Décantation par gravité - Séparation de mélanges

La panacee des plantes

Définition

La décantation par gravité permet la séparation de mélanges de deux ou trois phases non miscibles mais initialement dispersées, dont une au moins est liquide: solide/liquide, liquide/liquide ou solide/liquide/liquide, grâce à la différence de masse volumique entre ces deux phases.

L'effet de pesanteur peut être considérablement démultiplié par l'action d'une force centrifuge; on passe alors de la décantation gravitaire à la centrifugation.

On désigne de "particule" les éléments de la phase dispersée, qu'elle soit liquide ou solide.

Principe - procédé

Principe de la décantation gravitaire :

Sous l'action de la gravitation et de la poussée d'Archimède, les particules en suspension dans un liquide vont tomber vers le fond ou au contraire, remonter vers la surface en fonction de leur densité et de leur diamètre.

La décantation gravitaire n'est mise en œuvre de manière discontinue que dans le cas où de faible débit de matière sont traités. Plus couramment, elle se pratique de manière continue, tout au moins pour le liquide.

Notion de débit limite du fluide à décanter:

Le débit limite est le débit maximal auquel la particule peut décanter et est tel que cette particule, partant de la position la moins favorable à l'entrée, atteint le fond du bac. Un débit supérieur entraînerait la particule dans le flot de sortie (en haut de cuve). Ce débit limite, caractérisant la décantation dépend de la vitesse limite de chute de la particule et de la surface au sol. Il ne dépend pas de la hauteur de cuve, ce qui conduit pour des raisons économiques à la choisir la plus petite possible.
Pour augmenter le débit limite de traitement, on peut augmenter la surface de décantation au sol ou en cloisonnant le bac de décantation. Les cloisons sont en général disposées par étage et inclinées pour favoriser l'évacuation des sédiments.

Technologie des décanteurs gravitaires:

Décantation solide/liquide:

De manière générale, les décanteurs sont adaptés à la séparation de solides dont la masse volumique est supérieure à celle du liquide (tendance à tomber au fond du bac, ce qui est le pus courant). Dans le cas contraire, c'est la technique de flottation qui devra être adoptée.
Un décanteur classique solide/liquide est un appareil cylindro-conique, de faible épaisseur, alimenté en son centre. Le liquide clarifié est récupéré par débordement dans une goulotte périphérique. Les particules décantées sont évacuées par le fond et reprises par une pompe.Un système d'agitation permet de transférer les sédiments vers le fond et contribue à augmenter leur concentration. Cet appareil est classiquement utilisé pour traitement d'effluents.

Les décanteurs à étages comportent plusieurs étages de décanteurs, reliés en parallèle ou en série. Chaque étage est alors alimenté en parallèle par la suspension. Les boues épaissies glissent d'étage en étage jusqu'à la sortie. Exemple d'application: traitement des boues résultantes du chaulages et de la carbonatation en sucrerie.

Décantation liquide/liquide:

Les type de décanteurs dit "florentin" utilisés pour la décantation liquide/liquide, offrent deux particularités. D'une part, l'alimentation se fait au niveau de l'interface liquide/liquide, ce qui est impossible en solide/liquide, et permet de raccourcir la distance à parcourir et de limiter les turbulences. D'autre part, pour éviter le désamorçage du bac à la sortie, une cloison plonge profondément dans la sortie de la phase la plus lourde.

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