La filtration finale des eaux provenant des installations d’épuration présente de nombreux avantages et permet de remédier à d’éventuelles carences du processus. Des valeurs élevées de solides en suspension (SS) entraînent toujours des altérations en négatif des autres facteurs de qualité.

Les exigences comme l’amélioration de la qualité finale de l’affluent, l’adaptation des installations aux nouvelles conditions de fonctionnement, la récupération des eaux pour usage industriel ou agricole, sont de nouvelles contraintes qui se présentent aux gestionnaires d’installations d’épuration. Les interventions de correction sont souvent conditionnées par le manque de place.

MITA Water Technologies propose, pour résoudre ces problèmes, un système efficace et simple de filtration sur toile; ce processus est comparable, par les résultats qu’il permet d’atteindre, à la filtration sur sable. En outre, le concept de fabrication des filtres à toile permet d’effectuer le contre-lavage pendant le plein fonctionnement, sans arrêter la machine et donc la filtration, ce qui entraîne des pertes de charge minimes (max 0,5 m c.l.), une consommation énergétique minime et un encombrement réduit.
Les filtres à toile se compose d’une structure de support (à tambour ou à disques), revêtue d’un tissu spécial filtrant polstoff en fibres synthétiques, d’une épaisseur de 4 – 5 mm.
Les filtres sont associés à un dispositif de contre-lavage des toiles commandé par des capteurs de niveau.
Ils sont disponibles en de nombreux modèles, avec des puissances allant d’une portée de 10 m³/h à plus de 800 m³/h pour chaque unité filtrante.
La technologie et l’expérience applicative de MITA Water Technologies permettent de proposer des machines d’une fiabilité élevée et d’un emploi simple, avec des coûts d’investissement, d’exploitation et de manutention extrêmement contenus.

Schéma de fonctionnement

Le filtre à toile se compose d’un tambour ou alternativement de disques filtrants montés sur un arbre central creux.
La filtration se fait par gravité avec machine arrêtée et exploite la différence de niveau entre entrée et sortie de la machine. Les disques (ou le tambour) travaillent complètement immergés dans l’eau à traiter.
Durant la phase de filtration les solides sont retenus par la toile spéciale polstoff. Le niveau minimum d’eau dans le bassin de containement est contrôlé par un seuil placé sur le côté du rejet de l’eau nettoyée. Avec l’augmentation du dépôt de solides sur la toile, la résistance hydraulique au passage augmente, et donc la différence de niveau entre entrée et sortie.
Lorsqu’une différence de 15 ÷ 20 cm est atteinte entre ces niveaux, le processus de nettoyage de la toile s’active automatiquement.

Pour l’opération de nettoyage de la toile, qui est nécesssaire pour en restaurer la capacité filtrante, les disques (ou le tambour) sont mis en rotation lente. Les solides sont enlevés grâce au passage à contre-courant, à travers la toile, de l’eau déjà filtrée aspirée par une pompe; cette pompe est associée à des buses d’aspiration qui, adhérant aux parois du tambour ou de chaque disque, provoque la distension des fibres libres de la toile filtrante, favorisant ainsi le relâchement des particules de boue séparées.
Le contact de la buse d’aspiration avec la toile filtrante génère le reserrement des fibres libres et la formation consécutive d’un panneau filtrant uniforme.

La toile filtrante des filtres à tambour ou à disques est de type polstoff à fibre libre (fibre d’une longueur de 10 – 12 mm, diamètre de 13 – 27 µ, fixées à un tissu à trame large servant de support).
Le type de filtration obtenu est comparable à la filtration profonde des filtres à sable et non à la filtration superficielle des filtres à toile monofil.

Dans la série TF – TF VM (VM = vasque métallique) le support de la toile est assuré par un tambour en tôle perforée. Ce modèle est utilisé pour les installations d’épuration de faible capacité (jusqu’à 2.000 EH) ou bien en tant que traitement secondaire en aval des systèmes à biomasse fixe.

Il est disponible en versions pour installation dans un bassin en béton ou un bassin métallique.

L’équipement est doté d’une armoire électrique de commande.

Dans la série PEC – PEC VM (VM = vasque métallique), le lavage des toiles se fait par des pompes, chacune asservie à un ou plusieurs disques. Les pompes sont actionnées en séquence de façon à ne jamais interrompre la fonctionnalité du système.
La solution PEC – PEC VM est idéale pour les installations petites à moyennes, non administrées, avec des charges élevées et extrêmement variables. Le modèle le plus grand de cette série peut traiter une charge correspondant à une communauté d’environ 20.000 EH.
Les divers modèles peuvent être installés en parallèle afin d’obtenir une puissance variable.

La série PPC–PPC VM (VM = vasque métallique) a été développée pour les installations de puissance
moyenne à grande.
Pour les filtres de cette gamme, le lavage est effectué par deux pompes seulement (dont une de réserve) en service de tous les disques. La sélection des disques sur lesquels effectuer le contre-lavage (en séquence) se fait grâce à une vanne à double effet à commande pneumatique.
Le modèle le plus grand de cette série possède 160 m² de surface filtrante, et peut traiter une charge correspondante à une communauté de 50.000 EH.
Cette série se caractérise par sa basse consommation, encore plus évidente lorsqu’on augmente la puissance de l’installation.

La filtration tertiaire est fortement influencée par le profil hydraulique de la plante, qui souvent ne peuvent pas être modifiés. Dans la série PECV VM l’arbre de la collecte de l’effluent filtrat est placé verticalement. L’objectif est de faire travailler les machines complètement submergée, même avec des lignes d’échappement très faibles.

Même pour cette série le lavage des toiles se fait par des pompes, chacune asservie à un ou plusieurs disques. Les pompes sont actionnées en séquence de façon à ne jamais interrompre la fonctionnalité du système.
La solution PECV VM est idéale pour les installations petites à moyennes, non administrées, avec des charges élevées et extrêmement variables.

Le modèle le plus grand de cette a un nombre maximum de disques égaux à 6, une surface filtrante de 30 m² et peut traiter une charge correspondant à une communauté d’environ 20.000 EH.
Les divers modèles peuvent être installés en parallèle afin d’obtenir une puissance variable.

Avantages du système

• Filtration par gravité avec perte de charge limitée
• Filtration continue, sans unité de réserve pour la phase de contre-lavage
• Toile filtrante à fibre libre polstoff, dotée d’une résistance mécanique élevée
• Rendement élevé de filtration (concentrations de MES > 5 mg/l attendues en rejet)
• Lavage de toile à contre-courant, à consommation énergétique extrêmement basse
• Absence d’aérosol et de pollution acoustique
• Flexibilité en cas de surcharges et autorégulation en fonction des paramètres d’entrée
• Encombrement minimal
• Consommation électrique réduite (max 1,9 kW par machine)
• Volumes réduits d’eau de contre-lavage
• Réalisation simple, dans les versions monoblocs ou dans un bassin en béton
• Manutention limitée
• Accessibilité directe à toutes les sorties
• Impact environnemental réduit

Champs d’application

• Traitement tertiaire: les filtres à toile sont utilisés avec grand succès pour la filtration tertiaire, en aval des décanteurs secondaires, dans les installations d’épuration biologique des eaux usées urbaines et industrielles. Leur application nait de l’exigence d’une eau de toujours meilleure qualité au point d’immission dans le corps hydrique récepteur. Le taux d’enlèvement des solides en suspension est très élevé, et la concentration atteinte en aval du filtre est < 5 mg/l. Les filtres à toile remplissent également souvent la fonction importante de barrière contre la sortie des boues légères, qui dans le cas contraire provoqueraient le dépassement des limites de concentration de solides en supension en sortie. Les qualités fondamentales de ces équipements sont leur simplicité de construction et de fonctionnement, ainsi que le besoin minime de manutention ordinaire et extraordinaire.
• Réduction du phosphore: dans les installations d’épuration, la réduction de la concentration du phosphore dans les eaux immergées dans les corps hydriques récepteurs peut être réalisée par deux types de traitement: précipitation du phosphore en simultané, en bassin d’oxydation à boues actives, avec dosage du produit chimique approprié; précipitation du phosphore encore en solution dans des bassins dédiés, dits de « post-précipitation », en aval de la décantation secondaire, toujours avec le produit chimique approprié. Dans les deux cas, le filtre à toile, inséré en tant que phase finale de la filtration, remplit la fonction fondamentale de séparation des boues contenant le phosphore. Etant donné le rendement extrêmement élevé d’enlèvement des solides( SST < 5 mg/l), on obtient des valeurs très basses de concentration de cet élément.
• Pré-filtration en amont de la désinfection avec UV: la désinfection des eaux usées épurées, avant immission dans les corps hydriques récepteurs, est de plus en plus réalisée par des systèmes à UV. Ces systèmes, du fait de l’efficacité des rayons UV, de leur réduction de la consommation énergétique et de la salissure de la superficie des lampes, exigent une eau à traiter contenant très peu de solides en suspension; en général une concentration inférieure à 10 mg/l est exigée. Le filtre à toîle s’insère parfaitement dans cette filière de traitement, en amont des UV, et garantit fortement la qualité d’eau exigée et donc l’efficacité du système de désinfection.
• Filtration en aval des traitements chimico-physiques: certains processus dans le secteur industriel produisent des eaux polluées, comme par exemple les eaux contenant des métaux sous forme de solution ionique, qui peuvent être séparés sous forme de flocons de boue grâce à un dosage des composés chimiques pertinents. On peut obtenir la séparation de ces boues en utilisant la filtration sur toile, toile qui est également adaptée pour les types de boues chimiques.
• Sédimentation secondaire en aval des processus à biomasse fixe: le filtre à toile ne s’utilise en substitution à la décantation secondaire que si le traitement biologique est effectué avec des technologies de type à biomasse fixe, comme les biodisques et les lits percolateurs. Dans de tels cas, le flux provenant de la phase biologique possède une concentration de boue permettant un traitement direct par  filtre à toile (sans phase de sédimentation secondaire), qui garantit pour la charge un taux de solides en suspension toujours inférieur à 35 mg/l et presque toujours inférieur à 10 mg/l. Dans ce contexte MITA Water Technologies a développé un équipement compact (biocombi) qui combine biorulli^® et sédimentation secondaire avec filtre à toile, concrétisation du système décrit ci-dessus.
• Pré-filtration en amont de processus à membrane: en cas de traitement très poussé des eaux usées urbaines ou industrielles, dans l’objectif d’une réutilisation de ces eaux dans le champ industriel et parfois aussi dans l’urbain, on utilise des technologies à membrane de type ultra-filtration et osmose inverse. L’utilisation de l’osmose inverse exige en particulier, en alimentation, une eau au taux très réduit de solides en suspension, afin de protéger le plus possible les membranes de la salissure et donc limiter la fréquence des lavages nécessaires pour maintenir l’efficacité du système. Même dans ce cas le filtre à toile constitue un système de filtration optimale à insérer en amont du traitement à membrane d’osmose inverse.
• Pré-filtration des eaux de surface: les eaux de surface, souvent utilisées pour l’approvisionnement en eau potable, subissent comme premier traitement une pré-filtration pour la séparation des particules solides présentes sous la forme de terres, micro-algues et autres. Le filtre à toile est un système de filtration utile dans ce contexte, avec ou sans traitement de floculation en amont.