les décanteurs statiques lamellaires

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modules lamellaires

Le principe de ces modules fait l’objet de la section décantation lamellaire. En fonction du type d’eau à traiter, le choix du module et de son agencement a permis à SUEZ d’optimiser la décantation lamellaire.

choix du module :

choix de la section : la section hexagonale a été retenue car, en plus des avantages cités au niveau des processus élémentaires du génie physico-chimique en traitement de l'eau, elle permet la constitution de packs faciles à accrocher et ne fléchissant pas sous le poids des boues ;

choix du diamètre (tableau 1) :
- le DH50 adapté à la clarification et à la décarbonatation ;
- le DH80 adapté aux ERU, cette maille étant suffisante pour éviter tout bouchage

agencement

L’efficacité de la séparation dépend de la qualité de l’équirépartition de l’eau dans les modules lamellaires : en développant un système de répartition hydraulique par l’aval (brevet degremont®), on a pu obtenir des vitesses locales à travers le lamellaire très proches de la vitesse moyenne, alors qu’elles sont couramment égales au double de celle-ci dans les zones de passage préférentiel des décanteurs lamellaires sans dispositif d’équirépartition efficace.

Ainsi, le choix du module et l’équirépartition permettent d’obtenir une eau clarifiée de qualité, même à de grandes vitesses de traitement.

les décanteurs lamellaires sans floculation : les Sédipac D et 3D

Ces appareils sont des ouvrages de décantation lamellaire sans réactif et sont surtout utilisés pour la clarification primaire des ERU.

le Sédipac D

Le Sédipac D est un décanteur primaire lamellaire. Sa fonction principale est la séparation des matières décantables de l’eau brute. Il s’installe à l’aval d’un prétraitement conventionnel (dégrillage, dessablage, dégraissage).

Remarque : le Sédipac D peut éventuellement être utilisé comme appareil de débourbage pour la clarification des eaux à forte variation de concentration en MES, pouvant atteindre des pointes de quelques grammes par litre ; dans ce cas, une injection de polymère via un mélangeur statique doit être effectuée en amont du Sédipac D.

principe de fonctionnement (figure 9)

L’eau brute est répartie sur toute la largeur du Sédipac D, à partir d’un canal d’alimentation (1), par une série d’orifices noyés (2). Il comprend :

une zone d’alimentation (4) ;
un système de récupération des flottants (11) ;
une zone de décantation de section carrée (6) ;
des modules lamellaires (7) assurant la finition de la décantation ;
des goulottes de reprise cloisonnées (8) brevetées ;
une zone d’accumulation de boues (9), dans laquelle un racleur (10) avec son entraînement (13) assure l’épaississement des boues. Le degré d’épaississement dépend du temps de séjour de la boue sur le radier et donc du mode d’extraction des boues ;
une reprise des boues centrale ou périphérique selon le diamètre.

avantages

un décanteur lamellaire éprouvé (principe et réalisation identiques à ceux du Densadeg, voir décanteur-épaississeur à recirculation de boues: le densadeg, soit plus de 300 références) qui conserve de bonnes performances jusqu’à des vitesses de 20 m · h^–1 sur la zone lamellaire soit 12 m · h^–1 sur la surface totale du décanteur ;
un encombrement réduit : à rendement identique, le Sédipac D est sensiblement trois fois moins encombrant qu’un décanteur primaire non lamellaire conventionnel, comme le montre la comparaison suivante des charges hydrauliques applicables au radier (tableau 2).

le Sédipac 3D

principe de fonctionnement

Le Sédipac 3D a été conçu pour combiner dans un même appareil les fonctions de Dessableur, Dégraisseur et Décanteur primaire. Ceci permet de réduire l’encombrement global du traitement primaire (les ouvrages et leurs liaisons) et de regrouper dans une même zone de la station la génération des sous-produits (sables, graisses, boues primaires), donc d’en simplifier la couverture et la désodorisation.

L’appareil élimine :

jusqu’à 90 % des sables > 200 μm ;
jusqu’à 15 % du SEH (substances extractibles à l’hexane), ce qui représente jusqu’à 90 % des graisses figées non émulsionnées dans les eaux brutes d’une ERU classique (voir aussi dégraisseurs) ;
jusqu’à 75 % des MES.

Il ne s’agit pas d’une simple mise en série des trois fonctions dans un même bassin ; au contraire, son point fort tient au fait qu’il réalise à la fois :

une décomposition de chacune des fonctions en étapes élémentaires pour gagner en performance ;
une superposition d’une partie de ces fonctions hydrauliquement compatibles, pour gagner en compacité (environ 20 %) et simplifier l’exploitation.

description (figure 10)

une zone de dessablage, qui comprend un dés-enrobage du sable (1), une sédimentation et évacuation des sables sous les zones agitées (1 + 2) ;

une zone de dégraissage, qui comprend une étape de production et de mélange de fines bulles (2) et une étape d’accumulation et de reprise des flottants (2 + 3) ;

une zone de décantation lamellaire, qui comprend une étape de séparation des matières décantables au travers des modules lamellaires (4) et une étape de collecte et d’évacuation des boues décantées (4 + 5). Le degré d’épaississement dépend du mode d’extraction des boues ;

le dégraisseur est imbriqué dans la partie supérieure du dessableur et du décanteur. La surface spécifique occupée par le dégraisseur est donc nulle. Ainsi le Sédipac 3D a une surface au sol :
- 3 à 4 fois plus faible qu’une solution classique (dessableur/dégraisseur et décanteur statique) ;
- réduite d’environ 20 % par rapport à un dessableur/dégraisseur suivi d’un Sédipac D

avantages

L’efficacité du Sédipac 3D s’explique essentiellement par :

un dessablage à une vitesse maximale de 40 m · h^–1;

un dégraisseur original et performant grâce à son réacteur de mélange et à sa zone de séparation des graisses, caractérisée par une réduction maximale des turbulences amont et aval et par un courant de surface induit qui pousse, sans perturbation, les flottants vers l’écope rotative de reprise ;

un décanteur lamellaire éprouvé (voir les décanteurs statiques lamellaires) ;

sa facilité d’implantation grâce à sa forme rectangulaire et à l’absence de canaux de liaison entre les zones de dessablage, de dégraissage et de décantation ;

un traitement des odeurs facilité par la mise en place aisée d’une couverture rapprochée sur l’ensemble de l’ouvrage.

les décanteurs lamellaires avec floculation : le Sédipac FD

Le Sédipac FD (figure 11) est un appareil combiné qui réunit, dans une même enceinte, une zone de coagulation-Floculation et une zone de Décantation lamellaire. Suivant le débit, la zone de décantation est raclée ou non. C’est en particulier le décanteur des systèmes compacts UCD (voir petites unités standard).

Cela peut également être le choix pour des stations de plus fort débit (jusqu’à 450 m³ · h^–1) en particulier pour des eaux parfois chargées.