Brevet FR2006251A1 — publié le 19691226

c 4 4 i 2006251 La présente invention concerne des filtres dans lesquels on utilise une matière finement divisée telle que le sable et d'autres matières analogues comme masse filtrante. L'invention a pour objet le perfectionnement de ces filtres 5 afin de leur permettre de filtrer, aux débits élevés, des liquides transportant des proportions importantes de particules de dimensions extrêmement petites. Un certain nombre de formes de réalisation de l'invention actuellement préférées sont représentées aux dessins annexés et elles seront décrites en détail ci-après pour mieux faire comprendre le mode d'exécution 10 de ladite invention. Cependant, il est entendu que les descriptions ci-après sont données seulement à titre d'exemples et ne sont pas destinées à limiter ou restreindre l'objet de ladite invention. Aux dessins ci-annexés : - la figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle, 15 représentant un filtre réalisé selon les principes de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe à grande échelle représentant des détails du filtre de la figure 1. - la figure 3 est une vue à très grande échelle d'une partie du t lit filtrant contigu à l'une des enveloppes. 20 - la figure 4 est une deuxième vue semblable à la figure 2 représentant un procédé de régénération du filtre de la figure 1. - la figure 5 est une troisième vue semblable à la figure 2 représentant un autre procédé de régénération du lit filtrant. - la figure 6 est une quatrième vue semblable à la figure 2 25 représentant un deuxième mode de réalisation du filtre selon l'invention ; et - la figure 7 est une cinquième vue semblable à la figure 2, représentant un troisième mode de réalisation dudit filtre. Le filtre représenté sur la figure 1 comprend dans l'ensemble un réservoir ou récipient rectangulaire 10 qui contient la masse filtrante 14. 30 La masse filtrante est constituée en une matière 14 finement divisée, de préférence du sable. Outre le sable, la masse filtrante finement divisée peut être constituée par de l'anthracite pulvérulent ou une autre matière charbonneuse, de la poudre de plomb ou de verre ou toute autre matière appropriée qui peut être choisie en vue d'une tâche de filtration particulière. 35 Le récipient 10 peut, dans une réalisation simple, être constitué par un bassin en béton de forme et de dimensions appropriées. Dans les filtres courants utilisant du sable ou une autre matière finement divisée, on dispose la masse filtrante en lits horizontaux en particulier quand des quartités 69 11644 2 2006251 assez importantes de liquide doivent être filtrées et il est préférable que la masse filtrante de la présente invention soit disposée en lits généralement horizontaux. Cependant, si on le désire, la masse filtrante peut être disposée autrement tant que cette disposition n'empêche ni le 5 lavage ni la régénération de la masse filtrante. L'invention incite d'elle-même à de nombreuses variantes en particulier quand le filtre est utilisé, dans un système à pression, par opposition à un système à gravité ou bien à dépression. On peut utiliser pour le réservoir de l'acier ou d'autres matières plus résistantes à la corrosionou, en variante, la 10 base de béton peut être recouverte d'une matière résistante à la corrosion si le liquide à filtrer est corrosif. Le sable 14 finement divisé constituant la partie filtrante du lit est placé à la partie supérieure d'une couche de sable grossier ou de gravier 16 placée à la partie supérieure du réservoir ou bassin 10. Dans 15 la forme préférée représentée de l'invention, la profondeur du bassin ou réservoir est d'environ 75 cm tandis que sa largeur est d'environ 3 à 3,6 m et que sa longueur est d'environ 6 m. Ces dimensions ne sont pas imposées et peuvent être modifiées à -la demande. Le gravier ou sable grossier 16 occupe le fond du bassin 10 20 sous une épaisseur de 15 ou 20 cm et les dimensions des particules du gravier ou du sable grossier varient de façon que les dimensions des particules augmentent à mesure qu'on se rapproche du fond du réservoir. Les dimensions des particules de gravier ou de sable sont telles que les intervalles entre elles sont suffisamment grands pour n'offrir qu'une résistance 25 négligeable à l'écoulement du liquide. On place du sable très fin 14 à la partie supérieure du gravier ou du sable grossier 16 sous l'épaisseur désirée, comme décrit plus en détail ci-après. Une caractéristique importante de l'invention est qu'on utilise des particules de sable très fines comme masses filtrantes et les dimensions des particules sont 30 choisies de façon à provoquer une filtration superficielle dans le sable. Dans les filtres à sable usuels, il est courant de choisir les dimensions des particules du sable, de façon que la filtration se produise en profondeur. Une filtration en profondeur signifie que celle-ci se produit sur une distance importante dans le sable filtrant. Dans certains filtres 35 à sable pour l'eau d'une ville, la filtration peut se produire jusqu'à une profondeur de 45 cm ou plus dans le sable. Cependant, la présente invention envisage une zone de filtration superficielle dans le sable. Par conséquent, on utilise des particules de sable de très petites dimensions 69 11644 3 2006251 si bien que la totalité ou la quasi-totalité de la filtration se produit très près de la surface du sable du filtre plutôt que sous une épaisseur importante. Conformément aux principes de l'invention, les particules de sable 5 14 très fines constituant la masse filtrante sont réparties en plusieurs éléments 18 placés quasi verticalement. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, un mode de réalisation de ce qui précède consiste à former un grand nombre de canaux 20 dans le sable filtrant, disposés sur toute la longueur du bassin ou réservoir 10. Un modèle économique de canal 20 comprend 10 une membrane ou enveloppe 22 en tissu remplie de sable ou de gravier 24 plus grossier que le sable filtrant 14. Les membranes ou enveloppes en tissu 22 s'étendent sur toute la longueur du sable filtrant mais aboutissent à une certaines distance des parois terminales du réservoir 10 et ont une section transversale relativement faible. La mise en place des 15 enveloppes 22 dans le lit filtrant 14 peut être effectuée de toute manière appropriée. Un procédé consiste à placer des câbles 25 dans le sens de la longueur du réservoir ou bassin 10 au-dessus des masses filtrantes et à accrocher les enveloppes au câble 25 par des cordons 27. ^es enveloppes voisines 22 sont disposées en général parallèlement et espacées et pénètrent 20 de haut en bas dans le sable filtrant 14 jusqu'à un point distant mais peu éloigné de la partie supérieure du gravier ou sable grossier 16. De cette manière, les enveloppes 22 servent à subdiviser le lit de sable filtrant en un certain nombre d'éléments 18 disposés quasi verticalement. Les enveloppes 22 sont en une matière poreuse et la matière 25 préférée est du tissu bien qu'on puisse utiliser également d'autres matières. Puisque le rôle des enveloppes est de servir de canaux pour l'écoulement du liquide, la grosseur du gravier grossier 24 est suffisante pour laisser des intervalles assez grands pour le passage du liquide avec une résistance minimale à l'écoulement. En des points appropriés, les côtés opposés des 30 enveloppes sont reliés entre eux, ou liés autrement, par des liens ou des entretoises 26 de façon à maintenir les côtés des enveloppes 22 sensiblement parallèles et à empêcher tout bombement desdites enveloppes qui pourrait se produire dans le cas contraire à cause du poids du gravier ou du sable grossier 24. Evidemment le gravier ou sable grossier 24 dans les enveloppes 35 peut être supprimé si l'on prévoit d'autres moyens pour maintenir les canaux ouverts. L'utilisation de sable ou de gravier constitue un moyen économique de maintenir les canaux ouverts et verticaux. Comme on le voit sur la figure 2, les parties supérieure!, des enveloppes se prolongent au-dessus de la surface supérieure 28 du lit 14 69 1164 4 2006251 4- de matière filtrante de façon à permettre au liquide à filtrer d'accéder facilement à l'intérieur du lit filtrant. Le liquide 30 non filtré est déversé sur la partie supérieure du lit filtrant par les gicleurs 32 ménagés dans les conduites d'alimentation 34 de façon à former une flaque 36 5 sur la surface 28 de ce lit. Il pénètre ensuite dans les parties supérieures des enveloppes formant canaux 22 et descend à travers ces canaux puis se dirige vers l'intérieur du lit filtrant 14. Après que ie liquide a circulé de haut en bas dans les enveloppes 22 et latéralement dans le sable filtrant 14, il descend jusqu'à la zone d'écoulement 16 à la partie inférieure du lit 14. 10 Quand il passe à travers le lit filtrant 14, les particules solides extrêmement fines entraînées par le liquide sont séparées par filtration par le sable et le liquide éclairci se rassemble à la partie inférieure du lit et est conduit au point de recueil souhaité. A cause de l'action superficielle du sable filtrant, les parti-15 cules séparées par filtration se rassemblent sur, ou à proximité de, la surface des zones de sable filtrant en contact avec le liquide introduit. Par conséquent, un tourteau 38 se forme sur les surfaces filtrantes dy sable 14. Le tourteau 38 se forme sur la surface supérieure 28 du sable filtrant 14 entre les enveloppes formant canal 22 voisines. Le tourteau 38 se forme 20 également sur les intersurfaces verticales entre le sable 14 et les côtés des enveloppes 22 formant canal-. Dans certaines applications, on a jugé avantageux de réaliser ou de mettre en place latéralement une barrière 40 dans les enveloppes, en f^ce de la surface supérieure 28 du sable filtrant pour empêcher le tourteau 38 formé à la partie supérieure du sable filtrant 25 de se former en travers de l'enveloppe 22. La barrière 40 peut prendre toute forme appropriée. Par exemple, cette barrière peut comporter des bandes imperméables placées latéralement dans les enveloppes, à proximité de la surface supérieure du sable ou peut être réalisée en formant une partie imperméable sur l'enveloppe elle-même dans la région où la partie 30 supérieure du sable est en contact avec cette enveloppe. L'utilisation des canaux 20 a de l'importance pour le fonctionnement du filtre puisque ces canaux amènent le liquide à filtrer à la surface du sable filtrant 14 et dans ses environs immédiats où la filtration principale se produit. Les enveloppes poreuses 22 remplies de gravier constituant 35 les canaux 20 peuvent prendre diverses formes. Par exemple, ces canaux peuvent être réalisés à la machine, mais pour des motifs de simplicité et d'économie il est préférable d'utiliser une masse appropriée finement divisée par exemple de la céramique, de la pierre, du verre ou du sable grossier. 69 11644 5 2006251 Les dimensions des canaux 20 sont commandées par le débit de liquide qu'ils doivent laisser passer. Il est évidemment avantageux que ces canaux soient aussi minces que possible compte tenu .de la condition suivant laquelle l'aire d'écoulement obtenue doit être suffisante pour opposer une 5 résistance relativement faible à l'écoulement du liquide. Les dimensions des mailles•laissant passer les particules grossières 24 constituant les canaux 20 sont choisies suffisamment grandes pour que le liquide non filtré introduit n'ait qu'une faible tendance à créer des ponts de tourteau entre les particules adjacentes dans l'enveloppe. 10 Si les dimensions des particules du gravier ou du sable grossier ne sont pas suffisamment grandes pour entraver la formation de ces ponts de tourteau, un tel tourteau peut se développer et croître jusqu'au point où une partie importante du canal peut empêcher en tout ou partie le passage du liquide introduit. Ceci réduira le débit du liquide à travers le filtre. Par consé-15 qient, les dimensions des particules de la matière utilisée pour les enveloppes doivent être comprises entre des limites appropriées et ces particules doivent tendre à se tasser de telle manière que les espaces interstitiels - les vides permettant le passage du liquide - soient relati- i vement grands par rapport aux particules à séparer du liquide filtré. 20 En général, les canaux 20 sont alimentés le plus simplement par submersion de la surface supérieure du lit filtrant 14. La submersion de la surface supérieure dudit lit permet de faire pénétrer le liquide introduit dans les parties supérieures des enveloppes 22 formant canaux qui se trouvent au-dessus de la surface supérieure du sable filtrant 14. Cependant, si on 25 le désire, les canaux 20 peuvent être alimentés sous pression en réalisant une surface fermée au-dessus de la partie supérieure du lit filtrant et en refoulant le liquide introduit dans les canaux sous une pression positive. En variante, on peut appliquer une dépression du côté aval du lit filtrant de façon à augmenter le débit du liquide à travers ce lit filtrant. 30 Comme indiqué, la membrane poreuse utilisée comme enveloppe pour le gravier ou le sable grossier peut être constituée par une membrane appropriée en tissu. La matière du tissu doit être choisie de façon à résister aux dommages provenant du contact avec le liquide à filtrer. La membrane en tissu sera constituée de préférence par une membrane appropriée 35 en matière plastique. La membrane en tissu sert à maintenir en place les particules grossières 24 constituant les canaux 20. Elle n'est pas destinée à jouer un rôle important dans la filtration. L'expérience acquise avec le 69 11644 6 2006251 filtre selon l'invention a montré qu'une filtration efficace du liquide introduit ne dépend pas de la présence d'une membrane de tissu entre le sable grossier 24 dans les canaux 20 et le sable filtrant 14. Cependant, cette membrane supporte et maintient le sable grossier ou le gravier à 5 proximité des surfaces filtrantes du sable filtrant et il est possible qu'une action ou une interaction complémentaire se produise entre le sable ou le gravier dans l'enveloppe, l'enveloppe elle-même et le sable filtrant. Quelle que puisse être cette action, il est préférable de choisir les dimensions des particules du sable ou du gravier dans les canaux de façon 10 que la plus grande partie sinon la totalité de la filtration se produise dans le sable filtrant. Par conséquent l'armure de la membrane est de préférence choisie de façon que les particules solides dans le liquide à filtrer traversent pratiquement en totalité l'armure du tissu. Si cette armure est trop serrée, le filtre se colmate rapidement, ce qui entraîne 15 une très courte durée de filtration. L'armure doit être suffisamment grossière pour comporter des interstices susceptibles de laisser passer les particules solides dans le liquide filtré sans provoquer la formation de ponts de tourteau. Néanmoins, les espaces interstitiels de la membrane de tissu doivent être suffisamment petits pour réduire au minimum le passage 20 de particules de sable fin en provenance du lit filtrant dans l'enveloppe. ,Le sable 14, ou toute autre matière finement divisée, utilisé pour la réalisation du lit filtrant doit être suffisamment fin pour que, quand le liquide filtré vient au contact des faces verticales des éléments 18 du lit filtrant, les particules solides séparées par filtration du liquide 25 tendent à se loger à la surface du sable filtrant. Les dimensions des particules de sable filtrant doivent être suffisamment uniformes pour qu'un triage grossier ne se produise pas quand le lit filtrant est mis en suspension ou fluidisé pendant l'opération de lavage. Si le sable filtrant doit être lavé sur place, les particules les plus fines du sable filtrant 30 doivent être de dimensions suffisamment grandes par rapport aux particules solides les plus grossières qui sont séparées par filtration afin que, lors du lavage à contre-courant du lit filtrant, il ne se produise aucune p.erte exagérée des fines particules de sable filtrant à la suite de leur mise en suspension dans le liquide de lavage, et pour qu'elles ne soient pas entraî-35 nées à l'extérieur du réservoir ou bassin. La densité de particules de sable filtrant doit de préférence être supérieure à la densité du liquide filtré ainsi qu'à la densité du liquide de lavage et à la densité des particules filtrées. Dans le cas contraire, les particules de sable filtrant 69 116-14 2006251 7 tendraient à être entraînées par le courant de liquide. Si on le désire, la totalité du lit filtrant peut être éliminée par mise en suspension et du sable filtrant neuf ou de récupération peut être mis en place chaque fois qu'il est nécessaire de régénérer le lit filtrant. 5 II est préférable, lorsqu'on choisit une membrane poreuse pour les enveloppes, d'utiliser un tissu à filaments, simples parce qu'une armure à filaments multiples dans le tissu tendra à provoquer une accumulation de particules aux interstices à cause du.caractère relativement plus nuisible des ouvertures dans le tissu à filaments multiples. Par conséquent., un 10 tissu à filaments simples sera moins susceptible de provoquer la formation de ponts de tourteau à travers les orifices de la membrane.'Le tissu en filaments simples présente de plus l'avantage qu'il peut être débarrassé plus facilement et librement par lavage des particules^ déposées qu'un tissu à filaments multiples. Il oppose aussi moins de résistance à l'écoulement 15 du liquide. Ce tissu doit être aussi résistant que possible à l'abrasion dans le but de résister à l'action abrasive de la matière particulaire utilisée dans les enveloppes servant de canal et dans le lit filtrant. Les particules dans les enveloppes et dans le lit filtrant se déplacent énergi-quement quand le lit filtrant est fluidisé et mis en suspension pendant 20 l'opération de lavage. De plus, la membrane -doit avoir une résistance mécanique suffisante pour permettre l'accrochage des enveloppes avec un minimum d'organes support, de façon à permettre l'interconnexion des côtés opposés des enveloppes avec un minimum d'attaches ou d'autres types de moyens de fixation et 25 pour résister aux dommages mécaniques pendant l'utilisation du filtre. Enfin, la membrane doit être résistante à la corrosion et, si elle est en matière plastique, doit être suffisamment résistante au gonflement et autres dommages semblables pour assurer une durée d'utilisation satisfaisante. Une matière telle que le polypropylène, le polyéthylène, le Xéflon, le Dacron, les 30 fibres naturelles et divers métaux ou alliages peuvent être utilisés pour la membrane tissée. La position des enveloppes 22 à l'intérieur du lit filtrant 14 peut varier mais il faut tenir compte de certains facteurs pour assurer un écoulement correct du liquide à travers le filtre. Le sable filtrant 14 35 ne laisse passer qu'un débit fini de liquide filtré pour une perte de charge donnée. Pour ne pas dépasser l'aptitude du lit filtrant à laisser passer lecëbit désiré de liquide, la profondeur à laquelle les enveloppes 22 plongent dans 69 11644 2006251 8 ce lit filtrant doit être réglée ainsi que l'espacement entre envv les voisines. Puisqu'une filtration effective du liquide se produit au. nter-surfaces verticales entre le gravier ou le sable grossier 24 dans les enveloppes 22 et le sable fin 14 des éléments 18 du lit filtrant, la 5 profondeur d'enfoncement des enveloppes dans le lit filtrant détermine la quantité de liquide les traversant dans la mesure où les éléments 18 du lit filtrant entre les enveloppes voisines 22 reçoivent du liquide filtré qui a traversé latéralement les enveloppes formant canal. L'espacement entre les enveloppes voisines, qui détermine la largeur des éléments du lit filtrant, 10 doit être suffisamment grand pour permettre à ces éléments de laisser passer la quantité de liquide descendant dans les canaux et pénétrant dans chacun des éléments du lit filtrant. La profondeur d'enfoncement des enveloppes dans le lit filtrant aura une influence sur le débit de liquide traversant le filtre puisque l'aire de filtration effective de l'appareil augmente 15 quand la profondeur des canaux augmente. Une augmentation de la profondeur des enveloppes augmente, par conséquent, le débit du filtre. En réalisant le lit filtrant, il faut observer un équilibre approprié entre l'enfoncement des enveloppes et la distance entre enveloppes voisines. La profondeur des enveloppes doit être réglée de façon à ne pas introduire plus de liquide 20 dans le lit que les éléments du lit filtrant entre les enveloppes n'en laissent passer par unité de temps. Quand le liquide est filtré, un mince tourteau horizontal 38 grandit aux intersurfaces entre le lit filtrant-14 et le réservoir de liquide non filtré 30 et un mince tourteau vertical se forme entre le lit filtrant 14 25 et le gravier ou sable grossier 24 dans les enveloppes 22 formant canal. Ce tourteau grossit progressivement, à mesure que la filtration se poursuit, jusqu'à un point où il tend à bloquer l'écoulement du liquide à travers l'appareil. Avant qu'il atteigne cet état ou point, le tourteau est éliminé -conformément à la pratique admise pour les filtres de façon à rétablir la 30 capacité de filtrage du filtre. S'il n'est pas nécessaire de récupérer un résidu de filtrat laissé dans le lit filtrant, une opération de lavage n'est pas nécessaire et la régénération du lit peut être exécutéè directement par simple mise en suspension ou fluidisation du sable filtrant 14 de façon à fragmenter le 35 tourteau 38. Ceci peut être fait de diverses manières. Un procédé de mise en suspension ou de fluidisation du lit filtrant est représenté figure 4. Le bassin ou réservoir 10 comporte alors plusieurs collecteurs mobiles 42 69 11644 2006251 qui sont reliés à une source appropriée d'eau sous haute pression. Chaque collecteur 42 est monté sur des roues 44 et chevauche la région du lit filtrant. Plusieurs gicleurs 46 sont associés au collecteur 42. Un gicleur est prévu pour chaque élément 18 du lit de sable filtrant 14 et la longueur 5 des gicleurs 46 est telle que l'extrémité du gicleur est placée juste au-dessus de la surface supérieure normale 28 du sable filtrant. Un courant très rapide d'eau sort de chaque gicleur et pénètre dans l'élément 18 du sable filtrant 14 juste au-dessous de lui et l'action du jet d'eau provenant du gicleur met en suspension et fluidifie le sable filtrant 14 10 dans chaque élément. Pendant la mise en suspension et la fluidisation du lit, le tourteau 38 qui s'est formé le long des surfaces supérieures et latérales des éléments de sable filtrant 18 pendant l'opération de filtration est fragmenté en petites particules. Ces particules sont suffisamment légères pour être mises en suspension dans l'eau et quand une quantité 15 suffisante d'eau est introduite dans le bassin ou réservoir 10 pour noyer le lit filtrant 14, les particules du tourteau sont évacuées sous forme de suspension dans le bac d'eau de lavage 48 creusé dans le réservoir le long de ses grands côtés. Des1 collecteurs et des gicleurs suffisants sont prévus pour maintenir les particules en suspension. Après que le tourteau 20 a été retiré de cette manière, on coupe l'arrivée d'eau et le lit est drainé. Pendant le drainage du lit, le sable filtrant 14 se dépose dans sa position originelle, sa capacité de filtration étant rétablie. Une autre variante de l'appareillage pour régénérer le lit filtrant est représentée sur la figure 5. Dans cette forme de l'invention, 25 les gicleurs associés au collecteur 42 sont remplacés par de longs tubes 50 qui s'étendent de haut en bas presque jusqu'au fond du sable filtrant 14. Chaque tube 50 comporte un certain nombre d'orifices 52 à travers lesquels sortent de petits jets pour mettre en suspension et fluidiser le sable dans chacun des éléments 18 de sable filtrant. 30 II est bien entendu que le procédé particulier de lavage et de régénération du lit de sable filtrant n'est pas imposé et, si on le désire, le lit filtrant peut être lavé par en dessous, en tout ou partie. Dans une variante de l'invention (figure 6) le lit de sable filtrant 14 comprend non seulement des enveloppes formant canal 22 mais aussi des enve-35 loppes de drainage 54. Les enveloppes de drainage 54 sont construites de la même manière que les enveloppes 22 et, comme les enveloppes 22,sont remplies de gravier ou de sable grossier 24.Les enveloppes de drainages 54 sont toutefois 69 11644 10 2006251 enfoncées davantage dans le lit 14 de sable filtrant. Comme on le voit sur la figure, les fonds des enveloppes de drainage 54 plongent dans le gravier ou le sable grossier 16 à la partie inférieure du bassin 10 au-dessus du lit 14 de sable filtrant tandis que les parties supérieures des enveloppes de drainage 54 5 se trouvent à une distance au-dessous de la surface supérieure du sable filtrant 14 sensiblement égale à la distance des fonds des enveloppes formant canal 22 au-dessus de la surface supérieure du sable grossier 16. Les enveloppes formant canal et de drainage, respectivement 22 et 54 sont disposées en alternance dans le lit de sable filtrant 14 si bien qu'une enveloppe de drainage 54 se trouve 10 entre chaque paire d'enveloppes 22 formant canal adjacent. L'inclusion des enveloppes de drainage 54 dans le lit 14 de sable filtrant régularise la circulation du liquide à travers le filtre. Dans la forme de l'invention représentée sur les figures 1 à 4, le liquide à filtrer doit traverser des épaisseurs de sable filtrant variant suivant l'endroit où 15 le liquide sort de l'enveloppe 22. Le liquide sortant de l'enveloppe formant canal 22 à proximité de la surface supérieure 28 du sable filtrant 14 doit traverser en descendant toute l'épaisseur de l'élément 18 de sable filtrant tandis que le liquide sortant de l'enveloppe formant canal 22 à proximité de la partie inférieure de celle-ci suit un trajet beaucoup plus court dans 20 le sable filtrant. Par suite, la résistance opposée au passage du liquide à proximité du fond des enveloppes formant canal est moindre qu'à proximité de la partie supérieure. Ceci a pour conséquence des débits locaux temporairement élevés qui diminuent à leur tour la limpidité du filtrat. Dans la forme de l'invention représentée sur la figure 6, la mise en place des canaux de 25 drainage 54 entre les enveloppes 22 fait passer le liquide à travers des épaisseurs uniformes de sable sur pratiquement la plus grande partie des enveloppes formant canal, ce qui a pour conséquence que le débit du liquide provenant desdites enveloppes est beaucoup plus régulier que ce ne serait autrement le cas. En régularisant l'écoulement du liquide à travers le filtre, on augmente le 30 rendement dudit filtre. Cette augmentation de rendement entraîne la disparition des débits locaux élevés de liquide. Il n'est pas essentiel d'utiliser pour la mise en oeuvre de l'invention, une grande quantité de sable filtrant. A cause de l'effet de filtration superficielle des particules de sable filtrant, la filtration du liquide peut 35 être exécutée avec une quantité minimale de sable. Dans la forme de l'invention représentée sur la figure 7, le lit de sable filtrant est toujours divisé en éléments de sable filtrant mais, dans cette forme de l'invention, les éléments de sable filtrant sont incorporés dans les enveloppes et les aires entre les 11644 ii 2006251 enveloppes voisines sont laissées vides, de façon qu'elles agissent comme des canaux. Comme on le voit sur la figure, le sable filtrant est incorporé dans une double enveloppe 60 qui est suspendue à l'intérieur du bassin ou 5 réservoir 10 de la manière habituelle. Les parties extérieures 62 des enveloppes sont remplies de gravier ou de sable grossier 24. Les fonds des enveloppes comportent une lame poreuse 70 qui supporte la colonne de gravier ou de sable grossier 24. Chaque enveloppe comporte également des clapets latéraux 68 en matière imperméable qui sont fixés à la partie inférieure du réservoir 10 10 à proximité des orifices de drainage 70 de celui-ci et servent à empêcher le liquide non filtré à l'extérieur des enveloppes de pénétrer par les ouvertures 70. L'étanchéisation des enveloppes 22 au fond du bassin 10 est réalisée en plaçant une barre de pression 74 sur chacun des clapets 68 et en appliquant une pression sur les clapets 68 grâce auxvis 76. L'évacuation du filtrat 15 des enveloppes est réalisée par une série d'ouvertures 70 ménagées dans le fond du réservoir juste au-dessous des colonnes 24 irtérieures de gravier ou de sable grossier. Comme dans la forme de l'invention représentée figure 7, le liquide traverse dans cette forme de l'invention des masses de sable d'épaisseur constante. 1 20 La régénération du lit filtrant est réalisée par lavage à contre- courant des enveloppes 22 dans le sable filtrant. Dans ce but, le collecteur de recueil 78 au-dessous du réservoir comporte un raccord 80 pour l'eau de lavage. Quand le robinet 82 est ouvert, l'eau passe de bas en haut et vers l'extérieur à travers les enveloppes, entraînant les particules filtrées dans le réservoir 25 où elles sont ensuite mises en suspension dans les bacs 48 d'eau de lavage. Un filtre construit selon les principes de l'invention a été utilisé pour séparer des particules insolubles dans l'acide nitrique de la liqueur aci'difiée obtenue par digestion d'un minerai de phosphate dans l'acide nitrique. La digestion de ce minerai dans l'acide nitrique produit un mélange d'acide 30 phosphorique, d'acide nitrique, de nitrate de calcium dissous, d'eau et d'un certain nombre d'impuretés insolubles. La liqueur acide est un liquide épais d'aspect boueux dans lequel la teneur en matière solide peut atteindre jusqu'à 6 % en poids environ. La charge élevée en matières solides du liquide entraîne des difficultés exceptionnelles, mais les difficultés de filtration sont encore 35 aggravées par le fait que les matières solides sont extrêmement fines. En général, environ 80 % de ces matières solides ont des dimensions comprises entre moins d'un micron et 20 microns. Les grosses particules sont relativement rares, mais même ces particules ont une dimension maximale de 40 microns environ. 69 11644 12 2006251 15 Malgré la difficulté de l'opération de filtration, un tel acidulat peut être facilement filtré dans le filtre selon l'invention en utilisant des propriétés appropriées de produit recyclé. Des essais ont montré que le présent filtre peut éliminer 77 % des particules insolubles. 5 II est rendu compte d'un essai de ce filtre dans le tableau ci-après : n° de l'essai 4244 % pondéral approximatif de matières solides dans la liqueur acide brute 3,12 % pondéral approximatif de matières solides dans le 10 mélange introduit 0,366 % pondéral approximatif de matières solides dans le filtrat 0,0832 % pondéral approximatif de matières solides éliminées 77 Taux de recyclage du filtrat = volume du filtrat/volume de la liqueur acide brute 7/1 Intervalle approché des dimensions des matières solides (microns) 1 à 40 débit moyen de filtration (ml/mn/cm ) 0,033 durée de l'opération de filtration en minutes 85 volume total du filtrat en litres 0,91 diamètre maximal des ouvertures de l'enveloppe de tissu, en microns 471 matière du tissu polypropylène armure du tissu monofilaments granulométrie du sable filtrant passe aux tamis de 0,250 à 0,368 mm granulométrie du sable de l'enveloppe passe aux tamis de 1 à 1,68 mm 25 Température de filtration approchée,, en °C 60 à 65 Perte de charge au cours de la filtration, en cm Hg 0 à 71 Adjuvant de filtration employé néant Enveloppe, de drainage (réalisation de la figure 6) utilisée Des essais semblables ont également été exécutés sur de l'eau 30 trouble. Etant donné que la charge en matières solides était beaucoup moindre que dans le cas de la filtration de l'acide nitrique, le recyclage du liquide filtré était inutile. Les résultats de ces essais figurent sur le tableau ci-après : n° de l'essai 8789 . 99102 814 3740 35 parties pour un million, (nominales) de matières solides dans le liquide brut 800 800 800 800 introduit parties pour un million de matières solides dans le filtrat, environ 96 56 48 56 ho % approximatif de matières solides éliminées 88 93 94 93 20 69 11644 13 2006251 intervalle approximatif des dimensions des particules de matières solides, en microns 1-177 1-177 1-177 1-74 2 débit moyen de la filtration (ml/mn/cm ) 1,22 0,39 0,33 1,46 durée de la filtration en mn 63 252 1141 124 durée, du lavage, en mn 15 15 15 15 volume total, en litres, du filtrat 25 31,5 122 58 volume de l'eau de lavage pour l'élimination des boues, en litres 6 6 6 6 volume net du filtrat, en litres 25 31,5 122 58 dimensions maximales des orifices de l'enveloppe en tissu, en microns 317 317 300 471 10 matière du tissu armure du tissu granulométrie du sable filtrant (mm) 15 granulométrie du sable de l'enveloppe (mm) température de filtration perte de charge au cours de la filtration, en cm de mercure i 20 aide à la filtration utilisée enveloppe de drainage (réalisation de la figure 6) polypropylène monofilament passe aux tamis de >0,368 >0,368 0,250 à 0,368 „ passe aux tamis de 0,50 à 0,368 à 0,50 à 0,68 0,545 0,68 Amb. Amb. 0 à 63,5 0 à 43,2 néant néant oui néant Amb. 0 à 73,6 néant oui 0,250 à 0,368 *1,00 à 1,68 Amb. 0 à 73,6 oui La présente invention permet de résoudre un grand nombre de problèmes de filtration. Elle est particulièrement appropriée aux filtrations 25 où il est nécessaire ou avantageux de récupérer la totalité des matières utiles séparées de la liqueur-mère. Des situations typiques de ce genre se présentent lors de la filtration de nombreuses liqueurs à traiter telles que la liqueur d'"acide phosphorique décrite ci-dessus. A cause de la zone de filtration relativement peu profondsdu filtre de la présente invention, le volume de 30 sable nécessaire est fortement réduit ce qui a pour conséquence que le rapport du volume du sable à l'aire du filtre est très petit. Ceci signifie que le rinçage du lit filtrant avant le lavage dans le but de séparer toutes les matières utiles récupérables du lit peut être exécuté facilement et en réduisant la dilution au minimum. Par conséquent, le prix de la récupération de ces 35 matières utiles est fortement abaissé. Dans certaines opérations, la marge peut être la différence entre une opération économiquement réalisable et une opération anti-économique. 11644 14 2006251 Dans la plupart des essais ci-dessus, la filtration était exécutée sans recourir à aucune aide à la filtration et il est plus économique de s'en passer. Cependant, chaque fois que l'addition de telles acides serait avantageuse, on peut s'en servir. 5 L'expérience acquise avec ce filtre a montré que le tourteau qui se forme dans le sable filtrant et qui est poreux est "autocicatrisant". Si le tourteau se rompt en un point, le débit de liquide en ce point augmente immédiatement. On a observé que, quand une rupture de ce genre se produit, le tourteau se reconstitue lui-même en très peu de temps et ramène le débit 10 du liquide et la limpidité du filtrat à la normale en ce point, en rétablissant la continuité dudit tourteau. 69 11644 15 2006251 REVENDICATIONS 1. Filtre caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments filtrants sensiblement parallèles, chacun desdits éléments comprenant une masse filtrante finement divisée et ayant une épaisseur nettement moindre que sa dimension 5 transversale, lesdits éléments de filtre étant espacés l'un de l'autre dans le sens de leurs épaisseurs pour délimiter un canal entre chaque paire d'éléments de filtre voisins, orientés dans la direction de leur longueur de façon à opposer au courant de liquide qui les traverse une résistance inférieure à la résistance à l'écoulement.du liquide opposé par chacun desdits éléments de 10 filtre, une membrane poreuse comportant des pores traversants et disposée au contact de chaque côté de chacun desdits éléments filtrants pour permettre un écoulement du liquide à travers ceux-ci, tout en empêchant ladite masse filtrante de s'échapper par ces pores, une source de liquide placée à proximité des premières extrémités desdits éléments de filtre pour les alimenter en liquide 15 et des organes de sortie placés au contact des secondes extrémités, opposées, desdits éléments de filtre pour y recevoir ledit liquide après qu'il a été filtré par lesdits éléments de filtre. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque paire de membranes voisines forme tout 'au moins les côtés d'une enveloppe. 20 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un dî.. dits canaux est formé à l'intérieur de chacune desdites enveloppes et qu'au moins un desdits éléments de filtre est placé entre chaque paire d'enveloppes voisines. 4. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun desdits canaux est, tout au moins, presqueentièrement rempli de matière 25 particulaire, plus grossière que ladite masse filtrante. 5. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un élément de filtre est placé dans chacune desdites enveloppes. 6. Filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites membranes comprennent chacune un tissu poreux. 30 7. Filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite masse filtrante finement divisée est du sable. 8. Filtre selon la revendication 1, caractâisé en ce qu'il comprend de plus des organes obturant une extrémité d'au moins un desdits canaux pour forcer ledit liquide à circuler en partant de ladite source de liquide et à 35 travers une membrane et un élément adjacent et en direction d'un second canal relié audit organe de sortie. 9. Filtre selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits éléments ont sensiblement la même longueur. 11644 16 2 U J 6 2 51 10. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément est décalé dans le sens de sa longueur par rapport à un segment voisin. 11. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits canaux communiquent, en alternance, directement avec ladite source de liquide et directement avec ledit organe de sortie.