Les filtres-presses sont un type d’équipement de séparation solide/fluide qui comporte deux têtes fixes, une poutre supérieure ou deux poutres latérales, ainsi qu’une tête mobile contenant un groupe de plateaux verticaux qui forment une série de chambres une fois pressés les uns contre les autres.
Les plateaux de filtration comportent un orifice d’alimentation central par lequel les boues sont pompées dans les chambres et quatre orifices de filtrat (un à chaque coin de plateau) qui laissent sortir le liquide filtré (appelé filtrat).
Les plateaux de filtration sont en polypropylène (dans la plupart des cas), de forme carrée ou rectangulaire, et il en existe deux types principaux : chambrés et à membrane.
Plateaux chambrés
Les deux côtés des plateaux de filtration chambrés présentent une zone creuse. La profondeur de ce renfoncement peut varier. Lorsque les plateaux sont pressés les uns contre les autres, leurs renfoncements forment des chambres avec ceux des plateaux adjacents. La boue d’alimentation est ensuite pompée dans ces chambres, où les toiles qui couvrent les plateaux piègent les solides et laissent passer les liquides. À l’issue du cycle de filtration, les plateaux s’ouvrent pour évacuer les gâteaux solides qui se sont formés dans les chambres.
Plateaux à membrane
Les plateaux à membrane sont conçus pour réduire l’hygrométrie des gâteaux de filtration ou simplement pour assurer la fermeté des gâteaux (et éviter les fissures) au cours du processus. Ce style de plateau de filtration présente une membrane sur la surface d’un plateau chambré. Les membranes peuvent être confectionnées à partir de différents matériaux en fonction de l’application.
La membrane peut être amovible, c’est-à-dire qu’elle se remplace en cas de déchirure ou d’usure, ou elle peut être intégrée au plateau. Ici, le plateau est produit avec une membrane en propylène déjà intégrée et la membrane n’est pas remplaçable.
À la fin du premier cycle de filtration, de l’air comprimé ou de l’eau est introduit dans l’espace entre la membrane et la surface du plateau à une certaine pression. Cette pression comprime le gâteau, ce qui permet d’éliminer davantage de liquide du gâteau et d’améliorer les performances du processus. Le temps de filtration peut aussi être réduit.
Type de pression : eau ou air
Il existe deux types de pression de plateau à membrane. Le premier implique d’injecter de l’air comprimé dans les plateaux à membrane. Le deuxième implique de pomper de l’eau entre les plateaux à membrane.
Pomper de l’eau entre les plateaux à membrane comporte plusieurs avantages par rapport à l’injection d’air comprimé. Tout d’abord, l’eau permet d’appliquer une pression plus uniforme et constante entre les membranes. L’eau consomme également moins d’électricité que l’air pour le pressage des gâteaux. En effet, l’injection d’air nécessite l’utilisation d’un compresseur, ce qui peut augmenter la facture d’électricité.
Jeu de plateaux mixtes
Les filtres-presses peuvent être conçus avec des plateaux chambrés, à membrane ou avec un mélange des deux types de plateaux. Un jeu mixte alterne plateaux chambrés et plateaux à membrane. Les plateaux des jeux mixtes garantissent une excellente efficacité de filtration.
Toiles filtrantes
La surface des plateaux de filtration est recouverte d’un tissu appelé toile. La toile peut s’user et être produite en différents types, avec différents matériaux, trames et fils afin d’obtenir les meilleures propriétés de filtration en fonction des caractéristiques de la boue à filtrer.
Le style de plateau de filtration (ainsi que le style de toile filtrante) qui convient à une application dépend des caractéristiques de la matière à traiter. Dans certains cas, par exemple pour les applications de boue concentrée en métaux, un groupe mixte de plateaux chambrés et à membrane constitue le choix optimal.
Il est important de tester le matériau en amont pour veiller à choisir non seulement le bon type de filtre-presse et de plateaux, mais aussi les meilleurs matériaux de construction pour les différents composants, afin d’assurer un fonctionnement optimal du filtre-presse pour cette application.