Qu'est-ce qu'un lit filtrant?
Un lit filtrant est un matériau tel que le sable utilisé pour éliminer certains matériaux, notamment les huiles ou les solides, des flux liquides. Ils sont couramment utilisés pour nettoyer les flux d'eaux usées industrielles et peuvent être installés en tant que systèmes septiques résidentiels. La technologie du lit filtrant est le plus souvent un système alimenté par gravité, où les liquides entrent par le haut et descendent vers les drains situés à la base.
La technologie des lits filtrants industriels peut utiliser une variété de matériaux comme média de filtration, notamment du sable, de la terre poreuse ou des billes de carbone. L'efficacité de la filtration dépend de plusieurs facteurs, notamment de la surface du média filtrant. Surface correspond à la surface totale du média filtrant, c'est-à-dire la surface totale de toutes les particules ou billes utilisées pour le lit. Les supports sont soigneusement conçus pour fournir de grandes surfaces sans pour autant devenir trop petits, ce qui pourrait entraîner un colmatage.
Le temps de séjour, ou la durée pendant laquelle le liquide reste dans le lit, peut être important pour les systèmes de filtration éliminant les produits chimiques des flux de processus industriels. La répartition du liquide doit être uniforme sur le dessus du lit et le lit lui-même doit être de niveau pour empêcher le liquide de couler sur un côté plutôt que sur toute la surface. Le lit doit être emballé de manière lâche pour permettre la libre circulation du liquide; un lit bien tassé a moins de surface disponible et peut se boucher plus rapidement.
Les lits filtrants peuvent fonctionner en continu, comme cela peut être le cas dans un processus industriel, ou ils peuvent fonctionner en batch ou de manière intermittente. Un exemple de filtration en discontinu est un lit filtrant utilisé pour traiter les eaux usées domestiques. Lorsque l'eau s'écoule de la maison, elle pénètre d'abord dans une fosse septique où les solides sont séparés. Le liquide sortant de ce réservoir est souvent acheminé vers un réservoir de pompe, qui est un réservoir en béton plus petit avec une pompe immergée située au fond.
Lorsqu'un interrupteur flottant indique que le réservoir de la pompe est en train de se remplir, la pompe s'active et vide le contenu dans un lit de sable. Ce lit est souvent construit au-dessus du sol et contient des couches de sable et de gravier, avec des tuyaux de drainage situés en bas et une tuyauterie de pulvérisation ou de distribution en haut. L'eau pompée passe par la tuyauterie de distribution où elle est vaporisée ou ruisselée sur le lit de sable.
Les lits filtrants à sable sont utiles pour les eaux usées car non seulement ils séparent plus de solides, mais les bactéries et l'air présents dans le lit peuvent aider à décomposer tous les déchets solides qui entrent de la fosse septique. Le système de drainage recueille l'eau au fond et il est normalement envoyé à un champ de distribution souterrain où l'eau peut pénétrer dans le sol. Les filtres à sable nécessitent un remplacement occasionnel du sable lorsqu'il se remplit de solides, mais ces systèmes peuvent fournir des années de service fiable.
Un autre type de lit filtrant est un filtre à lit fluidisé. Ces systèmes peuvent être conçus de deux manières; le liquide peut être pompé à partir du bas du filtre pour soulever et agiter le lit, et de l'air ou un autre gaz peut être injecté dans le fond du réservoir du filtre pour agiter le support. Les systèmes fluidisés sont conçus principalement pour la filtration chimique, où une grande surface est nécessaire pour extraire les contaminants ou les produits chimiques du flux liquide. Ils ne sont pas efficaces pour filtrer les solides car l’effet d’agitation empêcherait le filtre de retenir les matériaux solides.