Brevet FR2698867A1 — publié le 19940610

La présente invention concerne les installations d'oxygénation d'une masse d'eau, du type comprenant un réservoir d'oxygène relié à des moyens d'injection immergés dans la masse d'eau. Les pollutions organiques des masses d'eau, en particulier les lacs ou les fleuves, telles qu'apportées massivement après de violents orages, provoquent dans la masse d'eau un déficit en oxygène dissous qui asphixie les espèces animales ou végétales, en particulier les poissons. Il est connu, pour réoxygéner de telles masses d'eau, d'y injecter de l'air sur-oxygéné ou de l'oxygène pur. Les techniques actuellement utilisées mettent essentiellement en oeuvre soit le pompage de l'eau et son enrichissement en oxygène par passage dans un appareil de dissolution, à poste fixe ou installé sur un bateau, soit, selon le type d'installation défini ci-dessus, une injection directe d'oxygène gazeux sous forme de bulles à partir d'une canalisation percée de trous reliée à un réservoir d'oxygène installé sur la rive ou sur la barge.La première approche présente des inconvénients, rédhibitoires de coûts d'investissements et d'énergie, les deux approches présentant des inconvénients de lourdeur de mise en oeuvre, d'apport d'oxygène localisé en une seule zone de la masse d'eau et des risques de détérioration des canalisations. La présente invention a pour objet de proposer une installation légère, simple, fiable, efficace, d'utilisation souple, et de faibles coûts de revient, permettant de traiter, éventuellement simultanément, plusieurs zones distinctes d'une masse d'eau. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, l'installation comprend au moins un ensemble immergeable comprenant, dans un châssis, un réservoir cryogénique d'oxygène liquide relié à un dispositif d'injection via un moyen de valve actionnable à distance. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le châssis, de type ouvert, comprend des moyens de levage, typiquement au moins un câble relié à une bouée de signalisation et/ou de sustentation - le moyen de valve est relié à un dispositif immergé détecteur de niveau d'oxygène dans la masse d'eau, avantageusement du type à organisme vivant - le réservoir cryogénique comporte un dispositif d'évaporation d'oxygène relié au moyen de valve et alimentant un dispositif de diffusion, par exemple du type à paroi poreuse perforée ou à agitateur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble immergeable d'oxygénation selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue d'une variante de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre et sur les dessins, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes chiffres de référence. On a représenté sur la figure 1 un ensemble immergeable d'oxygénation d'une masse d'eau A, par exemple un fleuve ou une rivière, comprenant, dans un châssis tubulaire ouvert 1, au moins un réservoir cryogénique 2 du type à double paroi renfermant un volume d'oxygène liquide 3. Dans l'exemple représenté, le réservoir 2 comporte un serpentin 4 de vaporisation de l'oxygène liquide 3 dont la sortie communique, via un moyen de valve commandé 5, avec un dispositif 6 de diffusion de l'oxygène gazeux, par exemple du type à parois poreuses, en matériau fritté métallique ou céramique , ou à membrane souple percée de très petits trous. Selon les applications, notamment en fonction de la profondeur de la masse d'eau, le diffuseur 6 peut être placé à la base du châssis et/ou le réservoir 2 disposé horizontalement dans le châssis.L'ensemble du réservoir 2 et du diffuseur 6 est intégré dans le châssis 1 qui assure sa protection mécanique contre les chocs in situ et lors des opérations de mise en place ou de relevage et de remplissage. A cet effet, le châssis 1 comporte des moyens de levage comprenant typiquement au moins un câble 7 permettant la mise en place et le relevage de l'ensemble et relié à une bouée 8 flottant à la surface de la masse d'eau A et servant de balise de signalisation et, selon les cas, de maintien en suspension du châssis 1 entre deux eaux. Le moyen de valve 5 est du type électrique ou, avantageusement pneumatique, et est relié, par un conduit 9 à un boîtier d'actionnement 10 associé à la bouée 8 et permettant l'actionnement manuel et, avantageusement, par télécommande, du moyen de valve 5. La variante de réalisation de la figure 2 se distingue de la précédente par le fait qu'au châssis 1 est associé, en amont du diffuseur 6, par rapport au courant dominant (flèche F) de la masse d'eau A, dans ou au-dehors du châssis 1, un dispositif 11 détecteur du niveau d'oxygène dissous dans la masse d'eau et avantageusement constitué par un ensemble connu sous l'appellation ICHTYOTEST comprenant un organisme vivant, typiquement un poisson 12, tel qu'une truite, dans une cage 13 dont la partie aval comporte un contacteur 14, typiquement du type photo-électrique, couplé à un bloc 15 d'actionnement de l'électrovanne 5 et activé lorsque le poisson reste immobile pendant un certain temps contre le fond de la cage 13, ce qui traduit un problème d'anoxie chez le poisson.Le bloc 15, l'électrovalve 5 et le détecteur 14 sont alimentés par une source d'énergie électrique 16 disposée dans le châssis 1. Tout autre dispositif immergeable de détection d'oxygène dissous peut également être utilisé. Le fonctionnement de l'installation est le suivant : un ensemble tel que représenté sur les dessins est disposé en un point choisi de la masse d'eau et est mis en oeuvre selon les besoins. Un réservoir d'une capacité de 180 kg d'oxygène liquide peut fournir pendant environ 6 heures, un débit d'oxygène atteignant 30 kg par heure. Lorsque le réservoir est vide, ce qui peut être détecté par un détecteur de niveau fournissant, via le boîtier 10, un signal aux opérateurs, une embarcation-légère équipée d'un treuil remonte en surface l'ensemble, dont le poids à vide n'excède pas 250 kg, et le ramène sur la berge où le réservoir immergeable est rempli à partir d'un réservoir d'oxygène liquide de grandes dimensions, fixe ou mobile, après quoi la même embarcation amène l'ensemble re-rempli en une autre zone d'oxygénation ou à la zone initiale.La même embarcation et le même réservoir de grand volume à terre permettent d'assurer l'oxygénation de la masse d'eau simultanément en plusieurs endroits au moyen de plusieurs ensembles tels que décrits. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, selon les conditions d'utilisation, l'ensemble immergé peut éjecter dans l'eau l'oxygène directement sous forme liquide, au moyen d'un orifice calibré, la vaporisation de l'oxygène liquide au contact de l'eau générant une forte turbulence locale favorable à une bonne dissolution. Le dispositif de diffusion peut être également du type à agitateur, par exemple à turbine entraînée par un moteur alimenté par la source d'énergie 16 ou par la détente de l'oxygène gazeux. REVENDICATIONS 1. Installation d'oxygénation d'une masse d'eau, du type comprenant un réservoir d'oxygène (2) relié à des moyens d'injection (6) immergés dans la masse d'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ensemble immergeable comprenant, dans un châssis (1), un réservoir cryogénique (2) d'oxygène liquide (3) relié à un dispositif d'injection (6) via un moyen de valve (5) actionnable à distance (9). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis (1) comprend des moyens de levage (7). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de levage comprennent au moins un câble (7) relié à une bouée (8). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de valve (5) est relié à un boîtier de commande (10) associé à la bouée (8). 5. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de valve (5) est commandé par un dispositif immergé (11) détecteur de niveau d'oxygène dissous dans la masse d'eau. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif détecteur (11) est du type à organisme vivant (12). 7. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réservoir cryogénique (2) comporte un dispositif (4) d'évaporation d'oxygène liquide, relié au moyen de valve (5). 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'injection est un dispositif de diffusion (6) du type à paroi poreuse ou perforée. 9. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'injection est du type à agitateur.