Décantation (mécanisme)

La décantation est la séparation, sous l’effet de la gravité, de particules ou de gouttelettes dispersées dans un fluide. Dans l’eau, une particule plus dense descend jusqu’au dépôt lorsque sa vitesse de chute devient supérieure aux mouvements qui la maintiennent en suspension. Une phase moins dense peut au contraire remonter : on parle alors plus précisément de flottation ou de crémage.

Vitesse de chute

La chute résulte de l’équilibre entre le poids apparent de la particule, la poussée d’Archimède et la traînée du fluide. Elle est favorisée par une grande différence de densité, un diamètre élevé et une forme compacte. La viscosité de l’eau, qui varie notamment avec la température, freine le mouvement. Les particules très fines et les colloïdes sédimentent peu à l’échelle d’un bassin parce que leur faible masse et leurs interactions de surface dominent leur comportement.

La coagulation réduit les répulsions entre particules colloïdales, puis la floculation les réunit en agrégats plus gros et plus facilement décantables. Ces opérations modifient la suspension avant la séparation, tandis que la décantation proprement dite demeure un mécanisme physique.

Limites hydrauliques

Dans un décanteur, les turbulences, les courants courts et une vitesse ascensionnelle excessive entraînent les particules vers la sortie. Les dépôts peuvent aussi être remis en suspension. La décantation sépare donc une fraction sédimentable plutôt que l’ensemble des matières en suspension ; une filtration ou un autre traitement complète souvent la clarification.