Brevet FR2138351A1 — publié le 19730105

Il est déjà connu d essorer les boues recueillies dans des stations d'épuration des eaux usées, après addition d'ad juvants de filtration organiques ou inéraux, sur un filtre à pression comportant une bande filtrante disposée horizontalement et une bande de pression disposée au-dessus de cette première. Outre leur construction relativement lourde et complexe, de tels filtres à pression à bande filtrante présentent en particulier l'inconvénient que des dispositions spéciales sont nécessaires pour empêcher une déviation des deux bandes. En outre, la capacité de filtration n'est souvent pas satisfaisante. On connatt également des filtres à pression du type vertical, en forme de tour, dans lesquels deux bandes filtrantes évoluent verticalement sous pression l'une par rapport à l'autre. Dans ce cas, contrairement aux filtres à pression à bande filtrante horizontale, les deux bandes sont utilisées pour la filtration, mais la construction de ces filtres est également très complexe; un autre inconvénient réside dans le fait que le filtrat doit être évacué à travers la construction tout entière et, en outre, l'étanchéité latérale des deux bandes filtrantes présente des difficultés particulières, sans parler du fait que la capacité de filtration n'est pas toujours suffisante. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et se rapporte à un nouveau filtre à pression destiné en particulier à l'essorage de boues dans des stations d'épuration des eaux usées, ce filtre présentant une construction relativement simple, assurant une capacité de filtrage élevée, malgré son faible encombrement, et permettant essorage jusqu'à une faible teneur en eau résiduelle. Selon l'invention, on obtient ce résultat, en partant d'un filtre à pression comportant une ou plusieurs bandes filtrantes, essentiellement par le fait que deux bandes passent autour d'un tambour, la boue à essorer pouvant être introduite entre ces deux bandes. Les deux bandes peuvent, dans ce cas, être réalisées sous forme de bandes filtrantes. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, une bande filtrante intérieure passe autour du tambour sous la forme d'une boucle fermée et une seconde bande filtrante passe autour du tambour sous la forme d'une double boucle ouverte. Il est déjà connu de faire passer deux bandes filtrantes autour d'un tambour, dans le cas de filtres à vide à tambour. Cependant, dans ces filtres connus, les deux bandes filtrantes passent autour du tambour suivant un trajet concentrique fermé, et le chargement du produit à filtrer s'effectue sur le côté extérieur de la bande filtrante extérieure. Contrairement à cela, il est caractéristique pour la présente invention que l'es- sorage s'effectue entre deux bandes filtrantes passant autour d'un tambour. Pour le filtre à pression conforme à l'invention, il est avantageux que la bande extérieure entoure sous pression la bande intérieure, pour exercer ainsi la pression d'essorage nécessaire sur le gâteau de filtre. Cette pression peut être produite, soit uniquement par la tension de la bande extérieure, soit par des dispositifs de pression particuliers, par exemple des rouleaux de pression. Suivant un exemple de réalisation particulier de l'invention, le tambour est réalisé sous la forme d'une cage à rouleaux et les deux bandes passent, sur une partie au moins de leur trajet, entre des rouleaux intérieurs et des rouleaux extérieurs autour du tambour, dans le cas où les dispositifs de pression sont réalisés sous la forme de rouleaux de pression, comme déjà mentionné. La pression des rouleaux est de préférence réglable, pour que cette pression puisse être augmentée dans le sens du trajet d'essorage selon la nature de la boue et selon la teneur en eau résiduelle désirée. Les rouleaux intérieurs et les rouleaux extérieurs sont de préférence décalés les uns par rapport aux autres, ce qui permet d'imprimer un effet de foulage au gâteau de filtre entre les deux couronnes de rouleaux, le gâteau de filtre étant en alternance comprimé et de nouveau déchargé. L'invention vise, en outre, un procédé d'essorage de boues, en particulier de boues recueillies dans des stations d'épuration des eaux usées, ce procédé étant essentiellement caractérisé par le fait qu'on essore la boue par effet de pression entre deux bandes passant autour d'un tambour. Suivant une caractéristique préférée de ce nouveau procédé, on soumet la boue entre les bandes à un effet de foulage. Il est particulièrement avantageux, pour obtenir cet effet de foulage, d'animer le tambour d'une vitesse de rotation plus élevée ou plus faible que les bandes pour obtenir ainsi, par les vitesses différentes, une destruction de la structure du gâteau de filtre entre les différents rouleaux intérieurs et extérieurs, ce qui améliore sensiblement l'effet d'essorage. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparattront à la lecture du dessin annexé qui représente schématiquement plusieurs exemples de réalisation non limitatifs de l'objet de l'invention; sur ce dessin la fig. 1 représente un schéma d'essorage de boues conforme à l'invention; la fig. 2 est une vue en élévation latérale d'un filtre à pression conforme à l'invention; la fig. 3 est une coupe longitudinale de ce filtre; la fig. 4 est une coupe transversale de ce filtre; la fig. 5 est une vue en plan de ce filtre; la fig. 6 est une vue en élévation du côté de chargement et de déchargement; les fig. 7, 8 et 9 sont des vues en élévation montrant plusieurs particularités de l'invention. Dans le schéma de la fig. 1, la référence I dési cuve gne un réservoir de boue et Il une/de préparation pour de 1 eau et un floculant, l'eau additionnée d'un floculant ou d'un autre adjuvant de filtration étant envoyée au réservoir de floculant III. La référence IV désigne le dispositif de dosage de boue et V le dispositif de dosage de floculant, le floculant étant ajouté à la boue dans un tambour mélangeur VI et ce mélange étant envoyé dans un filtre à pression VII conforme à l'invention. Sur les fig. 2 à 9, la référence 1 désigne une bande filtrante passant autour d'un tambour 2 et entratnée par un tambour d'entratnement 3. La bande filtrante 1 passe autour du tambour 2 sous la forme d'une boucle fermée. La référence 4 désigne une seconde bande filtrante qui entoure partiellement le tambour 2 et la bande filtrante IV sous la forme d'une double boucle ouverte d'un côté, qui est entraînée par un tambour d'entrainement 5 et qui passe autour du tambour de renvoi 6. Dans l'exemple de réalisation représenté, le tambour 2 est formé par une cage intérieure tournante 7 en forme de tambour, portant les rouleaux 8. Cette cage intérieure à rouleaux peut, pendant le fonctionnement du filtre à pression conforme à l'invention, soit être fixe, soit être entraînée à une vitesse différente par un système d'entralnement indépendant. A cet effet, la cage à rouleaux 7 peut être entratnée en passant par l'arbre 9 et un couple de roues dentées 10, par un moteur réglable 11. Cependant, sans sortir du cadre de l'invention, on peut également concevoir des modes de réalisation dans lesquels le tambour tourne librement avec les bandes 1 et 4. Le tambour 2 avec ses rouleaux et les deux bandes filtrantes 1 et 4 passant autour du tambour 2 sont entourés, sur une partie du pourtour du tambour, par des rouleaux de pression extérieurs 12 montés élastiquement par des ressorts réglables 13 sur le cadre 14 de la machine. Les références 15 et 16 désignent des ressorts assurant un montage sous tension ou élastique des tambours d'entralnement 3 et 5. Les ressorts de compression 13 des rouleaux extérieurs 12 et les ressorts de traction 15 et 16 permettent le réglage de la pression nécessaire.Dans tous les cas, il peut être avantageux de régler les ressorts de compression 13 de plus en plus durs dans le sens du trajet d'essorage de la boue, ce qui permet un réglage suivant lequel les rouleaux 12 qui sont quelque peu décalés dans leur ensemble par rapport aux rouleaux intérieurs 8 sont enfoncés, par la pression des ressorts, entre les rouleaux 8 à la fin du trajet d'essorage, de sorte que les deux bandes filtrantes effectuent un mouvement ondulatoire entre les différents rouleaux. La boue est envoyée sur la bande filtrante 1 par le tube de distribution 17 et la buse 18, au milieu de la largeur de la bande 1, à un débit tel que la boue remplisse, au cours de son passage sur le trajet d'essorage, tout juste la largeur entre les deux bandes filtrantes, ce qui fait que des dispositions particulières ne sont pas nécessaires pour assurer l'étanchéité latérale. Dans certains cas, il peut cependant Aetre avantageux de donner à l'une des bandes filtrantes ou aux deux bandes filtrantes des bords latéraux renforcés assurant une étanchéité latérale. La boue envoyée en 17 et 18 sur la bande 1 est comprimée et transportée, comme dans une chambre, entre les deux bandes filtrantes 1 et 4. Les deux bandes filtrantes se déplacent à la même vitesse, laquelle est éventuellement réglable. L'eau exprimée se dégage vers l'intérieur et l'extérieur à travers les bandes filtrantes 1 et 4 et est recueillie par les caisses de récupération 19 et 20 pour être envoyée à un tube collecteur 22 par une auge d'écoulement d'eau 21. Pour améliorer l'écoulement de l'eau, les rouleaux 8 et 12 sont avantageusement pourvus de rainures d'évacuation d'eau 23. Le déchargement du gâteau de filtre essoré s'effectue au voisinage di tambour #'entratnement 3, en 24, des racleurs 25 ou des buses de soufflage disposées de façon appropriée pouvant, le cas échéant, favoriser le détachement du gâteau de filtre de la bande 1. Les bandes filtrantes sont nettoyées chacune à l'aide de buses de rinçage26. Comme représenté schématiquement sur la fig. 7, des rouleaux de pression 12 peuvent, en particulier dans le dernier tiers du trajet d'essorage autour du tambour, être enfoncés dans des espaces intermédiaires entre les rouleaux 8, par un réglage approprié des ressorts 13, à tel point que les bandes 1 et 4 soient soumises, avec le gâteau de filtre, à un mouvement ondulatoire qui fait que le gateau de filtre subit un effet de foulage. Ce foulage peut encore être favorisé par le fait que le tambour 2 à rouleaux est entratné à une vitesse supérieure ou inférieure à celle des bandes. Comme représenté sur la fig. 8, les rouleaux 8 et 12 peuvent également être réalisés sous la forme de rouleaux coniques. Comme déjà mentionné, le débit de la boue envoyée sur la bande 1 peut être choisi de manière que des dispositions particulières ne soient pas nécessaires pour assurer l'étanchéité latérale entre les bandes 1 et 4. Par ailleurs, il est également concevable, comme représenté sur la fig. 9, de munir les bandes filtrantes 1 et 4 de renforts latéraux 28 à leurs bords, ce qui assure temporairement l'étanchéité entre ces deux bandes. L'invention permet d'obtenir un filtre à pression présentant une construction simple et solide, n'exigeant qu'un faible encombrement et permettant une capacité de filtration élevée et réglable. Une déviation des deux bandes filtrantes n'est pas à craindre dans le filtre conforme à l'invention. Un avantage particulier du filtre à pression conforme à l'invention réside également dans le fait que sa capacité de filtration est réglable et qu'il permet d'obtenir un essorage jusqu'à une faible teneur en eau résiduelle, moyennant des dépenses d'énergie réduites. Bien que le filtre à pression conforme à l'invention soit destiné en premier lieu à l'essorage de boues recueillies lors de l'épuration des effluents urbains, il est également possible de l'utiliser pour le traitement d'autres boues, par exemple les boues reeueillies lors de l'épuration d'eaux résiduaires industrielles, des boues d'hydroxydes, des boues de préparation, des boues de dé pousaiérage humide ou des boues analogues. REVENDICATIONS 1. Filtre à pression, en particulier pour 1 'esso- rage de boues dans des stations d'épuration des eaux usées, utilisant une ou plusieurs bandes filtrantes, caractérisé par le fait que deux bandes passent autour d'un tambour et que la boue à essorer peut être introduite entre les deux bandes. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une bande filtrante intérieure passe autour du tambour sous la forme d'une boucle fermée et qu'une seconde bande passe autour du tambour sous la forme d'une double boucle ouverte d'un côté, 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les deux bandes sont des bandes filtrantes. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande extérieure entoure sous pression la bande intérieure. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tambour est réalisé sous la forme d'une cage à rouleaux. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux bandes passent, sur une partie au moins de leur trajet autour du tambour, entre des rouleaux intérieurs et des rouleaux extérieurs. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rouleaux extérieurs sont réalisés sous la forme de rouleaux de pression susceptibles d'exercer une pression réglable. 8. Dispositif suivant l'une- quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rouleaux intérieurs et les rouleaux extérieurs sont décalés les uns par rapport aux autres. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rouleaux sont pourvus de rainures d'écoulement d'eau. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rouleaux sont réalisés sous la forme de rouleaux coniques. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rou leaux sont réalisés sous la forme de rouleaux biconiques. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tambour à rouleaux peut être entraîné à vitesse réglable. 13. Procédé pour l'essorage de boues, en particulier de boues obtenues dans des stations d'épuration des eaux usées, caractérisé par le fait qu'on essore sous pression entre deux bandes passant autour d'un tambour la boue à laquelle on ajoute, le cas échéant, un adjuvant de filtration. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé par le fait qu'on soumet la boue entre les bandes à un effet de foulage. 15. Procédé suivant la revendication 13 ou 14, caractérisé par le fait qu'on entraîne le tambour à une vitesse plus élevée ou plus faible que les bandes.