Sur les filtres ouverts en béton, la couche de graviers entre le plancher de collecte et le média filtrant peut déstabiliser le lit lors du lavage à contre-courant (migration du média, zones préférentielles, pertes de média) et dégrader la qualité de filtration. Pour fiabiliser durablement l'exploitation en réhabilitation, JOHNSON SCREENS SAS propose le Système Triton : un plancher filtrant à grande surface ouverte, conçu pour retenir directement le média, sans gravier, et homogénéiser la distribution air/eau.
Contexte d'application
Cette réalisation décrit un cas d'application typique rencontré lors de la réhabilitation de filtres gravitaires ouverts en béton (eau potable, eau industrielle, eaux de process), lorsque l'architecture historique du filtre intègre une couche de graviers support entre le plancher de collecte/distribution et le média filtrant.
1) Problématique : instabilités du lit et lavage à contre-courant peu reproductible
Configuration initiale
Sur un filtre ouvert en béton, la présence d'une couche de graviers intermédiaire (support) peut générer des comportements hydrauliques et mécaniques défavorables, notamment pendant les séquences de lavage air/eau et d'eau seule.
Symptômes observables en exploitation
Migration du média filtrant pendant le lavage (désorganisation du lit, déplacements localisés).
Formation de zones préférentielles (canaux) et fluidisation non homogène.
Risque de pertes de média (entrainement vers le réseau de collecte).
Qualité de filtration moins stable (turbidité résiduelle plus variable).
Colmatage localisé et augmentation des pertes de charge.
Impacts techniques et économiques
Surconsommation énergétique liée à l'augmentation des pertes de charge et à des cycles de lavage plus fréquents.
Réduction de la disponibilité du filtre (temps passé en lavage et en remise en service).
Risque de dérive de performance si la répartition air/eau n'est pas homogène sur toute la surface filtrante.
Contraintes spécifiques en réhabilitation
Interventions plus complexes en maintenant l'architecture gravier : remise en état du lit support, remise à niveau, gestion des hétérogénéités.
Difficulté à obtenir une distribution air/eau uniforme à travers un assemblage ancien (collecteurs, buses/drains, joints, encrassement).
2) Solution : plancher filtrant sans graviers pour stabiliser le lit et homogénéiser le lavage
La réponse consiste à remplacer le plancher de collecte/distribution existant par un plancher filtrant à grande surface ouverte capable d'assurer la rétention directe du média filtrant, sans couche intermédiaire de graviers.
Produit mis en oeuvre
La solution est basée sur le Système Triton de JOHNSON SCREENS SAS, un plancher filtrant conçu pour optimiser la collecte/distribution de l'air et de l'eau de lavage et retenir directement le média, sans gravier. La technologie s'appuie sur des éléments à fentes en fil profilé en V permettant un contrôle précis des débits et une répartition homogène.
Principe de fonctionnement et adéquation au problème
Suppression de la couche de graviers : réduction des mécanismes de déstabilisation du lit liés à l'interface gravier/média (migrations, hétérogénéités).
Distribution homogène air/eau sur la surface du filtre : amélioration de la reproductibilité du lavage à contre-courant.
Grande surface ouverte : limitation du colmatage du plancher et contribution à la réduction des pertes de charge, donc baisse des besoins énergétiques.
Rétention directe du média : sécurisation de l'exploitation (maitrise du risque de pertes de média).
Bénéfices attendus en exploitation
Lavage à contre-courant plus fiable et plus répétable (moins sensible aux zones préférentielles et aux défauts de répartition).
Stabilisation de la performance de filtration (turbidité résiduelle plus régulière) grâce à un lit mieux maintenu et lavé de façon homogène.
Allongement des cycles de filtration et réduction de la fréquence des lavages, avec un gain sur la disponibilité de l'ouvrage.
Réduction des pertes de charge et des consommations associées.
Approche adaptée à la réhabilitation : configuration visant une installation rapide et une exploitation sans maintenance lourde du plancher, tout en sécurisant la tenue du média.
Points d'attention pour une réhabilitation réussie (ingénierie)
Vérifier la granulométrie et la nature du média filtrant afin d'assurer la compatibilité avec la fente de rétention.
Contrôler l'homogénéité hydraulique (réseau de collecte/distribution, conditions de lavage air/eau) pour tirer pleinement parti du plancher filtrant.
Planifier la mise en oeuvre en tenant compte des contraintes de génie civil (accès, niveaux, interfaces avec l'ouvrage en béton).
POZEIDON
Filtre à tambour canal aquaculture
BW-COMPACT®
TITAN