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Epuration des eaux de surface et extraction des MES

30 novembre 1994 Paru dans le N°177 à la page 51 ( mots)
Rédigé par : Abel CHARD-HUTCHINSON

Les deux types de filtres exposés dans cet article sont proposés pour traiter les matières en suspension contenues dans les eaux superficielles : la grille filtrante à décolmatage automatique effectuant un tamisage à partir de 300 microns jusqu'à 5 mm, et le dégrilleur à râteaux et barreaux pour l'extraction des déchets à partir de 10 mm d'écartement. Ces appareils, de réputation internationale, éprouvés depuis plus de vingt ans dans le milieu piscicole, ont été améliorés et s'adaptent aux besoins des industries et du traitement de l'eau. Brevetés, une conception de base simple leur assure efficacité et fiabilité avec une manutention aisée et réduite. Leur procédé : un châssis incliné comprenant, soit un tapis filtrant, soit des râteaux " peignant " une grille statique, animés d'un mouvement ascendant remontant les déchets pour les déverser dans un système de récupération. Leur circuit continu et constant permet un nettoyage permanent, avec un coefficient de passage maximal.

Le problème de l’extraction des matières en suspension dans les cours d’eau est scindé en deux domaines :

  • L’extraction des déchets solides d’un diamètre supérieur ou égal à 10 mm,
  • Le traitement des M.E.S. à partir de 300 microns.

Ces deux domaines intéressent soit les prises d’eau, aux entrées des usines, dans les stations d’épuration, de pompage, l’irrigation, etc., soit le traitement des rejets.

Actuellement, deux types de filtres répondent d’une façon efficace à ces deux problèmes particuliers :

  • La grille filtrante à décolmatage automatique, appelée type GF, pour effectuer un tamisage de 300 à 5 000 microns (voire au-delà le cas échéant),
  • Le dégrilleur à râteaux et barreaux, appelé type GR, pour réaliser un dégrillage automatique à partir de 10 mm d’écartement entre barreaux.

Conception générale

Ces appareillages sont disposés dans un châssis dont la conception offre un large éventail de possibilités d’adaptation tant en longueur qu’en largeur ainsi que suivant les débits ou hauteurs d’eau, etc. Leur encombrement en longueur est néanmoins relativement réduit (à partir de 2 m). Ils sont fabriqués en acier inoxydable (304 ou 316) ou en acier traité anticorrosion, utilisables ainsi en eau douce, milieu marin ou acide. Facilement installables (dans un délai de deux heures en moyenne), ils sont posés sur leur support de châssis et basculés dans le canal du génie civil. Par ce procédé, ils sont relevables en position horizontale pour l’entretien, sans une mise à sec du canal. Ils sont entièrement automatisés, ce qui supprime toute manutention. La programmation est adaptée à l’utilisation : minuterie, temporisation, déclenchement par.

[Photo : portrait d’Abel CHARD-HUTCHINSON]
[Photo : Surface filtrante d'une grille type GF 1000, en fonction de la hauteur d'eau.]
[Photo : Grille filtrante type GF 4070/1100/E.1. Appareil fabriqué en inox 304 à mailles de 1 mm, installé dans une station de pompage.]
[Photo : Grille filtrante type GF 4070/1100/E.1. Détail du système de récupération avec évacuation d’eau latérale, nettoyage sous pression d’eau.]
[Photo : Appareil en position relevée pour entretien.]

sonde de détection des pertes de charges, etc.

Ces appareils répondent aux exigences et aux besoins des industriels dans le domaine du traitement des rejets et de l’extraction des MES... Largement connus du monde piscicole où ils sont utilisés depuis plus de vingt ans, des améliorations leur ont été apportées voilà dix ans et ils sont adaptés aux impératifs économiques et écologiques désormais liés au traitement de l’eau. Ils restent néanmoins simples d'utilisation, efficaces et fiables.

Nous verrons ci-après les caractéristiques respectives, puis communes, de ces appareils.

La grille à tapis filtrant et décolmatage

C’est un dispositif de tapis filtrant à défilement continu, composé d’une série de panneaux articulés sur des axes parallèles, eux-mêmes solidaires de chaînes d’entraînement. Ces panneaux, constitués d’un cadre enserrant un tamis, sont dotés d’un maillage s’étendant de 300 microns à 5 000 microns, suivant le type de matières à extraire. Chaque panneau est interchangeable, par une opération simple et rapide, effectuée sur place. Un moto-réducteur assure l’entraînement de l’ensemble à une vitesse de 2,20 m/mn. Cette vitesse, alliée à une position angulaire de l'appareil de 40° par rapport à l’horizontale, assure l'efficacité du filtre, les MES étant déposées par le courant sur le tapis. Ce tapis, animé d’un mouvement ascendant continu, transporte ces solides jusqu’à la partie supérieure du filtre, où ils sont décolmatés et projetés dans un système de récupération : goulotte à évacuation automatique, conteneur mobile, convoyeur, compacteur, etc. Du fait du défilement continu du tapis, la surface immergée reste nette, avec un coefficient de passage optimal : de 30 % pour un maillage à 300 microns, jusqu’à 86 % pour un maillage de 5 mm. Les pertes de charge enregistrées sont de 2 à 5 cm pour un débit donné de 115 l/s. Le graphique porté sur la figure 1 indique la surface filtrante en fonction de la hauteur d’eau. Deux modules de pied sont proposés, qui permettent une utilisation à partir d’une hauteur d'eau inférieure à 0,40 m. Cet appareil enregistre de très bonnes performances notamment dans le traitement des rejets industriels, avec un maillage de 300 microns, ou, dans le cas d’un abattoir de volaille par exemple, avec un maillage de 1 mm qui extrait plumes, graisses, abats divers, tout en maintenant un coefficient de passage de 55 %.

Le dégrilleur à râteaux et barreaux

Utilisé pour traiter les débits importants ou pour l’extraction des déchets solides d'un diamètre supérieur, c'est un dispositif de grille statique régulièrement « peignée » par des râteaux animés d’un mouvement ascendant en amont, descendant en aval ; articulés sur des axes parallèles, ils sont solidaires de chaînes d’entraînement et effectuent un cycle continu. Ils récupèrent les déchets retenus par la grille statique et les remontent dans la partie supérieure de l’appareil, où ils sont déversés dans un système de récupération. Le principe moteur est identique au précédent. La position angulaire est de 60° par rapport à l’horizontale. Le dispositif de pied a été particulièrement étudié pour assurer la continuité des barreaux, tout en permettant le passage d’un râteau en partie basse : un système de clapet breveté autorise ainsi l’utilisation de tels appareils dans des hauteurs d’eau de 0,40 à 4,00 m. Le coefficient de passage est en moyenne de 70 %. Utilisé dans de nombreux domaines, on peut le voir sur la figure 5 dans une station d’épuration, avec un écartement de 10 mm entre barreaux.

[Photo : Dégrilleur à râteaux et barreaux, type GR 2818/1100/E.1. Ecartement 10 mm. Installation dans une station d’épuration.]
[Photo : Détail de la partie immergée du clapet au passage d’un râteau, sur dégrilleur à râteaux et barreaux, fabrication inox 304.]
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