Filtration
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3.2.1. Formation du gâteau
C'est la filtration proprement dite, c'est-à-dire le passage de la suspension à travers le lit de particules solides, préalablement déposées sur le milieu filtrant. Le temps
de filtration, pour un gâteau d'épaisseur donnée, varie en sens inverse de la différence
de pression. Il est par ailleurs d'autant plus long que la dilution de la suspension est
grande. On a, par conséquent, intérêt à épaissir préalablement une suspension par
décantation si celle-ci est trop diluée. La capacité du filtre est donc d'autant plus élevée que la suspension est plus concentrée.
3.2.1.1. Temps de filtration
Pour une quantité déterminée de suspension, le temps de filtration est proportionnel à la viscosité et cette viscosité diminue avec la température. Pour un filtrepresse, il peut être estimé à partir de la formule empirique suivante :
t = 3 pf e2
/ . \n /
\2
p y0,5J y c J
(333)
Dans cette expression, t est le temps réel de filtration (en min), p la viscosité
dynamique du filtrat (en cPo), e l’épaisseur du gâteau (en cm), c la concentration en
matières sèches (MS) de la boue (en g.L-1), a la résistance spécifique (en cm.g-1), Ap
la différence de pression de filtration (en bar), Th le taux d’humidité du gâteau (en %)
et n le coefficient de compressibilité (sans unité).
Pour un filtre sous vide, la capacité de filtration peut être approchée avec la
formule empirique suivante :
w
C = 0,4 ----- 2ws -c
103 h c p f 0,5
y t
a ^Ap
(334)
Dans cette expression, C est la capacité de filtration (en kg.m ".h ’), ws le titre
massique du gâteau (masse de MS/masse de solide humide) (sans unité), c la concentration en matières sèches de la boue (en kg de MS.L J), h le temps relatif de la filtration (temps de filtration/temps total du cycle) (sans unité), Ap la pression différentielle de filtration (en bar), a la résistance spécifique pour Ap = 0,5 bar (en m.kg \ n
le coefficient de compressibilité (sans unité) et T la durée du cycle.
3.2.1.2. Utilisation des additifs de filtration
La dimension des particules a une influence sur la capacité de filtration. Les
fines particules, facilement compressibles, passent à travers le milieu au début de la
filtration puis provoquent un colmatage. Pour remédier à cet inconvénient, il est alors
possible d’utiliser des floculants ou des adjuvants de filtration lorsque la limpidité du
filtrat est uniquement recherchée.
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3.2.1. Formation du gâteau
C'est la filtration proprement dite, c'est-à-dire le passage de la suspension à travers le lit de particules solides, préalablement déposées sur le milieu filtrant. Le temps
de filtration, pour un gâteau d'épaisseur donnée, varie en sens inverse de la différence
de pression. Il est par ailleurs d'autant plus long que la dilution de la suspension est
grande. On a, par conséquent, intérêt à épaissir préalablement une suspension par
décantation si celle-ci est trop diluée. La capacité du filtre est donc d'autant plus élevée que la suspension est plus concentrée.
3.2.1.1. Temps de filtration
Pour une quantité déterminée de suspension, le temps de filtration est proportionnel à la viscosité et cette viscosité diminue avec la température. Pour un filtrepresse, il peut être estimé à partir de la formule empirique suivante :
t = 3 pf e2
/ . \n /
\2
p y0,5J y c J
(333)
Dans cette expression, t est le temps réel de filtration (en min), p la viscosité
dynamique du filtrat (en cPo), e l’épaisseur du gâteau (en cm), c la concentration en
matières sèches (MS) de la boue (en g.L-1), a la résistance spécifique (en cm.g-1), Ap
la différence de pression de filtration (en bar), Th le taux d’humidité du gâteau (en %)
et n le coefficient de compressibilité (sans unité).
Pour un filtre sous vide, la capacité de filtration peut être approchée avec la
formule empirique suivante :
w
C = 0,4 ----- 2ws -c
103 h c p f 0,5
y t
a ^Ap
(334)
Dans cette expression, C est la capacité de filtration (en kg.m ".h ’), ws le titre
massique du gâteau (masse de MS/masse de solide humide) (sans unité), c la concentration en matières sèches de la boue (en kg de MS.L J), h le temps relatif de la filtration (temps de filtration/temps total du cycle) (sans unité), Ap la pression différentielle de filtration (en bar), a la résistance spécifique pour Ap = 0,5 bar (en m.kg \ n
le coefficient de compressibilité (sans unité) et T la durée du cycle.
3.2.1.2. Utilisation des additifs de filtration
La dimension des particules a une influence sur la capacité de filtration. Les
fines particules, facilement compressibles, passent à travers le milieu au début de la
filtration puis provoquent un colmatage. Pour remédier à cet inconvénient, il est alors
possible d’utiliser des floculants ou des adjuvants de filtration lorsque la limpidité du
filtrat est uniquement recherchée.