Comprendre la filtration › 2. Les équipements

CHAPITRE 2.5

Bougies et filtres-tours

Deux machines moins répandues que le filtre-presse classique, mais que l'on croise dans la chimie, les pigments, l'hydrométallurgie ou les catalyseurs. L'une travaille en cuve fermée avec des éléments filtrants verticaux, l'autre empile des chambres horizontales traversées par une seule toile sans fin.

Nicolas Ract · lecture 7 min · octobre 2026

Le filtre à bougies

Le principe

Une cuve verticale fermée contient des éléments filtrants cylindriques, les bougies, suspendus à des collecteurs. La suspension est pompée dans le bas de la cuve ; le liquide traverse la paroi de chaque bougie de l'extérieur vers l'intérieur, remonte par un tube central et sort de la cuve. Les solides se déposent sur l'extérieur des bougies [1].

Une source technique décrit chaque bougie comme un tube central d'évacuation du filtrat, une âme perforée entourée de tiges, et une chaussette filtrante enfilée par-dessus. Les tiges ménagent un espace annulaire qui limite la perte de charge et permet à la chaussette de se gonfler au décollement. Les bougies sont fixées sur des collecteurs horizontaux avec une étanchéité qui empêche toute dérivation ; une cuve peut en contenir plus de 200 [1].

Le cycle

• Filtration : un gâteau mince se forme, de l'ordre de 5 à 20 mm selon cette source [1]. Elle s'arrête sur l'un de ces critères : perte de charge maximale, épaisseur de gâteau prévue, débit minimal ou durée maximale [1].
• Lavage du gâteau si nécessaire, puis séchage par un gaz ou de l'air sous pression [1].
• Décollement : un gaz à basse pression gonfle les chaussettes de l'intérieur ; le gâteau sec se fend et tombe dans le cône de la cuve. On peut aussi le décharger sous forme de bouillie concentrée [1].

Selon la même source, les chaussettes synthétiques arrêtent des particules de moins de 1 µm, et la rétention s'améliore vers 0,5 µm quand le gâteau s'est formé ; pour des particules plus fines encore, on ajoute un adjuvant de filtration [1].

Les médias

• Les chaussettes textiles : tissus ou feutres synthétiques, choisis comme les toiles de filtre-presse pour la rétention, le décollement et la tenue chimique (voir les chapitres 3.1 et 3.2). Expérience de terrain : l'ajustement de la chaussette sur la bougie et l'étanchéité de sa fixation en tête comptent autant que le tissu ; une chaussette qui flotte fatigue au gonflage, une fixation qui fuit laisse passer la suspension.
• Les éléments en métal fritté : un fabricant les propose pour la récupération des catalyseurs (nickel, platine, rhodium, palladium) dans la chimie fine et la pharmacie. Le circuit reste fermé, ce qui limite le contact du catalyseur avec l'air, et le nettoyage se fait en place par un contre-lavage assisté par gaz, sans média jetable [2].

Les applications

Les sources consultées citent la clarification de liquides peu chargés en solides fins : eaux de lavage de fumées et effluents de décanteur en raffinerie, eaux grises de gazéification, avec un filtrat de quelques ppm, voire moins de 1 ppm, dans les cas rapportés [1] ; la récupération de catalyseurs [2]. La même source décrit aussi un montage où les bougies épaississent la boue, qu'un filtre-presse déshydrate ensuite [1].

Le filtre-tour à bande continue

Le principe

Le filtre-tour (on dit aussi filtre-presse vertical ou filtre automatique sous pression) empile des plateaux horizontaux les uns au-dessus des autres. Chaque espace entre deux plateaux forme une chambre. Une toile filtrante unique et sans fin serpente à travers toute la pile, passant dans chaque chambre [3][4]. Les plateaux sont équipés de membranes, comme ceux du chapitre 2.2 [3].

Le cycle

Un fabricant décrit pour sa machine le cycle suivant [3] :

• remplissage et filtration ;
• premier pressage par les membranes, à l'eau, qui égalise et essore le gâteau ;
• lavage du gâteau si le procédé le demande, sous pressage maintenu pour éviter fissures et passages préférentiels ;
• pressage final, jusqu'à 16 bar sur cette machine ;
• séchage à l'air ;
• décharge : le pack s'ouvre, la toile avance et des racleurs détachent le gâteau de chaque chambre, sans opérateur ;
• lavage de la toile par des rampes de pulvérisation pendant qu'elle avance, à chaque cycle.

Le lavage à chaque cycle est une différence majeure avec le filtre-presse horizontal ; il entretient la perméabilité de la toile (voir aussi le chapitre 4.4).

Atouts et limites

• Atouts : cycle entièrement automatique, aptitude aux particules fines, aux suspensions lentes à filtrer, aux gâteaux collants et aux lavages exigeants, selon le fabricant [3].
• Limites : un article de la presse spécialisée relève un coût élevé, une surface filtrante limitée et une complexité mécanique [4].

Les applications

Le fabricant cité mentionne l'alumine et les hydroxydes, les catalyseurs, la chimie fine, l'agroalimentaire et la pharmacie, l'hydrométallurgie, les sels métalliques et les pigments [3]. Pour les pigments, voir le chapitre 5.4.

La toile d'un filtre-tour

La toile y subit, à chaque cycle, un pressage, un avancement sous tension sur des rouleaux, un raclage et un lavage. Expérience de terrain :

• elle doit être dimensionnellement stable : une toile qui s'allonge ou se rétracte perturbe l'avancement et le guidage ;
• sa jonction est un point sensible, comme sur les filtres à bande (voir le chapitre 2.3) ;
• les bords s'usent au contact des cadres et des guides ;
• le décollement doit être bon, puisque le gâteau est retiré par raclage de la toile.

Le fabricant cité annonce un changement de toile en une trentaine de minutes et une inspection possible en fonctionnement [3]. Comme toujours, seul l'historique du site dira la durée de vie réelle (voir le chapitre 4.5).