Décantation
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• Si maintenant le débit de solution est augmenté jusqu’à une valeur q"'A supérieure à la capacité du clarificateur, une partie des solides sera entraînée dans la surverse et une hydroséparation sera effectuée. La zone de séparation va s’étendre depuis
le niveau h2 du débouché de l’alimentation jusqu’au niveau h de la surverse. En effet,
la surface continuant d’augmenter depuis la valeur S4 au niveau h J jusqu’à la valeur
A au niveau h, il y aura encore une décantation, entre h2 et h, des solides décantés
descendant dans cette zone en glissant sur les parois du cône {cf. figure 2.9 D).
En réalité les phénomènes sont encore beaucoup plus complexes et, en pratique,
la surface équivalente est souvent plus proche de S3 que de S4. La concentration c0
dans la zone de surverse ne sera d’ailleurs pas constante et égale à cA depuis h3 jusqu’à h du fait de la variation de viscosité apparente de la suspension due à la différence de granularité des solides. Cela est particulièrement net dans le cas d’une suspension hétérogène.
2.2.3. Dimensionnement d'un décanteur continu
Un décanteur est caractérisé par la capacité de décantation, laquelle est en
relation ave ? la surface de dépôt et la hauteur de l'appareil.
La capacité de décantation {sédimentation efficiency) (ou taux de décantation)
est l'aptitude de l'appareil à réaliser une sédimentation convenable d'une certaine quantité de matière définie par le débit de l'alimentation. Son expression est donnée, en
fonction des concentrations, par l’équation 2.12. Une bonne sédimentation se reconnaît à l'obtention d'une solution claire en surverse (cv = 0) et à un épaississement convenable de la sousverse. Pour déterminer la surface et la hauteur du décanteur continu,
il sera supposé que la suspension à traiter donne lieu à la formation des trois zones
déjà indiquées (clarification, dépôt et compression) {cf. figures 2.5 et 2.6).
Le but du dimensionnement d’un décanteur est de déterminer les équations qui
permettent de calculer les dimensions des bassins de décantation (verticaux ou horizontaux). Ce calcul admet trois hypothèses :
• la concentration de la suspension entrant dans le bassin est homogène dans
toute la section d’admission du bassin ;
• une particule est considérée comme séparée lorsqu’elle a atteint la base du
bassin ;
• les débits sont suffisamment faibles pour négliger la vitesse ascensionnelle du
liquide éliminé en surverse par rapport à la vitesse de chute {cf. équation 2.13’).
2.2.3.1. Temps de séjour moyen
Il est considéré que le débit maximal d’introduction de la suspension dans
l’appareil est obtenu lorsque la vitesse limite de chute de la plus fine particule à séparer est atteinte (le diamètre de la particule la plus fine que l’on veut séparer est
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• Si maintenant le débit de solution est augmenté jusqu’à une valeur q"'A supérieure à la capacité du clarificateur, une partie des solides sera entraînée dans la surverse et une hydroséparation sera effectuée. La zone de séparation va s’étendre depuis
le niveau h2 du débouché de l’alimentation jusqu’au niveau h de la surverse. En effet,
la surface continuant d’augmenter depuis la valeur S4 au niveau h J jusqu’à la valeur
A au niveau h, il y aura encore une décantation, entre h2 et h, des solides décantés
descendant dans cette zone en glissant sur les parois du cône {cf. figure 2.9 D).
En réalité les phénomènes sont encore beaucoup plus complexes et, en pratique,
la surface équivalente est souvent plus proche de S3 que de S4. La concentration c0
dans la zone de surverse ne sera d’ailleurs pas constante et égale à cA depuis h3 jusqu’à h du fait de la variation de viscosité apparente de la suspension due à la différence de granularité des solides. Cela est particulièrement net dans le cas d’une suspension hétérogène.
2.2.3. Dimensionnement d'un décanteur continu
Un décanteur est caractérisé par la capacité de décantation, laquelle est en
relation ave ? la surface de dépôt et la hauteur de l'appareil.
La capacité de décantation {sédimentation efficiency) (ou taux de décantation)
est l'aptitude de l'appareil à réaliser une sédimentation convenable d'une certaine quantité de matière définie par le débit de l'alimentation. Son expression est donnée, en
fonction des concentrations, par l’équation 2.12. Une bonne sédimentation se reconnaît à l'obtention d'une solution claire en surverse (cv = 0) et à un épaississement convenable de la sousverse. Pour déterminer la surface et la hauteur du décanteur continu,
il sera supposé que la suspension à traiter donne lieu à la formation des trois zones
déjà indiquées (clarification, dépôt et compression) {cf. figures 2.5 et 2.6).
Le but du dimensionnement d’un décanteur est de déterminer les équations qui
permettent de calculer les dimensions des bassins de décantation (verticaux ou horizontaux). Ce calcul admet trois hypothèses :
• la concentration de la suspension entrant dans le bassin est homogène dans
toute la section d’admission du bassin ;
• une particule est considérée comme séparée lorsqu’elle a atteint la base du
bassin ;
• les débits sont suffisamment faibles pour négliger la vitesse ascensionnelle du
liquide éliminé en surverse par rapport à la vitesse de chute {cf. équation 2.13’).
2.2.3.1. Temps de séjour moyen
Il est considéré que le débit maximal d’introduction de la suspension dans
l’appareil est obtenu lorsque la vitesse limite de chute de la plus fine particule à séparer est atteinte (le diamètre de la particule la plus fine que l’on veut séparer est