Les filtres-presses à boues, également appelés filtres-presses pour eaux usées, sont des équipements essentiels pour éliminer l'eau des boues produites lors du traitement des eaux usées. En déshydratant les boues, ils contribuent à réduire le volume de biosolides jusqu'à 75 à 80 %, ce qui entraîne des économies de coûts et une efficacité opérationnelle significatives.
Comment fonctionnent les filtres-presses à boues
Les filtres-presses à boues utilisent une pression mécanique pour extraire l’eau des biosolides des usines de traitement des eaux usées. Ils se composent des principaux éléments suivants :
- Cadre de plaque de pression : le squelette qui maintient tous les composants en place et applique une pression.
- Plaques filtrantes : plaques alternées fixes et mobiles en acier inoxydable qui pressent les boues.
- Tissu filtrant : Tissu en treillis métallique installé sur les plaques filtrantes qui emprisonne les particules solides permettant à l'eau de passer à travers.
- Mécanisme de compression : Mécanisme hydraulique ou à vis qui applique une pression sur les plaques mobiles.
Principe de fonctionnement des boues humides
Les boues humides sont introduites dans la chambre du filtre-presse formée de plaques filtrantes et de tissu. La pression est appliquée avec le mécanisme de compression qui comprime la boue entre les plaques et le tissu. L'eau passe à travers le tissu filtrant tandis que les particules solides sont retenues sous forme de gâteau de filtration. Le gâteau de filtration déshydraté peut ensuite être retiré et manipulé facilement.
Avantages des filtres-presses à boues
- Déshydratation améliorée – Filtre-presse à boues peut atteindre une teneur en solides allant jusqu'à 25 à 35 %, contre 15 à 20 % pour les centrifugeuses. Cela réduit les coûts liés au transport, à l’élimination et à la réutilisation des biosolides.
- Odeur et pollution réduites – Le gâteau de filtration bien déshydraté minimise les odeurs pendant le stockage, le transport et l’épandage. Il réduit également les risques d’infiltration de lixiviats et de pollution.
- Conception compacte – Faible encombrement par rapport aux filtres-presses à bande et aux épaississeurs centrifuges, ce qui les rend adaptés aux espaces limités.
- Capacité plus élevée – Gérez un débit important allant de 1 à 500 tonnes par jour en fonction de la taille de la presse.
- Opération et maintenance faciles – Un mécanisme simple et un minimum de pièces mobiles garantissent la fiabilité et moins de temps d’arrêt.
Facteurs clés à considérer lors de l’achat
• Caractéristiques des boues : la chimie, la taille des particules, la teneur en matières solides et la consistance des boues entrantes déterminent la teneur en matières solides maximale réalisable et les performances du filtre-presse.
• Exigences de débit : la capacité nécessaire en tonnes par heure limite le choix de la taille du filtre-presse et des configurations de plaques.
•Niveau d'automatisation : degré d'automatisation et de contrôle des processus requis pour minimiser les coûts de supervision et de main d'œuvre.
•Consommation d'énergie : la puissance nécessaire au fonctionnement a un impact direct sur les coûts à long terme. Des presses plus efficaces peuvent réduire considérablement les factures d’énergie.
• Exigences de maintenance : évaluer la facilité de nettoyage, la disponibilité des pièces de rechange et les services après-vente fournis par le fournisseur.
•Conformité environnementale : assurez-vous que la presse répond aux normes réglementaires applicables en matière de contrôle des odeurs, de recirculation des eaux de lavage et d'élimination des biosolides.
Dernières technologies
Les principaux fabricants proposent des technologies avancées de filtres-presses pour une productivité plus élevée et des performances optimisées :
•Contrôles PLC : contrôleurs logiques programmables pour un fonctionnement automatique et une surveillance à distance.
•VFD : entraînements à fréquence variable qui permettent d'ajuster la pression et la vitesse de déplacement des plaques pour varier la consistance des boues.
• Lubrification automatique des plaques : systèmes d'application de lubrifiant pour réduire la friction entre les plaques filtrantes mobiles et prolonger leur durée de vie.
• Diagnostics de processus basés sur PLC : outils d'acquisition et d'analyse de données en temps réel qui détectent les anomalies pour des actions correctives rapides.
•Recirculation des eaux de lavage : systèmes permettant de réutiliser l'eau de lavage à contre-courant, minimisant ainsi le rejet de liquide dans les égouts.
Filtres-presses à boues couramment utilisés à différentes étapes du traitement des eaux usées :
•Clarification primaire : des filtres-presses peuvent être utilisés pour déshydrater les boues primaires des clarificateurs primaires. Les boues primaires sont constituées de solides décantables qui sont éliminés lors des premières étapes du traitement des eaux usées. La déshydratation des boues primaires permet de réduire le volume destiné à une élimination ou un traitement ultérieur.
•Traitement biologique : les biosolides générés par l'étape de traitement biologique peuvent également être déshydratés à l'aide de filtres-presses. Les boues biologiques sont constituées de micro-organismes et de déchets formés lors des processus d’élimination biologique des nutriments. L’extraction de l’eau des boues biologiques réduit les coûts associés à la manipulation et à l’élimination des biosolides excédentaires.
•Clarification secondaire : des filtres-presses sont également utilisés pour déshydrater les boues des clarificateurs secondaires. Les boues secondaires contiennent de la biomasse ainsi que des matières organiques résiduelles éliminées lors du traitement secondaire. L'élimination de l'eau des boues secondaires avant un traitement ultérieur ou une élimination permet de minimiser le volume.
• Digestion anaérobie : les biosolides digérés provenant des digesteurs anaérobies doivent souvent être déshydratés pour obtenir une teneur en solides appropriée pour diverses applications de réutilisation et d'élimination. Les filtres-presses peuvent déshydrater efficacement les boues digérées, récupérant ainsi une eau précieuse pour la réutiliser dans la station d’épuration.
• Épaississement des boues : des processus d'épaississement des boues sont parfois utilisés avant la déshydratation pour augmenter la teneur en matières solides et améliorer les performances du filtre-presse. Les boues épaissies sont ensuite acheminées vers des filtres-presses pour extraire un maximum d’eau.