Décantation
83
chute en prenant pour Dmax, la dilution Dc dite de début de compression à partir de la
relation suivante :
0,545 (ps-Pl) (P-Dc) d2
V1
Cette formule est applicable pour D > 1,5 ou 2 Dc. Au dessus de cette concentration, les forces de cohésion entre flocons sont importantes et le milieu devient plastique, avec un seuil de cisaillement que seules les grosses particules arrivent à vaincre.
2.1.7. Conclusions de P étude théorique de la décantation discontinue
Généralement, les particules soumises à une décantation (gravimétrique ou
même centrifuge) dans un liquide se déplacent en régime laminaire. Les vitesses sont
donc inversement proportionnelles à la viscosité du fluide.
Les décantations en milieu gazeux à température ambiante se font généralement
au-delà du régime laminaire. Pour les suspensions dispersées (milieu suffisamment
dilué) les formules 2.13 et 2.13’ permettent de calculer la vitesse de chute en régime
laminaire avec une bonne précision. Ces formules donnent encore des valeurs approximatives acceptables en milieu floculé, à des dilutions suffisantes pour qu’il n’y ait pas
de forces de cohésion importantes entre flocons. Pour un milieu concentré (suspension
possédant un titre en matières sèches supérieur à 0,5 - 1 %), la masse volumique et la
viscosité cinématique du fluide doivent être remplacées par celles du milieu. Dans ces
conditions, la formule 2.14 peut être utilisée. Pour les milieux qui ont tendance à floculer, la formule 2.16 est alors préférable.
Pour la clarification totale des suspensions, il n’existe pas de formule théorique
permettant de prévoir, avec une précision acceptable, la vitesse de chute des plus petits
flocs. Industriellement, la vitesse de décantation doit être la plus grande possible. Pour
ce faire, il est nécessaire :
• d’obtenir des particules les plus grosses possibles, en utilisant éventuellement
des agents floculants ou coagulants et en travaillant à température, temps de mûrissement et pH optima ;
•
de choisir un liquide ayant la plus faible masse volumique ;
• d’accroître éventuellement l’action de la pesanteur par un moyen mécanique
(force centrifuge par exemple), si la vitesse de décantation est trop lente ;
•
de diminuer la viscosité du liquide en augmentant la température ;
• que l’ensemble solide-liquide soit en repos relatif, c’est-à-dire d’arrêter l’agitation et les échanges thermiques qui provoquent des courants de convection et modifient la vitesse de chute des particules.
Si la décantation provoque une prise en masse des particules à la partie inférieure de l’appareil avant que tout le solide n’ait sédimenté, le décanteur doit être équipé
83
chute en prenant pour Dmax, la dilution Dc dite de début de compression à partir de la
relation suivante :
0,545 (ps-Pl) (P-Dc) d2
V1
Cette formule est applicable pour D > 1,5 ou 2 Dc. Au dessus de cette concentration, les forces de cohésion entre flocons sont importantes et le milieu devient plastique, avec un seuil de cisaillement que seules les grosses particules arrivent à vaincre.
2.1.7. Conclusions de P étude théorique de la décantation discontinue
Généralement, les particules soumises à une décantation (gravimétrique ou
même centrifuge) dans un liquide se déplacent en régime laminaire. Les vitesses sont
donc inversement proportionnelles à la viscosité du fluide.
Les décantations en milieu gazeux à température ambiante se font généralement
au-delà du régime laminaire. Pour les suspensions dispersées (milieu suffisamment
dilué) les formules 2.13 et 2.13’ permettent de calculer la vitesse de chute en régime
laminaire avec une bonne précision. Ces formules donnent encore des valeurs approximatives acceptables en milieu floculé, à des dilutions suffisantes pour qu’il n’y ait pas
de forces de cohésion importantes entre flocons. Pour un milieu concentré (suspension
possédant un titre en matières sèches supérieur à 0,5 - 1 %), la masse volumique et la
viscosité cinématique du fluide doivent être remplacées par celles du milieu. Dans ces
conditions, la formule 2.14 peut être utilisée. Pour les milieux qui ont tendance à floculer, la formule 2.16 est alors préférable.
Pour la clarification totale des suspensions, il n’existe pas de formule théorique
permettant de prévoir, avec une précision acceptable, la vitesse de chute des plus petits
flocs. Industriellement, la vitesse de décantation doit être la plus grande possible. Pour
ce faire, il est nécessaire :
• d’obtenir des particules les plus grosses possibles, en utilisant éventuellement
des agents floculants ou coagulants et en travaillant à température, temps de mûrissement et pH optima ;
•
de choisir un liquide ayant la plus faible masse volumique ;
• d’accroître éventuellement l’action de la pesanteur par un moyen mécanique
(force centrifuge par exemple), si la vitesse de décantation est trop lente ;
•
de diminuer la viscosité du liquide en augmentant la température ;
• que l’ensemble solide-liquide soit en repos relatif, c’est-à-dire d’arrêter l’agitation et les échanges thermiques qui provoquent des courants de convection et modifient la vitesse de chute des particules.
Si la décantation provoque une prise en masse des particules à la partie inférieure de l’appareil avant que tout le solide n’ait sédimenté, le décanteur doit être équipé