Les simulations numériques de champs de vecteurs vitesse, obtenues avec le code de calcul CFX dans un décanteur lamellaire fonctionnant à contre-courant, ont montré que les conditions d’entrée modifient l’écoulement sous la structure lamellaire, et que l’emploi de goulottes de reprise des eaux claires améliore l’homogénéité de l’écoulement dans les lames.

Cependant, le transport des particules, sur lesquelles est fixé l’essentiel de la pollution pluviale, peut-il être calqué sur l’écoulement des effluents ? Pour répondre à cette question, nous avons cherché à simuler les concentrations de trois classes de particules au cours du temps, afin de préciser leur localisation dans le décanteur lamellaire qui a servi d’ouvrage de référence lors des simulations numériques des écoulements faites auparavant.

Dans l’étude que nous présentons, le comportement des sédiments a été décrit par une approche « bifluides ». Les particules, dont les caractéristiques hydrodynamiques sont issues de mesures, ont été simulées par classes distinctes et avec une faible concentration en entrée de 20 mg/L.

Les résultats obtenus montrent que les champs de concentrations sont superposables avec les champs de vecteurs vitesse. Lorsque la vitesse d’entrée des effluents bruts augmente, les fortes concentrations de particules sont situées vers l’arrière du décanteur. Au contraire, les concentrations les plus faibles sont situées dans les zones de turbulences et de recirculation.

L’utilisation des goulottes de reprise des eaux claires permet de répartir la concentration des particules sur tout le radier et en particulier à l’avant du décanteur. Elle permet aussi d’améliorer la répartition des concentrations dans le bloc lamellaire. On observe ainsi une répartition des concentrations de particules par tranches horizontales, des plus fortes aux plus faibles au fur et à mesure qu’on progresse vers le haut des lames, alors que dans un décanteur lamellaire dépourvu de goulottes, on observe une répartition par tranches verticales, au fur et à mesure que l’on se rapproche du seuil de sortie.

Numerical simulations of speed vector fields obtained with the CFX calculation code inside a counter flow lamella separator have shown that the inflow conditions modify the flow under the lamella structure and that the use of drainage channels for clear waters improve the flow homogeneity in the lamellas.

However, is it possible to model the transport of particles carrying the main part of rainwater pollution on that of effluent flows? To answer this question, we aimed to simulate the concentrations of three classes of particles in the course of time in order to define their localisation inside the lamella separator used as a reference during the previous numerical simulations of flows.

In the study we present, we described the behaviour of sediments using a bifluid approach. The particles whose hydrodynamical characteristics stem from measurements were simulated for different classes with a low inflow concentration of 20 mg/L.

The results show that some concentration fields are superposable with speed vector fields. When the inflow speed of crude effluents increases, the strong concentrations of particles are pushed at the back of the separator. On the contrary, the low concentrations are situated in the areas of turbulences and re-circulation.

The use of drainage channels for clear waters enables to distribute the particle concentration over the entire surface of the concrete slab and in particular at the front of the separator. It also permits to improve the distribution of concentrations inside the lamella block. We can therefore observe a distribution of particle concentrations on horizontal sections from the highest to the lowest as it reaches the top of the lamellas. In a lamella separator without drainage channels, we notice that the distribution follows vertical sections as it gets closer to the outflow threshold.