FILTRATION ARTIFICIELLE DANS DES CYLINDRES A SABLE

Le système du fillrage au sable, que nous avons vu adopter par de nombreuses villes d'Europe, et dont nous venons d'étudier les avantages, n’a pas été admis aussi facilement par les villes américaines; il y a rencontré la concurrence redoutable des filtres américains, dits mécaniques ou rapides. Ce sont ces filtres que nous allons étudier rapidement en terminant.

Aux Etats-Unis, les cours d’eau sont sujets à des crues énormes, et pendant une grande partie de l’année ils roulent, pour la plupart, de grandes quantités d’une vase très fine, de matières solides impalpables, que les filtres à sable sont impuissants à retenir. Plusieurs industries américaines, et notamment celle de la papeterie, exigeant de l’eau débarrassée absolument de toute matière en suspension, on a eu l’idée de faire précéder le’ filtrage au sable d’une sédimentation préalable et rapide 'des matières en suspension, obtenue au moyen des coagulants ou précipitants chimiques, el notamment l’alun.

Ce procédé, imaginé par Hyatt en 1882, a reçu depuis de nombreuses modifications et des perfec-

oies

lionnements variés, Il est maintenant employé par plus de 150 villes de l'Union, qui filtrent par cette méthode près de 900.000 mètres cubes d'eau par Jour.

Malgré la multiplicité des modèles, il est possible d’en dégager la description du type fondamental, dont les autres ne sont que des variantes. Nous empruntons cette description à l'ouvrage de M. le D' Imbeaux!.

Le filtre américain comprend esseniiellement un cylindre en tôle ou en fer forgé, ayant un fond percé d’ornifices nombreux et très petits, et renfermant, audessus de ce fond, les couches filtrantes formées de sable fin. Dansles grands appareils, le sable a une épaisseur qui varie de 60 centimètres à 1 m. 50, et sa taille effective est de 30 millimètres à 50 millimètres. La cuve est ouverte en haut, ou hermétiquement close, suivant que le filtre doit agir avec ou sans pression. Enfin le récipient cylindrique est, soit placé verticalement sur son fond, soit couché horizontalement. Pour l’alimentation des villes, on associe généralement plusieurs appareils en batterie, et on fait souvent précéder les filtres d’un ou plusieurs bassins de sédimentation.

Les filtres comportent en outre deux accessoiresimportants. Le premier est un engin mécanique destiné au brassage du sable, pendant les nettoyages que nous décrirons plus loin. Le second est le récipient dans

lequel on ajoute à l’eau le coagulant chimique, presque

er ne :

L'alimentation en eau et l'assainissement des villes, par le D' Ed, Imbeaux, Paris, 1902.

ir ee toujours le sulfate d'alumine ; ce récipient précède les filtres et a des dimensions variables, depuis celles des grands bassins de sédimentation, jusqu’à celles de petits baquets placés au-dessus des cylindres.

D'après de nombreuses expériences, les filtres américains fonctionnant sans l'addition préalable d’un coagulant, ne réduisent que très insuffisamment {de 10 à 90 pour 100) le nombre des germes. Mais avec l'emploi de l’alun, la réduction peut atteindre normalement 97 et 98 pour 100.

En présence des sels terreux de l’eau, le sulfate d’alumine se décompose en acide sulfurique, qui s’unit aux sels calcaires et magnésiens de l'eau, et en alumine. Cette alumine, mise en liberté sous forme d’une masse floconneuse, se précipite lentement en produisant un collage à la manière du blanc d'œuf, et entraîne avec elle une bonne partie des microbes et autres corpuscules en suspension. De plus, ce précipité gélatineux se déposant sur le sable des filtres rapides, y joueraient le rôle de la membrane des filtres lents. La dose généralement employée correspond à 1 partie d’alun pour 58.280 parties d’eau.

La vitesse de filtration dans les filtres américains dépasse de beaucoup celle des filtres anglais ; au lieu de la vitesse de 60 à 100 millimètres à l'heure, adoptée pour ces derniers, on a ici 3 m. 80 à 5 m. 10 par Jour, correspondant à un débit de 110 mètres cubes, en moyenne, par mètre carré et par jour. C’est de 37 à 5o fois plus que pour les bassins filtrants, ce qui donne aux filtres américains le grand avantage d'exiger, pour un même débit, une place réduite à proportion, c’est-à-dire très

En fable. Dans les pays froids, où l'emploi des filtres couverts s'impose, des bassins à grande surface seraient très onéreux ; il est au contraire bien facile et peu coûteux de chauffer les locaux ou sont installés les filtres rapides.

Enfin les cylindres filtrants présentent encore un autre avantage, c’est celui de pouvoir être fréquemment nettoyés. Le nettoyage doit être au moins quotidien et dure de dix à vingt minutes : 1l consiste à intervertir par un système de robinets, le sens de l'écoulement, et à faire repasser par le filtre une certaine quantité d’eau filtrée. (5 pour 100 de l’eau filtrée environ). L’agitateur, dont nous avons parlé plus haut, brasse fortement le mélange d’eau et de sable, et l’eau de lavage est rejetée à l'égout. A la remise en marche, on laisse perdre les premières quantités d’eau qui passent. On voit que le nettoyage des filtres américains est beaucoup plus facile et moins onéreux que celui des grands filtres à sable.

Les filtres américains présentent done un certain nombre d'avantages que nous venons d’énumérer.

Lorsque leur efficacité aura été mieux démontrée par l'expérience, et leur application rendue plus pratique, il est possible qu'ils puissent lutter avantageusement avec la filtration dans les bassins à sable, et constituer alors vraiment la filtration en usines, qui est évidemment le seul moyen de pouvoir soumettre cette filtration à un contrôle rigoureusement exact et continu.