Brevet FR2185436A1 — publié le 19740104

L'invention concerne un procédé pour l'extraction de boues de filtres à disques dans lesquels le filtrat parcourt l'espace intérieur des disques et sort par un arbre creux tandis que les boues retenues à- la surface des disques du filtre sont recueillies puis évacuées à la partie inférieure de l'enveloppe qui contient le filtre et qui est complètement remplie par la substance à filtrer. Dans les filtres connus du même genre, l'extraction est effectuée par un lavage de la surface extérieure des disques filtrants qui sont mis en rotation lente et dont la surface est débarrassée des boues par projection d'un agent de rinçage, par exemple liteau. Acet effet, il est nécessaire de vider l'enveloppe du filtre afin que la surface filtrante puisse être exposée aux jets d'eau.S'agissant, comme c'est le cas de ces dispositifs connus, de filtres dits à sédiments, il est nécessaire de procéder à uAnwe-nouvelle mise en suspension, si bien que l'ensemble de itopération de lavage prend un temps considérable. En général, pour trois à quatre groupes de filtration, il faut prévoir un filtre additionnel qui est mis en service pendant le lavage de l'un des trois ou quatre filtres principaux. L'invention a pour but de simplifier l'opération d'extraction des boues de filtres et d'accroitre ainsi leur rentabilité. Selon l'invention, on atteint ce but en introduisant un gaz sous pression à l'intérieur des disques filtrants, à contre courant du sens d'évacuation du filtrat. De préférence, on effectue cette injection en plusieurs rafales saccadées brèves. Il s'est révélé qu'on favorisait le processus d'extraction des boues en vidant partiellement le filtre. L'injection d'air ne s'effectue que pendant quelques secondes, si bien que la filtration peut reprendre aussitôt après l'opération d'extraction des boues. Cela suppose qu'il s'agit de filtres en tissu et il faut s'attendre à un certain temps de démarrage après chaque extraction de boues, mais ce temps est relativement court. Un nettoyage correct par arrosage du filtre n'est nécessaire qu'à intervalles éloignés. Si un réservoir à vase suffisamment grard est prévu, on ptut extraire les boues très consistantes de façon continue. On connait déjà un procédé permettant de déboucher les pores d'un filtre, procédé applicable aux tamis à tambour ne plongeant que très partiellement dans une substance à filtrer, consistant à purger le tamis par soufflage linéaire d'air dans le sens de l'intérieur vers l'extérieur avant de le réintroduire dans la substance à filtrer .. On connaît par ailleurs, un procédé pour décrasser des filtres à disques n'étant également qu'en contact partiel avec une substance à filtrer, consistant à faire passer de l'air à contre courant du sens de filtration. Dans le cas de l'invention, contrairement à ces procédés connus, toute la surface du filtre à disques est en contact avec la substance à filtrer et, en conséquence, la purge par l'air est effectuée à contre-courant du sens de filtration sur toute la surface du filtre, et non pa zones ou linéairement. Il existe un autre procédé connu, appliqué au nettoyage de bougies filtrantes.. Dans ce cas, on commence par vider complètement l!enve- loppe du filtre, en maintenant une différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de la surface filtrante au moyen de l'air et ceci afin que le tourteau de filtration reste parfaitement accroché. Puis on procède à une inversion de pression et on commence par garnir la surface intérieure du filtre d'une pelliculle de liquide. Sous l'effet de la pression intérieure, le tourteau de filtration est d'abord détaché, puis le liquide de lavage est repoussé à travers le filtre et, en dernier lieu, on fait passer un gaz ou de la vapeur sous pression à travers le filtre.L'évacuation des boues qu se rassemblent à la partie inférieure du récipient est effectuée par surpression d'un gaz dans l'enveloppe Ce procédé de nettoyage, qui est laborieux et prend du temps, et qui doit être encore suivi d'un post-nettoyage, ne saurait être une forme semblable du procédé de l'invention, lequel concerne des filtres à disques. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description et de la figure unique annexée d'un mode de réalisation préférée de l'invention donné à titre purement indicatif. Le filtre, désigné dans son ensemble par 11, se compose d'une enveloppe 12, de disques filtrants 13, d'un arbre creux 15, monté sur des supports 14, et d'un réservoir à vase 16, à l'extrêmfte inférieure duquel est disposée une vis transporteuse 17. Les disques filtrants 13 qui sont calés sur l'arbre creux 15 peuvent être, dans le cas éventuel du nettoyage du filtre par un dispositif d'arrosage, mis en rotation lente au moyen d'un moteur 18 par l'intermédiaire d'un système d'engrenage. L'entrainement de la vis 17 est assuré également par un moteur 19, par l'intermédiaire d'un réducteur. Les disques filtrants 13 sont recouverus d'un tissu filtrant du type usuel. Dans un récipient 20, se trouve la substance à filtrer par exemple du jus trouble s'il s' agit de la fabrication de sucre .Cette substance arrive dans le récipient 20 par une adduction 21. Une pompe 22 aspire le jus dans le récipient 20 par une conduite 23 et le refoule soit par une conduite d'alimentation 24 dans l'installation de filtration 11, soit en retour dans le réservoir 20 par une canalisation de by-pass 25. Une conduite de trop-plein 26 - r-'ie 'e filtre 11 au réservoir 20. Une conduite de vidange 27 permet de vider le filtre 11. Le filtrat est évacué par l'arbre creux 15, et parvient par des canalisations 28, 29 , à une installation de traitement ultérieur. Pendant la période de démarrage, lorsque les filtres n'ont pas encore atteint leur pleine efficacité, le filtrat peut ne pas présenter la pureté voulue e s ce cas être renvoyé dans le réservoir 20 par une canalisation 30.Une conduite 31 d'air comprimé est connectée à l'arbre creux 15 ou à la canalisation 28. Les différentes opérations sont commandées au moyen des vannes 1 à 8. Au départ, on remplit le filtre 11, en ouvrant les vannes 5, 1 et 3. Toutes les autres vannes sont fermées. Grâce à la canalisation de by-pass 25, la pompe 22 peut être en état de marche constant. Dès que le filtre 11 est rempli, c'est-à-dire que tout le gaz qu'il contenait s'est échappé par la conduite de trop-plein 26, on ferme la vanne 3. Si des exigences très sévères sont imposées au filtrat, on peut renvoyer dans le réservoir 20 le filtrat de la période de démarrage qui serait un peu trouble par les canalisations 28 et 30, et ce pendant quelques secondes jusqu'à clarification complète. On ouvre ensuite la vanne 2, on ferme la vanne 1, pour évacuer le filtrat par la canalisation 29. Cependant, dans la plupart des cas, un retour du filtrat de tête, encore un peu trouble n'est pas nécessaire.La durée de la filtration dépend de la teneur en matières solides, de la proportion de colloides, du coefficient de filtration, de la densité de la substance à filtrer. Lorsque l'épaisseur tolérable du tourteau ou la pression maximale admissible a été atteinte, il est nécessaire de procéder au décrassage du filtre à disques. Pour préparer le décrassage, on ferme les vannes 2 et 5, et on ouvre les vannes 4, 6, 7 et 8. Un gaz, par exemple, de l'air comprimé, est envoyé sous pression par la vanne 4, éventuellement sous forme de rafales. L'air pénètre dans l'arbre 15 à l'intérieur du filtre à disques et, de là, à travers le tissu filtrant, dans l'enveloppe 12. De la sorte, le récipient filtrant se vide par la vanne 6 ouverte, et également du fait que les boues déposées à l'occasion de décrassages précédents sont extraites par la vanne 7 ouverte, jusqu'au milieu des disques filtrants. En même temps, les disques filtrants sont mis en rotationau-moyen du moteur 18, de sorte que chåquetzone deces disquesest en contact avec le gaz (air), ce qui entraîne que les boues déposées sur le tissu filtrant sont complètement détachées et que les pores du tissu sont dégagées - résultat qui est renforcé par l'effet de la force centrifuge appliquée aux boues -. Les boues détachées tombent dans le réservoir à vase 16.On règle l'épaisseur des boues en fixant le temps et le degré d'ouverture de la vanne 7 Lorsque les conditions du traitement l'exigent, on peut extraire les boues, en continu, par une vis sans fin, ou une petite vanne à la place de la vanne 7. Ensuite, on peut reprendre la filtration en remplissant complètement le filtre. Ce cycle est répété fréquemment jusqu'à ce qu'une obturation partielle des pores du tissu donne lieu à une chute de rendement du filtre et qu'il soit nécessaire de procéder à un nettoyage "à fond", avec vidange complète du réservoir, par arrosage, d'eau ou d'acide chlorhydrique dilué par exemple, les disques filtrants étant en rotation. Mais ce nettoyage "à fond" par arrosage n'est nécessaire qu'à intervalles de temps éloignés et selon la substance à filtrer. Le procédé de l'invention et le dispositif décrit conviennent pour la filtration de multiples substances. Ils ont fait particulièrement leurs preuves dans l'industrie sucrière et pour l'épuration des eaux usées. En tous cas, on peut atteindre un rendement horaire nettement supérieur à celui auquel on parvient avec les procédés usuels. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs dèjà de ce qui pré cède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiquées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'extraction des boues de filtres à disques dans lesquels le filtrat parcourt l'espace intérieur des disques et sort par un arbre creux, tandis que les boues retenues à la surface du filtre à disques, sont recueillies à la partie inférieure de l'enveloppe qui contient le filtre et qui est complètement remplie de la substance à filtrer, lesdites boues étant ensuite évacuées, caractérisé en ce qu'un gaz est envoyé sous pression à l'intérieur des disques filtrants pour traverser le filtre à contre courant du sens de filtration. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est envoyé sous pression sous forme de plusieurs rafales saccadées brèves. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'enveloppe qui contient le filtre est partiellement vidée avant l'introduction du gaz sous pression et que les disques filtrants sont mis en rotation. 4. Filtre pour la mise en oeuvre du procédé d'extraction de boues selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 comportant au moins un disque filtrant monté sur un arbre creux dans une enveloppe fermée de tous cotés et dans laquelle débouchent des conduites d'arrivée et de départ appropri ées la substance à filtrer emplissant l'enveloppe, et le filtrat étant extrait de l'intérieur des disques fil trants par l'arbre creux, caractérisé en ce qu'une canalisation d'air comprimé, équipée d'un organe d'arrêt débouche dans l'arbre creux. 5. Filtre selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'enveloppe forme un grand réservoir à vase, au fond duquel peut être disposée une vis transporteuse. 6. Dispositif pour l'extraction des boues de filtres à disques selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe en marche permanente, dont la conduite d'aspiration est issue d'un réservoir contenant la substance à filtrer et dont la conduite de refouler nt débouche dans l'enveloppe du filtre par l'une de ses branches et dans le réservoir par son autre branche et en ce que l'enveloppe du filtre est munie d'une conduite de vidange aboutissant au réservoir, ainsi que d'une conduite de trop plein et en ce que l'arbre creux portant les disques filtrants est en communication avec l'espace intérieur de ceux-ci et peut être raccordé, à volonté, soit aux réser voir, soit à une conduite d'extraction du filtrat et est raccordé à une canalisation air comprimé, toutes les canalisations ou conduites étant équipées d'organes de fermeture, à l'exclusion de la conduite d'aspiration de la pompe.