Brevet FR2440338A1 — publié le 19800530

La presente invention a pour objet, à titre de produit industriel nouveau, un procédé pour assurer l'oxygénation et l'epuration de l'eau de mer ou de l'eau douce contenue dans des bassins clos ou partiellement fermes, afin de permettre la conservation, le conditionnement, l'élevage et (ou) la culture des algues, mollusques, coquillages, crustacés et poissons, et les dispositifs pour assurer la mise en oeuvre du procédé. L'invention s'applique en particulier pour l'eau de mer - aux dégorgeoirs et aux bassins de stockage d'huîtres, moules et autres coquillages, pour lesquels il importe avant tout de maintenir un taux d'oxygène suffisant, une certaine épuration de l'eau et une température constante - aux systèmes de conditionnement, en particulier par le froid, puisque le systeme permet de refroidir graduellement un bassin - aux bassins d'élevages de divers poissons et crustacés pour lesquels un taux d'oxygene optimum favorise l'activité et permet une densité plus forte d'individus - aux bassins destines à la culture des algues et des mollusques microscopiques devant servir à la production de protides à coût réduit pour la nourriture d'autres animaux. L'invention s'applique egalement a l'eau douce, en particulier aux élevages de truites, saumons, anguilles ou tout autre poisson, quand ceux-ci utilisent des eaux de forage qu'il faut déminéraliser et oxygéner, dans tous les cas quand il apparaît souhaitable de réaliser un circuit semi-fermé pour économiser l'eau ou limiter l'effet des pollutions. Les systèmes actuellement utilisés pour assurer ltoxygénation de l'eau dans le cadre des applications qui viennent d'être citées, portent sur l'injection d'air directement dans le milieu, ou dans une veine ou plusieurs veines d'eau rejoignant ce milieu, ou bien sur la création d'une trajectoire aérienne de l'eau plus ou moins longue ou plus ou moins heurtée.Etant acquis que l'oxygénation de l'eau, outre les paramètres de tempe rature, de turbidite et de composition chimique est proportionnelle a la surface de l'eau mise en contact avec l'air et à la vitesse de renouvellement de l'air, il y aurait lieu de realiser les opérations suivantes Augmenter la surface de l'eau en contact avec l'air en divisant celle-ci en particules les plus fines possible - augmenter la durée du contact en augmentant la hauteur de chute des particules d'eau et surtout en freinant cette chute a l'aide d'un treillis plastique -renouveler le plus rapidement possible l'air au contact de l'eau en créant un courant d'air violent de direction opposée a la chute des particules d'eau. L'invention a pour objet le produit industriel que constitue la tour d'oxygénation, cylindre vertical, creux, de dimensions et de nature variable dans lequel l'eau est introduite au sommet par un distributeur à bras multiples, percés d'un grand nombre de trous de faible diamètre rayonnant autour d'une tête centrale, par laquelle arrive l'eau. Selon l'invention, l'eau produite en jets' minuscules est freinée dans sa chute par un treillis en matière plastique monté et organise en tambours amovibles, mis en place par le haut du cylindre. Un compresseur à débit variable est monté au bas du cylindre pour produire un violent courant d'air de bas en haut. L'eau ainsi traitée, saturée d'oxygène et légèrement refroidie est renvoyée dans le bassin par gravité. La présente invention a aussi pour objet le produit industriel nouveau que constitue la réalisation d'un circuit fermé, animé par une pompe à basse pression équipée de préfiltre et caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen pour prelever l'eau en surface, dans un bassin ; un moyen de filtration simple à sable rapide à décolmatage automatique, un moyen d'oxygénation et de refroidissement contrôlé, un ou plusieurs moyens complémentaires de traitement de l'eau. Selon le mode préféré de l'invention, la filtration est assurée par un filtre à sable rapide à décolmatage automatique existant dans le commerce. Les dimensions du filtre seront adaptées au débit du circuit ; une canalisation vers l'égout est établie pour éliminer les eaux de nettoyage. selon le mode de l'invention le système d'oxygenation est apte à produire une certaine réfrigération de l'eau. Cette réfrigération est contrôlable grâce au montage d'un variateur pour le compresseur dans les petites installations, ou d'un obturateur réglable d'alimentation en air dans les grandes. Ainsi,quand il n'est recherche que l'oxygénation avec un abaissement de température de 0,30 à 0,50 le compresseur tourne au 2/3 de sa vitesse, ou il est en partie obturé. Quand la fonction refroidissement devient déterminante, par exemple en vue d'un conditionnement ou pour lutter contre l'insolation, le compresseur fonctionne sans obturation à son régime maximum. Dans ce dernier cas, la violence du courant d'air provoque une importante évaporation d'eau créatrice de froid. A titre d'exemple, pour une installation donnée, un compresseur tournant a 80U tours/minutes permet d assurer l oxygénation à satu ration de 12 m3 d'eau à l'heure avec un abaissement de la température de l'eau inférieure à U0,5 ; à 1.500 tours/minutes, le compresseur permet un abaissement de température de l'eau de 1 à 1 ,5 pour 12 m3 à l'heure. L'installation est alimentée en énergie à partir d'une armoire électrique étanche qui comporte outre les securités habituelles, une horloge de programmation sur cycle de 24 heures. La présente invention tire parti du refroidissement de l'eau par conséquence de l'augmentation de densité pour assurer dans le bassin une circulation particulièrement efficace. L'eau est prélevée en surface à lrune des extrêmités du bassin et elle est renvoyée à vautre extrémité près du fond sans turbulence. L'eau plus dense s'étale ainsi au fond du bassin passant sous l'eau plus chaude, la repoussant et créant un système de circulation sans zone morte. La présente invention tire parti de la réalisation d'un circuit hydraulique pour introduire les appareils de traitement de l'eau nécessités par la culture, l'élevage ou le stockage, d'animaux ou de végétaux en enceinte fermée ou semi-fermée. La stérilisation peut être assurée par des équipements du commerce et comporter la réalisation d'un système électrophysique, l'injection de produits stérilisants oZONE, CHLORE, BROME, l irra- diation aux ultraviolets. Le contrôle de la température par le chauffage puisque l'é- quipement comporte la possibilité de refroidir, peut être assuré par un système au gaz, au fuel, à l'électricité - résistance ou pompe à chaleur-, ou par un système solaire. Le contrôle de la composition chimique de l'eau peut être réalisé par l'élimination en particulier de sels de calcium et de fer et surtout par l-'adaptation du PH aux besoins de l'élevage. Le contrôle de la composition organique de l'eau est assuré par la filtration et les diverses formes de stérilisation ; il est toutefois possible d'injecter dans l'eau des éléments nutritifs en particulier pour les algues. Pour mieux faire comprendre l'invention on va décrire à titre d'illustration et sans caractère limitatif, une réalisation prise comme exemple sur le dessin. Le dessin est constitué d'une seule planche donnant une vue schématique en coupe de l'installation choisie. Il a été représenté un bassin 1 rempli de casiers de coquillages 2. L'eau est ici prélevée à la surface du bassin à une extremité en 3 puis renvoyée après traitement à l'autre extrémité en fond de bassin par la conduite 12. Nous pouvons noter que l'eau pompée par une électropompe en 4, est poussée au travers des équipements de traitement qui sont dans le cas pris comme exemple un filtre à sable rapide à décolmatage automatique en 6, un appareil de stérilisation à rayonnements ultraviolets en 8, un oxygénateur en 9. L'appareil de décolmatage automatique 5 est constitué par un boitier à plusieurs électrovannes qui assurent le lavage du filtre et le renvoi des impuretés dans l'égoût par le conduit dès que la pression en tëte du filtre atteint un certain,ni- veau. La partie originale est constituée par l'oxygénateur 9, dans lequel un distributeur 10 projette z00 filets d'eau très minces L'eau est ensuite freinée dans sa chute par deux tambours superposés 11 constitués de treillis plastique pour tomber finalement au fond de la cuve et rejoindre par gravité le bassin par la canalisation 13. La cuve est parcourue par un violent courant d'air de bas en haut produit par le compresseur 12. Le débit d'air est réglable par un variateur ou un obturateur non représenté sur le dessin. RVENDICATIONS 1 - Procédé pour le traitement de l'eau douce ou de l'eau de mer en vue du stockage, du conditionnement, de l'élevage ou de la culture des algues, des mollusques, coquillages, crustacés et poissons, caractérisé par la réalisation d'un circuit hydraulique alimenté par une pompe ou tout autre système prélevant l'eau dans un bassin et lty renvoyant après un traitement comportant toujours l'oxygénation et pouvant comporter le refroidissement ou le chauffage, la filtration, la stérilisation ou tout autre traitement nécessaire. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'oxygénation 4e l'eau est réalisée dans un cylindre vertical, creux, ouvert au sommet, de nature et de dimensions variables, dans lequel I'eau,distribuée au sommet par une multitude de jets fins et freinée par un treillis plastique est soumise à un violent courant d'air de bas en haut provoque par un compresseur. 30- Procédé selon la revendication 2 suivant lequel l'alimentation en eau en tete du cylindre est assurée par un distributeur à bras multiples percés d'un grand nombre de trous de faible diamètre, rayonnant autour d'une tête centrale par laquelle arrive l'eau. 4 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le système de freinage de l'eau est constitué de treillis plastique (PVC) à mailles relativement fines monté en tambours amovibles. 50- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le courant d'air de bas en haut est créé par un compresseur à vitesse variable pour les petites installations et à possibilité d'obturation partielle de l'arrivée de l'air pour les grosses installations. 6 - Procédé suivant la revendication 5 caractérisé par la possibilité de contrôler le refroidissement de l'eau à la sortie du cylindre en fonction d'un but à atteindre, par la variation du débit et de la vitesse de l'air, entraînant la variation de l'évaporation génératrice de froid. 7"- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'eau réintroduite dans le bassin est légèrement plus froide que l'eau prélevée, ce qui permet par la différence de densité - l'eau froide s'étalant sur le fond, et le branchement du circuit hydraulique aux extrémités opposées du bassin, d'obtenir un renouvellement total de l'eau sans zone morte ou stagnante. 8"- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le montage, sur le circuit, en amont du cylindre d'oxygénation, d'un filtre à sable rapide à decolmatage automatique. 90- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par la possibilité de montage sur le circuit hydraulique ainsi créé de tous les appareils de traitement de l'eau du commerce convenant au but poursuivi - stérilisation - par produits chimiques, par procédés électrophysiques, par injection d'ozone ou exposition au rayonnement ultra-violet. - contrôle de la température - chauffage au fuel, au gaz, à l'électricité par resistances ou pompe à chaleur, par rayonnement solaire. - contrôle de la composition chimique de l'eau - élimination des sels de calcium, de fer, correction du PH, etc... - contrôle de la composition organique - élimination des déchets par filtration et stérilisation et introduction de produits nutritifs....