Brevet FR2983083A1 — publié le 20130531

PROCEDE ET DISPOSITIF DE NETTOYAGE DES PLATEAUX FILTRANTS D'UN FILTRE-PRESSE La présente invention concerne un procédé et un dispositif de nettoyage des plateaux filtrants d'un fi ltre-presse. Un filtre-presse comprend un châssis fixe supportant des plateaux filtrants comprenant eux-mêmes chacun, de façon simplifiée, un support, une toile filtrante et les alimentation et évacuation adaptées. Les filtres sont donc alignés et peuvent prendre une position de travail dans laquelle un ou des vérins assurent une très forte pression de serrage de l'ensemble des plateaux les uns contre les autres afin d'éviter toute fuite périphérique. Cet ensemble de plateaux constitue un filtre de grande longueur et de forte capacité. Le fluide chargé à filtrer est introduit par l'alimentation, les particules de dimensions supérieures à la maille de la toile filtrante utilisée sont retenues et forment ce qui est connu sous le nom de gâteau tandis que la partie fluide dite filtrat qui passe à travers la toile est collectée en sortie de filtre, tout ceci de façon connue. En fin de cycle, le filtre est ouvert c'est-à-dire que les plateaux peuvent être séparés pour en retirer le gâteau et préparer les plateaux filtrants pour le cycle suivant. Ce travail est fastidieux car, en fonction de certains fluides chargés traités, les gâteaux de chaque plateau peuvent tomber par gravité dès l'ouverture mais peuvent aussi être retenus sur la toile. Afin de rendre le travail plus efficace et moins difficile pour les opérateurs, voire totalement automatisé, il existe des moyens pour décolmater le gâteau des supports. On peut se reporter au brevet français FR 2 893 860, au nom du même déposant 5 qui présente une solution avantageuse pour le décolmatage. Cette solution prévoit un traitement par pesage des plateaux, soit tous ensemble soit individuellement, puis un secouage par soulèvement et lâcher, le choc assurant un décolmatage. Parallèlement, une pesée permet de vérifier, de façon préférentielle par rapport 10 à une tare, si le plateau filtrant ou le jeu de plateaux filtrants porte encore totalement ou partiellement le gâteau généré par la filtration. Si le plateau ou le jeu de plateaux est dans la fourchette de tolérance de poids alors le filtre-presse est prêt pour un nouveau cycle et si le poids n'est pas conforme, alors une nouvelle opération de soulèvement et de lâcher est lancée. 15 Il se pose un problème lorsque le nombre maximum de décolmatages est atteint car le filtre-presse se met en mode échec et requiert une intervention de l'opérateur. Il faut en effet mettre une limite au nombre de décolmatages en cas de problème réel. L'inconvénient est que les filtre-presses s'encrassent et la toile de chacun des 20 plateaux devient de plus en plus rétentrice. De fait, en fonction du fluide traité, de la fréquence des échecs, l'opérateur est conduit à nettoyer les toiles. Ceci est réalisé en nettoyant chaque toile démontée du support qui la porte ou plus industriellement par des buses qui sont déplacées entre les supports des plateaux et qui agissent par projection d'eau sous pression pour assurer une 25 nettoyage des mailles de la toile filtrante. Cette opération est relativement longue et donc elle doit être conduite au moment opportun pour ne pas pénaliser le rendement de tels filtres. Si l'opérateur attend trop, la toile peut sévèrement se colmater et dans ce cas le nettoyage est difficile et long, si l'opérateur le fait trop souvent le rendement du filtre-presse diminue. Le cycle maximum limite la dégradation totale de la toile mais il ne varie pas en fonction du fluide traité donc il reste une limite mais non adaptée. Actuellement seule l'expérience des opérateurs conduit à cette décision de lavage. De façon préférentielle, les filtre-presse voient leurs plateaux traités de façon indépendante, c'est-à-dire l'un après l'autre pour une meilleure fiabilité des informations et pour une détection plus précise des éventuels défauts. Un autre défaut est le positionnement de chaque plateau filtrant. En effet, en fonction des moyens de transfert des plateaux, il peut se poser un problème de positionnement du plateau filtrant à traiter. Un moyen de transfert et d'isolement du plateau à traiter consiste en un chariot mobile qui assure un entraînement du plateau désigné sur ses supports. Les plateaux comportent en effet de façon connue des oreilles qui assurent leur support en position d'attente. Il se trouve que, en fonction de l'état du châssis support des oreilles, le plateau peut poursuivre ou interrompe sa course en un emplacement qui n'est pas 20 adéquat. Cet état de fait est également source fréquente de mises en échec et d'interventions de l'opérateur. Ce défaut de positionnement peut aussi consister en un défaut de parallélisme, le plateau étant alors en travers. 25 La présente invention vise à pallier ces problèmes de prises de décision et de positionnement à travers un procédé adapté et à proposer un dispositif de mise en oeuvre dudit procédé qui conduit en plus à un gain de place, tant en longueur qu'en hauteur, rendant l'ensemble très compact. Les procédé et dispositif selon la présente invention sont maintenant décrits en détail suivant un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures montrent : - Figure 1 : une vue en perspective du dispositif selon la présente invention, du côté des moyens de secouage, - Figure 2A : une vue de détail des moyens de secouage du dispositif de la figure 1, en position active de soulèvement, - Figure 2B : une vue de détail des moyens de secouage du dispositif de la figure 1, en position de lâcher, - Figure 3 : une vue en perspective du dispositif selon la présente invention, du côté des moyens de pesage, - Figure 4A : une vue de détail des moyens de pesage du dispositif de la figure 3, en position active de pesage, - Figure 4B : une vue de détail des moyens de pesage du dispositif de la figure 3, en position de repose, - Figure 5A : une vue des moyens de lavage en position d'attente - Figure 5B : une vue des moyens de lavage en position de lavage, et - Figure 6 : une vue d'une courbe schématique d'une montée en pression. Sur la figure 1, on a représenté un filtre-presse 10 qui comprend un châssis composé notamment de deux glissières 141) et 14G destinées à supporter des plateaux filtrants, en l'occurrence un plateau 16 filtrant à traiter, muni d'un support 18 et d'une toile 20. Ce plateau 16 porte des oreilles 22b et 22G solidaires d'un support 18. Le dispositif prévoit un module 24 combiné, mobile en translation sur des glissières 261) et 26G propres, solidaires de façon préférentielle des glissières 14 de support des plateaux 16 filtrants. Ce module 24 combiné se présente de façon préférentielle sous la forme d'une arche. Il est aussi prévu un chariot 28 de transfert qui est autonome et qui assure le déplacement des plateaux sur les glissières 14 en fonction du positionnement du module 24 combiné comme il sera expliqué plus avant et en fonction du numéro de plateau 16n à traiter. Cette arche est équipée de moyens 30 de secouage et de moyens 32 de pesage ainsi que de moyens 34 de positionnement, visibles, eux, sur les figures 3 et 4A, 4B. En complément, il est prévu des moyens 36 de lavage, également portés par ledit module 24 combiné. Sur les figures 2A et 2B, on a représenté un plateau 16 filtrant avec les moyens 30 de secouage. Ces moyens de secouage comprennent une motorisation 38, une poulie 40 munie d'un ergot 42 apte à venir sous l'oreille 22b correspondante. Ainsi que montrée sur la figure 2A, l'oreille est soulevée par l'ergot 42 et l'oreille est décollée de sa glissière 14b support. Lorsque l'ergot 42 poursuit sa rotation, l'ergot échappe et laisse tomber l'oreille brusquement, donc le plateau subit un choc lorsque l'oreille revient au contact de sa glissière 14b support, position de la figure 2B. Le débattement est limité afin d'éviter toute dégradation de la glissière et de l'oreille par matage des surfaces. Néanmoins, ce choc est suffisant pour assurer 20 un décolmatage du gâteau porté par le plateau, dans la plupart des cas. On note que le plateau est soulevé d'un seul côté de façon à provoquer un choc avec une composante qui est verticale mais avec un couple associé, ce qui améliore de façon notable le décolmatage. Ainsi que montré sur les figures 3 et plus particulièrement 4A et 4B, les moyens 25 32 de pesage comprennent un bras 44 de soulèvement monté pivotant autour d'un axe 46 et actionné par un vérin 48 dans le mode de réalisation préféré de l'invention. Le bras 44 de soulèvement est équipé à son extrémité d'une jauge 50 de mesure du poids, cette jauge venant se positionner au contact de l'oreille 22G correspondante. De nouveau, on constate que le plateau reste en appui sur une oreille, en l'occurrence, cette fois sur l'oreille 221) tandis que l'oreille 22G est soulevée comme montré sur la figure 4A. Lorsque la mesure du poids du plateau est effectuée, alors le plateau 16n est reposé. On note sur ces mêmes figures la représentation des moyens 34 de positionnement. Ces moyens 34 de positionnement sont constitués d'au moins un capteur 52, par exemple un émetteur laser. Cet émetteur travaille soit à la réflexion s'il s'agit d'un émetteur/récepteur, soit avec un capteur 52 disposé en vis-à-vis, ces capteurs 52 étant portés par les branches de l'arche du module 24 combiné, de façon à permettre une détection du décalage ou d'une mise en travers du plateau visé. Les moyens de lavage comprennent de façon avantageuse une rampe 54 destinée à être déplacée devant la surface de la toile 20 de filtration. Cette rampe est alimentée de façon connue en liquide de lavage sous pression qui est émis à travers des buses 56 adaptées. Cette rampe 54 de lavage est manoeuvrée par des vérins 58 qui sont choisis 20 télescopiques dans le mode préféré de réalisation de sorte à permettre un gain d'encombrement en hauteur. Des flexibles 60 d'alimentation en fluide de lavage sont prévus pour suivre les mouvements de translation des rampes. De façon avantageuse, il est prévu deux rampes 54, une de chaque côté du plateau 16n filtrant afin de nettoyer les deux faces dudit plateau. 25 Le procédé de nettoyage selon la présente invention consiste à mettre en oeuvre le filtre-presse 10 et à effectuer des cycles de filtration. Lorsque le filtre effectue des filtrations successives, il apparaît que des paramètres varient en fonction du colmatage de la toile des plateaux 16 fi Itrants. Un paramètre particulier est la montée en pression à chaque cycle. Lorsque les plateaux 16 filtrants se colmatent, ils laissent moins facilement passer le filtrat et la montée en pression, à chaque nouveau cycle, qui est sensiblement une droite, voit son coefficient directeur augmenter c'est-à-dire que la mise en pression est de plus en plus rapide puisque le filtrat s'écoule avec difficulté. Ainsi, ce paramètre est directement proportionnel à l'état du filtre. Ce paramètre variera plus rapidement lorsque le fluide traité lors des filtrations successives, est chargé donc la fréquence des lavages sera augmentée. C'est ainsi que dans une station d'épuration dans laquelle les filtre-presses sont couramment utilisés, les fluides chargés peuvent varier fortement en taux de particules suivant la saison, l'heure de la journée, les conditions climatiques etc. Le procédé consiste donc à lancer un cycle de lavage combiné à l'opération de décolmatage par pesage/secouage pour chaque plateau ou à traiter tous les plateaux successivement, le premier mode d'intervention étant préférable en gain de temps. Ce cycle de lavage est lancé à partir d'une valeur maximale déterminée d'un paramètre lié au colmatage. Ce paramètre est, dans le mode de réalisation préféré, la montée en pression du filtre-presse lors d'un cycle qui peut être choisi parmi la durée de montée en pression pour une pression donnée, le coefficient directeur de la courbe de 25 montée en pression. bans un second mode de réalisation du procédé, le paramètre retenu pour lancer un cycle de lavage est la fréquence de mise en échec du filtre-presse. Ainsi lorsque le taux de mise en échec dépasse 5%, on procède à un lavage. On peut ainsi éviter un colmatage sévère nécessitant un démontage des toiles 20 de filtration pour un nettoyage poussé. On constate que les moyens de positionnement, permettent de vérifier que le plateau est dans le plan vertical et perpendiculaire aux glissières 14, à l'arrêt c'est-à-dire sans mouvement de balancier susceptible de perturber tant les mesures de poids que le décolmatage mais qui peut aussi conduire à des dégradations des toiles par dégradation mécanique du fait des mouvements de la ou des rampes. Ainsi, la mise en oeuvre est la suivante : le filtre-presse 10 effectue des cycles, la courbe de mise en pression est la courbe Cl de la figure 6 au premier cycle. Cette courbe Cl est sensiblement une droite et la pression P est atteinte en un temps tl. Puis, on note que la courbe évolue et au 10ème cycle, du fait des fluides filtrés, la courbe C10 atteint le seuil de pression P, identique, en une durée t10 de montée inférieur à tmin fixé comme seuil, correspondant à une toile filtrante dont les capacités de filtration sont trop dégradées pour répondre industriellement aux besoins et qui risque de s'encrasser sévèrement, voire de se rompre localement. Le cycle de lavage est programmé lors du cycle de décolmatage suivant. On note que le module 24 combiné permet un gain de temps puisque tout est 20 embarqué si bien que le lavage peut être réalisé immédiatement après le pesage qui indique un décolmatage satisfaisant après un ou plusieurs secouages et contrôles par pesage. Il est totalement équivalent selon la présente invention de prévoir pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention de fixer un temps tmax maximal 25 qui fait office de seuil et de mesurer au fur et à mesure l'évolution de cette pression Pn. Lorsque la pression Pn, atteinte au temps t, dépasse la valeur de pression Pmax fixée, alors il faut aussi déclencher un lavage. REVENDICATIONS1. Procédé de nettoyage des plateaux filtrants (16) comprenant chacun un support (18) et une toile (20) filtrante, dans un filtre-presse (10) équipé de moyens (36) de lavage, caractérisé en ce qu'on déclenche le lavage de la toile (20) filtrante en fonction d'un paramètre mesuré lié au colmatage de ladite toile (20). 2. Procédé de nettoyage des plateaux filtrants (16) d'un filtre-presse (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - Mesure du temps t de montée à une pression P donnée lors d'un cycle de filtration du filtre-presse, - Fixation d'un seuil minimum de temps tmin d'atteinte de la pression P. - Déclenchement d'un cycle de lavage lorsque le temps tn pour atteindre ladite pression est inférieur à tmin. 3. Procédé de nettoyage des plateaux filtrants (16) d'un filtre- presse (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Mesure de la pression P donnée lors d'un cycle de filtration du filtre-presse, - Fixation d'un tmax, - Déclenchement d'un cycle de lavage lorsque la pression Pn atteinte au temps tmax est supérieure à Pmax. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (12) composé notamment de deux glissières (14D, 14G) destinées à supporter des plateaux (16) filtrants, muni d'un support (18) et d'une toile (20), chaque plateau (16) portant des oreilles (22D, 22G) solidaires dudit support (18), un module (24)combiné, mobile en translation, et comportant des moyens (30) de secouage, des moyens (32) de pesage et des moyens (36) de lavage. 5. Dispositif de nettoyage de plateaux (16) filtrants d'un filtre presse (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (36) de lavage comprennent au moins une rampe (54) équipée de buses (56), au moins un flexible (60) d'alimentation en fluide de lavage de ladite rampe et des vérins (58) de manoeuvre de la au moins une rampe (54), lesdits vérins étant télescopiques. 6. Dispositif de nettoyage de plateaux (16) filtrants d'un filtre- presse (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34) de positionnement du module (24) combiné par rapport au plateau (16) filtrant concerné. 7. Dispositif de nettoyage de plateaux (16) filtrants d'un filtre presse (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (34) de 15 positionnement comprennent au moins un capteur (52). 8. Dispositif de nettoyage de plateaux (16) filtrants d'un filtre -presse (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur (52) est un laser.