ne formant pas de spores sont également détruites par un passage de 45 s à 65,2°C. Les particules virales sont plus difficiles à éliminer mais leur densité est malgré tout significativement diminuée, réduisant la probabilité d'infection des plantes. La diminution de la densité des micro-organismes étant obtenue à des températures relativement basses (moins de 75°C pendant 2 min), l'efficacité de la chaudière est attribuée à un effet combiné de la température et des UV produits par la flamme. Cependant, l'efficacité du procédé n'est pas totale pour des débits importants (en période estivale) et, en l'absence de normes indiquant le niveau économiquement acceptable de micro-organismes résiduels que l'on peut tolérer dans l'eau de recirculation, nous suggérons d'introduire dans les substrats de culture un ou des micro-organismes non pathogènes qui limiteraient les possibilités d'invasion par un pathogène survivant au traitement.

Key words: disinfection / greenhouse / heat treatment / pathogenic fungus / pathogenic bacteria / recycled drain water / virus

Mots clés : bactérie phytopathogène / champignon phytopathogène / eaux de drainage / serre / thermodésinfection / virus