ETUDES DES FILTRES A BANDES POUR LA DESHYDRATATION MECANIQUE DES BOUES RESIDUAIRES URBAINES

The implementation of European regulations about wastewater treatments leads to a significant increase of the municipal sludge production. So, the treatment of this sludge becomes more and more necessary. The improvement of the mechanical devices used to achieve the volume reduction of this waste is an important step to reduce the cost of the treatment. Our study focuses on the case of the filter belt presses in order to improve their performances in terms of activated sludge dewatering. After a bibliographic overview, an empirical model is proposed to design belt gravity thickeners (which are usually the first step dehydration when belt presses are used). Then, an experimental set up, allowing the characterisation of industrial filter belt presses at the laboratory scale, is described. The experimental investigations carried out on this laboratory device enable to study the influence of every functioning parameters on the cake moisture. From these results a new operating strategy of filter belt presses is proposed. A new procedure is also presented to evaluate, from measurement carried out in a filtration compression cell (FCC), the moisture of the sludge after a dewatering in a belt filter press. Finally, to investigate the impact of the shear stress which appears around the rollers, some experiments are realised in a FCC modified with a rotary piston.L’application des directives européennes sur l’assainissement des eaux usées engendre un accroissement considérable de la production de boues résiduaires urbaines. Le traitement de ces boues devient donc un enjeu majeur. La réduction de leur volume par une amélioration de leur déshydratation mécanique est un moyen intéressant de réduire leur coût d’élimination. Le but de ce travail est d’augmenter les performances de déshydratation des filtres à bandes sur les boues urbaines. Après une étude bibliographique, un modèle empirique, permettant de dimensionner la zone d’égouttage (première étape d’épaississement lors de l’utilisation du filtre à bandes) est présenté. Puis, un pilote instrumenté, permettant de caractériser au laboratoire le fonctionnement des filtres à bandes industriels, est décrit. Les essais menés sur cet appareil de laboratoire permettent de hiérarchiser l’influence de chaque paramètre opératoire sur la siccité du gâteau. Une nouvelle stratégie de pilotage des filtres à bandes est alors proposée. Un nouveau protocole d'essais est également proposé pour estimer, à partir de mesures réalisées en cellule de filtration-compression (CFC), la siccité en sortie de filtres à bandes. Enfin, dans le but de quantifier l’effet du cisaillement engendré au niveau des rouleaux de pressage, des essais sont menés dans une CFC modifiée avec un piston rotatif