AEP ZEBIERS
La décantation

1-Modèle d'Hazen

Pour quantifier l'efficacité d'un décanteur, on utilise un modèle de décanteur idéal, le modèle d'Hazen, qui met en jeu la décantation de particules discrètes.

Les paramètres d'études

Vh vitesse horizontale de transfert de la particule
Vd vitesse de décantation ou vitesse d'Hazen
Qf débit de fuite du décanteur
L longueur de l'ouvrage
H hauteur de l'ouvrage
b largeur de l'ouvrage

Les hypothèses
-toutes les particules sont indépendantes et tombent à Vh
-l'écoulement est considéré comme laminaire( la vitesse d'entrée est horizontale et uniformément répartie
-les particules ne se remettent pas en suspension
-il y a ni floculation, ni turbulence
-la vitesse de décantation ne dépend de la concentration

La vitesse d'Hazen
Cette vitesse est un paramètre de qualité d'un décanteur et pour une bonne décantation on choisi généralement Vd<0.7m/h . De plus le modèle nous donne:
Vd=Q/b*L


2-Cas du décanteur de Zébiers

Le procédé choisi, dit à contre courant, consiste essentiellement en une séparation du floc et de l'eau, au moyen de lamelles ou de plaques inclinées.



Les plaques, disposées parallèlement et empilées les unes sur les autres, forment autant de décanteurs à flux horizontal qu'il y a de lamelles dans l'ouvrage.

Principe de la zone de décantation lamellaire:
L'eau à clarifier circule de bas en haut, dans les espaces interlamellaires, en sens inverse des particules qui se déposent sur les plaques et glissent vers le bas sous l'effet de la pesanteur.

Dimensionnement d'un décanteur
L'espace compris en deux plaques constitue un décanteur élémentaire ou module défini par:

  • sa largeur,b
  • sa longueur,L
  • l'angle d'inclinaison des plaques sur l'horizontale
    condition d'auto-curage
    Entre le gain de performance que procure une faible inclinaison et la nécessité d'adopter une pente excluant tout risque d'accumulation des boues dans les modules, la valeur adoptée résultant de ce compromis est 60°.
    @=60°


    La surface effective de décantation, Sd d'un tel module, est la projection sur un plan horizontal de la surface définie par:

    Sd=L*b*cos@

    Ainsi la surface effective de décantation d'un décanteur lamellaire comportant N modules est donc:
    Sd=N*L*b*cos@


    On obtient comme de vitesse d'Hazen:
    Vh=Q/(N*L*b*cos@)


    Pour obtenir des performances optimales, il est nécessaire que celle-ci s'effectue en régime réellement laminaire. Cette condition est considéré comme satisfaite lorsque le nombre de Reynolds qui caractérise l'écoulement dans les modules, est in férieur à 200. Cette condition ne peut être atteinte dès le début de décantation. Le passage du régime turbulent au régime laminaire, s'effectue dans une zone transition. Compte tenu de ce phénomène, la vitesse de Hazen théorique doit être corrigée. Paramètres
    Une décantation optimale nécessite un vitesse de Hazen inférieur à 0.7m/h . On obtient une condition sur la surface de notre décanteur:

    Sd>Q/Vh(lim) ou N*L**b*cos@>Q/Vh(lim)


    La valeur de Q est imposé par le cahier des charges:Q=1500m3/h

    Ainsi,
    Sd>2140m2



    Dimensionnement:

    Nombre de décanteur n:5
    Nombre de modules N:80
    Largeur b:1,5
    Longueur L:3.7