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WO1999001200A1 - Appareil et procede de filtration continue sous vide, a bande sans fin - Google Patents

Appareil et procede de filtration continue sous vide, a bande sans fin Download PDF

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WO1999001200A1
WO1999001200A1 PCT/FR1998/001383 FR9801383W WO9901200A1 WO 1999001200 A1 WO1999001200 A1 WO 1999001200A1 FR 9801383 W FR9801383 W FR 9801383W WO 9901200 A1 WO9901200 A1 WO 9901200A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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endless belt
tank
continuous vacuum
vacuum filtration
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1998/001383
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Conil
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AU83460/98A priority Critical patent/AU8346098A/en
Publication of WO1999001200A1 publication Critical patent/WO1999001200A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/04—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with filtering bands or the like supported on cylinders which are impervious for filtering
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D33/056—Construction of filtering bands or supporting belts, e.g. devices for centering, mounting or sealing the filtering bands or the supporting belts
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    • B01D33/44—Regenerating the filter material in the filter
    • B01D33/46—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element
    • B01D33/463—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element nozzles
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    • B01D33/46—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element
    • B01D33/466—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element scrapers
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    • B01D33/72—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices for feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/80—Accessories
    • B01D33/804—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration
    • B01D33/807—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration by level measuring

Definitions

  • the present invention relates to a filter or apparatus for continuous vacuum filtration, endless belt. It also relates to a process aimed at improving the performance of this filtration apparatus, in a specific interesting application of the latter.
  • the filter according to the invention is applicable to the filtration, spinning and drying of residual sludge from settling basins, or industrial treatment plants, or from other sources and nature, such as, for example, filtration of liquid manure, effluents from cheese factories, washing water, aquaculture pond water, etc.
  • a continuous vacuum filter with an endless band, comprising, on the one hand, a filtering support constituted by a perforated endless band of drive wound on two drums , and, on the other hand, an endless filter cloth resting, via its upper strand, on the upper strand of the drive belt which can thus ensure the friction movement of said filter cloth, a vacuum placed below the superimposed upper strands of the drive belt and the filter cloth makes it possible to create a permanent depression favoring the passage of the liquid phase of the slurry or effluent to be filtered poured over the filter cloth .
  • the object of the invention is therefore in particular to remedy the drawbacks of endless band filters of the aforementioned type.
  • a continuous vacuum filtration apparatus with an endless belt, which, according to a first characteristic arrangement, is remarkable in that its endless filter medium consists of two superimposed fabrics rendered integral with each other, either an external filter cloth and an internal support cloth, the mesh of the internal support cloth being greater than the mesh of the external filter cloth.
  • the internal woven fabric serving as a carrying mat has a mesh of the order of one to a few millimeters (for example five millimeters), while the external filter cloth has a mesh of the order of one to a few micrometers (for example of the order of 1 to 30 micrometers).
  • non-deformable support or filtering medium in the form of an endless band allowing it to be mounted on two drums, one of which is a motor, and its drive at constant speed and without blow, and, therefore, an excellent yield, a regular distribution of effluents or slurries on said filter medium and a very thorough drying of the latter.
  • Figure 1 is an axial sectional view of the essential part of a first embodiment of the endless belt vacuum filtration apparatus according to the invention.
  • Figure 2 is a plan view, partially broken away, of this device.
  • Figure 3 is an axial sectional view of another embodiment of the filtration apparatus according to the invention.
  • Figure 4 is a vertical sectional view of a device for injecting additives into the effluents, before their filtration.
  • Figure 5 is a detail view on a larger scale and in vertical section illustrating the means contributing to sealing, along the upper upstream and longitudinal edges of the vacuum tank.
  • Figure 6 is a detail view, on a larger scale and in vertical section, illustrating a means contributing to sealing at the downstream end of the vacuum tank.
  • Figure 7 is a detail view, on a larger scale and in cross section illustrating the constitution of one of the longitudinal edges of the endless filter mat and a means for applying it on one of the longitudinal edges of a slide.
  • This device comprises a frame 1 supporting two spaced drums, a motor drum 2 and a smooth driven drum 3.
  • the drum 2 is advantageously of the squirrel cage type comprising two cheeks 2a assembled, near their periphery, by bars 2b regularly spaced, for example of the order of 30 to 60 mm.
  • a strainer 2c is arranged around the motor drum 2 thus produced. This construction has the advantage of avoiding slipping and wrinkling of the support or filtering media during its continuous scrolling.
  • the filter medium produced in the form of an endless band and designated, as a whole, by the reference 4, is wound on these drums 2 and 3.
  • the continuous advancement of the endless band constituting the filter medium or medium 4 is ensured by a motor, for example by an electric gear motor 5, the output of which is connected to the axis 6 of the motor drum 2, by a transmission system, for example with pulleys and belt, the drums 2 and 3 being driven in rotation according to arrows F1.
  • the movement of the filter medium 4 is preferably controlled by an automatic device controlling the speed of rotation of the motor drum, so as to adjust the speed of advance of said filter medium as a function of the physical and chemical characteristics of the effluents or other suspensions to be filtered. and their solids concentration.
  • the speed of rotation of the motor drum 2 can, for example, be regulated by means of an electronic speed variator.
  • the speed of advance of the strip is generally of the order of 8 to 50 cm / second.
  • the filtering support 4 consists of two superimposed fabrics 4A, 4B pressed against one another and made integral with one another, preferably by means of their side edges, for example by sewing, or by self-gripping tapes of the "Velcro" type (registered trademark) or otherwise. A seal is added to each edge of this endless band.
  • the mesh of the internal woven fabric 4B which serves as a support mat is clearly greater than the mesh of the external filtering woven fabric 4A.
  • the internal woven fabric 4B that is to say the one which is disposed inside the loop, preferably has a mesh of the order of 1 to a few millimeters and, for example, a mesh of the of the order of 5 millimeters, while the external filtering woven fabric 4A preferably has a mesh of the order of 1 to 30 micrometers.
  • the external filtering woven fabric 4A may have a width greater than that of the internal carrying strip 4B, its protruding longitudinal edges 4A ′ being, in this case, folded below the longitudinal edges of said internal strip, a sealing tape 4C being fixed (by sewing, gluing or otherwise), under the longitudinal edges of the filtering medium 4 thus produced (Figure 7).
  • the external filter cloth 4A can be constituted by a micro cloth woven in a single strand of synthetic textile yarn such as polyamide, polyester or other.
  • the mesh size of the external filter cloth 4A is determined beforehand as a function of the degree of clarification or drying and of the flow required.
  • the internal support fabric 4B can be woven with a synthetic fiber, for example a fluorinated polymer such as Poly (tetrafluoroethylene) or PTFE, which has the advantage of being insensitive to temperature changes and not very sensitive to the effects of stretching or withdrawal.
  • a fluorinated polymer such as Poly (tetrafluoroethylene) or PTFE, which has the advantage of being insensitive to temperature changes and not very sensitive to the effects of stretching or withdrawal.
  • the support or filtering medium 4 circulates continuously (according to arrows F2) and a vacuum tank 7 is arranged below its upper strand 4 ′.
  • This vacuum tank is surmounted by a perforated smooth plate or wall 8, for example constituted by a perforated sheet of stainless steel, resting on transverse beams 7a fixed on the side walls 7b of said vacuum tank.
  • This fixed rigid plate 8 constitutes a slide on which the upper strand 4 ′ of the endless band 4 moves.
  • the perforations of the plate 8 have, for example, a diameter of the order of 10 mm to 12 mm, the edges longitudinal of the latter being devoid of perforations.
  • the motor drum 2 is housed, in part, in the downstream end of the vacuum tank 7, so that the vacuum effect is also exerted through said motor drum and tends to press the filtering medium on the latter and to make it adherent to said motor drum.
  • an upper hopper 9 intended for the discharge of the effluents to be filtered, this hopper comprising an open bottom.
  • the upper strand 4 ′ of the filter support 4 is placed at the interface between the upper hopper 9 and the perforated slide 8 surmounting the upper opening of the vacuum tank 7.
  • an outlet orifice 10 is formed, connected, by means of a suction pipe 11a, to a pump 11, for example constituted by a vane pump placed below the level where said outlet is located.
  • a pump 11 which always works under load, creates a vacuum inside the tank and collect the filtered liquid or filtrate.
  • the drums 2 and 3 and the perforated slide 8 can advantageously be installed so that the upper strand 4 ′ of the filtering medium 4 and said slide have an orientation more or less inclined relative to the horizontal, this inclination can, for example be of the order of 3 ° to 15 °, depending on the applications envisaged. In certain specific applications, filtration of slurry for example, this inclination can go up to 30 °.
  • filtration is of the tangential type.
  • the upper strand 4 ′ of the endless strip 4 and the perforated slide 8 rise in the direction of advancement of the endless strip.
  • seals 12a, 12b constituted by flexible and smooth tongues, are fixedly arranged above the upstream end of the vacuum tank 7 and the longitudinal edges of the perforated slide 8, respectively.
  • the support or filtering medium 4 passes under the flexible tongue constituting the transverse joint 12a, while the longitudinal edges of said support or filtering medium circulate under the flexible tongues constituting the longitudinal joints 12b.
  • the rear transverse edge 13 of the vacuum tank 7 extends approximately to the place where the separation of the lower strand 4 "from the endless belt 4 and the motor drum 2 occurs, so as to promote this separation.
  • a flexible mask or seal 13a for example made of fluorinated polymer CPTFE, FEP, PFA, EPE, better known under the name of "Teflon”: (Registered trademark), opposing the free penetration of l air at this point in the vacuum tank.
  • a ramp 16 for blowing hot compressed air is installed below the motor drum 2, parallel to the axis 6 of said motor drum, and inside the loop formed by the endless filter support 4.
  • the orifices of outlet or nozzles of this ramp are oriented towards the internal surface of the movable filter support 4.
  • the action of blowing the hot compressed air outwards, through the filter media 4 makes it possible to increase the degree of drying of the layer of mud or slurry applied against said filtering medium. This action also allows a partial detachment of the mud layer B from its support 4 and thus facilitates the cleaning of the filtering support which is then subjected to a scraping action exerted by a scraper 17 constituted by a scraper knife disposed transversely outside.
  • This scraper 17 rubs, by means of its upper active edge, raised upwards and which can be provided with a strip of "Teflon” (registered trademark) hard, on the external surface of the endless strip 4, preferably over the entire width thereof.
  • the cake Ba detached from the filter support or the scraping residues are poured into a receptacle (not shown) from where they are then directed, depending on the applications, to a total drying tunnel or transported by a tank to a storage place.
  • the flow of arrival of the effluent B to be filtered in the hopper 9 can be adjusted in any known manner, for example by means of a valve 18 placed on the supply line 19 opening into said hopper, and controlled by a float 20 housed therein.
  • the float 20 controls the external valve 18 which regulates the flow of the effluent to be filtered.
  • the control of this flow is important, because it allows to fix the thickness of the blade or layer of liquid effluent entrained on and by the filtering medium 4. The thinner the blade or layer of liquid effluent, the faster the spin Ba sludge retained on the filter media.
  • the desirable thickness of this liquid effluent blade (a few millimeters) in depending on the physical and chemical characteristics of the product to be filtered and the purposes of filtration (clarification or drying), can be determined by means of preliminary laboratory tests.
  • an interesting application of the invention is the filtration, spinning and drying of the residual sludge from the settling tanks.
  • a device allowing the implementation of a process for the chemical treatment of coagulation and flocculation is provided upstream of the entry of the effluent into the filtration apparatus and of concentration previously described.
  • an oxidizing bactericidal solution such as ozone or bleach
  • Tests have shown that the addition of a small quantity of a bactericidal and oxidizing product (for example: ozone, hydrogen peroxide, bleach) slows down then stops the fermentations for a more or less long time. During this fermentation stop, the effectiveness of coagulants and flocculants increases. Tests have also established that this efficiency increases significantly if the temperature of the mixture is above 25 °.
  • a bactericidal and oxidizing product for example: ozone, hydrogen peroxide, bleach
  • Heating the mixture also makes it possible to significantly reduce the viscosity of the coagulants and flocculants.
  • This heating can be obtained in various ways, for example by heating the air used for mixing the mixture.
  • This heating can be obtained by using the hot air produced by a continuous air compressor with paddles (heat gain of the order of 30 °).
  • the non-fermentation of the rejected sludge can be maintained beyond the time limit if the elimination of the filtrate (rejected clear water) makes it possible to reach and exceed a concentration greater than 80%.
  • FIG. 4 The device for mixing the liquid effluent and the abovementioned additives is illustrated in FIG. 4.
  • This device comprises a closed mixing tank 21, for example having a capacity of approximately 800 liters, into which penetrate, in the upper part, a supply line 22 connected to a tank or tank of liquid effluent (not shown), and, in the lower part, a pipe 23 connected to an air compressor (not shown).
  • the dosing pumps P1, P2, P3, P4 are connected to an outer portion of the supply line 22, preferably near the tank 21, said supply line opening into the lower part of said tank.
  • the tank 21 has an outlet orifice 24 connected to a pipe 25, the free end of which opens above the hopper 9 of the filter itself described above.
  • the abovementioned additives are injected separately and simultaneously, by means of metering pumps P1, P2, P3 and P4, the flow of which is, for example, of the order of 20 liters / hour each.
  • the additives flow simultaneously into the tank 21 with the effluent introduced by gravity through the supply line 22 which opens into the lower part of said tank.
  • the hot air under low pressure allowing the mixing of the effluent and the additives, arrives via the pipe 23.
  • the mixing tank is constructed in such a way that mixing and feeding can take place continuously.
  • said tank will have a capacity at least equal to 120/100 of the maximum effluent flow rate received during the brewing time. For example: for an effluent supply rate ⁇ 10 m 3 / hour for a brewing time of 4 minutes, the tank capacity will be, in m 3 , 10m 3 x 4 x 120/100,

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Abstract

Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, par exemple pour la filtration, l'essorage et la dessiccation des boues résiduelles des bassins de décantation ou des stations d'épuration industrielles, comprenant un support ou média filtrant (4) réalisé sous forme de bande sans fin enroulée sur deux tambours rotatifs (2, 3) dont l'un est accouplé à un moteur (5) permettant son entraînement en rotation, le brin supérieur (4') du support ou média filtrant étant disposé entre une trémie de réception (9) des produits à filtrer disposée à l'extérieur de la boucle constituée par la bande sans fin et un bac de dépression (7) disposé à l'intérieur de ladite boucle, caractérisé en ce que le support ou média filtrant (4) est constitué de deux toiles superposées (4A, 4B) rendues solidaires l'une de l'autre, soit une toile filtrante externe (4A) et une toile interne (4B), le maillage de la toile interne (4B) étant supérieur au maillage de la toile filtrante externe (4A).

Description

Appareil et procédé de filtration continue sous vide, à bande sans fin.
La présente invention concerne un filtre ou appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin. Elle vise également un procédé visant à améliorer les performances de cet appareil de filtration, dans une application spécifique intéressante de ce dernier.
De manière intéressante, quoique nullement limitative, le filtre selon l'invention est applicable à la filtration, à l'essorage et à la dessiccation des boues résiduelles des bassins de décantation, ou des stations d'épuration industrielles, ou d'autres provenances et nature, telles que par exemple, filtration des lisiers, des effluents de sortie des fromageries, des eaux de lavage, des eaux de bassins d'aquaculture, etc.
On connaît, par exemple par le document SU-1.001.972 A, un filtre continu sous vide, à bande sans fin, comprenant, d'une part, un support filtrant constitué par une bande sans fin perforée d'entraînement enroulée sur deux tambours, et, d'autre part, une toile filtrante sans fin reposant, par l'intermédiaire de son brin supérieur, sur le brin supérieur de la bande d'entraînement qui peut assurer ainsi le déplacement par friction de ladite toile filtrante, une chambre à vide disposée au-dessous des brins supérieurs superposés de la bande d'entraînement et de la toile filtrante permet de créer une dépression permanente favorisant le passage de la phase liquide de la bouillie ou effluent à filtrer déversée sur la toile filtrante, à travers cette dernière.
Ce type de matériel a notamment pour inconvénients :
- un entraînement irrégulier de la toile filtrante par la bande d'entraînement dû à de fréquents patinages entre les surfaces en contact de ladite bande et de ladite toile, ce qui diminue le rendement des filtres ;
- un dépôt irrégulier des effluents sur la toile filtrante dû à cet entraînement irrégulier, d'où un assèchement irréguiier des boues ou bouillies déversées sur cette dernière ; une mauvaise répartition de l'effet d'aspiration appliqué sur la surface inférieure de la toile filtrante, d'où des performances médiocres dans les degrés de dessiccation des effluents ou autres bouillies à filtrer.
L'invention a donc notamment pour but de remédier aux inconvénients des filtres à bande sans fin du genre susmentionné.
Cet objectif est atteint, selon l'invention, par un appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, lequel, suivant une première disposition caractéristique, est remarquable par le fait que son support filtrant sans fin est constitué de deux toiles superposées rendues solidaires l'une de l'autre, soit une toile filtrante externe et une toile porteuse interne, le maillage de la toile porteuse interne étant supérieur au maillage de la toile filtrante externe. De manière avantageuse, la toile tissée interne servant de tapis porteur a un maillage de l'ordre de un à quelques millimètres (par exemple cinq millimètres), tandis que la toile filtrante externe a un maillage de l'ordre de un à quelques micromètres (par exemple de l'ordre de 1 à 30 micromètres).
Grâce aux dispositions caractéristiques ci-dessus, on dispose d'un support ou média filtrant indéformable se présentant sous forme d'une bande sans fin permettant son montage sur deux tambours dont l'un est moteur, et son entraînement à vitesse constante et sans à coup, et, par conséquent, un excellent rendement, une répartition régulière des effluents ou bouillies sur ledit support filtrant et un assèchement très poussé de ces derniers.
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe axiale de la partie essentielle d'une première forme d'exécution de l'appareil de filtration sous vide à bande sans fin selon l'invention.
La figure 2 est une vue en plan, avec arrachement partiel, de cet appareil. La figure 3 est une vue en coupe axiale d'une autre forme d'exécution de l'appareil de filtration selon l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe verticale d'un dispositif permettant l'injection d'additifs dans les effluents, avant leur filtration.
La figure 5 est une vue de détail à plus grande échelle et en coupe verticale illustrant les moyens contribuant à l'étanchéité, le long des bords supérieurs amont et longitudinaux du bac de dépression.
La figure 6 est une vue de détail, à plus grande échelle et en coupe verticale, illustrant un moyen contribuant à l'étanchéité à l'extrémité aval du bac de dépression.
La figure 7 est une vue de détail, à plus grande échelle et en coupe transversale illustrant la constitution de l'un des bords longitudinaux du tapis filtrant sans fin et un moyen permettant de l'appliquer sur l'un des bords longitudinaux d'une glissière.
On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples de réalisation avantageux, bien que nullement limitatifs, de l'appareil de filtration sous vide, à bande sans fin, selon l'invention.
Cet appareil comprend un bâti 1 supportant deux tambours espacés, soit un tambour moteur 2 et un tambour mené lisse 3. Le tambour 2 est avantageusement du genre cage d'écureuil comportant deux joues 2a assemblées, au voisinage de leur périphérie, par des barreaux 2b régulièrement espacés, par exemple de l'ordre de 30 à 60 mm. Une crépine 2c est disposée autour du tambour moteur 2 ainsi réalisé. Cette construction a pour avantage d'éviter les glissements et froissements du support ou média filtrant lors de son défilement continu.
Le support filtrant réalisé sous forme de bande sans fin et désigné, dans son ensemble, par la référence 4, s'enroule sur ces tambours 2 et 3. L'avancement continu de la bande sans fin constituant le support ou média filtrant 4 est assuré par un moteur, par exemple par un motoréducteur électrique 5 dont la sortie est reliée à l'axe 6 du tambour moteur 2, par un système de transmission, par exemple à poulies et courroie, les tambours 2 et 3 étant entraînés en rotation selon flèches F1. Le déplacement du média filtrant 4 est, de préférence, asservi à un automatisme commandant la vitesse de rotation du tambour moteur, de façon à régler la vitesse d'avancement dudit média filtrant en fonction des caractéristiques physiques et chimiques des effluents ou autres suspensions à filtrer et de leur concentration en solides. La vitesse de rotation du tambour moteur 2 peut, par exemple, être régulée au moyen d'un variateur de vitesse électronique. La vitesse d'avancement de la bande est généralement de l'ordre de 8 à 50 cm/seconde.
Selon une première disposition caractéristique de l'invention, le support filtrant 4 est constitué de deux toiles superposées 4A, 4B plaquées l'une contre l'autre et rendues solidaires l'une de l'autre, de préférence par l'intermédiaire de leurs bords latéraux, par exemple par couture, ou par rubans autoagripants du genre "Velcro" (marque déposé) ou autrement. Un joint d'etanchéite est ajouté à chaque bordure de cette bande sans fin. Le maillage de la toile tissée interne 4B qui sert de tapis porteur, est nettement supérieur au maillage de la toile tissée filtrante externe 4A.
La toile tissée interne 4B, c'est-à-dire celle qui est disposée à l'intérieur de la boucle a, de préférence, un maillage de l'ordre de 1 à quelques millimètres et, par exemple, un maillage de l'ordre de 5 millimètres, tandis que la toile tissée filtrante externe 4A a, de préférence, un maillage de l'ordre de 1 à 30 micromètres.
La toile tissée filtrante externe 4A peut avoir une largeur supérieure à celle de la bande interne porteuse 4B, ses bords longitudinaux débordants 4A' étant, dans ce cas, repliés au-dessous des bords longitudinaux de ladite bande interne, un ruban d'etanchéite 4C étant fixé (par couture, collage ou autrement), sous les bords longitudinaux du média filtrant 4 ainsi réalisé (figure 7).
La toile filtrante externe 4A peut être constituée par une toile micro tissée en monobrin de fil de textile synthétique tel que polyamide, polyester ou autre. Le maillage de la toile filtrante externe 4A est déterminé au préalable en fonction du degré de clarification ou d'assèchement et du débit demandés.
La toile support interne 4B peut être tissée avec une fibre synthétique, par exemple un polymère fluoré tel que le Poly (tétrafluoréthylène) ou PTFE, lequel présente l'avantage d'être insensible aux changements de température et peu sensible aux effets d'étirement ou de retrait.
Le support ou média filtrant 4 circule en continu (selon flèches F2) et un bac de dépression 7 est disposé au-dessous de son brin supérieur 4'.
La partie supérieure de ce bac de dépression est surmontée par une plaque ou paroi lisse perforée 8, par exemple constituée par une tôle perforée d'acier inoxydable, reposant sur des poutrelles transversales 7a fixées sur les parois latérales 7b dudit bac de dépression. Cette plaque rigide fixe 8 constitue une glissière sur laquelle se déplace le brin supérieur 4' de la bande sans fin 4. Les perforations de la plaque 8 ont, par exemple, un diamètre de l'ordre de 10 mm à 12 mm, les bords longitudinaux de cette dernière étant dépourvus de perforations.
Le tambour moteur 2 se trouve logé, en partie, dans l'extrémité aval du bac de dépression 7, de sorte que l'effet de dépression s'exerce aussi à travers ledit tambour moteur et tend à plaquer le média filtrant sur ce dernier et à le rendre adhérent audit tambour moteur.
Au-dessus du brin supérieur 4' du support filtrant 4, est disposée une trémie supérieure 9 destinée au déversement des effluents à filtrer, cette trémie comportant un fond ouvert. Le brin supérieur 4' du support filtrant 4 est placé en interface entre la trémie supérieure 9 et la glissière perforée 8 surmontant l'ouverture supérieure du bac de dépression 7.
Dans la partie la plus basse du fond du bac de dépression 7, est ménagé un orifice de sortie 10 relié, par l'intermédiaire d'une canalisation d'aspiration 11a, à une pompe 11 , par exemple constituée par une pompe à palettes placée au- dessous du niveau où se trouve ledit orifice de sortie. Cette pompe 11 qui travaille ainsi toujours en charge, permet de créer une dépression à l'intérieur du bac et de recueillir le liquide filtré ou filtrat.
Les tambours 2 et 3 et la glissière perforée 8 peuvent être avantageusement installés de sorte que le brin supérieur 4' du média filtrant 4 et ladite glissière aient une orientation plus ou moins inclinée par rapport à l'horizontale, cette inclinaison pouvant, par exemple être de l'ordre de 3° à 15°, selon les applications envisagées. Dans certaines applications spécifiques, filtration de lisiers par exemple, cette inclinaison peut aller jusqu'à 30°.
Par construction, la filtration est de type tangentiel.
Selon cette disposition, le brin supérieur 4' de la bande sans fin 4 et la glissière perforée 8 s'élèvent dans la direction de l'avancement de la bande sans fin.
Afin d'améliorer l'effet de dépression dans le bac 7, des joints 12a, 12b, constitués par des languettes souples et lisses, sont disposés fixement au- dessus de l'extrémité amont du bac de dépression 7 et des bords longitudinaux de la glissière perforée 8, respectivement. Le support ou média filtrant 4 passe sous la languette souple constituant le joint transversal 12a, tandis que les bords longitudinaux dudit support ou média filtrant circulent sous les languettes souples constituant les joints longitudinaux 12b. Ces joints qui sont fixés par l'intermédiaire de l'une de leurs bordures longitudinales, sur les bords inférieurs amont et longitudinaux de la trémie supérieure 9, tendent à plaquer le brin supérieur 4' du support filtrant mobile 4 contre le bord supérieur amont du bac de dépression 7 et contre la surface supérieure des bords longitudinaux non perforés de la plaque d'appui perforée 8, respectivement. Le bord transversal arrière 13 du bac de dépression 7 s'étend approximativement jusqu'à l'endroit où se produit la séparation du brin inférieur 4" de la bande sans fin 4 et du tambour moteur 2, de façon à favoriser cette séparation. Il peut être équipé d'un masque ou joint souple 13a, par exemple exécuté en polymère fluorés CPTFE, FEP, PFA, EPE, mieux connus sous le nom de "Téflon" : (Marque déposée), s'opposant à la libre pénétration de l'air, à cet endroit, dans le bac de dépression. La séparation du brin inférieur 4" et du rouleau moteur 2, est, d'autre part, facilitée par la tension qu'exerce un rouleau tendeur 14 sur ledit brin inférieur, ce rouleau tendeur étant assujetti à un dispositif de réglage de tension 15, par exemple constitué par un vérin ou petit bras télescopique à ressort.
Une rampe 16 de soufflage d'air comprimé chaud est installée au-dessous du tambour moteur 2, parallèlement à l'axe 6 dudit tambour moteur, et à l'intérieur de la boucle constituée par le support filtrant sans fin 4. Les orifices de sortie ou buses de cette rampe sont orientés en direction de la surface interne du support filtrant mobile 4. L'action du soufflage de l'air comprimé chaud vers l'extérieur, au travers du média filtrant 4, permet d'augmenter le degré d'assèchement de la couche de boue ou bouillie B appliquée contre ledit média filtrant. Cette action permet aussi un décollement partiel de la couche de boue B de son support 4 et facilite ainsi le nettoyage du support filtrant qui est ensuite soumis à une action de raclage exercée par un racleur 17 constitué par un couteau racleur disposé transversalement à l'extérieur de la boucle constituée par ledit support filtrant à un niveau inférieur à celui où se trouve la rampe de soufflage 16. Ce racleur 17 frotte, par l'intermédiaire de son bord actif supérieur, relevé vers le haut et qui peut être muni d'une bande de "Téflon" (marque déposée) dur, sur la surface externe de la bande sans fin 4, de préférence sur la totalité de la largeur de celle-ci.
Le gâteau Ba détaché du support filtrant ou les résidus de raclage sont déversés dans un réceptacle (non représenté) d'où ils sont ensuite dirigés, suivant les applications, vers un tunnel de dessiccation totale ou transportés par un bac sur un lieu de stockage.
Le débit d'arrivée de l'effluent B à filtrer dans la trémie 9 peut être réglé de toute manière connue, par exemple au moyen d'une vanne 18 placée sur la canalisation d'alimentation 19 débouchant dans ladite trémie, et commandée par un flotteur 20 logé dans cette dernière. De la sorte, le flotteur 20 asservit la 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 ou couche d'effluent iiquide entraîné sur et par le média filtrant 4. Plus fine est la lame ou couche d'effluent liquide, plus rapide est l'essorage des boues Ba retenues sur le média filtrant. L'épaisseur souhaitable de cette lame d'effluent iiquide (quelques millimètres) en fonction des caractéristiques physiques et chimiques du produit à filtrer et des buts de la filtration (clarification ou dessiccation), peut être déterminée au moyen d'essais préalables en laboratoires.
Comme indiqué précédemment, une application intéressante de l'invention est la filtration, l'essorage et la dessiccation des boues résiduelles des bassins de décantation.
Dans ce cas, pour améliorer les débits de concentration, un dispositif permettant la mise en œuvre d'un procédé de traitement chimique de coagulation et de floculation, est prévu en amont de l'entrée de l'effluent dans l'appareil de filtration et de concentration précédemment décrit.
Selon ce procédé on ajoute, à très faibles doses, et en continu, au moyen de pompes doseuses P1 , P2, P3, P4, à l'effluent liquide provenant du bassin de décantation de boues liquides :
- a) une solution bactéricide oxydante telle que de l'ozone ou de l'eau de Javel ;
- b) au moins un coagulant ;
- c) un floculant ;
- d) un produit "siccateur".
Les essais ont démontré que l'adjonction d'une petite quantité d'un produit bactéricide et oxydant (par exemple : ozone, eau oxygénée, eau de Javel) ralentit puis arrête les fermentations durant un temps plus ou moins long. Durant cet arrêt de fermentation, l'efficacité des coagulants et floculants augmente. Les essais ont aussi établi que cette efficacité augmente notablement si la température du mélange est supérieure à 25°.
Le réchauffement du mélange permet aussi de diminuer de façon importante la viscosité des coagulants et floculants. Ce réchauffement peut être obtenu de diverses façons, par exemple par chauffage de l'air servant au brassage du mélange.
Ce chauffage peut être obtenu en utilisant l'air chaud produit par un compresseur d'air en continu à palettes (gain de chaleur de Tordre de 30°).
La non fermentation des boues rejetées peut être maintenue au-delà du temps limite si l'élimination du filtrat (eau claire rejetée) permet d'atteindre et de dépasser une concentration supérieure à 80 %.
Pour obtenir ce chiffre, l'adjonction d'un "coagulant siccateur", par exemple du genre commercialisé par la Société "Métaux Chimie" BP 7115 - 95054 CERGY PONTOISE Cedex, sous le nom de "Cos 50", est souhaitable.
Le dispositif permettant le mélange de l'effluent liquide et des additifs susmentionnés est illustré à la figure 4.
Ce dispositif comprend une cuve à mélange fermée 21, ayant par exemple une contenance d'environ 800 litres, dans laquelle pénètrent, en partie haute, une conduite d'alimentation 22 reliée à un bac ou réservoir d'effluent liquide (non représenté), et, en partie basse, un tuyau 23 relié à un compresseur d'air (non représenté).
Les pompes doseuses P1 , P2, P3, P4 sont reliées à une portion extérieure de la conduite d'alimentation 22, de préférence à proximité de la cuve 21 , ladite conduite d'alimentation débouchant dans la partie basse de ladite cuve.
A sa partie supérieure, la cuve 21 comporte un orifice de sortie 24 relié à un tuyau 25 dont l'extrémité libre débouche au-dessus de la trémie 9 du filtre proprement dit précédemment décrit.
Les additifs susmentionnés sont injectés séparément et simultanément, par l'intermédiaire des pompes doseuses P1 , P2, P3 et P4, dont le débit est, par exemple, de Tordre de 20 litres/heure chacune. Les additifs se déversent simultanément dans la cuve 21 avec Teffuent introduit gravitairement par la conduite d'alimentation 22 qui débouche dans la partie inférieure de ladite cuve. L'air chaud sous faible pression permettant le brassage de l'effluent et les additifs, arrive par le tuyau 23.
Le brassage dure de trois à quatre minutes. La sortie du mélange liquide s'effectue par l'orifice 24 et ce mélange liquide se déverse gravitairement par l'intermédiaire du tuyau 25, dans la trémie 9 du filtre.
La cuve à mélange est construite de telle façon que le mélange et l'alimentation puissent se faire en continu.
Pour cela, ladite cuve aura une capacité au moins égale au 120/100 du débit maximum d'effluent reçu durant le temps de brassage. Par exemple : pour un débit d'alimentation en effluents < à 10 m3/Heure pour une durée de brassage de 4 minutes, la capacité de la cuve sera, en m3, de 10m3 x 4 x 120/100,
60 soit 0,799 m3 arrondi à 0,800 m3, soit 800 litres environ.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, par exemple pour la filtration, l'essorage et la dessiccation des boues résiduelles des bassins de décantation ou des stations d'épuration industrielles, comprenant un support ou média filtrant (4) réalisé sous forme de bande sans fin enroulée sur deux tambours rotatifs (2, 3) dont l'un est accouplé à un moteur (5) permettant son entraînement en rotation, le brin supérieur (4') du support ou média filtrant étant disposé entre une trémie de réception (9) des produits à filtrer disposée à l'extérieur de la boucle constituée par la bande sans fin et un bac de dépression (7) disposé à l'intérieur de ladite boucle, caractérisé en ce que le support ou média filtrant (4) est constitué de deux toiles superposées (4A, 4B) rendues solidaires Tune de l'autre, soit une toile filtrante externe (4A) et une toile interne (4B), le maillage de la toile interne (4B) étant supérieur au maillage de la toile filtrante externe (4A).
2. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le tambour moteur (2) est du type
"cage d'écureuil" comportant deux joues latérales (2a) assemblées par des barreaux (2b) régulièrement espacés, ce tambour étant, de préférence, entouré par une crépine (2c).
3. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la toile interne (4B) servant de tapis porteur a un maillage de Tordre de un à quelques millimètres, par exemple cinq millimètres, tandis que la toile filtrante externe (4A) a un maillage de Tordre de quelques micromètres, par exemple de Tordre de un à trente micromètres.
. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune
. quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la toile filtrante externe (4A) et la toile interne (4B) sont rendues solidaires Tune de l'autre, par assemblage de leurs bords latéraux, par exemple par couture ou au moyen de rubans autoagripants.
5. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le brin supérieur
(4') de la bande sans fin constituant le support ou média filtrant (4) se trouve appliqué contre une plaque rigide perforée (8) surmontant l'ouverture supérieure du bac de dépression (7).
6. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le brin supérieur (4') de la bande sans fin constituant le support ou média filtrant (4) est disposé en interface entre le fond ouvert de la trémie supérieure (9) et la glissière perforée (8) surmontant l'ouverture supérieure du bac de dépression (7).
7. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, suivant Tune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des joints (12a,
12b) sont disposés fixement au-dessus de l'extrémité amont du bac de dépression (7) et des bords longitudinaux de la glissière perforée (8), respectivement, ces joints tendant à plaquer le brin supérieur (4') du support filtrant mobile (4) contre le bord supérieur amont du bac de dépression et contre les deux bords longitudinaux de la plaque d'appui ou glissière perforée
(8), respectivement.
8. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin selon Tune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la toile filtrante externe (4A) a une largeur supérieure à celle de la toile support interne (4B) et ses bords longitudinaux débordants (4A') sont repliés au-dessous des bords longitudinaux de ladite bande interne porteuse (4B), un ruban d'etanchéite (4C) étant fixé sous les bords longitudinaux du média filtrant sans fin (4) ainsi réalisé.
9. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le tambour moteur (2), se trouve logé, en partie, dans l'extrémité aval du bac de dépression (7).
10. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe à palettes (11 ) reliée à l'orifice de sortie (10) du bac de dépression (7) par l'intermédiaire d'une canalisation d'aspiration (11 a), cette pompe étant placée au-dessous du niveau où se trouve disposé ledit orifice de sortie (10), cette pompe qui travaille ainsi toujours en charge, permet de créer une dépression à l'intérieur du bac et de recueillir le filtrat.
11. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le bord transversal arrière (13) du bac de dépression (7) s'étend approximativement jusqu'à l'endroit où se produit la séparation du brin inférieur (4") de la bande sans fin (4) et du tambour moteur (2), ce bord transversal arrière étant, de préférence, muni d'un joint souple (13a) s'opposant à la libre pénétration de l'air, à cet endroit, dans le bac de dépression (7).
12. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que qu'il comporte une rampe de soufflage d'air comprimé (16) installée au-dessous du tambour . moteur (2), parallèlement à Taxe de ce dernier et à l'intérieur de la boucle constituée par le support filtrant mobile (4), les orifices de sortie de cette rampe étant orientés en direction de la surface interne dudit support filtrant (4).
13. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, suivant Tune quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un racleur (17) disposé transversalement, à l'extérieur de la boucle constituée par le support filtrant mobile (4), ce racleur (17) frottant, par l'intermédiaire de son bord actif, sur la surface externe de la bande sans fin (4).
14. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'une vanne de réglage de débit (18) est placée sur la canalisation d'alimentation (19) amenant l'effluent à filtrer (B) dans la trémie (9), cette vanne étant commandée par un flotteur (20) logé dans ladite trémie.
15. - Appareil de filtration continue sous vide, à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve à mélange fermée (21) dans laquelle pénètre une conduite d'alimentation (22) permettant d'amener l'effluent à filtrer (B) dans cette cuve dans laquelle débouche également un tuyau (23) relié à un compresseur d'air, ladite cuve (21) comportant, en partie haute, un orifice de sortie (24) raccordé à un tuyau (25) débouchant au-dessus de la trémie (9), des pompes doseuses (P1 , P2, P3, P4) reliées à une portion extérieure de la conduite d'alimentation (22), de préférence à proximité de la cuve (21), permettant d'injecter des additifs dans ledit effluent.
6. - Procédé de filtration d'un effluent liquide provenant d'un bassin de • décantation de boues liquides, utilisant un filtre sous vide à bande sans fin, selon Tune quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que Ton ajoute, en continu, à l'effluent à filtrer, au moyen de pompes doseuses (P1, P2, P3, P4) : - une solution bactéricide oxydante, par exemple constituée par l'ozone ou par l'eau de javel ; - au moins un coagulant ; - un floculant ; un produit "siccateur".
17. - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le brassage de l'effluent liquide et des additifs s'opère dans une cuve fermée au moyen d'injection d'air chaud comprimé, pendant une durée comprise entre trois et quatre minutes.
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