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"INTECH_GmbH"
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Distributeur (représentant autorisé) des décanteurs

auprès des entreprises industrielles russes

La société d'ingénierie russe OOO Intech GmbH (ООО «Интех ГмбХ») est depuis plus de 20 ans un des acteurs principaux sur le marché russe des entreprises industrielles. L’expérience considérable dans le domaine de l’ingénierie et le renom sur le marché ont permis à notre société d'accomplir plus de 100 projets de grande échelle pour des usines industrielles russes. Nous sommes toujours en quête de nouveaux partenaires qui considéreraient le marché russe comme un marché attirant des investissements, qui cherchent à augmenter leurs ventes dans la région, élargir leur activité et accéder au niveau international supérieur.

Nous sommes intéressés par la coopération avec les producteurs des décanteurs qui chercheraient un distributeur officiel de bonne foi afin de livrer leur équipement aux usines industrielles russes.

La direction de notre société et les cadres responsables connaissent parfaitement le marché russe et sa mentalité, le cadre juridique russe, ainsi que les particularités de l’activité financière et économique des clients russes. Tous nos managers possèdent une clientèle importante une grande expérience de ventes réussies et des contacts établis avec de potentiels acheteurs de vos décanteurs, ce qui aide à déterminer dans un court délai les directions prometteuses de promotion et à garantir un accès rapide au marché russe en croissance. Notre personnel maîtrise l’anglais et l’allemand, nous sommes orientés sur le marché international vers les livraisons des équipements étrangers.

Nos équipes de spécialistes d’ingénierie expérimentés, capables de résoudre les problèmes techniques les plus difficiles, sont en contact permanent avec les clients russes, organisent des rencontres, des présentations de nouvelles réussites de nos partenaires fabricants, mettent en lumière les défis techniques, communiquent sans relâche avec tous les services des usines russes. C’est pourquoi nous connaissons parfaitement toutes les particularités du marché russe, l’équipement des entreprises industrielles et leurs besoins pertinents de modernisation.

Lorsque notre société devient le distributeur officiel de vos décanteurs en Russie, le département promotion effectue la prospection commerciale, l’analyse du marché des décanteurs que vous proposez afin de révéler des besoins des entreprises russes, évalue le potentiel et la capacité d’absorption du marché en question des entreprises industrielles russes et notre département informatique commence le développement du site Internet en russe consacré à vos produits. Nos spécialistes effectuent l’analyse de correspondance de vos décanteurs aux exigences des clients. Nous analysons également la réaction générale du marché vis-à-vis de l’apparition d’un produit nouveau et nous étudions les catégories d'acheteurs potentiels, en déterminant les profils les plus intéressants.

En tant que votre représentant officiel en Russie, la société OOO Intech GmbH (ООО «Интех ГмбХ») procède en cas de nécessité à la certification des lots d’équipement du producteur, de différents types des décanteurs en conformité avec les standards russes, organise une expertise pour obtenir les certificats ТР ТС 010 et ТР ТС 012 qui autorisent l’utilisation de votre équipement par toutes les entreprises industrielles des pays de l’Union douanière (Russie, Kazakhstan, Biélorussie, Arménie, Kirghizie), y compris dans le domaine des productions à risque. Notre société russe est prête à aider à formaliser un passeport de décanteurs en conformité avec les standards russes et ceux des pays de l’Union douanière.

La société d’ingénierie OOO Intech GmbH (ООО «Интех ГмбХ») coopère avec plusieurs centres d’études et de réalisation industrielle russes dans différents domaines de l’industrie, ce qui nous permet d’accomplir la conception préalable et les études consécutives en conformité avec les normes en vigueur et les réglementations de construction de la Russie, ainsi que des pays de la CEI. De plus cela nous permet d'utiliser vos décanteurs dans les projets à venir.

La société possède son propre département logistique, qui effectuera le transport de vos produits, leur emballage, chargement et livraison selon les conditions de transport DAP ou DDP à l’entrepôt du client avec le strict respect de toutes normes et de toutes règles de droit, applicables à l’activité sur le marché russe.

Notre société possède également de nombreux spécialistes certifiés, qui effectueront la supervision du montage de votre équipement, les travaux de mise en marche, toute sorte de services après-vente des décanteurs, ainsi que la formation des personnels du client et les consultations nécessaires.

Décanteurs verticaux. Description générale

Les appareils de ce type sont utilisés dans les systèmes de filtration des eaux industrielles et des effluents dont la capacité de débit ne dépasse pas 25 milles m3 par jour. Du point de vue construction, les décanteurs verticaux représentent les récipients cylindriques avec l’embase de 3 à 10 m de diamètre et le fond de forme conique pour récupérer le sédiment. Il distinguent aussi les « décanteurs à cellules » de forme carrée (avec les dimensions de côtés de 12 jusqu’à 14 m). La partie de fond de tels décanteurs représente une construction de quatre collecteurs de boue pyramidaux avec le drainage individuel du sédiment (séparé pour chaque collecteur).

La différence entre les constructions des décanteurs réside en disposition des organes d’entrée et d’évacuation et, par conséquence, en valeur de leur capacité débitée. Cette dernière dépend non seulement de forme géométrique du décanteur, mais aussi du coefficient de complétude d’utilisation de volume utile.

Principe de fonctionnement : Le décanteur vertical à entrée latérale fonctionne de manière suivante. L’eau usée est amenée dans une cuvette de distribution qui est montée le long du périmètre de décanteur (la cuvette a une construction spéciale avec la section variable du profil). Ensuite, via le canal de drainage de l’eau, le liquide arrive dans une cavité circulaire entre la paroi du décanteur et la cloison directrice de jet. Dans la partie inférieure de la cavité circulaire il y a une bague réfléchissante servant à redistribuer le flux de l’eau dans la zone de décantation. L’évacuation de l’eau éclaircie est effetuée à travers le canal de drainage de l’eau de forme triangulaire (disposé de deux côtés) dans la cuvette collectrice circulaire. Dans ce cas, les substances légères (la graisse, l’huile, etc.) sont évacuées de surface de l’eau à travers l’entonnoir situé dans la cavité circulaire.

Décanteur vertical avec le dispositif d’évacuation périphérique. Dessin et calculs (du diamètre de décanteur)

Les dimensions des décanteurs verticaux primaires peuvent être déterminées à l’aide de formule suivante:

R = √Q / (3,6·π·k·υséd) (1.1)

où R est un radius du décanteur, m
Q est une valeur de débit des liquides chargés, m3/h
k est un coefficient d’utilisation volumétrique (au cas de décanteurs avec le système central d’entrée le « k » est égal à 0,35; au cas d’entrée périphérique de l’eau, ainsi où le flux est de type montant-descendant, la valeur de « k » est de 0,65 jusqu’à 0,7)
υséd est une vitesse de sédimentation des impuretés, m/s.

Au cas de décanteur avec le flux de type montant-descendant, la valeur du radius R doit être multipliée par 1,4.

Lors de calcul des décanteurs avec le système d’entrée périphérique, le radius initial adopté ne doit pas dépasser 5 mètres. Les dimensions de la zone circulaire sont calculées selon la formule suivante:

δ = R-√R² - Q/(3,6·π·υentrée) (1.2)

où υentrée est une vitesse à priori de l’entrée d’eau dans la zone de travail (adoptée comme 5 à 7 mm/s approximativement).

La valeur adoptée de profondeur du décanteur doit être 8·δ; la profondeur de paroi conductrice doit être 0,7·Н; la largeur de la bague réfléchissante est égale à 2·δ. La vitesse d’entrée du flux dans la cuvette de distribution (et la vitesse d’écoulement du liquide à l’intérieur de la cuvette) doit être de 0,4 à 0,5 mm/s. La dimension de la cloison intérieure dans la cuvette circulaire où l’eau est collectée est égale à 0,5·R; la valeur de charge spécifique sur le canal triangulaire de drainage de l’eau est 6 ℓ/(s·m).

La configuration de la partie collectrice de boue des décanteurs doit prévoir les parois inclinées à l’angle de 50° au minimum.

Si la capacité de rendement (Q) et le temps de décantation nécessaire (t) sont connus, les décanteurs verticaux sont calculés assez facilement.

Le volume utile du groupe est calculé selon la formule suivante:

Vu = Q·t (1.3)

La hauteur de la zone de travail Н est calculée selon la formule suivante (en m):

H = υ·t  (1.4)

où υ est une vitesse d’écoulement des effluents à l’intérieur du décanteur (adoptée dans une gamme de 0,2 à 0,3 mm/s).

La surface de la section de travail est égale:

Fs = Vu/H (1.5)

et le diamètre du décanteur peut être calculé selon la formule suivante:

Ddéc = √(4·(Fs+ft.c.)) / π (1.6)

où ft.c. est une surface de section du travail de la tuyauterie centrale:

ft.c = Q/υt.c. (1.7)

où υt.c. est une vitesse d’écoulement des effluents à l’intérieur de la tuyauterie centrale dont la valeur adoptée est 300 mm/s au maximum.

Les valeurs calculées Ddéc et Н étant connues, un décanteur typique approprié peut être facilement choisi parmis les modèles standards.

Capacité de rendement des décanteurs. Surface de sédimentation

Signes conventionnels:

Vo – quantité de la phase liquide se trouvant dans la suspension (m3/h).
V1 – quantité du liquide éclairci dans la suspension (m3/h)
V2 – quantité de la phase liquide dans le sédiment (m3/h).
x0 – concentration de la suspension avant l’étape de sa décantation (kgf de résidu sec par 1 kgf de liquide).
x2 – concentration du sédiment (kgf de résidu sec par 1 kgf de liquide dans le sédiment).
ω2 – vitesse de sédimentation (m/sec).
Fo – superficie de section du réservoir ou surface de décantation (m2).
γ1 – poids spécifique de liquide (kgf/m3).
t – temps de décantation (h).

Au cas où les pertes de liquide sont absentes, une équation sous-indiquée est observée:

V0 = V1 + V2

Si, après être éclairci, le liquide est disposé par les couches (voir la figure ci-dessus) avec la hauteur h, alors la capacité de rendement (m3/h) du décanteur est calculée selon la formule suivante:

V1 = (F0·h) / t

Dans ce cas, la hauteur de la phase liquide étant connue, le temps de décantation « t » dépend de la vitesse de sédimentation des particules ωо:

t = h / (3600·w0)

Si on substitue « t » dans l’équation précédente, la formule sera la suivante:

V1 = [F0·h] / [h/(3600·w0)] = 3600·w0·F0

Ainsi, on peut calculer la capacité de rendement du décanteur qui, indépendamment de la hauteur du décanteur, ne dépend que de la surface du décanteur et de la vitesse de sédimentation des particules. C’est pourquoi les décanteur modernes ont une grande surface de section bien que leur hauteur ne soit pas significative.

Si les concentrations хо et х2 sont connues, la surface de sédimentation (m2) qui est nécassaire pour la réception de V1 (m3/h) du liquide éclairci peut être calculée selon la formule suivante:

F0 = (V0-V2)/(3600·w0)

Décanteurs radiaux. Description, construction et avantages

Ce type est une variante des décanteurs verticaux. Leur hauteur est seulement de 0,1 à 0,15 m, leur diamètre est de 16 à 100 m. Ils sont utilisés pour l’éclaircissement des effluents ayant un haut degré de turbidité, ainsi que dans le but de l’épuration du système d’approvisionnement en eau industriel. L’eau est amenée dans la partie centrale du décanteur radial, et le drainage de l’eau épurée est effectué via l’orifice circulaire disposé dans la partie supérieure de l’appareil. Le sédiment précipité sur le fond est collecté à l'aide des grattoirs tournants.

Les décanteurs radiaux sont utilisés au niveau des installations d’épuration dont la capacité de rendement dépasse 20 milles m3 par jour. Les décanteurs radiaux éliminent à peu près 50% des matières en suspension.

Les décanteur de ce type sont utilisés dans les systèmes de filtration des liquides chargés dont le débit dépasse 20 milles m3 par jour. En comparaison des groupes de type horizontal, les décanteurs radiaux ont les avantages suivants:

  • une construction plus simple;
  • une sûreté de fonctionnement élevée;
  • une économie élevée;
  • une possibilité de fonctionnement dans les installations à haute capacité de rendement.

Les systèmes d’égout peuvenet être équipés des décanteurs avec trois types de systèmes d’admission, à savoir:

  • central;
  • périphérique;
  • avec les distributeurs collecteurs centrifuges.

Les décanteurs à amenée centrale du liquide sont les plus fréquemment utilisés. Une particularité caractéristique des groupe de ce type est l’amenée centralisée des eaux à filtrer d’en bas (via tube spécial). D’autre part, l’évacuation du liquide éclairci est effectué dans le canal circulaire à travers la cuvette et les canaux triangulaires de drainage de l’eau.

D’habitude, les décanteurs radiaux primaires sont équipés des grattoirs de boue qui déplacent le sédiment précipité dans la direction vers le récepteur de boue central d’où la boue peut être pompée en dehors à l’aide des pompes ou pressée à l’extérieur par le poids du liquide alimenté. Les fractions légères montant à la surface et s’y accumulant sont évacuées dans les flotteurs collecteurs de graisse qui sont abaissés sous l’eau à l’aide d’un dispositif spécial chaque fois lorsque les grattoirs de boue s’approchent.

Les décanteurs secondaires sont équipés des aspirateurs de boue tourants afin de ramasser le sédiment léger (ce que l’on appelle « boue active », etc.). Le sédiment est évacué directement de la couche du liquide sous l’effet de la pression statique sans être évacué dans le récepteur de boue. La vitesse de rotation des grattoirs de boue et des aspirateurs de boue est de 0,8 à 3 h-1.

Lors de calcul, la valeur du radius du décanteur est déterminée selon la formule (1.1), où le coefficient «k» est 0,45. La valeur minimale de diamètre est 18 m; la valeur de rapport du diamètre par rapport à l’épaisseur de la partie d’écoulement est de 6 jusqu’à 12 (pour les effluents industriels cette valeur peut atteindre 30); la profondeur de la partie d’écoulement est de 1,5 à 5 m. La disposition de la couche neutre est accordée au niveau de 0,3 m; pour le décanteur secondaire, il est nécessaire de prendre en compte la profondeur de couche de la boue (dans la gamme de 0,3 à 0,5 m). La charge actionnant sur le bord avant du canal triangulaire de drainage de l’eau ne doit pas dépasser 10 ℓ/(s·m).

Décanteurs à couche mince

Les décanteurs à couche mince sont utilisés pour la séparation effective des impuretés finement dispersées. Leur profondeur assez petite permet d’éclaircir les liquides pendant 4 à 10 minutes lorsque le filtrat se trouve dans la zone de travail. Dans ce cas, les dimensions d’encombrement des groupes sont considérablement moins grandes que celles des décanteurs d’autres type de configuration. Outre cela, les décanteurs à couche mince peuvent être facilement installés dans les locaux clos. Une construction simple et des matériaux disponibles permettent de fabriquer les décanteurs de ce type en toute type de production. Une avantage supplémentaire pendant l’exploitaiton est l’absence de nécessité en « consommables » et d’autres types des composants.

La construction des décanteurs à paroi mince représente les réservoirs peu profonds (0,2 à 0,3 m approximativement) avec les insertions spéciales sous forme des poutres en treillis tubulaires ou ailes. Les insertions susmentionnées sont dénommées les « drains » et sont à monter d’une manière inclinée (afin d’assurer l’accumulation spontannée de la boue précipitée au niveau du récipient collecteur. Dans les systèmes où le débit des liquides chargés est de 100 à 10 milles m3 par jour, l’utilisation est prévue pour les décanteurs avec les insertions tubulaires dont l’angle d’inclinaison n’est pas grand. Les décanteurs à insertions fort inclinées (où l’angle d’installation des tubes est de 45 à 60° approximativement) sont utilisés dans les systèmes d’épuration avec le débit jusqu’à 170 milles m3 par jour.

Les décanteurs à couche mince peuvent non seulement intensifier considérablement le processus de sédimentation, mais aussi augmenter à 25% à peu près l’effet d’éclaircissement et réduire à 60% la superficie de construction prévue pour le décanteur. Outre cela, parmis leur avantages il faut aussi mentionner la résistance aux changements de la température de l’eau et de la concentration des impuretés, et la stabilité du fonctionnement même au cas des changements brusques du débit de l’eau à épurer.

Le principe de décantation à couche mince est utilisé lors de la rénovation des décanteurs déjà fonctionnant de types différents afin d’augmenter leur capacité de rendement. Ce principe est considéré comme le plus économique et, dans certaines situations, le seul possible compte tenu des conditions gênées de fonctionnement des installations d’épuration (surtout au cas de l’absence des superficies territoriales libres adjointes). Donc, la rénovation des constructions peut être effectuée dans les delais très courtes, parce que la modernisation consistant en changement des installations d’épuration en décanteurs à couche mince n’exige pas d’exécution des travaux de construction compliqués et durables. Tout ce qui est nécessaire c’est d’installer les blocs des éléments à couche mince dans la zone de décantation.

Les éléments susmentionnés peuvent être fabriqués des matériaux souples aussi bien que des matériaux d’une rigidité considérable. Afin d’assurer que la suspension, qui sédimente sur la superficie du décanteur à couche mince, glisse dans la partie de sédimentation du décanteur, les éléments de ce dernier sont installés de manière à avoir une inclinaison par rapport à l’horizon (55 à 60° approximativement). Les éléments à couche mince du décanteur sont fabriqués sous forme des ailes gaufrées ou plates, ou bien comme les tubes de section transversale ronde, rectangulaire ou carrée.

Le méthode susmentionné est celui le plus efficace pour l’épuration des eaux de couleur qui ont une turbidité faible ou moyenne. L’eau se trouve dans les décanteurs à couche mince pour une courte durée ; c’est à cause de ça qu’il est nécessaire d’assurer une distribution régulière du flux de l’eau entre tous les éléments, un mélange régulier de l’eau avec l’agent réactif (au cas de l’utilisation de ce dernier), ainsi que la création des conditions nécessaires pour le processus de floculation.

Un fonctionnement mal des mélangeurs dans les décanteurs ordinaires peut être compensé grâce à longue durée de résidence de l’eau dans le décanteur, mais les décanteurs à couche mince ne prévoient pas la possibilité de cette variante.

Schémas des décanteurs tubulaires

Les recherches nombreuses ont prouvé que la séparation naturelle (sous l’effet de gravitation) des suspensions finement dispersées est effetuée d’une manière beaucoup plus intense dans le volume fermé des éléments qui sont inclinés dans le plan horizontal sous l’angle de 45 à 60° (par comparaison avec les cuvettes ouvertes). Puisque le mouvement turbulent augmente la capacité « porteuse » du liquide, un écoulement laminaire des liquides chargés est formé à l’intérieur du décanteur (pour l’augmentation du degré de leur éclaircissement).

La figure ci-dessus représente une construction du décanteur tubulaire à parois minces. L’organe principal de fonctionnement est le tube de longueur de 60 à 100 cm approximativement et de diamètre de 2,5 à 5 cm. La section du tube peut être carrée, hexagonale, en forme de rhombe, etc.

Les décanteurs de fabrication étrangère sont caractérisés par l’exécution sous forme des blocs standardisés en matière plastique (PVC ou polystyrène). Les dimensions des blocs standardisés sont 3 m, 0,75 m et 0,5 m (longueur, largeur et hauteur respectivement). La valeur de section transversale des tubes est 5 х 5 cm. Les dimensions normées simplifient le montage des blocs à l’intérieur des décanteurs disponibles de n’importe quel type (y compris les décanteurs radiaux, horizontaux et verticaux).

Les décanteurs lamellaires à parois minces incorporent un lot des ailes inclinées. Le liquide se déplace le long de leur surface ; dans ce cas, les particules solides sont retenues sur les lamelles et descendent dans les collecteurs de la boue.

Selon la configuration du mouvement de l’eau filtrée à l’intérieur du décanteur (ainsi que selon le procédé de précipitation du sédiment), on distingue:

  • les décanteurs à passage direct (les flux du liquide et du sédiment précipité sont co-directionnés);
  • les décanteurs à contre-courant (avec le contre-mouvement du liquide et de la boue);
  • les décanteurs à passage croisé (le flux du liquide est perpendiculaire au vecteur de précipitation du sédiment).

Il est nécessaire de mentionner que les décanteurs à contre-courant sont les plus répandus (grâce à leur capacité de rendement plus grande).

La figure ci-dessous représente le décanteur à couche mince. Quand ce groupe travaille au régime essentiel (c’est-à-dire, la vitesse du courant étant de 4 à 7 mm/s et la filtration dans l’espace entre-ailes se passant pendant 20 à 25 min), l’éclaircissement stable minimal atteint est égal à 93 jusqu’à 95% (la concentration de la phase solide dans la suspension initiale étant de 4 à 12 mg/ℓ). Pour effectuer l’épuration effective de l’eau floculée on utilise les décanteurs à ailes sous pression à parois minces où l’eau reste dans la zone d’épuration pendant 10 min au maximum.

Décanteur à couche mince

La classification des décanteurs à couche mince est effectuée selon les caractéristiques suivantes:

  • la construction : compte tenu du type des blocs inclinés (les tubes ou les ailes « drains »);
  • le fonctionnement : le travail au régime cyclique ou continu;
  • le caractère de déplacement mutuel de l’eau filtrée et de la boue (à passage direct, à contre-courant ou combiné).

Selon le type de la section transversale des tubes on distingue les sections rectangulaires, carrées, hexagonales ou rondes.

D’habitude, le jeu entre les tube (ailes) séparés (-es) h0 est de 50 à 150 mm, la longueur de travail est variée dans les limites de un à deux mètres.

Le calcul de la construction des décanteurs à couche mince consiste en détermination des paramètres géométriques (longueur, largeur et hauteur du canal de guidage de l’eau), à conditions que les valeurs de débit des eaux filtrées Q (m3/s), de la concentration des particules solides dans la suspension (avant et après filtration) et les propriétés chimiques soient déterminés au préalable.

Décanteurs horizontaux

Les décanteurs horizontaux sont utilisés dans les installations d’épuration des eaux d’égouts dont la capacité d’écoulement dépasse 15 milles m³ par jour.

Les décanteurs de forme rectangulaire sont les décanteurs les plus répandus. À l’entrée de décanteurs de ce type on monte 1 à 2 rangs des puisards de boue. Le groupe incorpore aussi les mécanismes à racloirs (souvent de type à chariot ou à bande) qui font déplacer le sédiment vers les puisards de boue. Le sédiment collecté dans les puisards de boue est évacué à l’aide des pompes, des élévateurs hydrauliques, des bennes à grappin ou sous l’effet de pression hydrostatique. Un sédiment léger (tel que, par exemple, la boue active) est évacué sans râblage au moyen des installations de pompage par emulsion.

Les dispositifs d’admission et d’évacuation sont faits de manière que le flux de l’eau soit régulièrement distribué sur toute la surface de la section vive du décanteur. L’eau arrive à travers le canal de drainage de l’eau libre situé dans la partie frontale du décanteur. Dans ce cas, l’entrée du réservoir est équipée d’une cloison de guidage semi-submersible. L’évacuation de l’eau est exécutée à travers les cuvettes collectrices de l’eau montées dans l’about du décanteur. Devant les cuvettes il est prévu l’installation des parois semi-submersibles qui retiennent les polluants montant à la surface.

La partie d’écoulement du décanteur a une profondeur de 1,5 à 4 m ; la longueur est 8 à 12 fois plus grande que la valeur de profondeur (ou 20 fois plus grande au cas du travail avec les eaux d’égout industrielles). La largeur du décanteur dépend du procédé d’évacuation du sédiment ; normalement, la largeur est de 6 à 9 m. Aux stations d’épuration biologique la largeur du décanteur est calculée selon la largeur du bassin de boues activées. Le fond du réservoir doit avoir une inclinaison vers le puisard de boue égale à 0,005 au minimum. Lors de calculs, la hauteur de la couche neutre au-dessus du sédiment est prise égale à 0,3 m ; au cas des décanteurs secondaires, il faut prendre en compte la profondeur de la couche de la boue égale à 0,3 jusqu’à 0,5 m. La vitese du courant des eaux d’égouts est considérée égale à 5 jusqu’à 10 mm/s.

La longueur du décanteur peut être calculée selon la formule suivante:

L = (υ·H)/ωséd (2.1)

où L est la longueur du décanteur, m;
υ est la vitesse du mouvement du liquide dans le décanteur, m/s;
H est la profondeur du décanteur, m;
ωséd est la vitesse de sédimentation des particules dans le décanteur, m/s.

À son tour, la vitesse de sédimentation des particules peut être calculée selon la formule suivante:

ωséd = 1/18 · (dp·ρp·g)/μliq (2.2)

ωséd est la vitesse de sédimentation des particules dans le décanteur, m/s;
dp est le diamètre minimal équivalent des particules précipitées, m;
ρp est la densité apparente des particules, kg/m3 ;
g est l’accélération normale de la pesanteur terrestre (9,81 m/s2);
μliq est la viscosité dynamique du liquide, Pa·s.

Calcul des décanteurs horizontaux

Les décanteurs sont utilisés pour l’éclaircissement, c’est-à-dire, pour la séparation de l’eau et des polluants dispersés. Selon le type des impuretés et les buts posés, à titre supplémentaire et parallèlement aux décanteurs classiques on utilise les épaississeurs et les classificateurs qui permettent d’intensifier les processus d’épuration des effluents. En ce qui concerne les conceptions de la structure des épaississeurs et des classificateurs, elles sont absolument identiques, les différences ne concernent que les procédés de calcul de sédimentation des particules en suspension.

Les épaississeurs sont callculés selon la vitesse de sédimentation des particules les plus fines dans les effluents, et le calcul des classificateurs est orienté aux substances qui doivent être séparées en premier lieu. Pour calculer la superficie de sédimentation des décanteurs, les données initiales sous-mentionnées sont utilisées:

  • Marge de la superficie (exprimée par un coefficient) pour tenir compte de l’irrégularité de distribution de la suspension traitée;
  • Débit de la suspension traitée (en kg/sec);
  • Densité du liquide éclairci;
  • Vitesse gravitationnelle (libre) de sédimentation des particules de la suspension (m/sec).

Les formules de calcul de chaque paramètre sont données. Afin d’activer le processus d’épuration, les décanteurs sont équipés des agitateurs à râteaux à fonctionnement continu. La sédimentation de la suspension est accélérée grâce à l’utilisation de l’effort centrifuge.

La superficie de sédimentation (qui est une valeur de calcul principale des décanteurs) est déterminée selon la formule suivante:

F = Km · Gdm/(ρécl·ωvp) · [(xséd-xmél)/(xséd-xécl)] (2.3)

où Km est le coefficient de marge de la superficie,
Gdm est le débit massique de la suspension initiale, kg/s;
ρécl est la densité du liquide éclairci, kg/m3 ;
ωvp est la vitesse de sédimentation des particules de la suspension, m/s;
хséd est la concentration des particules solides dans le sédiment (fractions massiques);
хmél est la concentration des particules solides dans le mélange initial (fractions massiques);
хécl est la concentration des particules solides dans le liquide éclairci (fractions massiques).

Décanteur pour les suspensions. Principe de fonctionnement

Décanteurs à fonctionnement discontinu

Le processus de décantation peut être effectué dans les appareils à fonctionnement continu et discontinu, ainsi que dans les appareils de type combiné.

Dans les appareils à fonctionnement discontinu la suspension est verée et y reste à l’état du répos pendant certaine durée du temps nécessaire à ce que les particules soient sédimentées. Après cela, la décantation de la couche du liquide éclairci est effectuée (c’est-à-dire, la couche du liquide est drainée via robinets ou tube à siphon situé au-dessus du niveau de sédiment). Après le drainage du liquide le sédiment est à décharger manuellement via le dessus de l’appareil ou il peut être évacué à l’aide du robinet de drainage inférieur.

Le type susmentionné est utilisé pour les suspensions et il représente le bassin qui n’est pas équipé de dispositif agitateur. Le décanteur lui-même est rempli de la suspension ; ensuite, à l’issue d’une certaine période nécessaire à la sédimentation des particules solides, la couche du liquide déjà éclairci est drainée à travers les raccords disposés au-dessus du niveau du sédiment. Le sédiment qui représente la boue (la masse fluide liquide) est à évacuer à main soit via la partie de dessus de l’appareil, soit à travers le raccord inférieur à l’aide du robinet de drainage.

Décanteur à fonctionnement continu

Les décanteurs les plus simples à fonctionnement continu sont les « cônes » qui sont largement utilisés pour la classification sous eau des minerais.

Décanteur en cône

Le décanteur en cône représente un réservoir conique avec l’angle d’inclinaison de 600. La suspension arrive dans le décanteur à travers une conduite, après quoi s’écoule dans le cône à travers un entonnoir doté d’une bague flottante. En cela, les particules suspendues sont sédimentées sur le fond du corps et le liquide éclairci est évacué via la conduite.

Le sédiment collecté dans la partie inférieure du corps est évacué à l’extérieur via le tube. Le cône est connecté avec la tuyauterie de refoulement à l’aide d’une tubulure. De cette façon il est effectué le rinçage de l’appareil au cas où il est encrassé par les sédiments.

D’habitude, ces appareils sont montés sous forme des batteries composées de plusieurs cônes connectés en série.

La figure ci-après représente le schéma du décanteur à plusieurs étages à fonctionnement continu utilisé dans le but d’épuration de l’eau:

L’eau arrive dans le réservoir où elle est traitée par la chaux et la soude. Cela fait, la suspension est dirigée dans le corps où se trouvent quelques étages des parois coniques. Chaque étage du décanteur de ce type fonctionne d’une manière indépendante. Après l’épuration l’eau est dirigée à travers le tube central et évacuée en dehors de l’appareil. Le sédiment qui est collecté sur les surfaces des parois coniques glisse et sort à travers une tubulure. Il est important que l’angle d’inclinaison de ces parois soit supérieur à l’angle naturel du plan incliné du sédiment. Le sédiment collecté sur le fond est aussi évacué périodiquement.

La préparation de la suspension primaire est effectuée avec l’utilisation de l’eau de rinçage. Dans ce cas, pour ne pas introduire une grande quantité du liquide de rinçage, le fonctionnement est effectué selon le principe de contre-courant. Cela signifie que le sédiment effectue le mouvement à partir du premier décanteur vers celui dernier, et passe à travers tous les appareils successivement. Le liquide de rinçage frais est dirigé à partir du premier décanteur vers celui dernier. Ce liquide passe à travers tous les décanteurs successivement dans le sens contraire par rapport au mouvement du sédiment.

Le méthode basé sur la décantation continue avec le rinçage est plus avantageux par rapport au méthode de rinçage sur le filtre. La raison consiste en ce qu’il n’y a pas besoin de dépenser l’énergie pour l’infiltration de tout le liquide à travers les parois filtrantes.

Afin de diminuer la superficie qur l’appareil occupe, on utilise les décanteurs à plusieurs étages. Les décanteurs de ce type se composent de plusieurs appareils disposés verticalement l’un au-dessus de l’autre.

Décanteur à plusieurs étages avec le rinçage du sédiment

Dans le décanteur de ce type, la suspension est amenée de manière continue à l’étage supérieur et le liquide frais destiné au rinçage arrive du réservoir à travers la partie inférieure de l’étage avant-dernier du décanteur. Après l’éclaircissement le liquide est continuellement évacué via la conduite à partir de l’étage supérieur, après quoi il sort à travers la tuyauterie. La conduite est disposée par dessus du décanteur. Le sédiment condensé est collecté dans un piège situé près du fond de l’étage. Le liquide de rinçage (qui arrive de l’étage disposé au-dessous) est aussi amené ici à travers le réservoir approprié et la tuyauterie. Grâce au rinçage de l’eau le sédiment est entraîné sur l’étage disposé au-dessous ; la-bas, le processus de décantation et de rinçage est effectué de manière analogique. Toutes ces opérations étant achevées, le sédiment est lavé pratiquement en totalité et libéré du liquide primaire ; il s’écoule à travers la tubulure de l’étage inférieur du décanteur. Le liquide de rinçage qui se trouve dans l’étage supérieur peut être utilisé pour la préparation des suspensions.

Le défaut essentiel de tous les décanteurs est leur surface colossale. C’est pourquoi la pratique assez fréquente a lieu où les décanteurs sont remplacés par des filtres épaississeurs dont la construction est plus compliquée mais les dimensions sont assez compactes.

Décanteurs à fonctionnement continu équipés des agitateurs à râteaux

Les décanteurs de ce type représentent un réservoir sous forme de cylindre ayant le fond conique. Le réservoir porte monté l’agitateur équipé des râteaux qui remuent le sédiment continuellement et le font déplacer vers l’orifice central de déchargement ; parallèlement, les râteaux agitent le sédiment ce qui sert à déshydratation. L’agitateur a une vitesse peu significative de rotation (0,00025 à 0,0083 s-1), alors, le processus de décantation n’est pas perturbé. Avec cela, la suspension est amenée continuellement à travers le tube dans le centre du réservoir.

Le liquide qui a été déjà éclairci est versé dans la conduite circulaire et, cela fait, est évacué à travers le raccord disposé dans le fond conique à l’aide d’une pompe à diaphragme. Le fonctionnement de l’arbre de l’agitateur est assuré par le réducteur et le moteur électrique.

Les décanteurs équipés de l’agitateur à râteaux non seulement assurent la homogénéité du sédiment, mais permettent aussi de déshydrater le sédiment jusqu’à la phase solide qui a une concentration de 25 à 55%. Les décanteurs de ce type fonctionnent tout automatiquement. Parmis les défauts de ce type des décanteurs on peut distinguer leurs dimensions encombrantes.

Les appareils normalisés ont le diamètre de 1,8 à 30 m. Parfois on utilise les décanteurs dont le diamètre atteint 100 mètres. Afin de réduire la superficie que le décanteur occupe, on utilise les appareils à plusieirs étages qui représentent un certain nombre des décanteurs posés l’un sur l’autre et équipés d’un arbre commun pour les agitateurs à râteaux. Les groupes à plusieurs étages ont une construction beaucoup plus compliquée que les appareils ordinaires.

Décanteur destiné à épuration dans les chaudières

Au cas où il est nécessaire de décanter une grande quantité du liquide, au titre des décanteurs on utilise les bassins grands en béton ou les réservoirs connectés en série qui fonctionnent par le procédé combiné. Dans les réservoirs de ce type le flux des liquides est ininterrompu et l’évacuation du sédiment est effectuée de façon périodique.

L’exemple du décanteur commode et compact peut être le décanteur qui est utilisé pour l’épuration dans les installations de chaudière.

Le corps du décanteur de ce type représente une caisse rectangulaire en acier. À l’intérieur de l’appareil il y a les cloisons inclinées qui dirigent le flux d’en haut en bas et d’en bas en haut altenativement. Le sédiment est récupéré dans les fonds coniques et est périodiquement évacué à travers les robinets appropriés.

Si la concentration des particules solides suspensées dans la suspension est grande ou le sédiment précipité peut être utilisé dans la fabrication, alors il est nécessaire de prévoir le déchargement continu du sédiment aussi bien que du liquide.

Décanteurs à fonctionnement continu équipés des ailes coniques

Les décanteurs de ce type possèdent une construciton simple et une grande surface. La suspension qui arrive dans l’appareil est distribuée parmis les canaux entre les ailes coniques. Les particules solides se précipitent sur leur surface. Le sédiment apparu glisse sur les ailes inclinées dans la direction des parois du corps, après quoi il est déplacé vers la partie inférieure de l’appareil d’où il est évacué en dehors de l’appareil. Le liquide étant éclairci, il arrive dans le tube central et ensuite sort de la partie supérieure de l’appareil.

Les constructions de ce type ont une grande surface de décantation, elles ne contiennent pas de parties mobiles et sont très simples du point de vue exploitation. Leur défaut est une humidité considérable de la boue par rapport aux décanteurs équipés des agitateurs à râteaux.

Afin de séparer les émulsions on utilise le décanteur à fonctionnement continu qui représente un réservoir horizontal équipé d’une cloison perforée. Cette cloison ne permet pas la perturbation du liquide dans le décanteur par le jet d’émulsion qui arrive dans l’appareil. Avec cela, lors de choix de la section transversale du décanteur, il est nécessaire de prendre en compte la vitesse d’écoulement du liquide dans le corps de l’appareil. La vitesse susmentionnée ne doit pas dépasser quelques millimètres par seconde, et le régime d’écoulement doit être laminaire pour ne pas admettre le mélangeage des phases et pour améliorer le processus de décantation.

La ségrégation étant terminée, les phases légères et lourdes sortent des côtés différents du décanteur. La tuyauterie utilisée pour la sortie de la phase lourde est conjuguée à l’atmosphère pour interdire l’aspiration non prévue.

Décanteur à fonctionnement continu utilisé pour la ségrégation des émulsions

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