principe de la filtration sur bande presseuse

Le processus de filtration comporte toujours les étapes suivantes :

• floculation avec des polyélectrolytes, dans des floculateurs à court temps de séjour, ou quelquefois en conduite ;
• drainage de la boue floculée : égouttage, sur un support filtrant, de l’eau interstitielle libérée. Ceci pro­voque l’épaississement rapide de la boue ; pour obtenir les meilleures performances, la boue en fin de zone d’égouttage doit être la plus concentrée possible ;
• pressage de la boue drainée : celle-ci, de consistance suffisante, est alors emprisonnée entre deux toiles filtrantes qui forment un coin et la compriment progressivement. Le « sandwich » formé s’enroule alors successivement autour d’un tambour perforé, puis de rouleaux disposés en quinconce, suivant un par­cours qui varie selon le type de filtre.

L’efficacité de la déshydratation dépend de la pression effective P_e appliquée sur le sandwich de boue et aussi du temps de pressage.

De façon simplifiée, la pression P_e, dite pression de surface, est de la forme

avec T : effort de tension de la toile
L : largeur de la toile
D : diamètre du rouleau
P_e est donc obtenue par la tension des toilesautour des rouleaux : P_e étant d’autant plus forte que le dia­mètre du rouleau est faible. Elle reste toutefois modérée (0,3 à 1 bar) du fait de la résistance mécanique limi­tée des bandes filtrantes et des rouleaux.

Le temps de pressage dépend de la surface active de pressée aux enroulements et de la vitesse de dérou­lement.

Le départ de l’eau est facilité par les contraintes de cisaillement de la boue au passage des rouleaux et s’effectue alternativement, d’un côté, puis de l’autre du « tapis » de boue.

Dans les filtres à bandes presseuses, le pressage ne s’effectue pas dans une enceinte fermée : la boue assure donc elle-même l’étanchéité latérale sous la pression qu’elle peut supporter lors de sa progression ; si la pression est trop forte, la cohésion du tapis de boue est détruite et il y a fluage, avec sortie latérale, de boues partiellement déshydratées.

La pression provoquant le fluage dépend bien évidemment de la structure physique des boues drainées. Les siccités obtenues sur filtre à bandes presseuses sont donc inférieures à celles obtenues sur filtre à cham­bres étanches (filtre-presse) où la pression appliquée n’est plus limitée que par la résistance mécanique du filtre.

Pour les améliorer, deux possibilités existent :

• multiplier le nombre des enroulements et diminuer le diamètre des rouleaux dans la partie finale de fil­tration (dans la limite de la résistance mécanique de la structure du filtre) ;

• faire appel à des systèmes de compression extérieurs, indépendants de la tension des toiles.

Cependant, ces dispositifs complémentaires ne sont utilisables que sur des boues à forte cohésion, fibreu­ses par exemple. En effet, des boues plus colloïdales ne résisteraient pas à cette compression supplémen­taire ou ne permettraient qu’un gain minime de siccité.

Les filtres à bandes classiques permettent d’obtenir des boues pelletables sur la grande majorité des boues organiques ou d’hydroxydes.