Brevet FR2279896A1 — publié le 19760220

Le rejet en mer d'effluents urbains et industriels pose des problèmes complexes associant les stations d'épuration éventuellement placées en amont aux émissaires sous-marins destinés à diluer l'effluent dans une masse d'eau de mer possédant un pouvoir auto-épürateur naturel complétant l'action de la station de traitement terrestre0 En première approximation, on peut supposer que plus on rejette loin et profond, plus la dilution est importante et on peut alors réduire les frais de la station de traitement et vice-versaO Les effluents étant généralement plus légers que l'eau de mer, le jet sortant de l'-emissaire diffuse dans la masse d'eau avec une tendance naturelle à monter à la surface tout en se diluant. Le réchauffement des couches supérieures de la mer résultant du rayonnement solaire donne naissance en certaines périodes de l'année (été) à la formation de stratifications de couches légères séparées de l'eau de mer plus froide par une couche de transition dite thermocline. Dans un émissaire en mer rejetant l'effluent sous la thermocline, la diffusion du jet d'eau moins salée peut se trouver bloquée par la thermocline.Ce jet s'étale ainsi sous la thermocline créant une stratification complexe préjudiciable à l'auto-epuration de cet effluent par suite de l'insuffisance d'oxygène, De plus sous l'action du vent et/ou des courants en résultant, la thermocline peut s'incliner en se relevant vers la côte, favorisant ainsi la remontée des eaux acclllpulees et encore polluées vers la c3 te. Pour permettre la traversée de la thermocline (phénomène analogue aux traversées de couches d'inversion dans l'atmosphère des effluents rejetés par les cheminées d'usines par exemple), plusieurs dispositifs sont recomxandes, colle par exemple l'augmentation de la vitesse à la sortie de l'émissaire. Ces systèmes ont l'inconvénient d'accrortre les frais d'investisse ent et/ou de fonctionnement pour une periode d'utilisation normalement réduite de deux ou trois mois par an. La présente invention a pour objet un procédé permettant la traversée de la thermocline dans des conditions économiques très favorables pour les effluents rejetés en mer par des émissaires sous cette thermocline. Selon l'invention, le procédé consiste à provoquer la traversée de l'effluent à travers la thermocline en injectant un courant gazeux dans l'effluent, lequel courant favorise la circulation ascendante du jet ou panache diffusant à la sortie de l'émissaire et assure ainsi la traversée de la thermocline0 Selon le procédé, on peut assurer le courant ascendant par une injection d'air comprimé dans la mer à la sortie de l'émissaire, par une conduite située à ou ouà l'intérieur de la conduite d'amenée des effluents, On peut également, selon le procédé, effectuer une injection d'air dans la conduite d'émission en amont de l'émissaire, l'air étant alors entraîné naturellement par la conduite sous-marine jusqu'à la mer, ce qui favorise au passage l'épuration de l'effluent sans constituer un rôle essentiel.On peut même considérer que la perte d'oxygène ainsi provoquée réduit le début gazeux à la sortie de l'émissaire destiné à favoriser la traversée de la thermocline, Ces injections d'air peuvent être continues ou discontinues et leur début pourra varier suivant la position de la thermocline par rapport à l'émissaire et l'inclinaison de la thermocline par rapport à la surface et à la côte, Le procédé présente l'avantage, avec un très faible investissement et des frais de fonctionnement modérés, puisque saisonniers, d'éviter les inconvénients graves d'un rejet d'effluent vers la côte en période estivale chaude où se forme en général la thermocline. Ci-après à titre d'exemple non limitatif, une forme de mise en oeuvre du procédé, en référence aux figures annexées, - La figure 1 est une vue schématique d'une installation normale de rejet d'effluent à la mer, - La figure 2 est une vue schématique d'une installation selon l'invention. On voit sur la figure 1 une région costière de la mer, avec la cste 1, la surface 2 de la mer, la stratification formée par une couche chaude 3, puis la couche de transition 5 dite thermocline, qui se produit à certaines périodes de l'année en particulier ltete sous l'action du soleil, et qui peut, dans certains cas sous l'influence des vents ou courants marins, prendre une forme inclinee en se relevant vers la côte lo Sur le fond 4 de la mer se trouve une conduite 6 d'émission d'un effluent arrivant d'une station d'épuration partielle terrestre selon la flèche F, et rejeté à la mer par un ou plusieurs émissaires 7 situés à une distance prédéterminée de la côte 1. Le jet d'effluent 8 sortant de ltemissaire, généralement plus léger que l'eau de mer, a une tendance naturelle à monter à la surface en se diluant par l'apport d'eau de mer selon les flèches Fle Cependant sous certaines conditions ce jet 8 peut être bloqué par la thermocline 5 et s'étale ainsi sous celle-ci créant une stratification complexe 9 d'eau encore polluée, Cette eau polluée qui se trouve ainsi bloquée sous la thermocline 5 n'a qu'une faible possibilité d'épuration, et si la thermocline s'incline vers la côte 1, comme le montre la figure 1, cette eau polluée remonte alors vers cette côte sous la thermocline, Pour éviter cette accumulation d'eau polluée et sa remontée en masse vers la côte, on provoque la traversée de l'effluent à travers la thermocline, comme indiqué sur la figure 2, en injectant un courant gazeux ascendant selon la flèche F2 à la sortie de l'émissaire 7 par de l'air comprimé envoyé selon la flèche F3 par une tubulure 10, laquelle peut être soit extérieure, soit intérieure à la conduite 6. Le courant gazeux ascendant entraîne le jet d'effluent 8 à travers la couche de thermocline 3, cet effluent se diffusant encore dans ladite couche 3 et s'étalant ensuite à la surface de la mer 2 en couches minces 11 où son épuration se termine dans des conditions acceptables0 On pourrait, comme il est dit dans le préambule, introduire l'air comprimé selon la flèche F4 en amont de l'émissaire 7 directement dans la conduite 6 par une tuyauterie 12 montrée en pointillé, ce qui éviterait l'installation de la tuyauterie 10. REVENDICATIONS 1/ Procédé applicable au rejet en mer d'effluents s par un émissaire sous-marin 7 en vue de permettre auxdits effluents de traverser la couche de transition 5 dite thermocline, séparant les stratifications 3 de couches légères chaudes en surface des couches plus froides en profondeur, caractérisé en ce que l'on injecte un courant gazeux dans l'effluent0 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux est injecté dans l'effluent à la sortie de l'émissaire 7. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux est injecté dans l'effluent en amont de ltemissaire dans la conduite d'émission 6. 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émission du courant gazeux est continue, 5/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltemission du courant gazeux est discontinue.