Brevet FR2767644A1 — publié le 19990305

Procédés et machines de diffusion d'un produit pour le traitement d'un milieu aquatique La présente invention concerne des procédés et des dispositifs de traitement de la flore aquatique, plus particuliérement de la Caulerpa Taxifolia Actuellement, les moyens utilisés concernant des sels de cuivre sont de deux types: 1. des membranes diffuseuses de sels de cuivre par l'équipe du CNRS de Montpellier animée par le professeur Claude GAVACH, brevet n"9407967. 2. des essais par une machine électrolytique libérant des ions cuivre par le passage d'un courant entre deux plaques de cuivre, expérimenté par Mr. B. JAFFRENNOU et Mr. L. ODDONE, brevet n"9311998. En ce qui concerne les membranes, la diffusion se fait dès que les membranes sont déployées dans l'eau, ce qui a pour effet de diluer dans la mer beaucoup plus de produit de traitement que nécessaire. Le rapport peut être de un à cinq. D'autre part, le temps de traitement est important du fait que la diffusion est lente par les membranes comparé à l'injection commandée. Pour la machine électrolytique fonctionnant dans un milieu confiné, le temps de stabilisation du courant est de quelques minutes et l'énergie nécessaire pour fabriquer le cuivre est très importante, c'est de l'ordre de 50 ampères pendant une minute pour produire un gramme de cuivre. S'il est nécessaire de produire 20 grammes de cuivre au mètre carré, I'énergie correspondante est de 17 ampères / heure pour un mètre carré. Et cela, avec un temps de production de quelques minutes qui s'ajoute au temps de traitement. D'autre part, du fait que les gaz produits tel que l'hydrogène font remonter les ions métal, le traitement du pied de la plante n'est pas assuré. Pour remédier aux inconvénients décrits précédemment, I'invention concerne la mise en oeuvre d'un produit de traitement par exemple des ions cuivre pour le traitement de la Caulerpa Taxifolia qui sera contenu dans un volume liquide stable entourant la plante, la stabilité de ce volume est obtenue par sa densité qui est supérieure à celle du milieu ambiant. En effet un phénomène de couches limitées évite la dilution du liquide plus dense dans le cas ou ce dernier est déposé au fond du milieu aquatique. Cette augmentation de densité est obtenue par une dilution du sel de mer dans le liquide entourant la plante à traiter, avec éventuellement une baisse de la température. Le produit de traitement est contenu dans un liquide beaucoup plus dense que celui du milieu par exemple de l'eau de mer saturée en sel et à température égale ou inférieure à celle du milieu pour créer un volume de traitement facilement contrôlable. Des dispositifs d'applications qui permettent de créer cette couche de produit de densité supérieure à celle du milieu aquatique qui reste au contact de la plante avec une concentration suffisante en produit de traitement et pendant le temps nécessaire au traitement de la plante. Une façon de procéder consiste à fabriquer des pastilles de sel de mer comprenant les produits de traitement. Ces pastilles une fois disposées autour de la plante vont créer pendant leur dissolution un volume d'eau chargé en sel qui sera plus dense que l'eau environnante et qui maintiendra autour de la plante une concentration des produits de traitement pendant un temps supérieur au temps de dissolution des pastilles. Ce procédé peut être utilisé par exemple pour les petites taches isolées. Pour augmenter l'efficacité du traitement un adjuvant peut être utilisé pour mieux pénétrer les feuilles par exemple un produit mouillant comme I'AGRAL . Pour mieux contrôler le traitement et notamment l'uniformité de la diffusion, un traceur est incorporé au produit de traitement qui permet la visualisation de toutes les phases et aussi d'augmenter la sécurité et la précision de l'appareil. La dilution reste assujettie au mouvement du liquide environnant, aussi il est peut être utile de se protéger de ces mouvements d'eau par une jupe un tapis ou un barrage immergé. Un premier dispositif d'application est une machine de traitement du fond d'un milieu aquatique par injection dans un volume adapté correspondant à la surface à traiter. L'injection est uniformément répartie dans le volume de traitement, ce qui permet d'avoir une concentration uniforme du produit de traitement. Ce volume doit rester étanche pendant tout le temps choisi où la plante doit être en contact avec la concentration nécessaire du produit. Pour permettre de diminuer la dose de produit de traitement sans changer la concentration , le volume de traitement est réduit par compression des algues à traiter au moyen de l'applicateur. Le produit à traiter est véhiculé par une eau de mer dont la densité est plus élevée que celle qui est au contact de l'algue, comme indiqué précédemment la densité est augmentée par une salinité supérieure de l'eau de mer. Pour la mise en oeuvre de ces procédés, I'invention concerne donc une machine de diffusion qui comprend deux parties principales. 1. Le bloc central qui permet la préparation des produits, les fonctions et les cycles programmés, il peut être placé soit sur l'applicateur, soit en surface, ou sur le bateau, et dans ces deux derniers cas, il est relié à l'applicateur par un système d'alimentation. 2. L'applicateur permet de délimiter le volume à traiter et de le réduire, de faire l'injection et d'assurer l'homogénéité du traitement dans tout le volume avec la concentration choisie et cela pendant le temps nécessaire à l'absorption du produit par la plante. Pour permettre de mieux préciser l'invention et les avantages qu'elle apporte, il est nécessaire de décrire les fonctions des différents appareils avec les cycles. En ce qui concerne le bloc central, nous examinerons dans un premier cas le fonctionnement de la machine en statique pour le traitement des taches isolées. Le premier type de bloc central est composé: d'un réservoir souple contenant le produit de traitement, le traceur et éventuellement le produits mouillant , d'un système de réservoir avec un labyrinthe pour stocker le produit nécessaire au cycle, d'une pompe doseuse qui injecte dans le réservoir labyrinthe le volume nécessaire au cycle, d'un réservoir avec labyrinthe où est placé la charge de sel, . d'une pompe de circulation qui permet de véhiculer l'eau de mer au travers le sel pour la faire sortir par les buses de l'applicateur au travers ou pas du réservoir contenant la dose de traitement, d'un filtre placé juste avant l'alimentation de l'applicateur pour ne pas boucher les injecteurs de l'applicateur, d'une batterie étanche à l'eau de mer avec son système de commande et de recharge pour permettre d'actionner la pompe de circulation, de différentes vannes permettant d'effectuer les différents cycles souhaités. Pour permettre de mieux comprendre le fonctionnement de la machine, la description détaillée avec les figures est données uniquement à titre d'exemple pour expliquer les principes décrits précédemment. La figure n01 est une vue schématique du bloc de la machine de diffusion statique pour les traitements des taches isolées. L'applicateur de cette machine comprend un circuit d'alimentation qui couvre toute la surface à traiter et qui permet l'alimentation des différentes buses dont leur emplacement et leur débit rend la dilution uniforme du produit de traitement dans tout le volume. Au dessus de ce circuit qui est au contact de l'algue une jupe souple de préférence translucide et lestée sur ses bords recouvre le circuit et délimite ainsi le volume de traitement. Cet applicateur peut être munis de roulettes pour faciliter les déplacements. La figure n"2 est une vue schématique de l'applicateur pour cette machine statique. Le deuxième dispositif d'application est un dispositif utilisant une jupe souple comme indiqué sur la figure n"4 qui comprend un système de tuyauterie également souple pour épouser les formes accidentelles du milieu aquatique avec une injection du produit de traitement depuis le bloc de commande placé en surface. Ce dispositif est à utiliser de préférence sur les zones rocheuses. Le trosiième dispositif d'application Figure n"3 permet le traitement pendant le déplacement et correspond à de grandes zones à traiter. Le bloc de commande peut être identique à celui de la figure n 1, ou pour augmenter son débit être remplacé par le bloc décrit ci-après Ce deuxième type de bloc central indiqué sur la figure n"5 est composé de deux réservoirs identiques de grande capacité, adaptés à la surface à traiter, ils peuvent aller de quelques dizaines de litres au m3, d'une tour à sel, d'une pompe de circulation et d'une pompe d'injection de traitement. En première phase, I'eau de mer est aspirée dans les couches les plus basses pour avoir de l'eau de mer la plus froide possible, elle passe par la tour remplie de sel et arrive ainsi dans le premier réservoir. Une fois, le volume souhaité obtenu le produit de traitement avec le traceur correspondant à la surface à traiter est vidé dans ce premier réservoir et la pompe de circulation fait passer en circuit fermé le contenu du premier réservoir sur la tour à sel jusqu'à la saturation désirée en sel, ce qui permet d'ajuster la densité du mélange. Une fois cette deuxième opération terminée, le produit est prêt à l'emploi et la pompe d'injection permet de servir l'applicateur choisi. Pendant ce temps on procède de la même manière avec la pompe de circulation pour le deuxième réservoir, à savoir aspiration de l'eau de mer à travers la tour à sel puis fonctionnement en circuit fermé sur la tour à sel avec les produits de traitement pour obtenir la préparation souhaitée dans le deuxième réservoir. Ce bloc de commande permet de traiter des surfaces plus importantes que le précédent avec une bonne précision sur les dosages et la densité du produit. Pour ces machines qui traitent pendant le déplacement, le déclenchement de la diffusion du produit se fera soit à espaces réguliers sur le fond de mer, par exemple tous les 50 cm, soit de manière continu. Le bloc de commande est placé sur le bateau. Pour permettre de déclencher régulièrement la diffusion du produit, il est nécessaire de baliser la zone à traiter par un cordon avec des repères visuels ou éventuellement magnétiques pour un traitement automatisé. A chaque passage de la machine sur un repère, une opération de diffusion de produit s'opère avec le volume de traitement correspondant à la surface entre deux repères. Le temps souhaité de contact entre la plante et le produit est déterminé par la longueur de la jupe divisée par la vitesse moyenne d'avancement de l'applicateur. La jupe est lestée à ses bords pour l'étanchéité et d'une manière moins importante sur sa surface pour maintenir la concentration du produit pendant le temps de traitement par pression sur les algues. Pour le fonctionnement en continu, le débit de la pompe de traitement est fonction de la vitesse de déplacement de l'appareil. La figure n"3 est une vue schématique de l'applicateur de traitement en continu. Le quatrième dispositif de mise en oeuvre Figure n" 6 est utilisé pour des taches importantes non uniforme ce qui est souvent le cas. Dans ce cas on délimite la zone à traiter par un rideau immergé constitué d'une bande de plastique d'environ 50 cm de haut lesté à sa base et muni de flotteur à sa partie haute, ce qui constitue une barrière au niveau du fond de mer, et qui suit exactement le contour de la surface à traiter. Une fois, cette préparation faite il suffit de poser sur le sédiment à l'intérieur du périmètre de traitement le produit par un système de buses. Le volume distribué est mesuré par un compteur pour connaître le dosage par m2. En effet, le produit mélangé au préalable avec l'eau de mer saturée en sel reste plaqué et au fond de la mer et traite entièrement la plante. Les différentes phases de fonctionnement pour le bloc de commande de la figure 1 sont: Positionner l'applicateur sur la zone à traiter et vérifier que la jupe rende étanche le volume de traitement . Injecter avec la pompe doseuse le volume de produit souhaité dans le réservoir avec labyrinthe prévu à cet effet Actionner la pompe de balayage qui fait passer l'eau de mer sur le sel, le réservoir où est placé la dose de produit n'est pas concerné. Une fois le régime établi avec l'eau de mer saturée en sel, faire passer cette eau au travers du réservoir où est placé la dose de produit une fois que tout le produit a été diffusé dans le volume de traitement, laisser le système en place pendant le temps de traitement. A noter qu'aux travers des différentes expériences, et pour une garantie totale d'éradication, les valeurs de 20 gr de sulfate de cuivre pour im et d'un temps de 5 mn sont suffisantes. L'appareil doit être déplacé horizontalement avec le moins possible de brassage de l'eau pour permettre au produit de rester en place compte tenu de sa densité plus élevée que celle de l'eau de mer, pour cela il est nécessaire de maintenir soulevé les bords qui sont dans le sens du déplacement. Pour le bloc de commande fonctionnant avec deux réservoirs figure n"5, il suffit d'injecter dans le réservoir le volume de produit correspondant à la dose choisie d'ions cuivre au m2. En ce qui concerne l'appareil traitant pendant le déplacement pour les grandes zones à traiter, les différentes phases de fonctionnement sont les suivantes pour un premier type de fonctionnement . Ancrer le cordeau sur la ligne à traiter . Positionner la machine au début de la ligne à traiter avec le tapis déployé à l'arrière Prévoir un treuil ancré au devant du cordeau qui permettra de tracter en continu l'applicateur. A noter que le système d'alimentation et de contrôle doit être placé de préférence en surface ou sur le bateau accompagnateur du fait de la charge en sel. Le premier bloc de commande celui de la figure 1 est utilisable, mais la vitesse de traitement est plus grande avec le bloc de commande Figure n"5, comprenant les deux réservoirs. Pour ces deux possibilités une pompe doseuse en fonction de la vitesse de déplacement est nécessaire. Cela nécessite un asservissement entre la zone parcourue, le volume de produit à injecter et le temps de traitement déterminé. La traction de la machine est assurée soit par deux turbines fixées sur la rampe de diffusion soit par deux roues motrices et le tout est piloté depuis la surface ou par un plongeur. Ce type de machine permet de traiter de plus grandes surfaces et cela à toutes les profondeurs ; la présence éventuelle de plongeurs peut servir uniquement aux contrôles des phases. Un système automatisé permet de lire in situ dans le volume de traitement la teneur du produit (qui peut être du sulfate de cuivre) ou du traceur et réguler les débits pour contrôler la concentration des produits. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, on a représenté les moyens élémentaires d'un bloc central. Il comporte essentiellement le bloc (11) dans lequel va circuler l'eau de mer au travers du sel suivant le sens des flèches. A la sortie, une vanne (12) permet d'arrêter le débit et d'aspirer directement l'eau de mer par la vanne (13) au travers du tuyau (23) pour la phase d'amorçage de la pompe de circulation (14). Cette eau de mer chargée en sel peut être envoyée au filtre (15) puis à l'applicateur représenté à la figure 2, au travers de la vanne (16), la vanne (17) étant fermée. Lorsque le-régime de pression est établi, la vanne (17) s'ouvre et la vanne (16) se ferme pour faire passer l'eau chargée en sel par le réservoir (18) où est stocké la quantité de produit nécessaire au cycle, afin de le vider. Le produit de traitement est stocké dans un réservoir souple (19) contenu dans une enceinte (20), il est aspiré par la pompe doseuse (21) pour être envoyé au travers de la canalisation (22) au réservoir (18). Cette pompe doseuse (21) est cyclique. Un clapet anti - retour (24) est installé après la vanne (17) pour que le produit de traitement reste dans le réservoir (18) du fait du système labyrinthe. La pompe de balayage est aiimentée en tension par le câble (25) qui la relie au bloc de commande (26) électrique et par l'interrupteur (27). La borne (28) permet la recharge de la batterie de l'appareil hors de l'eau. Dans le bloc (26), une batterie sèche de 12 volts et d'une dizaine d'ampères / heure, est installée avec un disjoncteur de protection. Le raccordement entre le bloc central et l'applicateur se fait par la conduite (29). Sur la figure 2 sont représentés les moyens élémentaires du diffuseur pour le traitement ponctuel. Un cadre tubulaire (30) est relié au bloc central par la conduite (29), d'où arrive l'eau de mer chargée en sel et le produit de traitement. Ce cadre comporte vingt buses (31) percées de sept trous de petit diamètre pour permettre une bonne diffusion dans l'ensemble du volume de traitement, et quatre buses (32) percées d'un trou un peu plus important pour permettre au produit d'atteindre le milieu des quatre carrés du cadre tubulaire. Ce dernier est supporté par quatre roulettes (33) pour faciliter son déplacement qui est indiqué par le sens de la flèche. Le cadre tubulaire est coiffé par une jupe munie d'un passage agrafable (35) pour permettre de la monter facilement sur le cadre. Elle est maintenue sur ce cadre au moyen d'attaches et sur sa périphérie sont fixés des lests (36) pour permettre de constituer un volume étanche du fait que les bords de la jupe repoussent sur le fond de la mer. Cette jupe est translucide et souple pour permettre de voir la répartition du produit dans le volume à traiter, et de suivre correctement le fond de la mer pour obtenir l'étanchéité. Le système (46) permet de soulever le devant de la jupe lorsqu'une traction est exercée en vue d'un déplacement horizontal. D'autre part, à l'arrière de la jupe, un système (47) permet de la soulever pour éviter de créer des turbulences avec le produit de traitement. Sur la figure 3, sont représentés les moyens élémentaires du diffuseur pour le traitement en continu des grandes surfaces. La rampe de diffusion (37) est supportée par quatre roulettes (38), son alimentation (29) est raccordée au bloc central qui se trouve en surface ou sur le bateau. Elle est tractée par un treuil dont les deux câbles (39) viennent s'accrocher sur la rampe de diffusion en soulevant l'avant de la jupe. Les buses (40) sont placées régulièrement sur le dessous et à l'arrière de rampe, de manière à rendre homogène le produit sur la nouvelle tranche de traitement. Des lests (41) sont placés sur les côtés du tapis (42) pour pouvoir le plaquer et assurer l'étanchéité du volume de traitement. Ce tapis est translucide pour mieux visualiser le traitement. D'autres lests (43) permettent de plaquer la couverture sur les algues pour réduire le volume de traitement. Le cordeau (44) est muni de repères (45) espacés régulièrement d'une cinquantaine de centimes pour effectuer chaque tranche de traitement. Ces repères peuvent être magnétiques et avec un détecteur approprié, placé sur la rampe qui fournit un signal de position ; on peut rendre le système automatique. Sur la figure 4 sont représentés les moyens élémentaires du diffuseur pour le traitement des zones accidentées telles que des rochers. La jupe souple translucide est lestée à sa périphérie par des plombs (49) le produit est amené depuis le bloc de commande électrique pour la pompe de traitement. Le raccordement démontable (51) permet d'injecter le produit au travers de tuyauds souples (48) ce qui le distribue de manière homogène sur la surface à traiter. La première opération de traitement consiste à positionner la jupe, en suite on la raccorde à la cane (50), on injecte avec la commande électrique par la cane la quantité de produit souhaité, on déconnecte la cane et on laisse la jupe en place le temps de traitement. Sur la figure 5 sont représentés les moyens élémentaires du bloc de commande avec deux réservoirs permettant d'effectuer un débit continu du produit de traitement. En effet, après la phase d'initialisation de la préparation du premier réservoir en produit prêt à l'emploi et pendant le vidage de ce dernier le système prépare de deuxième réservoir. Le cycle de préparation est le suivant : aspiration de l'eau de mer en profondeur pour avoir la température la plus faible possible, au travers de la grille (51) et de la pompe de circulation (54). Les vannes (55) et (56) étant les seules ouvertes, l'eau de mer remplit le réservoir (53) au travers de la tour (52) remplie de sel. Une fois le niveau atteint dans ce réservoir la pompe est arrétée, la vanne (55) est fermée, la vanne (57) est ouverte. Les produits de traitement correspondants au dosage prévu sont vidés dans le réservoir (53) au travers du bouchon (58). La pompe (54) est remise en route et le circuit fermé constitué entre le réservoir (53) et la tour (52) va permettre au bout de quelques minutes d'atteindre la saturation en sel désirée pour le liquide contenu dans ce réservoir. A noter, que du sel peut être ajouté dans la tour à sel pendant cette phase, il suffit d'arréter la pompe (54) d'ouvrir la vanne (59), de refaire le plein de sel, de refermer la vanne (59) et de remettre en route la pompe (54). Cette opération se termine par l'arrêt de la pompe (54) et la fermeture des vannes (57) et (56). La phase de traitement peut alors commencer en ouvrant la vanne (60) et en commandant la pompe de traitement (61) depuis la cane de commande (50). Le compteur (65) permet de connaître le volume débité. Pendant que le traitement se poursuit, la préparation du réservoir (62) va se réaliser de la même manière que le (53), c'est à dire aspiration de l'eau de mer au travers de la tour à sel par la vanne (55) la pompe (54) et la vanne (63). Arrêt de la pompe (54) et fermeture de la vanne (55), versement du produit au travers du bouchon (64), ouverture de la vanne (66), et mise en route de la pompe (54) pour obtenir la densité du liquide souhaité. L'ensemble du bloc de commande jusqu'au compteur (65) est en surface, la liaison qui amène le produit à la cane (50) est composée d'un tuyau souple et d'un câble électrique pouvant mesurer plusieurs dizaines de mètres. Sur la figure 6 sont représentés les moyens éiémentaires de traitement pour des zones importantes. Un barrage immergé (67) constitué d'un rideau translucide lesté à sa base par des blocs (69) et maintenu verticalement par des flotteurs (70) permet de délimiter ia zone de traitement et de retenir les produits denses qui seront déposés par la cane (50). REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de la flore aquatique caractérisé en ce que l'on crée autour de la plante à traiter un volume liquide stable de densité supérieure à celle du milieu ambiant afin de confiner dans ce volume le produit de traitement pendant le temps nécessaire au traitement. 2. Procédé de traitement suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le produit de traitement est contenu dans un liquide beaucoup plus dense que celui du milieu par exemple de l'eau de mer saturée en sel et à température égale ou inférieure à celle du milieu pour créer un volume de traitement facilement contrôlable. 3. Procédé de traitement suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement de la plante est réalisé à l'aide de pastilles de sel de mer comprenant le produit de traitement par exemple des ions cuivre pour la Caulerpa Taxifolia qui disposées autour de la plante créeront pendant leur temps de dissolution la concentration en produit de traitement suffisante pour l'action prévue. 4. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un adjuvant du type mouillant et ou un traceur est ajouté au produit de traitement permettant d'augmenter son efficacité et de contrôler ou visualiser la dispension des produits de traitement. 5. Machine de diffusion par injection commandée d'un produit de traitement selon les revendications 1,2 ou 4 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins ' un applicateur composé d'un système de diffusion, par exemple un cadre tubulaire (30), une rampe (37) ou une cane (68) que cette diffusion est réalisée dans un volume de traitement correspondant à la surface à traiter délimitée par exemple par une jupe lestée (34), un tapis lesté (42) ou un barrage immergé (67), un bloc de commande permettant de doser de manière cyclique ou en continu les produits de traitement. 6. Machines selon la revendication 5 caractérisées en ce que le volume de traitement déterminé par la surface à traiter est réduit du fait du poids de la jupe (34) ou du tapis (42). 7. Machines selon les revendications 5 ou 6caractérisées en ce que les buses (31), (32), (40), (48), sont disposées de manière à ce que la diffusion soit homogène dans tout le volume de traitement. 8. Machines selon les revendications 5, 6 ou 7 caractérisées en ce que le bloc de commande peut être placé soit sur l'applicateur, soit à distance avec un système simple d'alimentation avec commande électrique de la pompe de traitement 9. Machines selon l'une quelconque des revendications de 5 à 8 caractérisées en ce que pour un système automatisé, une lecture in situ dans le volume de traitement de la teneur du produit ou du traceur permet la réguiation correspondante pour obtenir une sécurité totale du traitement, sans dépassement du dosage prévu. 10. Machines selon l'une quelconque des revendications de 5 à 9 caractérisées en ce qu'elle est équipée de moteurs électriques pour son déplacement soit par des roues motrices, soit par des turbines qui propulsent l'eau de mer au dessus du tapis sans perturber le traitement, les commandes peuvent être soit à distance sous l'eau, soit ramenées à la surface.