Procédure de dimensionnement des décanteurs
Décantation - Aspects théoriques

5.1 Généralités

Pour le dimensionnement des décanteurs, les données de base s’expriment :

• en terme de volume de suspension à traiter par unité de surface et de temps (m³ · m⁻² · h⁻¹), caractérisé par la charge hydraulique superficielle (cf. § 5.2) à laquelle on doit lier le temps de séjour ; c’est le cas des suspensions diluées ;

• en terme de flux massique des particules à décanter par unité de surface et de temps (kg · m⁻² · h⁻¹), caractérisant la quantité de matière en suspension à décanter ; c’est le cas des suspensions concentrées.

Dans les deux cas, on est amené à effectuer des essais en éprouvette pour évaluer la vitesse de sédimentation.

Il existe plusieurs procédures empiriques pour déterminer la surface d’un décanteur à partir de la courbe de sédimentation obtenue par décantation d’une suspension dans une éprouvette d’au moins un litre de capacité. Il est nécessaire d’opérer sur des échantillons représentatifs et à température constante.

Un décanteur travaillant en continu peut être divisé en quatre zones, comme le montre la figure 7 (Perry et Chilton, 1973) :

• zone A : le liquide est clarifié et passe en surverse ;

• zone B : la suspension a une concentration en solide relativement uniforme et les conditions de sédimentation libre sont prédominantes ;

• zone C : on se trouve en zone de transition où les conditions évoluent du régime de sédimentation libre au régime de compression ;

• zone D : la compression des solides force le liquide à sortir de l’espace interparticulaire.

La surface du décanteur doit être suffisante pour permettre à la particule, dont la vitesse de chute est la plus faible, d’atteindre le fond de l’appareil. Or, puisque la vitesse de chute varie suivant la zone où l’on se situe, il est nécessaire que le volume soit suffisamment grand pour que la particule puisse...