Déshydrater les boues : de quoi il s’agit
Déshydrater les boues, c’est réduire la part liquide d’un mélange solide-eau. La raison est presque toujours la même : l’eau est lourde, l’eau occupe du volume, et les deux coûtent au transport et à l’élimination. Qui abaisse la teneur en eau avant l’enlèvement transporte moins et élimine moins.
Plusieurs procédés existent pour cela. Décanteurs, filtres-presses à plateaux, presses à vis et filtres à bande travaillent en continu ou en semi-continu, avec de la mécanique et l’investissement et le suivi qui vont avec. La déshydratation en sac filtrant En savoir plus travaille par lots et sans pièce en mouvement : le mélange entre dans un sac textile, l’eau sort par la paroi, le solide reste. C’est une séparation solide-liquide des boues au sens strict, obtenue par la seule gravité.
Plusieurs désignations circulent pour ce principe. Déshydratation gravitaire des boues, filtration gravitaire des boues, assèchement des boues et déshydratation par sacs filtrants renvoient à la même chose ; elles insistent seulement sur des aspects différents, la force motrice, le résultat ou la forme du contenant. Filtrer et assécher les boues décrit d’ailleurs bien la séquence réelle : on filtre d’abord, et c’est en filtrant qu’on assèche. Assécher les boues met l’accent sur le résultat, déshydrater sur le procédé.
Ce guide décrit comment cela se passe concrètement, ce à quoi il faut faire attention et où le procédé n’est plus le bon.
Un système de déshydratation par sacs en cinq étapes
Étape 1 : installer. Le sac demande un sol plan et portant. Il devient lourd une fois rempli, et ce qui penche penchera davantage ensuite. En dessous, le filtrat doit pouvoir s’écouler de façon contrôlée, donc soit une pente vers une rigole de collecte, soit un bac. L’emplacement doit être choisi de manière que le sac rempli reste accessible à l’appareil de levage prévu. C’est ce dernier point qui est le plus souvent oublié.
Étape 2 : remplir. Le sac est ouvert en partie haute et n’a pas de raccord fixe. Le remplissage se fait par tuyau, conduite, pompe, seau ou directement depuis une cuve. Une répartition régulière est utile : qui verse toujours au même endroit y forme un gâteau plus vite, tandis que d’autres zones de la surface filtrante restent inutilisées. Sur un mélange très fluide, il vaut la peine de remplir en plusieurs fois et de laisser l’eau sortir entre deux.
Étape 3 : déshydrater. C’est ici que l’essentiel se passe, et cela se passe seul. La colonne d’eau dans le sac crée la pression qui pousse l’eau à travers le textile. Au début, cela va vite, puis de plus en plus lentement, parce qu’une couche de boue se forme à l’intérieur. Cette couche n’est pas un défaut. C’est un second filtre, qui retient des particules plus fines que le textile seul, et c’est en même temps la raison pour laquelle le débit baisse.
Étape 4 : reprendre. Quand assez d’eau est sortie, le sac est soulevé par les sangles. Ce qui compte ici, c’est la masse réelle, pas le volume. Un sac rempli aux trois quarts d’une boue minérale lourde peut peser nettement plus qu’un sac plein de matière organique légère. L’appareil de levage et les accessoires doivent correspondre à la charge réelle. Quelle taille porte quelle charge, le guide des tailles le montre En savoir plus.
Étape 5 : éliminer. Le sac et son contenu suivent ensemble la voie que prescrit le classement du déchet. Les sacs filtrants sont des produits à usage unique.
Ce qui détermine le déroulement de la déshydratation
La vitesse et le degré de déshydratation dépendent de plusieurs grandeurs qui s’influencent mutuellement.
| Grandeur | Effet |
|---|---|
| Teneur en matières solides | Une part plus élevée signifie moins d’eau à évacuer, mais aussi une formation de gâteau plus rapide |
| Taille des particules et des flocs | Le matériau grossier se déshydrate plus vite. Les fractions fines et limoneuses colmatent le textile |
| Forme des grains | Un matériau anguleux forme un gâteau plus perméable qu’un matériau en plaquettes |
| Conditionnement | Une boue floculée rend son eau nettement mieux qu’une boue non conditionnée |
| Température | Une eau plus chaude est moins visqueuse et s’écoule plus vite |
| Hauteur de remplissage | Plus de colonne d’eau signifie plus de pression, mais aussi plus de charge sur le gâteau |
| Surface filtrante | Une plus grande surface mouillée répartit le gâteau et retarde le colmatage |
De cette liste découle la conséquence pratique la plus importante : il n’existe pas de durée de déshydratation valable en général. Qui annonce un chiffre connaît très précisément la boue, ou devine. Sur un milieu que vous n’avez pas encore déshydraté, un essai avec un seul sac est la méthode la plus rapide et la moins coûteuse pour obtenir une base de planification solide.
Que signifie O90 100 µm, et pourquoi ce n’est pas un seuil de coupure
Pour les sacs autoportants, une ouverture caractéristique O90 de 100 µm est documentée. Qui cherche un big bag filtrant 100 microns lit généralement cette indication comme une limite de séparation. Elle ne l’est pas.
O90 est une caractéristique issue des essais sur géotextiles. Elle indique que 90 pour cent des pores du matériau sont plus petits que la valeur donnée. Elle ne dit pas quelle particule est retenue. D’abord parce que les pores ne sont pas des canaux droits mais un réseau enchevêtré. Ensuite parce que la rétention change considérablement avec la formation du gâteau : une particule de 40 µm qui passe au début est retenue dix minutes plus tard par la couche formée.
Sur la poche Classic et sur les non-tissés pour boues de peinture, certaines indications portent la mention « nominal ». C’est également une donnée de conception du fabricant, pas une limite de séparation mesurée.
En pratique : si la clarté du filtrat vous importe, l’essai préalable est le bon moyen. Et si le premier filtrat est trouble, il vaut la peine d’attendre le second avant de juger le matériau inadapté.
Comment lire les débits du matériau filtrant
Pour le géotextile de 200 g/m², 80 l/s/m² sous 50 mm de colonne d’eau et 135 l/s/m² sous 100 mm de colonne d’eau sont documentés. Pour la poche Classic, une perméabilité à l’air de 500 l/dm²/min sous 200 Pa. Pour les deux non-tissés boues de peinture, 8 900 et 4 300 l/m²/s respectivement.
Tous ces chiffres valent pour un matériau à plat et propre, en conditions d’essai. Ils sont excellents pour comparer des matériaux entre eux. Ils ne conviennent pas pour calculer le débit d’un sac rempli. Un matériau deux fois plus ouvert ne déshydrate pas une boue donnée deux fois plus vite, parce que dès que la déshydratation est lancée, c’est le gâteau et non le textile qui détermine la résistance.
Le filtrat : filtré ne veut pas dire épuré
L’eau qui sort du sac est filtrée, pas épurée. La différence est considérable. Sont retenues les matières solides au-dessus de la limite de rétention. Ne sont pas retenues les substances dissoutes, les huiles en émulsion, les sels, les métaux en solution et tout ce qui détermine le pH.
Le rejet au réseau, le recyclage en circuit ou l’élimination comme eau usée dépendent du milieu de départ et des prescriptions locales. Sur une eau de lavage de béton, c’est typiquement le pH qui pose la question En savoir plus ; sur des effluents d’atelier, la teneur en hydrocarbures ; sur des eaux de process, l’autorisation d’exploitation. Cette question appartient au début de la planification, pas à la fin.
Sacs filtrants ou déshydratation mécanique : où se situe la limite
Sur le marché français, la déshydratation des boues est d’abord associée à des machines. Déshydratation mécanique des boues, déshydratation des boues par centrifugation, déshydratation mobile des boues : ces termes désignent des centrifugeuses, des presses à vis, des filtres-presses et des unités montées sur remorque, exploitées le plus souvent par un prestataire. Il est utile de dire clairement ce qui distingue ces solutions d’un sac filtrant, parce que les deux approches ne répondent pas à la même question.
Une installation mécanique produit une pression ou une force centrifuge. Elle atteint des siccités que la gravité seule n’atteint pas, elle travaille en continu et elle suppose un débit régulier, un investissement ou un contrat de prestation, et quelqu’un pour l’exploiter. Un sac filtrant ne produit aucune pression. Il travaille par lots, ne coûte rien tant qu’il n’est pas utilisé et ne demande ni installation ni maintenance.
Le mot « mobile » mérite une précision, parce qu’il est employé pour les deux. Dans le cas d’une unité mobile de déshydratation, c’est la machine qui se déplace. Dans le cas du sac filtrant, c’est le consommable : le sac va là où la boue tombe, plutôt que de faire venir la boue à l’installation. WINKLER fabrique des médias filtrants textiles et ne propose ni installation mécanique ni prestation de déshydratation.
Où la déshydratation en sac atteint ses limites
Le procédé est bon quand il convient, et mauvais quand il ne convient pas. Honnêtement, ces cas en font partie :
Une arrivée continue sur des heures ou des jours. C’est pour cela que sont construits les décanteurs, presses à vis et filtres-presses. Un sac filtrant travaille par lots, par exemple sur des boues d’épuration de petites installations En savoir plus.
Des exigences élevées de siccité. Lorsqu’une teneur en matière sèche déterminée doit être atteinte, un procédé sous pression est le choix fiable. La gravité fait ce qu’elle peut faire.
Des boues très fines et non floculables. Si le matériau colmate immédiatement le textile et qu’aucun gâteau perméable ne se forme, il ne passe presque pas d’eau.
De grandes quantités avec peu de place. La déshydratation en sac demande de la surface et du temps. Là où les deux manquent, elle devient peu économique.
Des milieux de composition chimique incertaine. Le polypropylène résiste à de nombreux milieux aqueux, mais pas à tous. Pour des solvants, des températures élevées ou des concentrations agressives, le milieu doit être examiné au préalable En savoir plus.
Si l’un de ces points s’applique à votre situation, nous préférons le dire avant plutôt qu’après le premier essai.
Quand le sac filtrant est le meilleur choix
À l’inverse, plusieurs choses plaident pour le procédé lorsque les conditions s’y prêtent. Il n’y a pas d’investissement à faire dans une installation. Il n’y a pas de maintenance sur des pièces en mouvement. L’emplacement est libre et peut changer. L’effort évolue avec la quantité et non avec la taille d’une machine. Et sur des arrivées irrégulières, aucune installation ne reste inutilisée.
Pour les entreprises qui produisent des boues, mais pas dans des quantités justifiant une presse, c’est souvent la solution la plus économique.
Liste de contrôle avant le premier emploi
Sol plan et portant, collecte du filtrat en place
Emplacement accessible pour l’appareil de levage
Remplissage régulier, en plusieurs fois sur un mélange très fluide
Classe de charge choisie d’après la masse attendue, pas d’après le volume
Sur une boue inconnue, tester d’abord un sac et le peser
Devenir du filtrat clarifié avant le premier emploi
Voie d’élimination et classement du déchet convenus au préalable avec le prestataire
Exemples d’application en détail : boues de forage En savoir plus, laitance et eaux de lavage de béton En savoir plus, boues de balayage En savoir plus, boues d’épuration En savoir plus et boues de peinture En savoir plus.
