II.4.1.2 Les traitements mécaniques
Principe et exemples d'application :
Tous les types d'eau présent dans le sédiment peuvent être éliminés par les procédés de
traitement mécanique, à l'exception toutefois de l'eau intercellulaire (cf. 1.4.4). Pour cette
dernière, seuls les procédés thermiques sont efficaces (TIZE, 1996).
L’eau libre est facilement séparée de la phase solide par gravité. Des décanteurs sont utilisés
dans ce but. Il s'agit de cuves cylindriques pouvant atteindre des diamètres importants qui sont
munis d'agitateurs lents. Pour les sédiments, l'ajout de floculants-coagulants est souvent
nécessaire pour faciliter la décantation des fractions colloïdales. Les particules solides décantent
dans le fond de l'appareil et sont évacuées tandis que l'eau surnageante est séparée par
débordement. L'utilisation de ces outils est efficace dans l'usine de traitement de sédiment du
port de Hambourg. Les concentrations solides obtenues sont proches de 200 g/1 (KRÔNING,
1990), soit une concentration solide inférieure à 20 %.
L'eau capillaire et l'eau colloïdale peuvent être éliminées en grande partie sous pression. Pour
cela, les appareils de filtration sont nombreux. Tous ne présentent pas la même efficacité et
dépendent essentiellement des caractéristiques physiques du matériau. Ainsi, les appareils de
filtration sous vide ou sous pression (hyperbar) sont davantage adaptés à la fraction sableuse. Le
port de Hambourg a montré que la filtration hyperbar est la plus économique. Sous une pression
de 80 kPa, elle permet d'obtenir des concentrations en solide de 30 %, pour une résistance
spécifique à la filtration de 0.4 t/m2.h (KRÔNING et al., 1989).
Dans le cas des sédiments, les filtres-presses sont les plus couramment utilisés. Ils sont
constitués d'une batterie de plaques évidées, verticales, juxtaposées et pressées fortement les
unes contre les autres par un vérin hydraulique. Au coeur des plaques se trouvent des chambres
constituées par des toiles filtrantes. L'alimentation de ces chambres s'effectue sous pression par
l'intermédiaire d'orifices centraux, favorisant une bonne répartition des contraintes de filtration.
Au fur et à mesure de l'alimentation en pulpe, les chambres se remplissent de matières boueuses,
tandis que l'eau de filtration est évacuée dans des cannelures. Ce procédé fonctionne de façon
discontinue, car il faut arrêter l'alimentation pour vider et démouler les chambres de filtration.
Son application sur les sédiments de Hambourg permet d'obtenir des concentrations solides de
40 % (KRÔNING, 1990). Parmi les autres outils de filtration, les centrifugeuses sont aussi des
moyens efficaces de séparation solide/liquide.
Limites à l'application :
D'une façon générale, l'utilisation de ces outils est commune dans le traitement des boues
municipales et industrielles. Toutefois, la performance de ces procédés peut être influencée par
les variations de concentration en argile et en substances organiques des sédiments. De plus, elle
est meilleure pour des effluents de composition homogène (AVERETT et al. 1990 dans
CENTRE SAINT-LAURENT, 1994). En outre, ces procédés requièrent généralement
beaucoup d'entretien et sont pour la plupart coûteux et énergivores.
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Principe et exemples d'application :
Tous les types d'eau présent dans le sédiment peuvent être éliminés par les procédés de
traitement mécanique, à l'exception toutefois de l'eau intercellulaire (cf. 1.4.4). Pour cette
dernière, seuls les procédés thermiques sont efficaces (TIZE, 1996).
L’eau libre est facilement séparée de la phase solide par gravité. Des décanteurs sont utilisés
dans ce but. Il s'agit de cuves cylindriques pouvant atteindre des diamètres importants qui sont
munis d'agitateurs lents. Pour les sédiments, l'ajout de floculants-coagulants est souvent
nécessaire pour faciliter la décantation des fractions colloïdales. Les particules solides décantent
dans le fond de l'appareil et sont évacuées tandis que l'eau surnageante est séparée par
débordement. L'utilisation de ces outils est efficace dans l'usine de traitement de sédiment du
port de Hambourg. Les concentrations solides obtenues sont proches de 200 g/1 (KRÔNING,
1990), soit une concentration solide inférieure à 20 %.
L'eau capillaire et l'eau colloïdale peuvent être éliminées en grande partie sous pression. Pour
cela, les appareils de filtration sont nombreux. Tous ne présentent pas la même efficacité et
dépendent essentiellement des caractéristiques physiques du matériau. Ainsi, les appareils de
filtration sous vide ou sous pression (hyperbar) sont davantage adaptés à la fraction sableuse. Le
port de Hambourg a montré que la filtration hyperbar est la plus économique. Sous une pression
de 80 kPa, elle permet d'obtenir des concentrations en solide de 30 %, pour une résistance
spécifique à la filtration de 0.4 t/m2.h (KRÔNING et al., 1989).
Dans le cas des sédiments, les filtres-presses sont les plus couramment utilisés. Ils sont
constitués d'une batterie de plaques évidées, verticales, juxtaposées et pressées fortement les
unes contre les autres par un vérin hydraulique. Au coeur des plaques se trouvent des chambres
constituées par des toiles filtrantes. L'alimentation de ces chambres s'effectue sous pression par
l'intermédiaire d'orifices centraux, favorisant une bonne répartition des contraintes de filtration.
Au fur et à mesure de l'alimentation en pulpe, les chambres se remplissent de matières boueuses,
tandis que l'eau de filtration est évacuée dans des cannelures. Ce procédé fonctionne de façon
discontinue, car il faut arrêter l'alimentation pour vider et démouler les chambres de filtration.
Son application sur les sédiments de Hambourg permet d'obtenir des concentrations solides de
40 % (KRÔNING, 1990). Parmi les autres outils de filtration, les centrifugeuses sont aussi des
moyens efficaces de séparation solide/liquide.
Limites à l'application :
D'une façon générale, l'utilisation de ces outils est commune dans le traitement des boues
municipales et industrielles. Toutefois, la performance de ces procédés peut être influencée par
les variations de concentration en argile et en substances organiques des sédiments. De plus, elle
est meilleure pour des effluents de composition homogène (AVERETT et al. 1990 dans
CENTRE SAINT-LAURENT, 1994). En outre, ces procédés requièrent généralement
beaucoup d'entretien et sont pour la plupart coûteux et énergivores.
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