Brevet FR2806926A1 — publié le 20011005

DISPOSITIF DE FILTRATION A MEDIA FILTRANT La présente invention concerne un dispositif de filtration utilisant un média filtrant pour effectuer une séparation de type solide/liquide. Elle concerne notamment des moyens destinés à permettre l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre la matière destinée à être filtrée et le filtrat obtenu. Il existe de nombreux types de filtres destinés à séparer le liquide du solide dans des boues ou autres; ces filtres peuvent être des filtres dits à bande filtrante car ils comportent un média filtrant constitué par une toile tissée avec des matériaux synthétiques formant un circuit fermé entre les rouleaux de l'appareil. Ils peuvent également être des filtres de type classique et utiliser des médias filtrants de type papier qui sont rejetés et éliminés après leur usage. Toutefois, ces dispositifs de filtration actuels présentent des inconvénients liés à leur étanchéité, quel que soit le type de média filtrant utilisé, en matière synthétique tissé ou en papiër. On entend par étanchéité la séparation entre les particules solides des boues ou des matières à traiter qui se trouvent dans la zone active de filtration et la zone située de l'autre côté du média filtrant dans laquelle se trouve le filtrat, produit de la filtration. Ainsi, les dispositifs actuels ne donnent pas entière satisfaction au niveau de l'étanchéité, notamment, le long des bords latéraux du média filtrant. L'étanchéité entre la zone occupée par les boues et la zone du filtrat est généralement imparfaite et des fuites apparaissent latéralement qui laissent passer vers le filtrat quelques particules solides provenant des matières à traiter. Plusieurs solutions ont été proposées pour résoudre ce problème, comme, par exemple, l'utilisation de bavettes latérales qui, sous le poids et la pression de la colonne d'eau et des boues, sont censées venir parfaitement au contact de la face supérieure du média. Cependant, ces solutions ne permettent pas l'obtention d'une étanchéité suffisante sur l'ensemble de la zone de filtration active. Ainsi, la présente invention a pour objectif de résoudre les inconvénients précités à l'aide de moyens simples, fiables, efficaces et faciles à mettre en oeuvre. Elle présente un dispositif de filtration destiné à garantir une étanchéité parfaite dans la zone de filtration active entre la matière à traiter et le filtrat. Selon sa caractéristique principale, le dispositif de filtration de l'invention est du type comportant un média filtrant circulant sous la colonne d'eau ou de boues à filtrer, ledit dispositif comportant des moyens d'étanchéité disposés latéralement le long des bords latéraux du média filtrant qui sont destinés à permettre la séparation entre la zone active de filtration où se trouve la colonne d'eau à traiter et la zone du filtrat située de l'autre côté du média filtrant, et est caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comportent un rail supérieur d'étanchéité qui possède longitudinalement une forme arrondie sur l'ensemble de la longueur de la zone active de filtration. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de filtration selon l'invention, les moyens d'étanchéité comportent des moyens de sollicitation destinés à solliciter le média filtrant pour que la face supérieure de ses bords latéraux ou d'une courroie solidaire de ses bords latéraux vienne en appui contre la face inférieure des rails supérieurs d'étanchéité. Selon une autre caractéristique du dispositif de filtration, les moyens de sollicitation comportent des courroies d'étanchéité solidaires ou non du média filtrant. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de filtration selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que la face inférieure des rails d'étanchéité et la face supérieure des courroies d'étanchéité possèdent des profils respectifs de formes complémentaires. Selon plusieurs modes de réalisation du dispositif de filtration selon l'invention, la face inférieure des rails d'étanchéité et la face supérieure des courroies d'étanchéité présentent un profil transversal plan. Selon un mode de réalisation du dispositif de filtration, celui-ci est caractérisé en ce que le média filtrant utilisé par le dispositif de filtration est constitué par une toile en matière synthétique. Selon une autre caractéristique de ce mode de réalisation du dispositif de filtration, les courroies d'étanchéité sont solidaires du média filtrant et sont disposées le long de ses bords latéraux. Selon une caractéristique complémentaire de ce mode de réalisation, les courroies d'étanchéité sont fixées au média filtrant par surmoulage. De plus, la courroie d'étanchéité peut être avantageusement fixée sur le média filtrant de manière à ce que celui-ci soit positionné le long de la fibre neutre de la courroie. Selon une caractéristique d'un autre mode de réalisation du dispositif de filtration selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que le média filtrant est de type papier et en ce que la courroie d'étanchéité est indépendante du média filtrant et est destinée à venir en appui contre le rail d'étanchéité en emprisonnant le bord latéral du média . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1 à 8 illustrent plusieurs modes de réalisation du dispositif de filtration de l'invention. La figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale selon AA un premier mode de réalisation du dispositif de filtration. La figure 2 représente en coupe transversale selon BB un détail des moyens d'étanchéité du premier mode de réalisation du dispositif de filtration. Les figures 3a et 3b illustrent selon une vue similaire à la figure 1, un deuxième mode de réalisation où les moyens de sollicitation sont respectivement dans deux positions différentes. La figure 4 illustre en coupe transversale selon CC un détail des moyens d'étanchéité du deuxième mode de réalisation. Les figures 5a et 5b illustrent un troisième mode de réalisation du dispositif de filtration selon une vue similaire à la figure 1, les moyens de sollicitation étant respectivement disposés dans des positions différentes. La figure 6 représente en coupe transversale selon DD un détail des moyens d'étanchéité du troisième mode de réalisation du dispositif de filtration. La figure 7 illustre en coupe longitudinale le média filtrant et sa courroie d'étanchéité utilisée dans le troisième mode de réalisation du dispositif de filtration. La figure 8 représente en coupe transversale une variante d'exécution des moyens d'étanchéité du troisième mode de réalisation du dispositif de filtration. La présente invention concerne un dispositif de filtration portant la référence générale (1) destiné à la séparation solide/liquide de boues ou de colonnes d'eau (3), par exemple. Le dispositif de filtration est du type comportant un média filtrant (2) destiné à circuler sous une colonne d'eau ou de boues qu'il faut filtrer, le terme média désignant une toile en textile ou en papier destinée à supporter la colonne d'eau (3) pour en filtrer le liquide qu'elle contient. Selon l'invention, le dispositif de filtration (1) peut être de plusieurs types comme, par exemple, hydrostatique, gravitaire ou à dépression ; de même, le trajet effectué par le média (2) filtrant peut être différent et le dispositif de filtration (1) peut ainsi être de type plan avec un passage du média en forme d'auge, comme le montre la figure 1, ou présenter un passage du média filtrant (2) de forme différente, comme le montre notamment le deuxième mode de réalisation illustré figure 3. Selon l'invention, le dispositif de filtration (1) comporte des moyens d'étanchéité (ME) destinés à être disposés le long des bords latéraux (4) du média filtrant (2) afin de permettre l'obtention d'une séparation entre la zone active de filtration (5) occupée par les boues à filtrer (3) et la zone du filtrat (6) située de l'autre côté du média (2). De cette façon, la zone du filtrat (6) est préservée de toute intrusion intempestive de particules solides qui pénétreraient par les côtés du média filtrant (2) entre les parois latérales (8a, 8b) du dispositif de filtration (1) et les bords latéraux (4) du média (2). Selon l'invention, ces moyens d'étanchéité (ME) comportent un rail supérieur d'étanchéité (7) destiné à coopérer avec la face supérieure du média filtrant (2) ou d'une courroie qui lui est solidaire le long des bords latéraux (4) de celui-ci pour empêcher les particules solides de la colonne d'eau (3) de passer de l'autre côté du média filtrant (2) dans la zone du filtrat (6). Les rails d'étanchéité (7) sont au nombre de deux et sont destinés à s'étendre depuis chacune des parois latérales (8a, 8b) du carter (8) de l'enceinte à l'intérieur de laquelle s'effectue la filtration vers l'intérieur de ladite enceinte. Dans des plans longitudinaux parallèles aux parois latérales (8a, 8b) du carter, les rails d'étanchéité (7) présentent une forme arrondie sur l'ensemble de la longueur de la zone active de filtration (5), comme le montrent les figures 1, 3a, 3b, 5a et 5b. Notons que les rails d'étanchéité sont identiques et disposés symétriquement, le dispositif de filtration selon l'invention présentant avantageusement un plan de symétrie longitudinal. Selon le premier mode de réalisation illustré figures 1 et 2, le dispositif de filtration (1) est de type plan et la courbure des rails d'étanchéité latéraux (7) possède un rayon de courbure important dans la zone de filtration active (5), le média filtrant (2) effectuant la filtration est avantageusement sollicité par des moyens de sollicitation (MS) pour que la face supérieure (4a) de ses bords latéraux (4) vienne au contact de la face inférieure (9) des rails d'étanchéité sur l'ensemble de la longueur de la zone active de filtration (5) . Selon ce premier mode de réalisation, le rayon de courbure du rail d'étanchéité (7) peut varier le long du rail de manière à être moins important dans la partie centrale, par exemple. Toutefois, sur l'ensemble de la zone active de filtration (5), les rails d'étanchéité (7) ne présentent longitudinalement aucune partie plane et sont arrondis sur l'intégralité de leur longueur. Selon le premier mode de réalisation du dispositif de filtration, le média filtrant (2) utilisé est de type papier et ne peut donc servir qu'une fois. I1 est ainsi récupéré après son passage en zone active de filtration (5) en même temps que les boues traitées pour être éliminé. Selon ce mode de réalisation, les moyens de sollicitation (MS) du média filtrant (2) sont constitués par des courroies d'étanchéité (9) destinées, d'une part, à maintenir la face supérieure (4a) de ses bords latéraux (4) contre la face inférieure du rail d'étanchéité (7), et d'autre part, à entraîner le média filtrant. Les courroies d'étanchéité (9) sont au nombre de deux et sont destinées à venir latéralement de chaque côté du média filtrant (2) coopérer avec la face inférieure (4b) de ses bords latéraux (4). Les deux courroies (9) sont identiques et parcourent un chemin similaire en circuit fermé, comme le montre la figure 1. Afin d'obtenir la meilleure étanchéité possible, la surface supérieure (9a) de la courroie (9) possède dans un plan transversal un profil identique à celui de la face inférieure (7b) du rail d'étanchéité (7). Selon ce premier mode de réalisation illustré, la forme de ces profils respectifs complémentaires est plane toutefois il pourrait en être autrement et le rail et la courroie pourraient présenter des profils complémentaires de forme différente tel que triangulaire, hémicylindrique ou trapézoïdale par exemple sans pour autant sortir du champs de protection de l'invention. Ainsi, selon ce premier mode de réalisation, les courroies d'étanchéité (9) présentent une surface supérieure plane (9a) destinée à coopérer avec la face inférieure (4b) du média filtrant (2) pour l'amener au contact du rail. Par ailleurs, elles présentent sur leur face inférieure des moyens de guidage tel qu'un profil trapézoïdal (10) ou autre destiné à permettre leur positionnement latéral pour qu'elles se positionnent contre la face inférieure (4b) des bords latéraux (4) du média filtrant (2). Les moyens de sollicitation (MS) du média filtrant (2) comportent, de plus, des moyens de tension (11) destinés à tendre les courroies (9) pour les forcer à venir épouser la forme longitudinale arrondie des rails d'étanchéité (7) en emprisonnant les bords (4) du média filtrant sur l'ensemble de la longueur de la zone active de filtration (5), et ce, quel que soit le poids de la colonne d'eau (3) disposée sur le média filtrant (2). Notons que le dispositif de filtration (1) présente, comme le montre la figure 2, un tapis de type nid d'abeille (12) sur lequel vient se positionner le média filtrant (2) pour être entraîné de manière connue en soi. I1 comporte également un ensemble de chaînes à raclette (13) destiné au maintien et à l'évacuation des boues (3), ledit ensemble étant disposé au-dessus du média filtrant (2). Il est important de noter, comme le montre la figure 2, que le rail d'étanchéité (7) s'étend de la paroi latérale (8a, 8b) du carter vers l'intérieur de manière à recouvrir au moins partiellement le tapis en nid d'abeille sur une distance suffisante pour empêcher une sortie intempestive du bord du média filtrant sous le poids de la colonne d'eau à traiter (3). Par ailleurs, selon ce premier mode de réalisation, le rail d'étanchéité (7) présente dans un plan transversal une paroi qui s'étend sensiblement horizontalement vers l'intérieur de l'enceinte. Il peut ainsi être formé par un plat métallique cintré longitudinalement qui est soudé latéralement à la paroi (8a, 8b) du carter. Notons que le rail d'étanchéité (7) peut avantageusement constituer un moyen de guidage de l'ensemble de chaînes à raclette (13) et coopérer avec un galet (14) de cet ensemble, comme le montre la figure 2, un plat complémentaire de guidage (30) pouvant être prévu, ledit plat étant disposé parallèlement au rail supérieur d'étanchéité (7). Selon un deuxième mode de réalisation illustré figures 3a, 3b et 4, le dispositif de filtration (1) présente un passage du média filtrant dont la forme est sensiblement différente de celle décrite dans le premier mode de réalisation. Selon ce deuxième mode de réalisation et comme le montre la figure 4, les moyens d'étanchéité sont .obtenus de manière similaire et comportent, d'une part, deux rails d'étanchéité latéraux (7) de forme arrondie ainsi que des moyens de sollicitation (MS) des courroies d'étanchéité (9) destinés à permettre à ces courroies d'épouser la forme arrondie des rails d'étanchéité sur toute la longueur de la zone d'activation en emprisonnant les bords (4) du média filtrant (2). Notons que selon ce mode de réalisation, le rayon de courbure est sensiblement inférieure à celui du mode de réalisation précédent Selon ce deuxième mode de réalisation et comme le montrent les figures 3a et 3b, les moyens de sollicitation (MS) des courroies (9) sont constitués par des dispositifs de tendeurs (11) de type connu en soi et sont obtenus par le déplacement d'une ou plusieurs poulies ou axes de renvoi (25), comme le montrent les figures 3a et 3b. Notons que l'entraînement du média filtrant (2) en papier s'effectue grâce aux courroies (9) ainsi qu'au tapis en nid d'abeille (12) situé sous le média ; il va de soi que les courroies (9) peuvent être crantées sur leur face inférieure de manière à pouvoir être entrainées par des engrènements. Selon un troisième mode de réalisation du dispositif de filtration (1) selon l'invention illustré figures 5a à 7, le média filtrant (2) est de type régénérable et est constitué par une toile en matériau synthétique tissé qui est destinée à parcourir un circuit fermé dans lequel elle passe par une zone active de filtration (5), une zone de raclage où les boues résiduelles (3) sont éliminées et une zone de lavage où le média est nettoyé avant d'être réemployé dans la zone active de filtration. Notons que le lavage du média (2) peut s'effectuer à l'aide d'eau et/ou par soufflage, par exemple. Selon ce troisième mode de réalisation, le dispositif (1) comporte deux rails d'étanchéité (7) de forme arrondie, destinés à coopérer directement avec deux courroies d'étanchéité (15) solidaires du média filtrant (2) et disposées le long de ses bords latéraux (4). Ces courroies (15) sont fixées rigidement au média filtrant par tous moyens tels que par collage, agrafage ou autre. Elles peuvent être avantageusement surmoulées sur les bords latéraux (4) du média (2). Selon cette variante d'exécution, les courroies (15) présentent une face supérieure plane destinée à venir en appui sur la face inférieure des rails d'étanchéité sous la sollicitation des moyens de sollicitation (MS) du type précédemment décrit tel qu'un système de tendeurs (11) où les axes de renvoi (25) peuvent être déplacés de manière connue en soi. Par ailleurs, comme le montrent les figures 6 et 7, il est important de noter que les courroies (15) présentent des moyens de guidage et des moyens d'entraînement, lesdits moyens étant formés par un rail de guidage longitudinal (16) de forme trapézoïdale et des dentures transversales (17) situées entre le rail de guidage (16) et l'extrémité latérale du média filtrant (2). De plus, afin d'éviter des problèmes dus à la tension des courroies (15), celles-ci sont fixées sur le média filtrant (2) de manière à ce que celui-ci soit disposé le long de la fibre neutre des courroies, avantageusement par surmoulage. Par ailleurs, selon les différents modes de réalisation précédemment décrits, la face inférieure du rail d'étanchéité (7) et la face supérieure des courroies d'étanchéité (9, 15) présentent dans un plan transversal des profils respectifs de forme complémentaire et qui sont en l'espèce des profils plans. Toutefois, comme le montre la variante d'exécution illustrée figure 8, les profils respectifs peuvent avantageusement être courbes, par exemple, ou de toute autre forme. Ainsi, le rail d'étanchéité (7) constitue également un moyen de guidage et de positionnement des courroies d'étanchéité (9, 15). Notons que les profils transversaux hémicylindriques complémentaires du rail d'étanchéité (7) et de la courroie d'étanchéité (15) illustrés permettent à la courroie de pivoter légèrement sous le poids des matières à traiter qui s'exerce directement sur le média filtrant (2) tout en conservant une étanchéité rigoureuse, grâce à la surface de contact importante qui subsiste entre les profils respectifs malgré le pivotement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration (1) du type comportant un média filtrant (2) circulant sous la colonne d'eau (3) ou de boues à filtrer, ledit dispositif comportant des moyens d'étanchéité (ME) disposés latéralement le long des bords latéraux (4) du média filtrant (2) qui sont destinés à permettre la séparation entre la zone de filtration (5) où se trouve la colonne d'eau et de matière à traiter (3) et la zone du filtrat (6) située de l'autre côté du média filtrant (2), caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (ME) comportent un rail supérieur d'étanchéité (7) qui possède longitudinalement une forme arrondie sur l'ensemble de la longueur de la zone active de filtration. 2. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (ME) comportent des moyens de sollicitation (MS) destinés à solliciter le média filtrant (2) pour que la face supérieure (4a, 15a) de ses bords latéraux (4) ou d'une courroie (15) solidaire de ses bords latéraux vienne en appui contre la face inférieure (7b) des rails supérieurs d'étanchéité (7). 3. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation (MS) comportent des courroies d'étanchéité (9, 15) solidaires ou non du média filtrant (2). 4. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face inférieure (7b) des rails d'étanchéité (7) et la face supérieure (9a, 15a) des courroies d'étanchéité (9, 15) possèdent des profils respectifs de formes complémentaires. 5. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face inférieure (7b) des rails d'étanchéité (7) et la face supérieure (9a, 15a) des courroies d'étanchéité (9, 15) présentent un profil transversal plan. 6. Dispositif de filtration (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le média filtrant (2) utilisé par le dispositif de filtration (1) est constitué par une toile en matière synthétique. 7. Dispositif de filtration (1) selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que les courroies d'étanchéité (9, 15) sont solidaires du média filtrant (2) et sont disposées le long de ses bords latéraux. 8. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les courroies d'étanchéité (9, 15) sont fixées au média filtrant (2) par surmoulage. 9. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la courroie d'étanchéité (9) est fixée sur le média filtrant (2) de manière à ce que celui-ci soit positionné le long de la fibre neutre de la courroie. 10. Dispositif de filtration (1) selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le média filtrant (2) est de type papier et en ce que la courroie d'étanchéité (9) est indépendante du média filtrant (2) et est destinée à venir en appui contre le rail d'étanchéité (7) en emprisonnant le bord latéral (4) du média (2) .