Screening (filtrage - criblage)

Condition opératoire:

Le Screening (appelé aussi criblage ou filtrage ) est la première étape de traitement, à la fois pour les eaux de surface et les eaux usées. Son but est de:

• Protéger les structures en aval contre les gros objets qui pourraient obstruer certaines installations,
• Séparer facilement et éliminer les gros matériaux portés par l'eau qui pourraient affecter négativement l'efficacité des procédures de traitement qui suivent ou rendre leur mise en oeuvre plus difficile.

L'efficacité du filtrage dépend de l'espace entre les barreaux de l'écran de filtrage:

• Filtrage fin, pour un espace inférieur à 10 mm
• Filtrage moyen, pour un espace compris entre 10 to 40 mm
• Filtrage grossier, pour un espace de plus de 40 mm

En général le filtrage fin est précédé par une opération de filtrage préliminaire, afin de protéger l'installation.

Le filtrage est effectué par un écran à barreau (tamis) nettoyé manuellement (grand en taille, afin de réduire la fréquence des opérations de récupération des objets filtrés) ou, de préférence, par un écran nettoyé automatiquement (essentiel dans le cas de débits important ou pour les eaux avec une charge importante en solide). L'écran automatique est en général protégé par un écran préliminaire robuste, qui doit aussi être fourni avec un système de lavage automatique pour ce qui concerne les grandes installations et dans les cas ou l'eau contient un volume important de matière grossière.

Pour réduire les opérations manuelles autant que possible, les procédures de filtrage sont devenues de plus en plus automatisées, même dans les petites installations. L'automatisation est essentielle dans les situations où de grandes quantité de plantes sont transportées par l'eau et arrivent sur l'écran à barreau, bouchant complètement l'écran en quelques minutes. Les écrans fins doivent être automatisés.

La matière ainsi filtrée est stockée dans des conteneurs de capacité donnée, calculée selon la fréquence des opérations de rejets de déchets.

Les espacements utilisés sont en général:

• Pour les eaux de surface, entre 20 and 40 mm ( en amont d'un tamis)
• Pour les eaux municipales: pour les eaux brutes entre 15 et 30 mm (mais en amont d'un d'un décanteur à lamelle et/ou ou d'un tamisage, filtration fine si nécessaire), pour les boues (si nécessaire), 10 mm ou moins.
• Pour certains effluents industriels, en particulier les effluents de l'agro-alimentaire, on utilise des écrans fins (ou parfois des écrans moyens suivi par un tamisage).

EVALUATION DE L'OBSTRUCTION HYDRAULIQUE :

Dans des circonstances normales, la vitesse de franchissement de l'écran doit être suffisante pour que la matière s'attache à l'écran sans produire une perte de charge excessive ou une obstruction complète de l'écran et sans permettre à la matière d'être transportée avec l'eau. Les vitesses de franchissement normalement acceptables sont en moyenne entre 0,6 et 1m/s et 1,2 et 1,4 m/s au débit d'eau maximum.

Le degré de colmatage dépend de la qualité de l'eau et du système utilisé pour retirer les déchets de l'écran. Pour les écrans automatiques il se situe entre 10% (eau de surface) et 30% (eaux usées avec beaucoup de solides). Pour les écrans nettoyés manuellement, la zone d'écran immergée doit être plus grande, pour éviter des nettoyages trop fréquents.

CONTROLE AUTOMATIQUE ET PROTECTION DES ECRANS

En général, le système de nettoyage des écrans fonctionne de façon intermittente. On peut le contrôler de trois façons:

a) par un système cyclique à fréquences variable (de 1min à 1h) et à durée variable (1min à 15min)

b) par un indicateur différentiel de perte de charge

c) par une combinaison des deux systèmes. Lorsque l'écran est situé en aval d'une station de pompage, le mécanisme de contrôle peut être lié au démarrage de la pompe, avec un minuteur incorporé pour garder l'écran en phase opératoire pendant 1 à 30 minutes.

Les écrans automatiques doivent être équipés d'un dipositif limitant le moment de torsion pour empêcher l'endommagement de l'équipement dans le cas d'une surchage ou blocage.

Normallement, les écrans avec nettoyage automatique, que ce soit les incurvés ou les droits, comportent un système pour s'assurer que le râteau s'arrête automatiquement à un point hors de l'écran pour éviter l'enrayement lors du redémarrage.

DIFFERENT TYPES D'ECRAN :

ECRAN INCURVE

ECRAN A BARREAUX INCLINES

Ecran à barreaux inclinés

En phase opératoire, les eaux usées s'écoulent à travers l'écran incliné, l'écran est périodiquement ratissé par système mécanique de peigne qui est actionné soit par une montée du niveau dans l'arrivée en aval ou par un minuteur. Une lame élimine les solides collecté en fin de parcours du peigne.

Les peignes sont suspendus entre deux chaînes latérales, qui s'enroulent autour d'un axe principale et de pignons. Le moteur et les peignes sont protégés des dommages provoqués par les enrayements.

Les solides éliminés par la lame tombe dans un récipient qui les transporte dans un container, ou sur un convoyeur.

ECRAN A BARREAUX DROIT

Ce type d'écran utilise l'hydraulique pour assurer une simple opération cinématique, voir schéma ci-dessous

1. Cadre rigide avec égouttoir

2. Cadre mobile

3. Levier du cadre mobile

4. Charriot du râteau

5. Levier de soulèvement

6. Ejecteur

7. Armoire électrique

8. Traillis

9. Unités hydraulique

L'écran est périodiquement ratissé par système mécanique de peigne qui est actionné soit par une montée du niveau dans l'arrivée en aval ou par un minuteur. Une lame élimine les solides collecté en fin de parcours du peigne.

Les solides éliminés par la lame tombe dans un récipient qui les transporte dans un container, ou sur un convoyeur.

ECRAN RADIAL

Les caractéristiques et les opérations sont similaires à celles de l'écran incurvé. Le mécanisme est plus simple pour les petites installations.

ECRAN RADIAL

ECRAN STEP

Ces écrans sont devenus populaire chez certains clients du fait de leur capacité à éliminer des solides de plus petites tailles que les écrans à barreaux. Nous avons accès à plusieurs marques de ce type de machine.

ECRAN INCLINE A BROSSE

Il s'agit d'écran incliné avec une brosse rotative.

ECRAN STATIQUE

Ces appareils sont pour des débits plus petits et nécessitent un nettoyage ,anuel. Ils peub=vent être à barreaux inclinés ou de type parabolique. Ces derniers peuvent éliminer des solidesfaisant jusqu'à 0.5mm.

RECUPERATION DES SOLIDES

Du fait du volume en augmentation d'objet tranchant ou pointu comme par exemple les seringues hypodermiques, les équipements mécaniques de récupération des solides ont maintenant un rôle plus important dans la stratégie des concepteurs de procédés.

Quelques ordres de grandeur

Dans ce schéma on retrouve la place des écrans dans un procédé de traitement des eaux usées.