Une pluralité de cadres de filtre et une pluralité de toiles filtrantes sont disposés alternativement sur les barres de guidage,
en butée les uns contre les autres, et l'ensemble peut être déplacé par pression vers la plaque fixe 10 de l'extrémité gauche, par une pièce mobile 25, au moyen d'une tige de piston 24 qui peut être commandée par un cylindre hydraulique prévu dans la plaque fixe 1 1 de l'extrémité droite.
Un orifice 26 d'entrée de fluide est formé dans la plaque fixe latérale gauche 10. Cet orifice est raccordé à une pompe 28 de mise sous pression du fluide, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 27. Le fluide peut être de l'air comprimé. Une membrane souple gonflable 29, qui peut être un sac en caoutchouc ou autre élastomère, est fixée par sa périphérie à la plaque fixe 10, au moyen d'un anneau de serrage 30. L'orifice 26 d'entrée de fluide communique avec l'intérieur du sac gonflable 29. Ce dernier est supporté à son extrémité libre par une tige 31, de façon à s'étendre vers l'intérieur d'une chambre de compression 33 délimitée par les cadres 13.
La chambre de compression 33 communique avec une pompe 36 d'alimentation en liquide, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 33 et d'un orifice 34 prévu dans l'anneau de serrage 30. La pompe 36 est prévue pour refouler sous pression un liquide à traiter, d'un réservoir 37 vers la chambre de compression 33.
Au-dessous de la zone de compression 7 est disposé un conduit 38, déplaçable latéralement, pour recueillir le liquide séparé. Ce conduit se trouve sous la gorge de chute 18 prévue à la partie basse des cadres 13.
Un convoyeur à bande 39 est disposé au-dessous de la gorge de chute 18 pour recueillir le gâteau filtré, de façon connue.
En fonctionnement, lorsque le cylindre hydraulique 23 est en pression, les cadres de filtre sont poussés vers leur position de travail. On démarre ensuite la pompe 36 pour envoyer le liquide à traiter dans la chambre de compression, ce qui exerce une pression extérieure sur la pièce gonflable 29 et aplatit cette dernière.
Lorsque la pièce 29 est ramenée à une certaine dimension réduite, il en résulte une force de réaction qui crée une pression de filtration primaire. A ce moment, on ferme la vanne d'arrêt 27 de la partie 9 de mise en pression. La pression de filtration primaire est par conséquent transmise au cylindre hydraulique 23.
On ferme la vanne d'arrêt 35 lorsque la pression du liquide s'est élevée à un niveau prédéterminé.
Ensuite, on ouvre la vanne d'arrêt 27 des moyens 9 de mise en pression et on démarre le compresseur d'air 28 de façon à introduire de l'air comprimé dans le sac gonflable 29. Le gonflement de la pièce 29 exerce alors une compression du liquide dans la chambre 33 ce qui provoque une filtration secondaire.
En partie parce que cette filtration secondaire est faite à partir de l'intérieur de la masse du liquide et en partie parce que le sac gonflable souple 29 suit bien la réduction de volume du produit en cours de filtration, on effectue une filtration très efficace en un laps de temps plus court.
On ouvre ensuite la vanne d'arrêt 35 à l'orifice 34 d'entrée de liquide. Puis on démarre la pompe 36 pour introduire à nouveau du liquide dans la chambre de compression 33. La vanne-27 des moyens de mise en pression est maintenue ouverte pendant l'introduction du nouveau liquide, pour permettre au sac 29 de se dégonfler par échappement d'air à l'atmosphère. En variante, on peut utiliser une aspiration pour accélérer le dégonflement de la pièce 29.
Après dégonflement de la membrane 29, la pression du liquide applique à nouveau la pression de filtration primaire sur la toile filtrante 19. La vanne d'arrêt 35 est à nouveau fermée pour permettre aux moyens 9 de mise en pression d'effectuer la filtration secondaire, comme décrit précédemment.
Les filtrations primaire et secondaire sont ainsi répétées jusqu'à ce que la chambre de compression 33 soit remplie par le gâteau filtré et que le gonflement de la pièce 29 ne puisse plus avoir lieu. La filtration est alors terminée pour cette phase de fonctionnement.
Pendant la filtration, le liquide filtré est recueilli par le conduit 38, par l'intermédiaire de la gorge annulaire 17 et de la gorge de chute 18, pour un traitement ultérieur.
Lorsque la filtration est terminée, on déplace latéralement le conduit 38 et on l'éloignc du filtre-presse par des moyens appropriés, de façon que le convoyeur à bande 39 situé au-dessous ne soit plus séparé du filtre-presse.
Une alimentation ultérieure du cylindre hydraulique 23 provoque, de façon connue, un mouvement de retour de la plaque mobile d'extrémité 25, de la zone de compression 7 vers la plaque fixe 11 du côté droit. Le dispositif 16 de séparation est alors mis en service, pour séparer les cadres 13.
Puisque les gâteaux dans la chambre de compression 33 sont sous forme de corps compacts séparés, la plus grande partie tombe naturellement sur le convoyeur 39 lorsque les cadres 13 se déplacent. Les parties de gâteau qui restent collées sur les cadres 13 ou sur la membrane gonflable 29 peuvent être enlevées de manière pratique par un martelage sur le cadre ou par la purge de la membrane gonflable 29 pour dégonfler cette dernière.
Le convoyeur à bande 39 recueille ainsi les gâteaux filtrés et les évacue vers un traitement suivant ou vers la décharge.
Bien qu'on utilise de l'air, dans le dispositif ci-dessus, pour gonfler la pièce 29, on peut également employer un fluide incompressible, de l'huile par exemple. L'emploi d'un fluide incompressible diminue la chute de compression de la matière filtrée imputable à la compression du fluide auxiliaire lui-même.
On voit que la filtration de matières très visqueuses ou de boues, par exemple des excréments de volailles ou des sédiments marins, est effectuée efficacement à grande échelle par le filtrepresse suivant l'invention, grâce à la présence d'un organe souple et gonflable de mise en pression dans la chambre de compression définie par les cadres annulaires du filtre. Le gonflement de l'organe gonflable provoque un effet de filtration secondaire qui permet d'obtenir, en combinaison avec la filtration primaire due à la pression du liquide traité lui-même, un meilleur rendement de filtration. De plus, puisque la filtration secondaire est effectuée par l'organe gonflable à partir du côté intérieur de la masse de matière filtrée, l'application de la pression sur la toile filtrante est rendue très uniforme, ce qui évite une compression locale indésirable.
Puisque la filtration est due principalement à la compression exercée par l'organe de mise en pression, la charge sur la pompe d'alimentation en liquide peut être fortement diminuée, en comparaison des filtres-presses usuels qui reposent seulement sur la pression du liquide à traiter, ce qui nécessite une capacité réduite de la pompe d'alimentation en liquide. De plus, le gonflement de l'organe de mise en pression compense la diminution du volume de la matière comprimée et on obtient un taux de compression élevé qui donne un rendement de filtration bien meilleur.
Le gonflement et le dégonflement répétés de l'organe de mise en pression, ainsi que l'introduction de produit supplémentaire à filtrer, permettent d'obtenir une filtration très efficace à grande échelle.
La nature souple de l'organe de mise en pression assure une séparation uniforme du liquide et des matières solides, malgré la présence quasi généralisée de ces dernières, puisqu'elle permet à l'organe de mise en pression de s'adapter élastiquement à la forme des matières solides.
Les gâteaux filtrés étant obtenus sous forme de corps indépendants compacts, ces derniers peuvent tomber naturellement vers le bas lorsqu'on sépare les cadres les uns des autres. Bien qu'une petite quantité de gâteau puisse rester sur les cadres auxquels elle adhère, on peut facilement la faire tomber par martelage des cadres. Les parties des gâteaux qui restent collées à l'organe de mise en pression peuvent être éliminées simplement par purge et dégonflement dudit organe. On voit donc que l'invention facilite également l'évacuation des gâteaux filtrés.
La perte de pression imputable à la compression, c'est-à-dire à la diminution du volume du fluide auxiliaire de mise en pression lui-même, peut être évitée par l'emploi d'un fluide incompressible comme fluide de remplissage de l'organe de mise en pression.
A plurality of filter frames and a plurality of filter cloths are arranged alternately on the guide bars,
in abutment against each other, and the assembly can be moved by pressure towards the fixed plate 10 of the left end, by a moving part 25, by means of a piston rod 24 which can be controlled by a cylinder hydraulic provided in the fixed plate 1 1 of the right end.
A fluid inlet orifice 26 is formed in the left lateral fixed plate 10. This orifice is connected to a pump 28 for pressurizing the fluid, by means of a stop valve 27. The fluid can be compressed air. A flexible inflatable membrane 29, which can be a bag of rubber or other elastomer, is fixed by its periphery to the fixed plate 10, by means of a clamping ring 30. The orifice 26 of fluid inlet communicates with the inside the inflatable bag 29. The latter is supported at its free end by a rod 31, so as to extend towards the inside of a compression chamber 33 delimited by the frames 13.
The compression chamber 33 communicates with a pump 36 for supplying liquid, via a stop valve 33 and an orifice 34 provided in the clamping ring 30. The pump 36 is designed to discharge under pressure a liquid to be treated, from a reservoir 37 towards the compression chamber 33.
Below the compression zone 7 is arranged a conduit 38, movable laterally, for collecting the separated liquid. This duct is located under the drop groove 18 provided at the bottom of the frames 13.
A belt conveyor 39 is arranged below the chute 18 to collect the filtered cake, in a known manner.
In operation, when the hydraulic cylinder 23 is under pressure, the filter frames are pushed towards their working position. The pump 36 is then started to send the liquid to be treated into the compression chamber, which exerts an external pressure on the inflatable part 29 and flattens the latter.
When the part 29 is reduced to a certain reduced dimension, this results in a reaction force which creates a primary filtration pressure. At this time, the stop valve 27 of the pressurizing part 9 is closed. The primary filtration pressure is therefore transmitted to the hydraulic cylinder 23.
The shut-off valve 35 is closed when the liquid pressure has risen to a predetermined level.
Then, the stop valve 27 of the pressurizing means 9 is opened and the air compressor 28 is started so as to introduce compressed air into the airbag 29. The inflation of the part 29 then exerts a compression of the liquid in the chamber 33 which causes secondary filtration.
Partly because this secondary filtration is done from inside the mass of the liquid and partly because the flexible airbag 29 follows the reduction in volume of the product being filtered, a very efficient filtration is carried out. a shorter period of time.
The stop valve 35 is then opened at the liquid inlet orifice 34. Then the pump 36 is started to again introduce liquid into the compression chamber 33. The valve-27 of the pressurizing means is kept open during the introduction of the new liquid, to allow the bag 29 to deflate by exhaust air to the atmosphere. As a variant, suction can be used to accelerate the deflation of the part 29.
After deflation of the membrane 29, the pressure of the liquid again applies the primary filtration pressure to the filter cloth 19. The stop valve 35 is again closed to allow the means 9 for pressurization to perform secondary filtration , as previously described.
The primary and secondary filtrations are thus repeated until the compression chamber 33 is filled with the filtered cake and the swelling of the part 29 can no longer take place. Filtration is then completed for this operating phase.
During filtration, the filtered liquid is collected through the conduit 38, via the annular groove 17 and the drop groove 18, for further treatment.
When the filtration is complete, the duct 38 is moved laterally and it is moved away from the filter press by appropriate means, so that the belt conveyor 39 located below is no longer separated from the filter press.
Subsequent supply of the hydraulic cylinder 23 causes, in known manner, a return movement of the movable end plate 25, from the compression zone 7 to the fixed plate 11 on the right side. The separation device 16 is then put into service, to separate the frames 13.
Since the cakes in the compression chamber 33 are in the form of separate compact bodies, most of them naturally fall on the conveyor 39 when the frames 13 move. The cake parts which remain stuck on the frames 13 or on the inflatable membrane 29 can be removed in practice by hammering on the frame or by purging the inflatable membrane 29 to deflate the latter.
The conveyor belt 39 thus collects the filtered cakes and evacuates them to a subsequent treatment or to the discharge.
Although air is used in the above device to inflate the part 29, it is also possible to use an incompressible fluid, for example oil. The use of an incompressible fluid decreases the compression drop of the filtered material due to the compression of the auxiliary fluid itself.
It can be seen that the filtration of very viscous materials or of sludge, for example poultry excrement or marine sediment, is carried out efficiently on a large scale by the press filter according to the invention, thanks to the presence of a flexible and inflatable organ of pressurization in the compression chamber defined by the annular frames of the filter. The swelling of the inflatable member causes a secondary filtration effect which makes it possible to obtain, in combination with the primary filtration due to the pressure of the liquid treated itself, a better filtration efficiency. In addition, since the secondary filtration is carried out by the inflatable member from the inner side of the mass of filtered material, the application of pressure on the filter cloth is made very uniform, which avoids undesirable local compression.
Since the filtration is mainly due to the compression exerted by the pressurizing member, the load on the liquid supply pump can be greatly reduced, in comparison with the usual filter presses which rely only on the pressure of the liquid to be process, which requires a reduced capacity of the liquid supply pump. In addition, the swelling of the pressurizing member compensates for the decrease in the volume of the compressed material and a high compression rate is obtained which gives a much better filtration efficiency.
The repeated swelling and deflation of the pressurizing member, as well as the introduction of additional product to be filtered, make it possible to obtain very effective filtration on a large scale.
The flexible nature of the pressurizing member ensures uniform separation of the liquid and the solid materials, despite the almost generalized presence of the latter, since it allows the pressurizing member to adapt elastically to the forms solid matter.
The filtered cakes being obtained in the form of compact independent bodies, the latter can fall naturally downwards when the frames are separated from each other. Although a small amount of cake may remain on the frames to which it adheres, it can easily be dropped by hammering the frames. The parts of the cakes which remain stuck to the pressurizing member can be removed simply by purging and deflating said member. It can therefore be seen that the invention also facilitates the evacuation of the filtered cakes.
The loss of pressure due to compression, that is to say the reduction in the volume of the auxiliary pressurizing fluid itself, can be avoided by the use of an incompressible fluid as filling fluid for the 'pressurizing member.