BE1026689B1 - Cuve rotomoulée pour le traitement des eaux usées et procédé de fabrication - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un cuve rotomoulé pour le traitement des eaux usées s’écoulant dans ledit cuve, lequel cuve comprend au moins un bio-compartiment (10) pour un traitement biologique des eaux usées. La cuve comprend une coque extérieure rotomoulée (1) et, à l'intérieur de ladite coque extérieure, au moins une pièce creuse rotomoulée (28, 44). La pièce creuse rotomoulée (28, 44) comprend des parties qui sont intégrées dans la coque extérieure (1) du cuve. La pièce creuse rotomoulée (28, 44) présente au moins une entrée (33, 46) et au moins une sortie (35, 48) pour les eaux usées s’écoulant à travers la cuve. La pièce rotomoulée (28, 44) forme ainsi un compartiment de transport (32, 45) pour le transport des eaux usées vers le haut ou vers le bas dans la cuve. Il n'est pas nécessaire de prévoir une tuyauterie séparée dans la cuve, qui est difficile à installer dans un cuve rotomoulé, pour assurer le transport vers le haut ou vers le bas des eaux usées, qui peuvent en particulier être nécessaires pour le moyen filtrant biologique (11).

Description

« Cuve rotomoulée pour le traitement des eaux usées et procédé de fabrication »
La présente invention concerne une cuve rotomoulée pour le traitement des eaux usées s’écoulant à travers ladite cuve, laquelle cuve comprend au moins un bio-compartiment pour un traitement biologique des eaux usées.
La cuve comprend une coque extérieure rotomoulée qui est formée par un matériau thermoplastique rotomoulé et, dans ladite coque extérieure, au moins une pièce creuse rotomoulée. La pièce creuse rotomoulée a des parties qui sont intégrées dans la coque extérieure de la cuve et qui sont surmoulées avec le matériau rotomoulé de la coque extérieure de sorte que la pièce creuse rotomoulée est fixée rigidement dans la cuve à la coque extérieure.
Des cuves rotomoulées pour le traitement des eaux usées sont déjà divulguées dans un certain nombre de publications de brevets.
Les documents FR 2 747 607 et US 2004/0011786 divulguent des cuves de fosses septiques qui sont rotomoulées. Pour éviter l'effondrement de la cuve sous l'effet de la pression qui peut être exercée sur celle-ci dans la terre, des canaux traversant la cuve sont produits au moyen de noyaux lors du procédé de rotomoulage. Ces canaux sont complètement isolés de l'intérieur de la cuve et ne sont pas utilisés pour le transport des eaux usées dans la fosse.
Le document FR 3 057 254 divulgue également une cuve rotomoulée. Pour soutenir la partie supérieure de la cuve, des poteaux tubulaires sont placés dans le moule avant le rotomoulage de la cuve. De cette façon, les poteaux tubulaires sont surmoulés avec le matériau
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- 2 thermoplastique de la coque et sont ainsi fixés à celle-ci. Les poteaux tubulaires s'étendent entièrement à travers la cuve et leurs extrémités supérieure et inférieure se terminent à l'extérieur de la cuve. L'intérieur des poteaux tubulaires est donc à nouveau complètement isolé de l'intérieur de la cuve et les poteaux tubulaires ne sont pas non plus utilisés pour recevoir le flux de l'eau dans la cuve.
Dans la pratique, il est souvent nécessaire de transporter les eaux usées dans une cuve de traitement des eaux usées d'un niveau supérieur à un niveau inférieur ou vice versa, en particulier pour créer un flux ascendant des eaux usées à travers le bio-compartiment. Un exemple d'une telle cuve est la cuve pour le traitement des eaux usées domestiques qui est vendu par Eloy Water sous la dénomination Oxyfix®. La cuve est en béton et comprend un premier compartiment, dans lequel les eaux usées sont décantées, un deuxième compartiment qui est aéré et qui comprend un moyen de support agencé pour supporter un biofilm et un troisième compartiment qui forme un clarificateur. Dans le deuxième compartiment, qui est un bio-compartiment, les eaux usées doivent s'écouler de manière ascendante, c'est-à-dire du bas vers le haut. On obtient ainsi un mélange optimal et un traitement biologique des eaux usées. Pour permettre aux eaux usées de s'écouler du premier compartiment jusqu'au deuxième, il faut installer des tuyaux qui conduisent les eaux usées d'un certain niveau sous le niveau d'eau dans le premier compartiment, à travers la paroi de séparation en béton jusqu'à la partie inférieur du deuxième compartiment. Dans une cuve en béton, une telle tuyauterie peut être boulonnée assez facilement sur les parois de la cuve, ce qui n'est pas le cas pour les cuves rotomoulées. Les cuves rotomoulées n'ont en effet qu'une épaisseur de paroi limitée de sorte qu'aucune vis ne peut être appliquée directement dans le matériau rotomoulé. Lorsque la tuyauterie est installée dans un cuve en béton, un inconvénient de la tuyauterie requise est cependant toujours le coût de
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- 3 celle-ci et les coûts de son installation. De plus, il y a toujours un risque que la tuyauterie soit endommagée, par exemple lors du nettoyage du cuve. De plus, à la transition entre le bio-compartiment et le clarificateur, des tuyaux doivent être prévus pour transporter les eaux usées depuis la partie supérieure du bio-compartiment vers une partie inférieure, de milieu du clarificateur. Les mêmes problèmes et inconvénients sont donc causés par la tuyauterie entre le bio-compartiment et le clarificateur.
Une cuve rotomoulée qui comprend une coque extérieure rotomoulée et une pièce creuse rotomoulée qui forme la paroi de transition entre le premier compartiment et le deuxième bio-compartiment est vendu par Eloy Water sous la dénomination X-Perco® QT. La plupart des autres cuves X-Perco® sont en béton, mais le X-Perco® QT est une cuve rotomoulée qui comprend une paroi de séparation creuse rotomoulée qui est partiellement surmoulée avec le matériau rotomoulé de la coque extérieure. La cuve X-Perco® QT comprend un premier compartiment dans lequel les eaux usées sont décantées et un deuxième compartiment qui comprend un moyen filtrant situé au-dessus du niveau des eaux usées et qui forme un lit bactérien à travers lequel les eaux usées coulent vers le bas. Les deux compartiments sont séparés l'un de l'autre par la paroi de séparation rotomoulée creuse rotomoulée. Dans une telle disposition, seul un petit morceau de tuyau est installé à travers la paroi de séparation thermoplastique puisque les eaux usées du premier compartiment doivent être amenées non pas à la partie inférieure, mais à la partie supérieure du bio-compartiment. Il peut ainsi être fixé assez facilement à la paroi de séparation elle-même, par exemple en le serrant dans une ouverture horizontale qui s'étend entièrement à travers la double paroi formée par la pièce creuse rotomoulée.
Un objet de la présente invention est de fournir une nouvelle cuve de traitement des eaux usées rotomoulée dans lequel un canal pour
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- 4 transporter les eaux usées d'un niveau inférieur à un niveau supérieur ou vice versa peut facilement être fourni, en particulier sans avoir à y installer des tuyaux qui doivent être fixés sur la coque rotomoulée relativement mince de la cuve ou sur la paroi de séparation rotomoulée relativement mince.
A cette fin, la cuve selon la présente invention est caractérisée en ce que ladite pièce creuse rotomoulée a au moins une entrée et au moins une sortie pour les eaux usées s'écoulant à travers la cuve, ladite sortie étant située à un niveau inférieur ou supérieur à ladite entrée dans la cuve et ladite pièce creuse rotomoulée formant un compartiment de transport pour transporter les eaux usées vers le haut ou vers le bas dans la cuve entre lesdits niveau inférieur et supérieur.
La pièce creuse rotomoulée, qui forme un compartiment de transport, n'a pas besoin d'être installée dans la cuve puisqu'elle est automatiquement fixée rigidement à la coque extérieure de la cuve en étant placée comme insert dans le moule utilisé pour rotomouler la coque extérieure. Etant donné que la pièce creuse rotomoulée est rotomoulée, elle est tout d'abord complètement fermée de sorte qu'aucune eau ne peut s'écouler à l'intérieur ou à l'extérieur de la pièce creuse rotomoulée. Afin d'obtenir le canal de transport nécessaire pour les eaux usées dans la cuve, les ouvertures d'entrée et de sortie ne doivent être appliquées qu'aux endroits requis dans la pièce creuse rotomoulée. L'utilisation d'une pièce creuse rotomoulée complètement fermée comme insert pendant le procédé de rotomoulage a en outre l'avantage que le matériau thermoplastique utilisé pour la fabrication de la coque extérieure de la cuve ne peut pas pénétrer dans la pièce creuse rotomoulée et que la cuve est également étanche, même si la pièce creuse rotomoulée est intégrée dans la coque extérieure de la cuve.
Dans une forme de réalisation de la cuve selon la présente invention, ladite au moins une pièce creuse rotomoulée forme une paroi
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- 5 de séparation divisant la cuve en au moins deux compartiments, lesquels compartiments comprennent ledit au moins un bio-compartiment et au moins un compartiment supplémentaire.
Dans cette forme de réalisation, la pièce creuse rotomoulée a deux fonctions, à savoir la fonction de paroi de séparation et la fonction de canal de transport. Un gain de place important peut ainsi être réalisé. D'autre part, il n'est pas nécessaire de prévoir des matériaux ou des coûts supplémentaires pour prévoir le canal pour transporter les eaux usées dans la cuve, en particulier pour transporter des eaux usées d'un niveau supérieur dans le compartiment amont à un niveau inférieur dans le bio-compartiment.
Dans une forme réalisation de la cuve selon l'invention, ledit biocompartiment comprend un moyen de support agencé pour être recouvert d'un biofilm, lequel moyen de support est agencé de préférence pour être submergé dans lesdites eaux usées et lequel bio-compartiment est de préférence aéré.
Dans un tel cas de figure, il est avantageux de créer un flux ascendant des eaux usées à travers le bio-compartiment.
Ce n'est pas le cas, par exemple, de la cuve rotomoulée de traitement des eaux usées vendu par Phyto-Plus Environnement sous la dénomination Stepurbio® qui comprend également trois compartiments, à savoir un compartiment de décantation, un bio-compartiment et un compartiment de clarification. Bien que les eaux usées soient évacuées du bio-compartiment par la partie supérieure de celui-ci, les eaux usées ne sont pas introduites dans le bio-compartiment par la partie inférieure mais en revanche par la partie supérieure de celui-ci, c'est-à-dire au niveau auquel elles en sont également évacuées. Même dans le compartiment de clarification, les eaux usées ne sont pas introduite par la partie du milieu, mais par la partie supérieure. En comparaison, dans la présente invention, le flux ascendant garantit que la majeure partie des
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- 6 eaux usées passe par le bio-compartiment, ce qui permet un meilleur traitement des eaux usées.
En même temps, le bio-compartiment est de préférence aéré à partir de la partie inférieure, de sorte que le gaz contenant de l'oxygène s'écoule également vers le haut à travers le moyen de support avec le biofilm.
Dans une forme de réalisation particulière de la cuve selon l'invention, ledit au moins un compartiment supplémentaire comprend un compartiment amont qui est situé en amont dudit bio-compartiment et qui est en particulier agencé pour décanter les eaux usées. De préférence, ladite ouverture de sortie de la pièce creuse rotomoulée qui forme la paroi de séparation entre le bio-compartiment et ledit compartiment amont est située à un niveau inférieur à ladite ouverture d'entrée de sorte que les eaux usées pénètrent dans le bio-compartiment dans une partie inférieure de celui-ci pour créer le flux ascendant préféré des eaux usées dans le bio-compartiment.
Dans une forme de réalisation particulière de la cuve selon l'invention, ledit au moins un compartiment supplémentaire comprend un compartiment aval qui est situé en aval dudit bio-compartiment et qui est en particulier agencé pour clarifier les eaux usées. De préférence, ladite ouverture d'entrée de la pièce creuse rotomoulée qui forme la paroi de séparation entre le bio-compartiment et ledit compartiment aval est située à un niveau supérieur à ladite ouverture d'entrée de sorte que les eaux usées sont évacuées du bio-compartiment dans une partie supérieure de celui-ci pour créer le flux ascendant préféré des eaux usées dans le biocompartiment.
Dans une forme de réalisation de la cuve selon la présente invention, la pièce creuse rotomoulée a un premier renflement faisant saillie dans ledit compartiment supplémentaire, lequel premier renflement a une partie inférieure dans laquelle l'ouverture d'entrée de la pièce
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- 7 creuse rotomoulée est réalisée, laquelle ouverture d'entrée est de préférence dirigée vers le bas.
Dans cette forme de réalisation, l'ouverture d'entrée de la pièce creuse rotomoulée peut être située à une certaine distance sous la surface de l'eau. De cette façon, les eaux usées qui arrivent dans l'ouverture d'entrée sont décantées puisque la matière solide flotte sur les eaux usée dans le premier compartiment ou se dépose sur la partie inférieure de celui-ci. Lorsque l'ouverture d'entrée est dirigée vers le bas, aucun matériau flottant qui commence à couler n'arrivera dans l'ouverture d'entrée. De cette façon, il est possible d'éviter l'obstruction du canal formé par la paroi de séparation creuse rotomoulée.
Dans une réalisation de la cuve selon la présente invention, la pièce creuse rotomoulée, formant ladite paroi de séparation, a un deuxième renflement faisant saillie en particulier dans ledit biocompartiment, lequel renflement présente une partie supérieure dans laquelle est réalisée une ouverture de nettoyage qui est dirigée de préférence vers le haut et qui est agencée pour permettre de nettoyer l'intérieur de la pièce creuse rotomoulée.
L'ouverture de nettoyage permet un nettoyage rapide et facile de l'intérieur de la paroi de séparation creuse.
Dans une forme de réalisation de la cuve selon la présente invention, le compartiment de transport formé par ladite pièce creuse rotomoulée est agencé pour recevoir une pompe de puisard pour pomper les eaux usées hors dudit bio-compartiment, la pièce creuse rotomoulée ayant une partie supérieure dans laquelle une ouverture d'accès est réalisée permettant d'introduire la pompe de puisard dans la pièce creuse rotomoulée.
Dans cette forme de réalisation, les eaux usées peuvent être retirées de la partie inférieure du bio-compartiment. De cette façon, un flux descendant d'eau peut y être créé.
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- 8 De préférence, la pièce creuse moulée est agencée dans ledit biocompartiment.
De cette façon, la pièce creuse moulée peut être rendue tubulaire pour n'occuper qu'un minimum d'espace dans la cuve.
De préférence, ledit bio-compartiment comprend un moyen filtrant, lequel moyen filtrant est au moins partiellement situé au-dessus du niveau des eaux usées dans le bio-compartiment.
Grace à la pompe de puisard le niveau d'eau peut être maintenu suffisamment bas. Un traitement biologique efficace peut être réalisé avec le moyen filtrant, nonobstant le flux descendant des eaux usées, lorsque le moyen filtrant n'est pas submergé mais forme plutôt un lit bactérien.
De préférence, à une extrémité, ladite pièce creuse rotomoulée, qui est agencée pour recevoir une pompe de puisard, est surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie supérieure de ladite coque extérieure tandis qu'à l'extrémité opposée, la pièce creuse rotomoulée est surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie inférieure de ladite coque extérieure.
La pièce creuse rotomoulée forme ainsi un compartiment de transport qui s'étend entièrement à travers la cuve, c'est-à-dire de la partie inférieure à la partie supérieure de celui-ci. Les eaux usées peuvent ainsi être pompées vers le haut depuis la partie inférieure de la cuve tandis que la pompe de puisard peut être introduite dans la cuve par la partie supérieure de celui-ci.
Dans une forme de réalisation de la cuve selon la présente invention, ladite coque extérieure et ladite pièce creuse rotomoulée sont réalisées en polyéthylène ou en polypropylène.
Le polyéthylène et le polypropylène sont adaptés pour être rotomoulés.
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- 9 La coque extérieure est de préférence en polyéthylène, car le polyéthylène est moins cher que le polypropylène. La pièce creuse rotomoulée peut être faite en polyéthylène ou en polypropylène. Un avantage du polyéthylène est qu'il peut adhérer plus fortement au polyéthylène de la coque extérieure que le polypropylène. Le polypropylène, par contre, peut être avantageux en ce sens qu'il fond moins rapidement que le polyéthylène, de sorte que la pièce creuse rotomoulée peut être plus résistante à la température élevée du moule utilisé pour le rotomoulage de la coque extérieure, surtout lorsque la pièce rotomoulée est relativement lourde, de sorte que le moule chauffé exerce une force relativement grande sur le bord inférieur de la pièce rotomoulée. En effet, il est important que les pièces creuses rotomoulées, qui sont positionnées comme inserts dans ce moule, ne s'y abîment pas et restent en particulier étanches à l'eau.
Dans une forme de réalisation de la cuve selon la présente invention, le matériau rotomoulé de ladite coque est incurvé vers l'extérieur contre au moins l'une desdites parties surmoulées de la pièce creuse rotomoulée, en particulier de sorte que, dans une section transversale perpendiculaire à la coque extérieure, la distance sur laquelle la coque extérieure adhère au bord de la pièce creuse rotomoulée est supérieure, en particulier au moins 50% supérieure, que l'épaisseur de la coque située à côté de ladite partie surmoulée.
Grâce à la plus grande surface de contact entre le matériau de la coque extérieure et le matériau de la pièce creuse rotomoulée, il est possible d'obtenir une meilleure adhérence.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une cuve selon l'invention, lequel procédé comprend les étapes consistant à :
- appliquer un matériau thermoplastique dans un moule et positionner ladite pièce creuse rotomoulée en tant qu'insert dans ledit moule ;
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- bouger le moule selon un procédé de rotomoulage par rotation du moule en particulier autour de deux axes de rotation sensiblement perpendiculaires ;
- chauffer le moule pour faire fondre le matériau thermoplastique qu'il contient ;
- former la coque de ladite cuve par passes successives dudit matériau thermoplastique sur les surfaces internes du moule et souder lesdites parties de ladite pièce creuse rotomoulée au moyen du matériau thermoplastique fondu sur la coque externe de la cuve ;
- refroidir le moule ; et
- démouler la cuve produite.
Dans une forme de réalisation du procédé selon l'invention, la pièce creuse rotomoulée est positionnée dans au moins un renfoncement de la surface dudit moule, le renfoncement formant un espace à côté de la pièce rotomoulée qui y est positionnée.
De cette façon, le matériau thermoplastique utilisé pour produire la coque extérieure peut pénétrer dans l'espace à côté de la pièce creuse rotomoulée pour produire ladite partie incurvée vers l'extérieur de la peau qui adhère à la pièce creuse rotomoulée.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante de certaines formes de réalisations particulières de la cuve et du procédé selon la présente invention. Cette description est donnée avec référence aux dessins joints en annexe où :
La figure 1 est une coupe longitudinale schématique à travers une première forme de réalisation d'une cuve rotomoulée conformément à la présente invention ;
La figure 2 montre, à plus grande échelle, un détail de la figure 1, plus particulièrement le lien entre la paroi de séparation creuse rotomoulée et la partie inférieure de la cuve et, également à plus grande
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- 11 échelle, la partie de la surface du rotomoule contre laquelle cette partie de la coque de la cuve a été rotomoulée ;
La figure 3 est une vue schématique en coupe tridimensionnelle de la paroi de séparation creuse rotomoulée de la cuve illustrée à la figure 1 ; et
La figure 4 est une coupe longitudinale schématique à travers une deuxième forme de réalisation de la cuve rotomoulée selon l'invention.
La cuve illustrée à la figure 1 comprend une coque extérieure rotomoulée 1 qui forme un cuve fermée. Les parois de la coque extérieure 1 forment des nervures verticales 2 pour augmenter la rigidité de la cuve. A l'extrémité gauche de la cuve, au niveau d'une partie supérieure, une entrée 3 est prévue pour les eaux usées, en particulier pour les eaux usées domestiques, tandis que l'extrémité droite de la cuve est munie, également au niveau d'une partie supérieure, d'une sortie 4 pour les eaux usées qui ont été traitées dans la cuve. Sur la partie supérieure de la cuve, la coque extérieure est munie de deux ouvertures d'accès 5, 6 qui sont fermées chacune par un couvercle amovible 7, 8.
La cuve comprend trois compartiments. Dans le premier compartiment 9, un prétraitement des eaux usées est effectué. Les eaux usées sont en particulier décantées. Les solides les plus lourds des eaux usées sont autorisés à se déposer sur la partie inférieure du premier compartiment pour former un dépôt de prétraitement, tandis que les solides les plus légers flottent sur les eaux usées.
Dans le deuxième compartiment 10, c'est-à-dire le biocompartiment 10, les eaux usées décantées sont soumises à un traitement biologique. Ce compartiment 10 comprend un moyen de support 11 qui est destiné à fournir des surfaces fixes dans le biocompartiment 10, qui ont une grande surface de sorte qu'une grande quantité de biofilm peut être formée sur ce moyen de support 11. Le moyen de support 11 peut comprendre des blocs comprenant des trous
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- 12 verticaux, de brosses suspendues verticalement, de tubes verticaux, de morceaux de tubes empilés au hasard les uns sur les autres ou de billes en plastique formées par de petits tubes, comme illustré schématiquement à la figure 1. Le moyen de support 11 peut donc également être formé par une structure fixe dans le bio-compartiment 10. Lorsque le moyen 11 est un moyen lâche 11, une grille 12 est de préférence prévue dans une partie inférieure du bio-compartiment 10 qui porte le moyen de support 11.
Sous cette grille 12, ou plus généralement sous le moyen de support 11, un dispositif d'aération 13 est de préférence prévu. Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 1, ce dispositif d'aération 13 comprend deux têtes d'aération plates 14 prévues qui sont reliées à un conduit d'alimentation en air 15 et qui présentent des ouvertures par lesquelles l'air fourni est libéré dans les eaux usées. Cet air, ou autre gaz oxygéné, s'élève à travers le moyen de support 11 dans le biocompartiment 10 de sorte que le biofilm formé sur le moyen de support 11 est un biofilm aérobie. L'air qui s'élève à travers le bio-compartiment 10 empêche également l'encrassement du moyen de support 11.
Le troisième compartiment 16 est un compartiment de clarification. Les eaux usées traitées biologiquement pénètrent dans ce compartiment de clarification 16 à environ 2/3 de la hauteur de celui-ci. La partie inférieure du compartiment de clarification 16 est en forme d'entonnoir de sorte que les solides qui se déposent dans le compartiment de clarification 16 arrivent au point le plus bas de celui-ci. A ce point, un dispositif de soulèvement à air 17, qui comprend un tuyau vertical 18 dans lequel un flux d'eau ascendant est créé en fournissant de l'air dans sa partie inférieure, enlève les solides et les transporte vers le premier compartiment 9. Au niveau d'une partie supérieure du compartiment de clarification 16, les eaux usées clarifiées sortent de la cuve par la sortie
4.
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- 13 Le flux des eaux usées dans la cuve est indiqué schématiquement à l'aide des flèches successives 19 à 26.
L'eau est sensiblement au même niveau dans tous les compartiments 9, 10, 16. Les eaux usées sont introduites par l'entrée 3 dans le premier compartiment 9 à un niveau légèrement inférieur au niveau de l'eau afin que les eaux usées pénètrent sous les solides flottants et ne les perturbent pas. Les eaux usées s'écoulent ensuite généralement horizontalement vers la sortie du premier compartiment 9. Dans le deuxième compartiment 10, les eaux usées doivent s'écouler vers le haut à travers le moyen de support 11 afin que l'eau sortant du premier compartiment 9 soit transportée vers le bas.
Dans la cuve illustrée sur la figure 1, le transport vers le bas des eaux usées entre le premier 9 et le deuxième compartiment 10 n'est pas réalisé au moyen de tuyaux qui doivent être installés dans la cuve, mais au moyen du canal de transport qui est formé par la paroi de séparation 28 qui sépare le premier compartiment 9 du deuxième 10.
La paroi de séparation 28 est formée par une pièce creuse rotomoulée 28 qui présente des parties qui sont intégrées dans la paroi extérieure 1 de la cuve et qui sont surmoulées avec le matériau rotomoulé de la paroi extérieure 1 de sorte que la pièce creuse rotomoulée 28 est fixée de manière rigide dans la cuve à sa paroi extérieure 1. Sous le niveau de l'eau, c'est-à-dire le long de la partie inférieure et des deux parois latérales de la coque extérieure 1, la pièce creuse rotomoulée 28 est de préférence fixée à la coque extérieure 1 de la manière illustrée plus en détail sur la figure 2. La figure 2 illustre une partie du rotomoulage 29 dans laquelle la pièce creuse rotomoulée 28 est d'abord positionnée, en tant qu'insert, avant de fermer le moule et de rotomouler la coque extérieure 1 de la cuve. La pièce creuse rotomoulée 28 est plus particulièrement positionnée dans un renfoncement 30, formé par une rainure, dans la surface de moule de sorte qu'il reste un espace
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- 14 dans le renfoncement 30 situé à côté de la pièce creuse rotomoulée 28. Pendant le procédé de rotomoulage, le matériau thermoplastique utilisé pour produire la coque extérieure 1 fond et s'écoule dans cet espace pour produire une partie 31 de la coque extérieure 1 qui est incurvée vers l'extérieur contre la partie surmoulée de la pièce creuse 28. Ainsi, dans une section transversale perpendiculaire à la coque extérieure 1, en particulier dans la section transversale illustrée à la figure 2, la distance d sur laquelle la coque extérieure 1 adhère à la partie surmoulée de la pièce creuse 28 est plus grande, et est en particulier supérieure d'au moins 50% à l'épaisseur t de la coque extérieure 1 à côté ladite partie surmoulée. De cette façon, une forte adhérence est obtenue entre la pièce creuse 28 et la coque extérieure 1 assurant la résistance mécanique requise et l'étanchéité requise de la cuve.
Au niveau de la partie supérieur de la pièce creuse rotomoulée 28, le bord de cette pièce 28 est situé à une distance de la surface de moule et également de la surface intérieure de la coque extérieure 1 de la cuve. Cet espace peut être comblé au moyen d'une bande appliquée entre la pièce rotomoulée 28 et la surface de moule de telle sorte que la pièce rotomoulée 28 soit également reliée au niveau de la partie supérieure à la coque extérieure 1. Un raccordement n'est cependant pas indispensable et n'est pas illustré sur la figure 1, car ce raccordement est situé au-dessus du niveau des eaux usées dans la cuve.
La pièce creuse rotomoulée 28 forme un compartiment de transport 32 qui sert à transporter les eaux usées du premier compartiment 9 au deuxième compartiment 10. Cela est réalisé en faisant une ouverture d'entrée 33 dans la paroi latérale 34 de la pièce creuse rotomoulée 28 qui est dirigée vers le premier compartiment 9 et une ouverture de sortie 35 dans la paroi latérale 36 de la pièce creuse rotomoulée 28 qui est dirigée vers le deuxième compartiment 10. L'ouverture d'entrée 33 forme ainsi la sortie du premier compartiment 9
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- 15 tandis que l'ouverture de sortie 35 forme l'entrée du deuxième compartiment 10. L'ouverture de sortie 35 est prévue à un niveau inférieur à l'ouverture d'entrée 33 de sorte que les eaux usées s'écoulent vers le bas dans le compartiment de transport 32 formé par la première paroi de séparation creuse 28.
L'ouverture d'entrée 33 est dirigée de préférence vers le bas de sorte qu'aucun solide ne puisse se déposer à travers l'ouverture d'entrée 33 dans le compartiment de transport 32 formé par la paroi de séparation creuse 28. Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 3, ceci est réalisé en dotant la paroi latérale 34 de la paroi de séparation 28 d'un premier renflement 37 qui fait saillie dans le premier compartiment 9 et qui a une partie inférieure 38 où l'ouverture d'entrée 33 est faite.
L'autre paroi latérale 36 de la paroi de séparation creuse 28 est également pourvue de préférence d'un renflement 39 qui fait saillie dans le deuxième compartiment 10. Ce deuxième renflement 39 comporte une partie supérieure 40 dans laquelle est pratiquée une ouverture de nettoyage 41 qui est orientée vers le haut et qui est agencée pour nettoyer l'intérieur de la paroi de séparation creuse 28. L'ouverture de nettoyage 41 est en effet accessible par l'ouverture d'accès 6 située audessus du deuxième compartiment 10.
Sous le premier renflement 37, la paroi latérale 34 de la paroi de séparation creuse 28 forme une marche 42 faisant saillie dans le premier compartiment 9. Une personne entrant dans le premier compartiment 9 peut utiliser cette marche pour entrer et sortir du premier compartiment 9.
La paroi de séparation entre le deuxième compartiment 10 et le troisième compartiment 16 est d'abord formée d'une échancrure 43 au niveau d'une partie inférieur de la coque extérieure 1, laquelle échancrure 43 s'étend à environ la moitié de la hauteur de la cuve. La séparation entre ces deux compartiments 10 et 16 est également formée par une pièce creuse rotomoulée 44 formant une deuxième paroi de
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- 16 séparation creuse 44. Au niveau de la partie inférieur et sur les bords latéraux, cette deuxième paroi de séparation creuse 44 est, de la même manière que la première paroi de séparation creuse 28, intégrée dans la paroi extérieure 1 de la cuve.
La deuxième paroi de séparation creuse 44 forme également un deuxième compartiment de transport 45 et est pourvue à cette fin d'une ouverture d'entrée 46 dans sa paroi latérale 47 dirigée vers le deuxième compartiment 10 et d'une ouverture de sortie 48 prévue dans sa paroi latérale 49 dirigée vers le troisième compartiment 16. Cette ouverture de sortie 48 est prévue dans la partie inférieure d'un renflement 50 et est dirigée vers le bas de sorte que les solides qui se déposent dans le troisième compartiment 16 ne tombent pas dans le deuxième compartiment de transport 45.
La coque extérieure 1 est de préférence en polyéthylène. Ce matériau est adapté pour fournir la résistance requise et est moins cher que le polypropylène. Les pièces creuses rotomoulées 28 et 44 peuvent également être en polyéthylène. Comme elles sont plus petites, elles peuvent aussi être fabriquées en polypropylène. Cela présente l'avantage qu'il n'y a aucun risque que les pièces creuses rotomoulées 28 et 44 soient endommagées par la température relativement élevée du rotomoulage car le polypropylène a un point de fusion plus élevé que le polyéthylène. Le polyéthylène peut également être adhéré à l'état fondu sur le polypropylène afin d'obtenir l'adhérence requise.
Dans la première forme de réalisation décrite ci-dessus, le moyen de support 11 du bio-compartiment 10 est entièrement submergé dans les eaux usées et l'oxygène nécessaire au bon fonctionnement du biofilm aérobie est fourni par aération du bio-compartiment.
Dans la deuxième forme de réalisation, illustré schématiquement à la figure 4, le bio-compartiment 10 comprend un moyen filtrant 51 qui n'est pas submergé mais qui se trouve de préférence entièrement mais
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- 17 au moins partiellement au-dessus du niveau des eaux usées du biocompartiment 10. Dans une telle installation de filtration, les eaux usées doivent être amenées au niveau de la partie supérieure du moyen filtrant 51 afin qu'elles puissent s'écouler vers le bas à travers le moyen filtrant 51. Comme le moyen filtrant 51 n'est pas submergé dans l'eau, une meilleure aération du filtre peut être obtenue, ce qui peut conduire à une meilleure performance du filtre. Le bio-compartiment est également de préférence aéré ou au moins ventilé (par un flux d'air naturel ou forcé) pour fournir l'oxygène nécessaire aux bactéries aérobies sur le moyen filtrant 51.
La cuve illustrée à la figure 4 comprend la paroi extérieure 1 qui est divisée par une paroi de séparation creuse rotomoulée 52 en deux compartiments 9 et 10. Le premier compartiment 9 est à nouveau un compartiment de décantation tandis que le deuxième compartiment 10 est le bio-compartiment. Dans cette forme de réalisation, la paroi de séparation creuse rotomoulée 52 n'est pas utilisée comme compartiment de transport car les eaux usées ne doivent pas être acheminées vers une partie inférieure du bio-compartiment, mais vers la partie supérieure de celui-ci. Le tuyau 53 qui traverse la paroi de séparation creuse 52 guide les eaux usées du premier compartiment vers un récipient 54 qui est relié à quatre bras 55 disposés de manière à répartir uniformément les eaux usées sur la surface supérieure du moyen filtrant 51.
Dans un mode de réalisation alternative, qui n'est pas illustré dans les dessins, le premier compartiment 52 pourrait être formé par une première cuve tandis que le bio-compartiment 10 pourrait être formé par une deuxième cuve. Le tuyau 53 doit alors simplement être prévu entre les deux cuves.
Dans le bio-compartiment 10, un compartiment de transport 56 est prévu au moyen d'une pièce tubulaire creuse rotomoulée 57. Cette pièce tubulaire creuse rotomoulée 57 est intégrée au niveau de sa partie
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- 18 supérieure et au niveau de sa partie inférieure de la même manière que les parois de séparation creuses 28, 44 et 52 dans la coque extérieure 1 de la cuve. La pièce tubulaire rotomoulée 57 est en particulier à son extrémité supérieure 58 surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie supérieure 59 de la coque extérieure 1 de la cuve tandis qu'à son extrémité opposée 60 elle est surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie inférieure 61 de la coque extérieure 1. L'extrémité supérieure 58 de la pièce tubulaire rotomoulée 57 est donc accessible par la partie supérieure de la cuve. Une ouverture d'accès 62 est pratiquée dans cette extrémité supérieure 58 par laquelle une pompe de puisard 63 peut être abaissée dans le compartiment de transport 56 formé par la pièce tubulaire rotomoulée 57. L'ouverture d'accès 62 est fermée par un couvercle 64.
Au niveau de la partie inférieure de la pièce tubulaire rotomoulées 57, des ouvertures d'entrée latérales 65 sont ménagées afin que l'eau puisse s'écouler du bio-compartiment 10 dans le compartiment de transport 56. La pompe de puisard 63 est équipée d'un tuyau flexible 66 qui peut être raccordé à un tuyau de sortie 67 qui s'étend, de préférence au-dessus du niveau de l'eau, à travers la coque extérieure 1 et à travers la pièce tubulaire rotomoulée 57 pour pouvoir pomper les eaux usées traitées hors de la cuve.
Pour la fabrication des cuves selon la présente invention, en particulier pour la fabrication des coques extérieures 1 et des pièces creuses rotomoulées 28, 44, 52 et 57 qui y sont intégrées à l'intérieur de la cuve, le procédé suivant peut être suivie.
Les pièces creuses rotomoulées sont d'abord produites par rotomoulage dans différents rotomoules ayant une forme qui est le négatif des pièces rotomoulées. De cette façon, elles sont normalement complètement fermées.
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- 19 Les pièces creuses rotomoulées produites sont ensuite positionnées, sous forme d'inserts, dans un rotomoule qui a une forme qui est le négatif de la coque extérieure de la cuve. Un matériau thermoplastique est également appliqué dans ce rotomoule, en particulier sous forme de poudre.
Le moule est ensuite déplacé selon un procédé de rotomoulage. Selon un procédé de rotomoulage possible, le moule tourne autour de deux axes de rotation sensiblement perpendiculaires.
Le moule est chauffé pour faire fondre le matériau thermoplastique qu'il contient. En raison des mouvements du rotomoule, le matériau thermoplastique est réparti sur la surface de moule et par passes successives du matériau thermoplastique sur la surface de moule, le matériau thermoplastique fondu forme la coque extérieure. Aux endroits où les inserts rotomoulés creux sont situés contre ou près de la surface de moule, le matériau thermoplastique fondu s'écoule contre les inserts et les soude à la coque extérieure. Le rotomoule est refroidi de manière à ce que le matériau thermoplastique fondu se solidifie, le rotomoule est ouvert et la cuve produite, comprenant la coque extérieure et les inserts intégrés dedans, est retiré du moule.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS
    1. Cuve rotomoulée pour le traitement des eaux usées s'écoulant à travers ladite cuve, laquellle cuve comprend une coque extérieure rotomoulée (1) qui est formée par un matériau thermoplastique rotomoulé et, dans ladite coque extérieure (1), au moins une pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) qui a des parties intégrées dans la coque extérieure (1) de la cuve et surmoulées avec le matériau rotomoulé de la coque extérieure (1) de sorte que la pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) est fixée rigidement dans la cuve à la coque extérieure (1) de celle-ci, la cuve comprenant au moins un bio-compartiment (10) pour un traitement biologique des eaux usées, caractérisée en ce que ladite pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) a au moins une entrée (33, 46, 65) et au moins une sortie (35, 48, 4) pour les eaux usées s'écoulant à travers la cuve, ladite sortie (35, 48, 4) étant située à un niveau inférieur ou supérieur à ladite entrée (33, 46, 65) dans la cuve et ladite pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) formant un compartiment de transport (32, 45, 56) pour transporter les eaux usées vers le haut ou vers le bas dans la cuve entre lesdits niveau inférieur et supérieur.
  2. 2. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une pièce creuse rotomoulée (28, 44) forme une paroi de séparation divisant la cuve en au moins deux compartiments (9, 10, 16), lesquels compartiments comprennent ledit au moins un bio-compartiment (10) et au moins un compartiment supplémentaire (9, 16).
  3. 3. Cuve selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite pièce creuse rotomoulée (28) a un premier renflement (37) faisant saillie dans ledit compartiment supplémentaire (9), lequel premier renflement (37) a une partie inférieure (38), dans laquelle l'ouverture d'entrée (33) de la pièce creuse rotomoulée (28) est réalisée, laquelle ouverture d'entrée (33) est de préférence dirigée vers le bas.
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  4. 4. Cuve selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit bio-compartiment (10) comprend un moyen de support (11) agencé pour être recouvert d'un biofilm, lequel moyen de support (11) est de préférence agencé pour être submergé dans lesdites eaux usées et lequel bio-compartiment (10) est de préférence aéré.
  5. 5. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ladite pièce creuse rotomoulée (28) a un deuxième renflement (39) faisant saillie en particulier dans ledit biocompartiment (10), lequel renflement (39) a une partie supérieure (40) dans laquelle est réalisée une ouverture de nettoyage (41) qui est de préférence dirigée vers le haut, qui est agencée pour permettre de nettoyer l'intérieur de la pièce creuse rotomoulée (28).
  6. 6. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que ledit au moins un compartiment supplémentaire (9, 16) comprend un compartiment amont (9) qui est situé en amont dudit bio-compartiment (10) et qui est en particulier agencé pour décanter les eaux usées.
  7. 7. Cuve selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite ouverture de sortie (35) de la pièce creuse rotomoulée (28) qui forme la paroi de séparation entre le bio-compartiment (10) et ledit compartiment amont (9) est située à un niveau inférieur à ladite ouverture d'entrée (33) de sorte que les eaux usées pénètrent dans le bio-compartiment (10) dans une partie inférieure de celui-ci pour créer un flux ascendant des eaux usées dans le bio-compartiment (10).
  8. 8. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ledit au moins un compartiment supplémentaire (9, 16) comprend un compartiment aval (16) qui est situé en aval dudit bio-compartiment (10) et qui est en particulier agencé pour clarifier les eaux usées.
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  9. 9. Cuve selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite ouverture d'entrée (46) de la pièce creuse rotomoulée (44) qui forme la paroi de séparation entre le bio-compartiment (10) et ledit compartiment aval (16) est située à un niveau supérieur à ladite ouverture de sortie (48) de sorte que les eaux usées sont évacuées du bio-compartiment (10) dans une partie supérieure de celui-ci pour créer un flux ascendant des eaux usées dans le bio-compartiment (10).
  10. 10. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le compartiment de transport (56) formé par ladite pièce creuse rotomoulée (57) est agencé pour recevoir une pompe de puisard (63) pour pomper les eaux usées hors dudit bio-compartiment (10), la pièce creuse rotomoulée (57) ayant une partie supérieure dans laquelle une ouverture d'accès (62) est réalisée permettant d'introduire la pompe de puisard (63) dans la pièce creuse rotomoulée (57).
  11. 11. Cuve selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite pièce creuse rotomoulée (57) est agencée dans ledit biocompartiment (10).
  12. 12. Cuve selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit bio-compartiment (10) comprend un moyen filtrant (51), lequel moyen filtrant (51) est au moins partiellement situé au-dessus du niveau des eaux usées dans le bio-compartiment (10).
  13. 13. Cuve selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce qu'à une extrémité (58), ladite pièce creuse rotomoulée (57) est surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie supérieure (59) de ladite coque extérieure (1) tandis qu'à l'extrémité opposée (60), la pièce creuse rotomoulée (57) est surmoulée avec le matériau rotomoulé d'une partie inférieure (61) de ladite coque extérieure (1).
  14. 14. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que ladite coque extérieure (1) et ladite pièce creuse
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    - 23 rotomoulée (28, 44, 57) sont réalisées en polyéthylène ou polypropylène, la coque extérieure (1) étant de préférence en polyéthylène et la pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) en polyéthylène ou polypropylène.
  15. 15. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le matériau rotomoulé de ladite coque (1) est incurvé vers l'extérieur contre au moins l'une desdites parties surmoulées de la pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57), en particulier de sorte que, dans une section transversale perpendiculaire à la coque extérieure, la distance (d) sur laquelle la coque extérieure (1) adhère à la partie surmoulée de la pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) est supérieure, en particulier d'au moins 50 % supérieure, à l'épaisseur (t) de la coque (1) située à côté de ladite partie surmoulée.
  16. 16. Procédé de fabrication d'une cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
    - positionner ladite pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) en tant qu'insert dans un moule (29) et appliquer un matériau thermoplastique dans ledit moule (29) ;
    - bouger le moule (29) selon un procédé de rotomoulage par rotation du moule (29) en particulier autour de deux axes de rotation sensiblement perpendiculaires ;
    - chauffer le moule (29) pour faire fondre le matériau thermoplastique qu'il contient ;
    - former la coque (1) de ladite cuve par passes successives dudit matériau thermoplastique sur les surfaces internes du moule (29) et souder lesdites parties de ladite pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) au moyen du matériau thermoplastique fondu sur la coque externe (1) de la cuve ;
    - refroidir le moule (29) ; et
    - démouler la cuve produite.
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  17. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que que la pièce creuse rotomoulée (28, 44, 57) est positionnée dans au moins un renfoncement (30) dans la surface dudit moule (29), le renfoncement (30) formant un espace à côté de la pièce rotomoulée (28,
    5 44, 57) qui y est positionnée.
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