T.1 Décanteur

Un décanteur est une technologie de traitement primaire des eaux noires et des eaux grises. Il est conçu pour éliminer les solides en suspension par sédimentation. Il peut également être appelé « bassin de sédimentation ou de décantation » ou « clarificateur ». La faible vitesse d’écoulement dans un décanteur permet aux particules décantables de descendre au fond, tandis que les constituants plus légers que l’eau flottent à la surface.

Les décanteurs sont souvent utilisés comme clarificateurs primaires et sont généralement séquencés après les technologies de prétraitement [PRÉ]. Les décanteurs peuvent obtenir une réduction initiale significative des solides en suspension (élimination de 50 à 70 %) ainsi que des matières organiques (élimination de 20 à 40 % de la demande biochimique en oxygène - DBO) et s’assurer que ces constituants n’entravent pas les processus de traitement ultérieurs. Les décanteurs peuvent prendre des formes diverses, remplissant parfois des fonctions supplémentaires. Ils peuvent être des réservoirs indépendants ou intégrés dans des unités de traitement combinées. Plusieurs autres technologies présentées dans ce Compendium ont une fonction de sédimentation primaire ou comprennent un compartiment pour la décantation primaire : RAC T.2 , réacteur à biogaz T.4 , bassins de stabilisation des déchets T.5 , bassins de sédimentation et d’épaississement T.8 .

Considérations sur la conception

Le but principal d’un décanteur est d’assurer la sédimentation en réduisant la vitesse et la turbulence du flux d’eaux usées. Les décanteurs sont généralement conçus pour un temps de rétention hydraulique de 1,5 à 2,5 heures. Il faut moins de temps si le niveau de DBO ne doit pas être trop bas pour l’étape biologique suivante. Le réservoir doit être conçu pour assurer une performance satisfaisante au débit de pointe. Afin d’éviter les courants de Foucault et les courts-circuits, ainsi que de retenir l’écume à l’intérieur du bassin, il est important d’avoir une bonne construction d’entrée et de sortie avec un système de distribution et de collecte efficace (chicanes, déversoirs ou tuyaux en T). En fonction de la conception et de l’emplacement, le vidage peut se faire par vidange et transport manuels C.1 , par vidange et transport motorisés C.2 ou par gravité à l’aide d’une sortie située au fond du décanteur. Les clarificateurs sont des bassins de décantation construits avec des moyens mécaniques pour l’élimination continue des solides déposés par sédimentation. Ils sont équipés de collecteurs mécaniques qui raclent continuellement les solides décantés vers une trémie à boues située dans la partie inférieure du bassin, d’où ils sont pompés vers des installations de traitement des boues. Un fond de cuve suffisamment incliné facilite l’évacuation des boues. L’efficacité du décanteur primaire dépend des caractéristiques des eaux usées, du temps de rétention et du taux de retrait des boues. Elle peut être réduite par la circulation induite par le vent, les courants de convection et de densité dus aux différences de température et, dans les climats chauds, la stratification thermique. Ces phénomènes peuvent conduire à des courts-circuits. Pour améliorer les performances des décanteurs, on peut installer des plaques inclinées (lamelles) et des tubes qui augmentent la surface de décantation ou utiliser des coagulants chimiques.

Matériaux

Les décanteurs peuvent être faits de béton, de sable, de gravier, de ciment, d’acier ainsi que de fibre de verre, de PVC ou de plastique, et sont disponibles sous forme d’unités préfabriquées.

Contexte

Le choix d’une technologie de décantation des solides est régi par les caractéristiques des eaux usées, les capacités de gestion et l’intérêt d’un processus anaérobie, avec ou sans production de biogaz. Les technologies qui comprennent déjà un certain type de sédimentation primaire (énumérées ci-dessus) n’ont pas besoin d’un décanteur séparé. Cependant, de nombreuses technologies de traitement nécessitent une élimination préliminaire des solides pour fonctionner correctement. Un bassin de sédimentation primaire est particulièrement important pour les technologies qui utilisent un matériau filtrant - par exemple le filtre anaérobie T.3 -, mais il est souvent omis dans les petites installations à boues activées T.13 . Les décanteurs peuvent également être installés comme réservoirs de rétention des eaux pluviales pour éliminer une partie des solides organiques qui, autrement, seraient directement rejetés dans l’environnement.

Fonctionnement et entretien

Dans les décanteurs qui ne sont pas conçus pour les processus anaérobies, une élimination régulière des boues est nécessaire pour éviterl es conditions septiques ainsi que l’accumulation et la libération de gaz qui peuvent entraver le processus de sédimentation en remettant en suspension une partie des solides déposés. Les boues transportées à la surface par des bulles de gaz sont difficiles à éliminer et peuvent passer à l’étape de traitement suivante. Il est important d’enlever fréquemment l’écume et les boues doivent être soit éliminées de manière appropriée dans un système de traitement, soit enterrées.

Santé et sécurité

Pour éviter le dégagement de gaz odorants, il est nécessaire d’enlever fréquemment les boues. Les boues et l’écume doivent être manipulées avec précaution car elles contiennent des niveaux élevés d’organismes pathogènes; elles nécessitent un traitement supplémentaire et une élimination adéquate. Un équipement de protection individuelle approprié est nécessaire pour les travailleurs qui peuvent entrer en contact avec l’effluent. L’équipement et les mains doivent être désinfectés après les travaux d’enlèvement des boues.

Coûts

Les coûts d’investissement d’un décanteur sont moyens et les coûts opérationnels sont faibles. Les coûts dépendent des technologies de transport et de traite-ment avec lesquelles le décanteur doit être associé, mais aussi de la disponibilité locale et donc du prix des matériaux (sable, gravier, ciment, acier) ou des modules préfabriqués et des coûts de la main-d’œuvre. Les principaux coûts d’exploitation et d’entretien sont liés à l’enlèvement des boues primaires et au coût de l’électricité si des pompes sont nécessaires pour l’évacuation (en l’absence d’une option d’écoulement par gravité).

Aspects sociaux

En général, les décanteurs sont une technologie bien acceptée. Le port d’un équipement de protection individuelle adéquat doit être abordé et le personnel doit être formé.

Critères de décision clés

Produits entrants

Eaux noires
Eaux grises

Produits sortants

Effluent
Boues

Phase d'urgence

Stabilisation +
Relèvement + +

Caractéristiques des sols

Contraignantes

Niveau d’application

Voisinage + +
Ville + +

Avec et sans usage d’eau

Avec usage d’eau

Niveau de gestion

Partagé +
Public + +

Complexité technique

Moyenne

Espace requis

Moyen

Objectifs et caractéristiques clés

Séparation solide/liquide. Réduction de la DBO.

Forces et faiblesses

  • Une technologie simple et robuste
  • Élimination efficace des solides en suspension
  • Coûts d’investissement et de fonctionnement relativement faibles
  • Extraction fréquente des boues requise
  • Les effluents, les boues et l’écume doivent être traités davantage
  • Conception hydraulique et structurelle sophistiquée
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