La décantation
Ou comment séparer ce qui flotte de ce qui coule
Qu'est ce que la décantation de l'eau?
Définition de la décantation en assainissement
La décantation, c'est gratuit. C'est la gravité qui fait le boulot.
Nicolas MEUDAL
Importance de la décantation pour la purification de l'eau
Utilisations courantes de la décantation
- Dans le domaine de l’assainissement, elle est utilisée comme traitement primaire pour séparer les particules en suspension, comme traitement tertiaire pour concentrer les boues et améliorer la qualité de l’eau traitée avant rejet.
- Dans la purification de l’eau potable, la décantation est utilisée pour protéger la filtration fine en éliminant les particules en suspension qui pourraient obstruer les filtres.
- Elle est également utilisée dans l’aquaculture et la pisciculture pour concentrer les boues et améliorer la qualité de l’eau des bassins de culture.
Applications de la décantation
Traitement des eaux usées : utilisation de la décantation pour éliminer les matières en suspension
L’utilisation de la décantation pour éliminer les matières en suspension est un élément important de ce traitement. Le traitement primaire des eaux usées avec un bassin tampon est recommander car cela permet de nombreux avantages:
- Les bassins primaires réduisent la teneur de matières en suspension ainsi que les polluants incorporés dans ceux-ci.
- Il peut aider à lisser le débit sur la biologique, ce qui facilite la vie des micro-organismes épurateurs.
- De plus, cela peut réduire la taille des équipements installés, notamment de l’aération biologique, ce qui peut entraîner des économies de coûts.
- Enfin, il permet de faire des économies d’électricité car le tampon évite les pics de débits en période de pointe et élimine déjà une partie de la pollution carbonée.
Production d'eau potable : utilisation de la décantation pour éliminer les impuretés et protéger le filtre en aval
- L’eau est lentement ajoutée à un réservoir de décantation, ce qui permet aux particules en suspension de se déposer au fond.
- Ensuite, l’eau claire est pompée à partir du dessus du réservoir, laissant les impuretés au fond. Cette étape est importante car elle protège le filtre en aval et augmente son efficacité et sa rentabilité.
Aquaculture : concentration des boues en sortie de filtre à tambour
Séparation des particules lourdes et des huiles des effluents industriels
La séparation des particules lourdes et des huiles des effluents industriels est une étape très importante. En effet, les effluents industriels peuvent contenir des substances nocives pour l’environnement et la santé humaine, telles que des métaux lourds, des produits chimiques et des huiles. Il est donc important de les traiter avant de les rejeter dans l’environnement.
De nombreux procédés utilisent des principes actifs qu’il est préférable de réutiliser. Par exemple, des jus de découpe contiennent une eau savonneuse, des huiles et les particules lourdes. Un décanteur lamellaire comme ceux que nous fabriquons permet de recycler séparément ces trois flux. Cela permet de minimiser la quantité de déchets produits et de maximiser les ressources réutilisées. D’où l’importance d’avoir une collecte séparée des flottants pour optimiser le traitement des effluents industriels.
Quels sont les différents types de décanteurs ?
Les décanteurs primaire et décanteurs digesteurs
Ces deux types de décanteurs jouent un rôle important dans le traitement des eaux usées. En effet, ils participe à l’élimination des polluants et les résidus organiques, ce qui peut améliorer la qualité de l’eau qui est rejetée dans l’environnement.
- Les décanteurs primaires sont utilisés pour séparer les solides et les graisses des eaux usées. Ils fonctionnent en faisant circuler lentement les eaux usées à travers un compartiment où les gros déchets et les graisses se déposent au fond. Les boues sont ensuite retirées et envoyées aux décanteurs digesteurs pour un traitement supplémentaire.
- les décanteurs digesteurs sont utilisés pour décomposer les matières organiques en substances plus simples à travers un processus de fermentation contrôlée. Ce sont des réacteurs biologiques qui utilisent des bactéries pour décomposer les matières organiques restantes dans les boues.
Les décanteurs multi chambre tels que ceux qui sont utilisés depuis des années en Allemagne sont les plus performants.
Ils devraient être systématiquement inclus dans chaque station d’épuration. Il n’est pas forcément nécessaire de stocker dans la durée les boues mais au moins de pouvoir abattre une bonne partie de la pollution carbonée et de lisser le débit pour éviter les à-coups de charge hydrauliques et organiques.
En général, les décanteurs multi chambre sont considérés comme plus efficaces que les décanteurs simples, car ils permettent une séparation plus complète des phases, ce qui peut réduire la quantité de boues produites et améliorer la qualité de l’eau traitée.
Les clarificateurs
Les décanteurs lamellaires
L’utilisation de décanteurs lamellaires est fréquente dans l’industrie de l’eau.
Contrairement aux clarificateurs, qui nécessitent beaucoup d’emprise au sol, les décanteurs lamellaires peuvent être installés dans des espaces réduits sans compromettre leur performance. Ils fonctionnent en utilisant des plaques inclinées pour séparer les effluents en trois flux : le surnageant, les flottants et les boues.
Le surnageant et les flottants sont envoyés à un système de traitement supplémentaire, tandis que les boues sont retirées pour un traitement ultérieur. Les décanteurs lamellaires sont équipés d’une goulotte spécifique de récupération des flottants qui permet une séparation plus efficace et une réduction de la quantité de déchets envoyés au système de traitement final. C’est le plus compact des ouvrages de décantation. Les décanteurs lamellaires peuvent être utilisés pour traiter un large éventail d’effluents industriels et municipaux et sont particulièrement utiles pour les applications où l’espace est limité.
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Décanteur lamellaire haut exterieur DLHE-M
Décanteurs lamellaires -
Décanteur lamellaire monobloc extérieur DLME-L
Décanteurs lamellaires -
Décanteur lamellaire HAUT DLH-S
Décanteurs lamellaires -
Décanteur lamellaire HAUT DLH-M
Décanteurs lamellaires
Quand est-ce que la décantation n'est pas recommandée?
Faible sédimentation d'un effluent
- Si l’effluent ne se sépare pas suffisamment en eau claire et en sédiments solides, il peut être difficile de le traiter efficacement et de réduire sa charge en matières en suspension. Avant d’envisager un ouvrage de décantation, il est recommandé de conduire un test de décantation pour évaluer la performance de l’effluent et déterminer les mesures nécessaires pour améliorer sa sédimentation.
- Si la coagulation floculation est prévue en amont, ce test est précédé d’un jar test, qui permet de tester les dosages optimaux de coagulants et de floculants pour améliorer la sédimentation de l’effluent. En travaillant pour optimiser la sédimentation de l’effluent, il est possible d’améliorer considérablement la performance du système de traitement dans son ensemble.
- Cependant, il peut être nécessaire de tester différentes approches pour trouver celle qui fonctionne le mieux pour chaque effluent spécifique.
Facteurs qui peuvent affecter l'efficacité de la décantation
La décantation est un processus crucial dans le traitement de l’eau, mais il peut être affecté par différents facteurs qui peuvent influencer son efficacité.
- L’un des principaux facteurs est le débit important, qui peut entraîner une perte d’efficacité en raison d’un temps de séjour insuffisant pour la sédimentation des particules en suspension.
- De plus, une faible concentration en matières en suspension (MES) peut également affecter l’efficacité de la décantation, car il peut être plus difficile de les séparer de l’eau claire. La température est également un facteur important à prendre en compte, car des variations de température peuvent affecter la solubilité des coagulants et des floculants et donc la formation de flocons.
- Enfin, le pH peut également affecter l’efficacité de la décantation en influençant la charge de surface des particules en suspension et leur capacité à se coller entre elles.
Pour garantir une décantation efficace, il est donc important de contrôler ces facteurs et d’ajuster les dosages en conséquence.
Limitations en termes de capacité de traitement
Dimensionnement et coûts
Le stockage des boues
Pour améliorer la décantabilité de particules à séparer et donc améliorer le rendement, il est possible de rajouter des produits chimiques type coagulants et floculant. Plus une molécule est lourde, meilleure est sa décantation. Considérons par exemple du sable, il va très bien décanter! A contrario, des particules très légères comme des boues très aérées par exemple, vont décanter très doucement. Dans ces cas-là, on utilise ces fameux coagulants et floculants pour accroître la masse des particules et donc leur décantabilité. Certains procédés mettent en oeuvre du microsable en plus de l’action des coagulants et floculants.
Dans une usine d’épuration, le coagulant le plus souvent utilisé est le chlorure ferrique : FeCl3. C’est un liquide rouge orangé, très efficace et meilleur marché que les autres coagulants que l’on peut trouver.
En ce qui concerne les floculants, il y en a de tout types, et chaque type de boue à un floculant avec lequel elle réagit le mieux. Il faut tester plusieurs produits pour identifier le candidat idéal, en réalisant des jar tests.
En fait, dans le budget de fonctionnement d’une station d’épuration, les coagulants et floculants représentent un poste de dépense important.