Introduction
Les filtres presses représentent une solution incontournable dans le domaine de la séparation solide-liquide pour de nombreuses industries (traitement des eaux, industries minières, agroalimentaire, chimie…). Mais quelle technologie de pompage choisir pour alimenter efficacement ces équipements ? Cet article vous révèle pourquoi la pompe péristaltique s’impose comme le choix optimal pour les opérations de filtration sous presse. Vous pouvez à cette occasion consulter notre page web sur notre gamme de location de pompes
La technologie du filtre-presse : principes et fonctionnement
Quel est le but d’un filtre-presse ?
Le filtre-presse est un équipement de séparation solide-liquide fonctionnant sous pression. Il repose sur un principe physique simple mais robuste : appliquer une pression sur une suspension (Boues) pour forcer le liquide à traverser un média filtrant tout en retenant les particules solides. En fin de « pressée », l’eau claire s’est évacuée, ne laissant, dans le filtre que des « gâteaux » solides, de volumes faibles et facilement transportables et éliminables.
Composition et structure
Un filtre-presse moderne se compose de plusieurs éléments essentiels :
- Bâti : Structure robuste en acier qui maintient l’ensemble du système et supporte les forces de serrage.
- Plaques filtrantes : Éléments en polypropylène, fonte ou autres matériaux, équipés de surfaces nervurées ou à chambre.
- Toiles filtrantes : Médias filtrants (généralement en polypropylène, polyester ou nylon) aux caractéristiques de porosité spécifiques selon l’application.
- Système de serrage : Hydraulique, électromécanique ou manuel, il assure l’étanchéité parfaite entre les plaques.
- Système d’alimentation : Comprenant pompes et tuyauteries dimensionnées pour les pressions et débits requis.
- Dispositifs de drainage : Collecteurs qui recueillent le filtrat obtenu.
Cycle de fonctionnement typique
Le fonctionnement d’un filtre-presse suit généralement quatre phases distinctes :
- Phase de fermeture : Les plaques sont comprimées par le système de serrage pour former des chambres de filtration étanches.
- Phase d’alimentation : La suspension est pompée dans les chambres sous pression (typiquement entre 7 et 15 bars selon les applications). C’est ici que la pompe péristaltique joue un rôle crucial.
- Phase de filtration : Le liquide traverse les toiles filtrantes et s’écoule par les canaux de drainage, tandis que les solides s’accumulent dans les chambres pour former un « gâteau » de filtration.
- Phase d’ouverture et déchargement : Après filtration complète, le filtre est ouvert et les gâteaux solides sont évacués, manuellement ou par des systèmes automatisés.
Technologies et variantes
Il existe plusieurs configurations de filtre-presses adaptées à différentes applications :
- Filtre-presse à chambre : Configuration classique où les chambres sont formées entre deux plaques adjacentes.
- Filtre-presse à membrane : Équipé de membranes souples qui appliquent une pression supplémentaire sur le gâteau (jusqu’à 30 bars), permettant d’obtenir une siccité plus élevée.
- Filtre-presse à plateaux creux : Utilisant des plateaux spéciaux pour faciliter le déchargement des gâteaux.
Paramètres techniques clés
L’efficacité d’un filtre-presse dépend de plusieurs facteurs techniques :
- Surface filtrante : De quelques m² à plusieurs centaines de m² selon les modèles.
- Pression d’alimentation : Généralement entre 7 et 15 bars.
- Volume des chambres : Détermine la capacité de traitement par cycle.
- Épaisseur des chambres : Typiquement entre 25 et 50 mm, influençant l’épaisseur du gâteau final.
Importance critique du système de pompage
L’alimentation constante et régulière du filtre-presse représente un défi technique majeur. La pompe doit être capable de :
- Délivrer une pression suffisante et stable
- Gérer des fluides chargés en particules
- S’adapter aux variations de résistance au fur et à mesure que le gâteau se forme
C’est précisément pour ces raisons que le choix du système de pompage est déterminant pour l’efficacité globale du processus de filtration.
Filtre-Presse alimenté par une pompe de location
Filtre-Presse gavé par une pompe péristaltique
Filtre-Presse alimenté par une pompe péristaltique de location
Les 5 avantages décisifs des pompes péristaltiques pour les filtres presses
Les pompes péristaltiques offrent un débit constant et précisément contrôlable, garantissant une alimentation optimale du filtre presse. Cette régularité améliore significativement l’efficacité du processus de filtration et la qualité du gâteau obtenu.
Contrairement aux pompes conventionnelles, la pompe péristaltique excelle dans le transport de boues, suspensions et fluides fortement chargés en particules solides. Seul le tuyau entre en contact avec le fluide, éliminant les risques d’usure prématurée des composants internes.
Les pompes péristaltiques peuvent fonctionner à sec sans dommage et s’auto-amorcent jusqu’à 9 mètres, un atout considérable pour les applications de filtration où les conditions d’aspiration peuvent varier.
La conception simple des pompes péristaltiques, où seul le tuyau nécessite un remplacement périodique, réduit considérablement les temps d’arrêt et les coûts de maintenance par rapport aux autres technologies.
Capables de gérer des fluides de viscosités variables et résistantes à la plupart des produits chimiques (selon le matériau du tuyau), les pompes péristaltiques s’adaptent à la diversité des applications de filtrations industrielles.
Cas concrets d’applications
Traitement des eaux usées
Dans le traitement des boues d’épuration, la combinaison filtre presse et pompe péristaltique permet d’obtenir des gâteaux plus secs, réduisant les coûts d’élimination et améliorant la conformité environnementale.
Industrie minière
Pour la filtration des résidus miniers chargés en particules abrasives, les pompes péristaltiques garantissent une fiabilité supérieure et des coûts de maintenance réduits comparés aux pompes centrifuges ou à membranes.
Industrie chimique
La résistance chimique des tuyaux péristaltiques permet de manipuler des acides, bases et solvants agressifs utilisés dans les procédés de filtration chimique, sans risque de corrosion des équipements.
Quelle pompe pour quel filtre presse ?
Pour une opération optimale, plusieurs facteurs doivent être considérés :
- Débit nécessaire à l’alimentation du filtre
- Pression maximale requise
- Nature et viscosité des fluides
- Compatibilité chimique
- Cycle de fonctionnement prévu
La pompe doit être en mesure de fournir le débit important suffisant au remplissage rapide du filtre en début de processus. Elle doit également être en mesure de fournir la pression importante nécessaire en fin de « pressée ».
Conclusion : La pompe péristaltique est-elle adaptée à l’alimentation des filtre-presses?
L’association filtre presse et pompe péristaltique représente une solution technique éprouvée pour maximiser l’efficacité des opérations de filtration industrielle. Cette synergie offre des avantages considérables en termes de fiabilité, performances et réduction des coûts d’exploitation.
Pour vos projets nécessitant des équipements de pompage pour filtres presses, Tech-Pompes met à votre disposition un service de location de pompes péristaltiques vous permettant de définir précisément la taille nécessaire. Nous vous proposons par ailleurs, la fourniture de pompes péristaltiques de filtre-presses.
Besoin d’assistance pour votre projet de filtration ? Contactez nos experts ou consultez notre catalogue de location de pompes pour trouver l’équipement adapté à vos exigences.
Exemple d’une réalisation d’alimentation d’un filtre-presse par une pompe péristaltique
Parmi les très nombreuses utilisations de la pompe péristaltique, nous allons développer une application particulière qui consiste à alimenter un filtre presse. Il s’agit d’une installation dimensionnée, fournie et installée par notre société.
Afin de permettre le traitement des déchets liquides, les stations d’épuration procèdent au traitement de régulation chimique et ont ensuite, souvent recours à l’utilisation du filtre presse qui permet d’éliminer la fraction liquide et de récupérer, en fin de cycle de filtre presse, des boues sèches sous forme de « gâteaux ». Le filtre presse est alimenté en boue liquide à 7 ou 15 bar.
L’alimentation du filtre presse peut être réalisée par une pompe péristaltique. Cette technologie permet l’obtention de la pression de 15 bar nécessaire au bon fonctionnement du filtre presse.
Le fonctionnement de la pompe péristaltique en gavage de filtre presse nécessite un automatisme que nous avons développé pour un fonctionnement optimal de l’ensemble.
La pompe péristaltique : Le cœur du système
Dans le cas présent, il s’agit d’une pompe péristaltique permettant un débit de 800 litres/heure à 50 Hz. Le fonctionnement de la pompe est asservi à un variateur de fréquence. La pompe aspire dans un bac de boue liquide et alimente directement le filtre presse.
Le dispositif automatique d’arrêt en cas d’incident sur la pompe péristaltique
Nous avons installé sur le corps de cette pompe péristaltique un système de mise à l’air du corps, associé à un capteur capacitif de présence de liquide. En cas de rupture du tuyau de la pompe péristaltique, le liquide pompé rentre dans le corps de pompe. Le capteur relève la présence de liquide et arrête la pompe en prévision d’une maintenance.
Le système de gestion de pression de la pompe péristaltique
Nous avons procédé à l’installation d’un capteur de pression 4-20mA. Le capteur relève l’information de pression du filtre presse et la transmet au variateur de fréquence. Ce capteur de pression permet un affichage digital. Il est associé à un manomètre à bain de glycérine protégé par une vanne d’arrêt.
Le variateur de fréquence: Il permet d’ajuster la vitesse de la pompe péristaltique
Nous avons développé un programme permettant la gestion de la pompe péristaltique par un variateur de fréquence. Le variateur associé à la sonde de pression du filtre presse permet de faire varier le débit de la pompe à une valeur optimale admissible par le filtre presse.
L’opérateur commande la pompe péristaltique par une boite à boutons
Dans le cadre de cette réalisation, nous avons associé le variateur de fréquence à une boite à boutons permettant à l’opérateur d’éviter d’intervenir sur le panneau de commande mais sur seulement 3 boutons poussoirs :
- Marche: Démarrage du processus de pressée
- Arrêt: Arrêt du processus si besoin
- Arrêt d’urgence
La pompe péristaltique en gavage de filtre presse, en vidéo
