Brevet FR2765490A1 — publié le 19990108

La présente invention concerne divers dispositifs d'un appareil de filtration à toile micro tissée circulant sur un bac de dépression et permettant la filtration, l'essorage et la dessiccation des boues de décantation des bassins d'épuration. La présente invention vise à remplacer les lits de séchage à sable. Le secteur technique de l'invention est celui des filtres tangentiels comprenant un média filtrant sans fin, mobile sur un bac de dépression fixe. Le nettoyage du média filtrant se faisant en continu. Les applications de l'invention sont la filtration et la concentration des boues résiduelles des bassins de décantation, de stations d'épuration industrielle ou autres. On connaît un appareil de filtration qui comporte une toile chargée de l'effluent et circulant sur une bouche de succion disposée horizontalement. Le fonctionnement d'un tel appareil est discontinu. Une étape de succion, faisant suite à une étape de déplacement. On connaît aussi un appareil de filtration comprenant un cylindre rotatif muni d'un manchon et immergé en partie dans un bac d'effluents. Le manchon est préalablement empâté. Les impuretés présentes dans l'effluent créent lors du fonctionnement une croûte sur l'empattage; la croûte est raclée vers l'extérieur. On connaît un appareil de filtration comprenant un cylindre rotatif percé entraînant un média filtrant sans fin. Le cylindre rotatif moteur est immergé en partie dans un bac recevant les effluents. Sur la partie non immergée, un masque sensiblement étanche permet une séparation du média filtrant et du cylindre. Cette séparation permet le nettoyage de la toile avant son retour en circuit. Cet appareil n'assure qu' une concentration limitée des boues. L'objectif de la présente invention est de réunir sur un seul appareil les dispositifs techniques ayant les avantages sans en avoir les inconvénients. Cet objectif est atteint selon l'invention par l'utilisation d'un média filtrant sans fin porteur (1), composé de 2 toiles solidaires par leur bordure des 2 plus grands côtés, soit par couture, soit par fixation par tout autre moyen équivalent, par exemple: fixation par agrafage de bandes Velcro un joint d'étanchéité est ajouté à chaque bordure. La première toile tissée sert de tapis porteur, son maillage est de l'ordre de 5m/m. La seconde toile extérieure est une toile micro tissée monobrin de nylon ou de polystester, dont la maillage est déterminé au préalable; suivant la clarification et le débit demandé. Le média filtrant circule en continu en passant sur un bac à dépression (2) dont la partie supérieure est constituée par une tôle inox perforée (3). L'effluent à filtrer arrive dans une trémie supérieure (5) placée au-dessus du bac de dépression. Le média filtrant étant en inter face. Par construction la filtration est de type tangentiel. Le nettoyage du média filtrant est assuré sur le retour par insufflation d'air comprimé et raclage extérieur. La dépression, dans le bac de même non se fait par une pompe à palette travaillant en charge et recueillant le liquide filtré. Le défilement du média filtrant est asservi à un automatisme commandant la vitesse de rotation du cylindre moteur. L'invention sera mieux comprise, et les dispositions caractéristiques avec leurs avantages apparaîtront à la lecture de la description du mode de réalisation donné à titre d'exemple. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels la (Fig.l) est une coupe en long du filtre suivant un plan vertical xy de la (Fig.2), parallèle à la circulation du média filtrant (1). Le média filtrant (1) circule en continu en passant sur un bac à dépression (2), dont la ,partie supérieure est constituée par une plaque fixe d'inox lisse perforée (3) qui sert de glissière. L'effluent à filtrer (4) arrive dans une trémie placée au dessus du bac à dépression (2). Le média filtrant (1) étant en interface glissière/effluent. L'ensemble est assemblé de telle sorte que la glissière (3) soit inclinée d'un certain angle avec l'horizontale. Le fond du bac (2) enveloppe sur un petit secteur (6) le cylindre moteur (l0),lequel est construit en forme de cage d'écureuil, afin d'éviter les glissements du média filtrant (1). Le secteur (6) du fond du bac (2) forme une gouttière à bec qui sert de séparateur, média filtrant (1) / cylindre moteur (10) et de masque sensiblement étanche avec l'air libre. La séparation du média filtrant (1) est facilitée par la tension qu'exerce le rouleau tendeur (9) avec ses ressorts réglables. Le média filtrant (1) passe alors sous une rampe de soufflage d'air comprimé chaud (8) puis sur un racleur (7). L'action du soufflage de l'air comprimé chaud vers l'extérieur, au travers du média filtrant (1), permet d'augmenter le dessèchement de la pellicule de boue (2a). Cette action permet aussi un décollement partiel de la charge de boue (2a) de son support et facilite ainsi le nettoyage par le racleur (7). Les résidus de raclage (2a) déversés dans un réceptacle sont: ou dirigés vers un tunnel de dessiccation totale (Rd) ou transportés par un bac sur un lieu de stockage (Rs). La flèche (F) donne le sens du défilement du média filtrant (1) passant par le cylindre de retour (14). En (11) est représentée la pompe d'aspiration à palette, travaillant toujours en charge, et, assurant la dépression dans le bac (2). Ainsi, s'établit un courant de filtration (la) et un dépôt de boues (2aà sur le média filtrant. Dans le fond du bac (2) le filtrat clair (3a) s'écoule et maintient la charge de la pompe (11). Dans le branchement d'aspiration (12) est incorporée une trompe à eau (13). Cette trompe à eau assure par un tube (15) une dépression complémentaire, dans la partie haute non immergée du bac (2). Cette action complète aussi l'essorage des boues (2a). Le média filtrant (1) nettoyé revient dans le circuit, et, entre par le fond de la trémie (5) en passant dans un joint d'étanchéité (16). Le flotteur (17) asservit une vanne extérieure (18) qui règle le débit de l'effluent à filtrer. Le contrôle de ce débit est important, car, il permet de fixer l'épaisseur de la lame de liquide effluent entraîné, sur et par le média filtrant (1). Plus fine sera la lame de liquide, plus rapide sera l'essorage des boues (2a) retenues sur le média filtrant. L'épaisseur de la lame de liquide (quelques millimètres) est fixée par des essais préalables en laboratoire. L'ensemble du mécanisme repose sur un bâti inox (B) en poutrelles rectangulaires entretoisées. Ce bâti est soutenu par 2 grands pieds (P et P') et 2 petits pieds (p et p'). La figure 2 (Fig 2) est une vue en coupe verticale suivant le plan AB de la figure 1 (Fig 1). Cette coupe montre le montage de la trompe à eau (13) dans la tuberie d'aspiration (12) de la pompe (11). Le bâti (B). Une coupe en biais de la glissière (3) et du média filtrant (1). La figure (Fig 3) montre en perspective le bac de dépression (2) sans la glissière (3), découvrant aussi le berceau de la dite glissière. Ce berceau comprend 2 supports latéraux boulonnés (21) et des supports transversaux soudés (22). La découpe de fond de bac (20) sert de passage et de logement à l'aspiration (12) du filtrat (3a) et à la trompe à eau (13). Chaque paroi verticale du bac présente une découpe (24) qui correspond au passage de l'axe du cylindre moteur (10). Nous distinguons la goulotte (6) constituée par le cintrage de la tôle de fond du bac vers l'intérieur. Pour améliorer les débits de concentration, un traitement chimique, de coagulation, floculation, est prévu en amont de l'entrée de l'effluent dans l'appareil de filtration concentration. Ce traitement chimique est réalisé par l'adjonction de 4 produits spécifiques à très faibles doses. I1 s'agit de un oxydant décomplexant deux coagulants différents o un floculant Ces produits sont injectés séparément et simultanément, par 4 petites pompes doseuses, dans une cuve à mélange dotée d'un moto brasseur. Dans cette cuve arrive aussi les boues d'effluents. Le brassage se poursuit durant 4 minutes avant déversement dans la trémie du filtre (5). La cuve à mélange est construite de telle façon que le mélange et l'alimentation puissent se faire en continu. Pour cela, la dite cuve aura une capacité au moins égale au 120/100 du débit maximum d'effluent reçu durant le temps de brassage. Par exemple : si débit d'alimentation en effluents 60 soit 0,799m3 arrondi à 0,800m3, soit 800 litres environ. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites à titre d'exemples, pourront être remplacées par l'homme du métier par des parties équivalentes remplissant la même fonction. REVEND I CAT IONS l.Dispositif de filtration tangentielle de boues de décantation comprenant une trémie (5) d'effluents à filtrer, placée au-dessus d'un bac de dépression (2) sur lequel circule un média filtrant (1) entraîné par un cylindre moteur (10) caractérisé en ce que le média filtrant (1) porteur sans fin est composé de deux toiles solidaires par leurs plus grandes bordures soit par couture, soit par toute autre fixation, par exemple par bandes Velcro o. La première toile tissée servant de tapis porteur à maillage égal ou supérieur à 5 millimètres (de préférence en P.T.F.E.). La seconde toile extérieure est une toile microtissée monobrin en nylon ou polyester. Le maillage pouvant varier de 5 à 30 micromètre suivant la clarification demandée. 2.Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la circulation du média filtrant passe par un bac (2) à dépression de façon tangentielle suivant un certain angle avec l'horizontale. 3.Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la dépression se fait par une pompe à palette (11) travaillant toujours en charge. 4.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'adjonction d'une trompe à eau (13) dans le tube d'aspiration (12) de la pompe (11) permet de faire le vide partiel dans la partie haute du bac (2) à l'aide d'un tube (15). 5.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé, en ce que l'admission de l'effluent sur le média filtrant (1) se fait en une couche très fine sous contrôle d'un flotteur (17) asservissant une vanne extérieure (18) réglant le débit d'arrivée du dit effluent. 6.Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le fond du bac (2) enveloppe sur un petit secteur (6) le cylindre moteur (10), lequel est construit en forme de cage d'écureuil afin d'éviter les glissements du média filtrant (1). Le secteur (6) du fond du bac (2) formant une gouttière à bec sert de séparateur, média filtrant (1) cylindre moteur (10) et de masque sensiblement étanche avec l'air libre.