les décanteurs à recirculation de boues

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Dans ce type d’appareil, les boues sont séparées de l’eau clarifiée dans une zone de décantation. Elles sont ensuite recyclées vers une zone de réaction et de mélange munie d’une agitation mécanique (Accelator, Tur­bocirculator) ou hydraulique (Circulator, Thermocirculator), fournissant l’énergie simultanément nécessaire à la floculation et à la recirculation des boues. L’eau brute, additionnée des réactifs, est introduite dans cette même zone de mélange.

Ces appareils sont utilisés pour la clarification seule ou pour la précipitation de divers sels (ex. : CaCO3, CaSO4, CaF2…) ou de métaux sous forme d’hydroxydes (Fe(OH)3, Mg(OH)2, Cu(OH)2…).

le décanteur Accelator

Le plus ancien des décanteurs de ce type est l’Accelator (figure 16) ; il comporte une zone centrale de réac­tion (5-6) entourée d’une zone de décantation (7). Ces deux zones communiquent par le haut et par le bas.

Une turbine (4), située à la partie supérieure de la zone de réaction, fait circuler l’eau vers la zone de décan­tation. Les boues qui se déposent dans cette dernière reviennent par circulation induite (8) dans la zone cen­trale. L’enrichissement en boue qui en résulte permet une floculation rapide.

Éventuellement, un agitateur de fond assure un mélange de l’eau brute avec la boue et les réactifs. Il évite en outre l’accumulation des dépôts lourds susceptibles de boucher l’appareil. Une ou plusieurs fosses à boues (9) permettent d’extraire les boues en excès, sous une forme aussi concentrée que possible.

L’Accelator IS est une variante comportant un racleur à la partie inférieure de la zone de décantation ; il est utilisé dans les cas de décarbonatation à la chaux et, pour toutes les applications, au-delà d’un certain diamètre.

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Figure 16. Décanteur Accelator

le décanteur Circulator

Le Circulator (figure 17) est un appareil très simple qui s’adapte parfaitement aux petites et moyennes ins­tallations.

Ce type de décanteur comporte un hydro-éjecteur (3) assurant la recirculation des précipités et/ou des flocs formés, puis leur mélange avec les réactifs et l’eau à traiter dans la zone centrale de réaction (2). Il com­porte un fond conique pour aider le glissement des boues vers l’éjecteur qui assure la recirculation. Il n’est donc équipé d’aucun organe mécanique.

Très utilisé en décarbonatation-adoucissement à la chaux, il est aussi employé quand on désire obtenir une floculation et une décantation sous pression.

La vitesse ascensionnelle de l’eau ne doit pas dépasser 2,5 m · h–1 en clarification et 5 à 7 m · h–1 en adou­cissement « pur ».

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Figure 17. Décanteur Circulator

décanteur Turbocirculator

Dans cet appareil (figure 18), la recirculation des flocs et/ou des précipités formés est assurée par une hélice (8) au profil spécialement étudié. Cette hélice évite la détérioration des précipités fragiles d’hydroxyde métallique qui ne résisteraient pas à une reprise par éjecteur hydraulique ; elle permet d’utiliser un même appareil aussi bien en clarification qu’en adoucissement, en acceptant des variations de débit importantes et des vitesses maximales comparables à celles du Circulator.

La zone de réaction, située au centre de l’appareil, permet une parfaite maîtrise de la floculation et des réactions chimiques ; toutefois, la vitesse de l’hélice doit être adaptée à la plus ou moins grande fragilité des flocs formés et donc au type de traitement pratiqué. Un système de raclage (5) ramène continuellement vers le centre les boues qui sont, alors, soit reprises par le système de recirculation (2), soit dirigées vers la fosse à boues d’où elles sont extraites par intermittence (6).

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Figure 18. Décanteur Turbocirculator
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Photo 17. James MacLaren Industries INC. (Canada). Décantation primaire d’effluents. Turbocirculator Ø 55 m

le décanteur Thermocirculator

Variante du Circulator, cet appareil (figure 19) est utilisé, quand les eaux à traiter sont elles-mêmes chau­des, par exemple pour la décarbonatation à la chaux, combinée avec le désiliciage à la magnésie, d’eau d’ali­mentation de certaines chaudières à moyenne pression. Il permet, en outre, d’assurer un dégazage partiel (oxygène).

On notera que, pour des débits élevés, une variante du Densadeg est utilisée.

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Figure 19. Thermocirculator