Le procédé Degrémont Compakblue est un filtre à disques immergés préconisé pour l’abattement des MES et des polluants associés en filtration tertiaire des eaux résiduaires urbaines, en alternative à la filtration sur média granulaire. Ce procédé est particulièrement adapté au reuse ou au rejet en zones sensibles.

1. Culturellement, Degrémont est très attaché au Les Feuillets Mémento Technique
partage de la passion de ses collaborateurs de l’Eau Degrémont
pour les métiers de l’eau.
En complément du Mémento Technique
de l’eau, Degrémont propose “Les Feuillets
Mémento” pour mieux connaître les différentes
techniques disponibles et pour découvrir les nouveautés et
les grandes évolutions technologiques.
Re-use
CompakblueTM
Eaux résiduaires Clarification tertiaire Filtration mécanique
LES ENJEUX DE LA RÉUTILISATION DES
EAUX
Croissance démographique, stress hydrique, répartition inégale
des ressources en eau sont autant de facteurs qui conduisent Arroser Cultiver Nettoyer Réapprovisionner Irriguer Fabriquer
de nombreux pays à utiliser de nouvelles sources
d’approvisionnement pour satisfaire leur demande en eau.
Dans ce contexte, les eaux usées peuvent voir leur usage PRINCIPES PHYSIQUES DE LA FILTRATION
prolongé ou servir à reconstituer les ressources. Plutôt que d’être
rejetées dans le milieu naturel, elles sont traitées et dépolluées La filtration consiste à séparer une phase liquide d’une phase
pour être réutilisées (re-use). solide au moyen d’une barrière mécanique. Cette barrière,
appelée filtre, possède des mailles suffisamment petites pour
retenir les solides et laisser passer le liquide.
Trois mécanismes principaux interviennent successivement :
capture, fixation et détachement. Leur importance dépend des
caractéristiques des particules à retenir et du matériau filtrant
mis en œuvre.
Les particules solides contenues dans un liquide et les particules
colloïdales plus ou moins floculées ne possède pas les mêmes
caractéristiques et ne réagissent pas dans la même proportion à
ces divers mécanismes.
ÎÎ Mécanisme de capture
ÎÎ Prolonger les usages de l’eau
Il se présente essentiellement sous deux aspects :
Dans les régions où les quantités d’eau prélevées sont • amisage mécanique : il s’agit de la rétention des particules
t
règlementées, alors que les besoins agricoles, urbains ou plus grosses que la maille du filtre ou que celle des éléments
industriels sont importants, la réutilisation soulagera les déjà déposés formant eux-mêmes un matériau filtrant. Ce
ressources traditionnelles en favorisant la réduction des phénomène est d’autant plus important que la maille du
prélèvements d’eau dans les ressources naturelles. matériau filtrant est plus fine : il est de peu d’importance pour
un lit filtrant composé de matériau relativement grossier. En
ÎÎ Reconstituer la ressource naturelle revanche il est prépondérant dans une filtration sur support
mince : tamis, manchon filtrant…
Dans les régions où les ressources naturelles se tarissent, la • épôt sur le matériau filtrant : la particule en suspension
d
régénération des eaux usées peut accélérer le cycle naturel et suit dans le liquide une ligne de courant ; sa taille, comparée à
servir à réalimenter les nappes ou à reconstituer des réserves celle des pores, pourrait lui permettre de traverser le matériau
d’eau. filtrant sans être arrêtée et pourtant, lors de sa trajectoire
tortueuse dans le lit, des contacts particule/matériau vont
ÎÎ Préserver l’environnement permettre sa capture. C’est un mécanisme très important dans
la filtration en profondeur.
Dans les régions où le tourisme est l’activité économique
principale, la réutilisation contribuera à préserver le cadre naturel ÎÎ Mécanisme de fixation
des sites touristiques par l’absence de rejet.
La fixation des particules à la surface du matériau filtrant est
De nombreux pays, et notamment ceux qui connaissant les plus favorisée par une faible vitesse d’écoulement. Elle est due à
grands stress hydriques, ont mis en place des normes ou des des forces d’origine physique (coincement, cohésion…) et à des
règlementations pour développer la réutilisation des eaux usées forces d’adsorption, principalement les forces de Van der Waals.
dépolluées.

2. CompakblueTM
ÎÎ écanisme de détachement
M
Sous l’action des deux mécanismes précédents (capture et
fixation), il se produit une diminution de l’espace entre les parois
du matériau recouvertes de particules déjà déposées. Il y a
alors augmentation de la vitesse d’écoulement intergranulaire,
entraînant plus avant dans le matériau filtrant (progression du
« front de filtration ») ou même dans le filtrat (« crevaison »)
les dépôts déjà retenus qui peuvent se détacher partiellement.
COLMATAGE ET LAVAGE DU MATÉRIAU
FILTRANT
On appelle colmatage l’obstruction progressive des interstices ÎÎ Présentation du procédé
du matériau filtrant. Le colmatage provoque une augmentation
de la perte de charge et si la pression d’alimentation reste Le procédé Degrémont CompakblueTM est un filtre à disques
constante, le débit du filtrat baisse (filtre à débit décroissant, immergés préconisé pour l’abattement des MES et des
« declining rate »). polluants associés en filtration tertiaire des eaux résiduaires
urbaines, en alternative à la filtration sur média granulaire. Ce
Pour fonctionner à débit constant, il faut donc : procédé est particulièrement adapté au re-use ou au rejet en
• oit augmenter la pression appliquée au lit filtrant au fur et à
s zones sensibles.
mesure du colmatage (ex. : filtre « à encrassement ») ;
Principe des disques filtrants
• oit maintenir cette pression constante et placer à la sortie du
s
filtre un système de régulation qui exerce une perte de charge
complémentaire, laquelle décroît au fur et à mesure que le lit se
colmate. Ces filtres dits « à compensation du colmatage »
sont les plus utilisés en traitement des eaux.
La vitesse de colmatage dépend :
• es matières à retenir : elle est d’autant plus grande que le
d
liquide est plus chargé en matières en suspension (MES), que
ces matières ont une plus grande cohésion et qu’elles sont
Le CompakblueTM est un filtre mécanique à encrassement.
susceptibles, elles-mêmes, de prolifération (algues, bactéries) ;
La filtration est réalisée par des matériaux filtrants montés sur
• de la vitesse de filtration ;
des supports plastiques.
• des caractéristiques de l’élément filtrant : dimension des pores,
Lors du cycle de filtration, l’eau traverse le matériau filtrant des
homogénéité, rugosité, forme du matériau. disques qui retient les MES dès qu’elles présentent une taille
supérieure à 8 μm. Selon l’application, il est possible de choisir
Le filtre est colmaté lorsqu’il a atteint la perte de charge un type de filtre et de toile ayant un seuil de coupure supérieur.
maximale prévue par le fabricant. Il importe alors de le ramener Le filtrat rejoint ensuite le canal de sortie de l’ouvrage via le tube
à son état initial par un lavage efficace dont le mode est lié au support des disques.
type de filtre et à la nature des éléments retenus. Le temps de C’est un filtre gravitaire à encrassement sans régulation de
fonctionnement écoulé entre deux lavages successifs s’appelle niveau.
un cycle de filtration. Lors du fonctionnement du CompakblueTM, sans arrêt de la
filtration, une partie du matériau filtrant est automatiquement
lavé à intervalles réguliers par aspiration ou par jet d’eau, selon
CHOIX DU MODE DE FILTRATION la version installée, sans réactifs chimiques. Au cours de la
filtration, le niveau d’eau filtrée en aval est constant alors que
Le choix entre les divers types de filtration sur support ou sur lit le niveau d’eau à filtrer en amont monte au fur et à mesure de
granulaire dépend de plusieurs critères : l’encrassement. Le lavage se déclenche au dépassement du
•
caractéristiques du liquide à filtrer, de ses impuretés et de leur niveau de consigne d’eau amont ou sur horloge.
évolution dans le temps ;
La spécificité du CompakblueTM réside dans la standardisation
• qualité du filtrat à obtenir et tolérances admises ;
de sa fabrication et sa compacité. Il se décline en deux versions :
• conditions d’installation ;
une version avec filtration par micro-tamis, développée par
• possibilités et moyens disponibles pour le lavage.
Nordic Water, et une version par filtration sur toile, développée
par la société Mecana.
La possibilité d’un lavage aisé, efficace et économique est aussi
importante dans le choix du filtre que l’obtention de la meilleure • iltration par micro-tamis (Nordic Water)
F
qualité de filtration. Cette dernière ne se conserve dans le temps
L’eau à filtrer entre dans le cylindre central, puis dans les disques
que si le lavage permet de retrouver en début de chaque cycle
et traverse le média filtrant apposé sur les faces des disques.
les caractéristiques d’un filtre propre.
La filtration est de type In/Out : elle se fait de l’intérieur vers
l’extérieur de chaque disque. L’ensemble est partiellement
immergé dans une cuve en béton (version standard) ou en acier
(pour les plus petites stations).

3. Les Feuillets Mémento Technique de l’Eau Degrémont
La filtration se fait en continu, il n’y a pas d’arrêt pendant le • La compacité
lavage. L’atout principal de cette technologie est la compacité autorisée
L’eau chargée issue du lavage est recueillie dans une goulotte à par la mise en œuvre du média filtrant. Elle offre des performances
l’intérieur du cylindre central. similaires à la filtration classique sur média granulaire pour une
emprise au sol 4 fois inférieure.
• Implantation et montage
La faible perte de charge du CompakblueTM facilite son
implantation dans une filière de traitement. Le relevage de
l’effluent à filtrer n’est généralement pas nécessaire pour
l’alimentation du filtre.
Le CompakblueTM est livré assemblé, il s’installe facilement
dans l’ouvrage.
Cette version est adaptée pour des installations de 40 à 9 000m3.h-1
• Filtration sur toile (Mecana Umwelttechnik AG)
Chaque disque filtrant de 2,1 m de diamètre est recouvert d’une
toile spécifique. La filtration est de type Out/In, de l’extérieur
vers l’intérieur des disques. L’eau filtrée est récupérée dans un
collecteur solidaire des disques.
Chaque filtre peut être équipé de 2 à 15 disques.
Totalement immergé dans un bassin, le procédé évite le • Exploitation simplifiée
développement biologique sur les toiles.
La conception des filtres étant simple, l’exploitation ne demande
pas d’attention particulière.
Le système de lavage est asservi à la variation de niveau dans le
bassin. L’exploitation au quotidien est donc réduite.
ÎÎ Performances
La qualité d’eau produite permet la réutilisation ou le rejet en
zones sensibles.
Les eaux dépolluées par le CompakblueTM ont une teneur
en œufs d’helminthe inférieure à 0,1 par litre, conforme aux
préconisations de l’OMS.
Le lavage des disques est très court et
fréquent. Il s’effectue disque par disque. Objectif de traitement Abattement des MES et de la
Au cours de la procédure de lavage, les pollution particulaire
fibres sont brièvement redressées dans
le dispositif d’aspiration, de sorte que les Sortie clarificateur MES 35 mg.L-1
matières solides retenues sont évacuées secondaire
aisément. Eau traitée après • Mecana : entre 3mg.L-1 de MES en
La filtration se fait en continu, il n’y a pas CompakblueTM moyenne (6 en 95%ile) et 5mg.L-1
d’arrêt pendant le lavage. de MES (10 en 95%ile)
• Nordic Water : 5 mg.L-1 de MES
Cette version est adaptée pour des
en moyenne (10 en 95%ile)
installations de 70 à 9 000 m3.h-1
ÎÎ Mise en œuvre
ÎÎ Développement durable
• Le CompakblueTM dans la filière
La solution CompakblueTM est économe en énergie. Elle n’utilise
Dans une filière de traitement, le CompakblueTM se place après ni pompe pour son alimentation, ni bâche, ni surpresseur d’air, ni
un traitement biologique et un clarificateur secondaire. pompe de réactifs pour le nettoyage des disques.
Le procédé ne requiert pas de chloration et ne nécessite aucun
réactif chimique pour son nettoyage.

4. Les Feuillets Mémento Technique de l’Eau Degrémont
QUELQUES RÉFÉRENCES Degrémont
• Caleppio di Settala (Italie) (capacité 2 000 m3.h-1) • Palmela Terciaro (Portugal) (capacité 900 m3.h-1)
• Auxi-Le-Château (France) (capacité 60 m3.h-1) • Pavia (Italie) (capacité 3 200 m3.h-1)
• Le Moule (Guadeloupe-France) (capacité 250 m3.h-1) • Sacy-le-Grand (France) (capacité 40 m3.h-1)
ÎÎ Filtration sur micro-tamis
• Focus sur la Station d’épuration de Lagoinha (Portugal) 30 000 EH qui sera mise en service en 2012
Rejet en zone sensible
- ilière de traitement = bassin de boue activée « type chenal » - clarificateur secondaire - filtre CompakblueTM --
F
désinfection UV Ozonia
- 2 filtres de 8 disques de filtration sur micro-tamis
- Diamètre des disques = 2,40 m
- Surface filtrante totale = 89 m²
- Débit traité = 700 m3.h-1
ÎÎ Filtration sur toile
• Focus sur la Station d’épuration d’Auneuil (France) 4 400 EH mise en service début 2010
- Filière de traitement = bassin de boue activée – clarificateur secondaire – filtre CompakblueTM
- 1 filtre de 2 disques de filtration sur toile
- Diamètre des disques = 2,20 m
- Surface filtrante totale = 10 m²
- Débit traité = 100 m3.h-1
Feuillets Mémento Degrémont n°2 - Juillet 2011 - Crédit photos : Degrémont, Mecana, Nordic Water
Contact : CompakblueTM : innovation.mailin@degremont.com
DEGRÉMONT S.A.
WWW.DEGREMONT.COM