EXAMEN DES PROCÉDÉS PHYSIQUES EMPLOYÉS A DÉPURATION

§ ^®^ DÉCANTATION

Principes de la décantation. — Si la limpidité des eaux est une <les conditions essentielles imposées aux eaux dites potables, elle n'est pas moins nécessaire, sauf pour certains usages grossiers, dans rindustrie.

La clarifîcation des eaux par le repos est une méthode très employée pour l'alimentation des villes, et que les industriels mettent aussi à contribution.

Il est rare que ce procédé puisse être employé seul.

Le limon des rivières, en temps de crue, se dépose avec une lenteur extrême. Les expériences de Leupold, sur les eaux de la Garonne, de Terme, sur celles du Rhône ont montré qu'au bout do dix jours de repos ces eaux ne sont pas complètement limpides. est bien pis encore pour les eaux de la Loire, comme le prouvent les essais de M. Rabourdin. (Voir Eaux de rivières, Matières en suspension.)

On voit, d'après cela, que la clarifîcation des eaux par le repos mènerait à la construction de réservoirs encombrants et coûteux; aussi se contente-t-on, en général, d'enlever à l'eau par cette méthode les particules les plus lourdes et on achève la clarification par la filtration.

La purification par décantation a été l'objet de nombreuses études dans ces derniers temps et des spécialistes ont créé des appareils de décantation dits « continus » que nous examinerons dans

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un chapitre spécial. Ces appareils servent surtout à enlever à l'eau les précipités qu'on y forme par l'épuration chimique. On les complète le plus souvent par des flltres. Ils ne seraient pas applicables à ces eaux louches, provenant des crues, dont nous venons de parler, du moins si elles n'avaient pas subi l'action d'un agent chimique.

Les récipients dont la hauteur est faible relativement à leur volume conviennent le mieux à la décantation. Si l'on examine en effet une eau trouble au repos, on aperçoit d'abord à la partie supérieure une couche plus claire qui devient de plus en plus limpide au fur et à mesure que les couches inférieures se troublent. L'épaisseur de la couche claire va toujours en augmentant jusqu'à ce que toute la masse soit enfin épurée et qu'il n'y ait plus que de l'eau limpide et un dépôt de particules solides, tassé sur le fond.

Si l'on divise par la pensée le liquide en tranches infiniment petites, on se rendra compte que chacune de ces tranches passe par les mêmes phases que la masse tout entière, avec cette difîérence que chacune des tranches est constamment salie par les particules solides venant des tranches supérieures.

Pour clarifier rapidement Teau en tous ses points il faudrait donc s'opposer à cette action et pour cela isoler les tranches les unes des autres, ce qui revient à dire qu'en pratique il faut faire des vases aussi plats que possible.

C'est sur ce principe de la diminution de hauteur des couches d eau à épurer que sont basés un grand nombre d'appareils à décantation continue.

La décantation continue peut être obtenue encore en faisant arriver dans les réservoirs l'eau à la partie inférieure et la récoltant constamment par le haut.

Si, en effet, la vitesse imprimée par le courant d'eau, de bas en haut, est inférieure à celle que tend à communiquer à la molécule solide l'excédant de son poids sur le poids de l'eau déplacée, la résultante de ces deux vitesses amènera son dépôt au fond du vase.

Pour arriver à ce résultat dans des vases de grande capacité, il faut prendre les précautions nécessaires pour que la vitesse des niets d'eau, dans toute la masse, soit bien uniforme.

Dubuat indique les vitesses suivantes comme nécessaires à Fentrainement de certaines substances, formant le fond des canaux.

Terres détrempées brunes (humus) 0™,076

Argiles tendres 152

Sable 305

Si la vitesse de Teau dans les décanteurs est inférieure à cellesci, l'eau pourra s'y dépouiller de ces substances.

Les particules fines d'humus, de craie, d'argile, de sable, etc., entraînées par les rivières pendant les crues, ne peuvent être retenues ainsi.

Le séjour prolongé dans des réservoirs de décantation peut changer les propriétées de l'eau ainsi que nous l'avons vu aux articles : Influence des agents extérieurs sur Veau et Putréfaction de leau.

Pour l'alimentation, cet emmagasinement ne peut se faire que dans des conditions d'obscurité et de fraîcheur favorables à la destruction des micro-organismes nuisibles.

Pour l'industrie, ces installations se simplifient et la question d'économie d'argent et d'emplacement prend le pas sur les autres.

Encollage. Précipitation. — La clarification par dépôt peut être favorisée par un encollage analogue à celui qu'on fait subir à certaines boissons : le vin, la bière, par exemple, qu'on veut rendre limpides. Les sels d'alumine et de fer sont les plus employés pour cet usage.

Pendant plusieurs mois de l'année l'eau de la Loire ne peut être clarifiée que par l'usage de l'alun. D'après Darcet, il suffit d'employer 200 à 500 grammes d'alun par mètre cube pour produire une clarification complète. Il est certain qu'on arrive souvent à ce résultat avec de moindres doses.

Les Chinois et autres peuples de l'Orient connaissent et mettent à profit depuis longtemps cette propriété de Talun.

On entraîne encore les matières organiques de l'eau en la battant avec de la terre de pipe, de l'argile délayée, de la poudre de charbon de bois.

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D'après M. A. Gautier, une dose de 2 à 3 centigrammes de ces ingrédients, par hectolitre, entraîne, au bout de 36 heures, une partie des matières animales les plus dangereuses et même une portion des substances minérales dissoutes.

L'épuration chimique des eaux, pratiquée avec l'alun, la chaux, les sels de fer, etc., amène la formation d'un précipité qui agit lui-même chimiquement, le carbonate de chaux, l'alumine, les oxydes de fer formant des laques avec les matières organiques.

En même temps, ce précipité agit mécaniquement comme les matières inertes dont nous venons de parler. Il est à noter que la présence de quantités importantes de matières organiques s'oppose, au contraire, au dépôt de carbonate de chaux obtenu par l'épuration à la chaux.

Dans certaines usines, on a recours à un tour de main pour aider à la décantation de ces dépôts des eaux épurées. On a remarqué que le dépôt se faisait plus vite en présence d'un excès de chaux; aussi n'additionne4-on de chaux qu'une portion du liquide à épurer, les deux tiers ou les trois quarts par exemple ; on agite et on laisse en repos, le précipité se dépose rapidement. On ajoute ensuite la quantité d'eau qui manque et on mélange le tout. Le premier précipité formé, le plus abondant et le plus dense agit mécaniquement et entraîne le reste.

On facilite aussi la décantation de ces précipités par un encollage à l'alun, sulfate d'alumine ou sulfate de fer, qui donnent, par suite de la présence d'un léger excès d'alcali, ajouté spécialement pour cet usage, des précipités floconneux d'alumine ou d'oxydes de fer, qui englobent les particules fines et les entraînent au fond des réservoirs.