Brevet FR2774307A1 — publié le 19990806

DESCRIPTION L'invention concerne un procédé et un dispositif de clarification par voie lamellaire. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés pour accélérer la séparation des matières en suspension (MES) du liquide par décantation si les MES ont une densité supérieure à celle du liquide, ou par flottation si leur densité est inférieur à celle du liquide. Dans ces deux applications la construction et le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention restent les mêmes, seule sa mise en oeuvre change. Afin de simplifier le rappel des dispositifs existants, la description et le fonctionnement du dispositif selon l'invention dans le contexte des différentes applications, sa conception et sa mise en oeuvre sont présentées séparément en deux variantes; - Variante A pour le cas " clarification par flottation " - Variante B pour le cas " clarification par décantation ". Dans les deux variantes il s'agit de deux applications similaires du même procédé et du même dispositif Elles sont différentes par rapport à la mise en oeuvre du dispositif (positionnement dans l'espace), mais identiques par rapport à sa conception et à son principe de fonctionnement. VARIANTE A - CLARIFICATION PAR FLOTTATION L'appellation courante de ce type de clarificateurs, utilisant la flottation et la technique lamellaire est flottateur à plaques inclinées ou flottateur lamellaire. Le procédé et le dispositif sont particulièrement destinés à accélérer la séparation des matières en suspension d'un effluent liquide. PRESENTATION DES FIGURES: La figure 1. montre le principe général de la séparation lamellaire par flottation. La figure 2. montre les trois types de clarification lamellaire par flottation en fonction du sens d'introduction du liquide à clarifier entre les plaques inclinées. La figure 3A. montre un schéma de principe du procédé et du dispositif selon l'invention dans le cas de clarification par flottation avec entrée du liquide à clarifier entre les éléments en forme de " U " et sortie du liquide clarifier à l'intérieur au fond des éléments. La figure 3B. montre un schéma de principe du procédé et du dispositif selon l'invention dans le cas de clarification par flottation avec entrée du liquide à clarifier à l'intérieur au fond des éléments en forme de " U " et sortie du liquide à clarifier entre les éléments. La figure 4. montre quelques éléments optionnels pouvant être associés au dispositif selon 1' invention. La figure SA montre un élément selon l'invention sans cloisons latérales La figure 5B montre un élément selon l'invention avec cloisons latérales La figure 6A montre une coupe longitudinale d'un appareil de clarification par flottation utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention (à titre d'exemple d'un mode de réalisation) La figure 6B montre une coupe sur la largeur d'un appareil de clarification par flottation utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention (à titre d'exemple d'un mode de réalisation) DESCRIPTION DES DISPOSITIFS EXISTANTS Les dispositifs existants de ce type utilisent les techniques suivantes A/ La technique de la séparation lamellaire. Cette technique est utilisée pour accélérer la séparation des MES d'un liquide lorsque la densité des MES est différente de celle du liquide. Si la densité des MES est inférieure à celle du liquide, on parle de clarification lamellaire par flottation. Si la densité des MES est supérieure à celle du liquide, on parle de clarification lamellaire par décantation. Dans les deux cas le principe est généralement le même. La théorie fondamentale de la séparation lamellaire et les vertus de cette technique ne sont pas considérés dans la présente, car le dispositif selon l'invention n'y apporte pas d'éléments nouveaux sur le plan théorique, mais seulement à sa mise en oeuvre. B/ La technique de la flottation à air dissous, qui est souvent associée à la technique de la séparation lamellaire. Elle consiste à utiliser la propriété de microbulles d'air (ou bien un autre gaz) produites par un quelconque dispositif d'adhérer aux particules présentes dans le liquide (les matières en suspension) et de les entraîner à la surface du liquide. Dans ce cas on parle d'une flottation forcée. Dans le cas de la flottation le principe de la séparation lamellaire des MES du liquide est généralement le suivant (sommairement): (NOTA: Pour le cas de la flottation forcée le dispositif de production de microbulles d'air nécessaire à la flottation n'est pas considéré dans la présente, car hors sujet. Il est simplement supposé que les MES à séparer du liquide ont une densité inférieur à celle du liquide ou bien qu'elle sont " allégées " par des microbulles et donc qu'elle flottent.) Le liquide chargé en matières flottantes est introduit entre les plaques inclinées 1 appelées aussi lamelles (figure 1). Les matières flottantes remontent vers le haut jusqu'à ce qu'elles touchent la surface de la plaque supérieure. Ensuite elles remontent en glissant le long de la plaque dans le sens de la flèche 2 jusqu'à son extrémité supérieure. Arrivées là, les matières flottantes se détachent de la plaque et remontent vers la surface du liquide. La place occupée par les particules est prise par le liquide clarifié, qui "glisse " le long de la surface de la plaque inférieure dans le sens de la flèche 3 opposé de la remonté des matières flottantes, c'est à dire du haut vers le bas. Ainsi le liquide clarifié et les matières flottantes se croisent entre deux plaques pour se séparer - les matières flottantes vers le haut et le liquide clarifié vers le bas. En fonction du sens du flux du liquide à clarifier par rapport aux lamelles, il existe trois types de clarificateurs lamellaires 1/ A cocourant (figure 2A) L'introduction du liquide à clarifier 4 s'effectue du bas vers le haut. Entre les plaques 1 les matières flottantes et le liquide se déplacent dans le même sens. Théoriquement cette solution est très avantageuse, car la remontée des matières flottantes n'est pas perturbée par le déplacement du liquide clarifié, puisque les deux se déplacent dans le même sens. En réalité cette solution n'a pratiquement pas trouvée d'application dans la pratique à cause du problème d'évacuation du liquide clarifié. En effet les matières flottantes et le liquide clarifié sont récupérés du même côté des lamelles et ils se remélangent facilement dans la zone au dessus des lamelles. 2/ A courant croisé (figure 2B) L'introduction du liquide à clarifier se fait par le côté dans le sens de la flèche 4 de façon à ce que le liquide à clarifier et les matières flottantes circulent perpendiculairement. Cette technique est également peu utilisée dans la pratique à cause de problèmes d'équirépartition des flux. 3/ A contre courant (figure 2C) L'introduction du liquide à clarifier s'effectue dans le sens de la flèche 4 du haut vers le bas. Cette technique est de loin la plus utilisée dans la pratique car dans ce cas la séparation des matières flottantes et du fluide clarifié est très nette les premières sont récupérées au dessus des lamelles, et les secondes - en dessous des lamelles. Néanmoins la mise en oeuvre de cette solution doit faire face à plusieurs problèmes: DAfin d'augmenter la Surface Totale Projetée (STP) et donc la capacité du flottateur pour la même surface au sol, il serait avantageux de; - diminuer la distance entre les lamelles. Par contre plus cette distance est faible, plus le frottement entre le voile de matières flottantes qui remontent et le flux du liquide à clarifier qui descend est important et perturbe la remontée des matières flottantes. - augmenter la hauteur des lamelles pour pouvoir augmenter la vitesse de passage entre les lamelles. En réalité la hauteur des lamelle dépend de la quantité de MES à évacuer et de la compactibilité du voile de matières flottantes. Les lamelles trop hautes sont facilement engorgées en partie haute par un voile de matières flottantes trop important. O Dans l'espace situé au dessus des lamelles les matières flottantes concentrées entre les lamelles entrent en contact avec le liquide à clarifier. Par conséquent elles sont rediluées par le liquide et une partie d'elles est de nouveau entraînée par le liquide entre les lamelles, ce qui diminue l'efficacité de la séparation. Dans la pratique ces problèmes se traduisent par une diminution de la vitesse ascensionnelle limite Va = débit / STP applicable sur un flottateur lamellaire par rapport à un flottateur à flux vertical. Cette diminution de la vitesse ascensionnelle limite dépend des facteurs suivants: - la vitesse de flottation des particules - plus la vitesse augmente et plus la vitesse ascensionnelle limite du flottateur lamellaire se rapproche de celle du flottateur à flux vertical. - la concentration en MES - plus elle augmente et plus la vitesse ascensionnelle limite du flottateur lamellaire diminue par rapport à celle du flottateur à flux vertical. - la compactibilité du voile de matières flottantes - plus les matières flottantes se compactent facilement, et plus la vitesse ascensionnelle limite du flottateur lamellaire se rapproche de celle du flottateur à flux vertical. A titre indicatif dans le cas de la clarification par flottation à air dissous d'effluents aqueux, la vitesse maximale théorique de flottation se situe aux environs de 18 m/h. Dans la pratique les flottateurs à flux vertical sont limités à environ 8 m/h pour les constructions les plus évoluées, alors que certains constructeurs de flottateurs lamellaires se limitent à une vitesse ascensionnelle limite Va de 2 m/h seulement à cause essentiellement des contraintes hydrauliques mentionnées ci- dessus. DESCRIPTION DU PROCEDE ET DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION EN UTILISATION FLOTTATION Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de mettre en oeuvre simultanément deux techniques de séparation lamellaire - à co- courant et à contre courant. Selon une première caractéristique, plusieurs éléments en forme de s'effectue selon le principe " à co-courant ". Ensuite le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) descend à l'intérieur de chaque élément 1 1 du haut vers le bas dans le sens de la flèche 3 o une deuxième séparation s'effectue selon le principe " à contre courant ". Les matières flottantes 5 remontent sur la paroi supérieure à l'intérieur de chaque élément dans le sens de la flèche 2. Le liquide clarifié est collecté au fond de chaque élément 11 par un collecteur 12 et est évacué de la cuve du clarificateur 10. Configuration 2 (figure 3B): Le liquide à clarifier est introduit à l'intérieur de chaque élément 11 par le collecteur 12. Il remonte à l'intérieur des éléments 11 depuis le bas vers le haut dans le sens de la flèche 4 jusqu'à atteindre la partie supérieure des éléments 11. A l'intérieur des éléments 11 les matières flottantes 5 remontent jusqu'à toucher la paroi intérieure supérieur des éléments 11 et ensuite glissent le long de la paroi. Arrivées à l'extrémité supérieure des éléments 11, elles sont évacuées vers la surface du liquide située au dessus des éléments 11. Le liquide (entièrement ou partiellement clarifie) remonte également du bas vers le haut dans le sens de la flèche 3. Dans cette partie du parcours du liquide la clarification s'effectue selon le principe " à co-courant ". Ensuite le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) descend entre les éléments 1 1 du haut vers le bas dans le sens de la flèche 3 o une deuxième séparation s'effectue selon le principe " à contre courant ". Les matières flottantes 5 remontent sur la paroi inférieur extérieur de chaque élément dans le sens de la flèche 2. Le liquide clarifié est collecté dans l'espace au dessous des éléments pour être évacué de la cuve du clarificateur 10. La pièce principale du dispositif selon l'invention est donc la rangée d'éléments inclinés en forme de " U " 11. Le procédé de clarification selon l'invention est étroitement lié à leur construction et à leur mise en oeuvre. Le côté fermé des éléments est positionné du côté de l'arrivée du liquide à clarifier. Pour l'application " clarification par flottation " le fond des éléments est positionné en bas et le côté ouvert - en haut. Cette disposition des éléments du dispositif selon l'invention permet de faire circuler le liquide entre les éléments du bas vers le haut et ensuite à l'intérieur de chaque élément 1 1 du haut vers le bas selon la configuration 1 présentée sur la figure 3A. Selon la configuration 2 présentée sur la figure 3B le liquide circule d'abord à l'intérieur des éléments du bas vers le haut et ensuite entre les éléments du haut vers le bas. Dans les deux configurations il s'agit du même dispositif utilisant le même procédé de clarification. Le procédé de clarification et le dispositif selon l'invention peut donc fonctionner dans les deux sens. La mise en oeuvre des éléments inclinés en forme de " U >" peut être réalisée de plusieurs façons: O] Les éléments en forme de " U " 1 1 peuvent être fixés sur la cuve du clarificateur 10 (figures 3A et 3B). Chaque élément 1 1 peut être fixé indépendamment dans la cuve du clarificateur 10. Le cas échéant, deux ou plusieurs éléments 1 1 peuvent former un bloc. O Les éléments 11 peuvent être supportés par un support extérieur à la cuve du clarificateur. O La rangée d'éléments en forme de " U " peut être horizontale ou inclinée par rapport à l'horizon. El Chaque élément 1 1 peut être construit en métal, plastique, toile, céramique, ou autre matériau plat ou profilés, rigide ou souple. Le cas échéant chaque élément 1 1 peut être constitué de plusieurs parties différentes formant un ensemble. O Les parois de chaque élément 1 1 peuvent être droites ou courbes, parallèles ou non parallèles. a Les parois de chaque élément peuvent avoir la même longueur ou des longueurs différentes (sur figure 4.; L1 = L2 ou bien L1 L2) El Une ou plusieurs plaques parallèles 13 ou 14 peuvent être installées entre les éléments (figure 4.) Ol Une ou plusieurs plaques parallèles 15 ou 16 peuvent être installées à l'intérieur des éléments (figure 4.). El Les éléments 1 1 peuvent être installés verticalement ou bien être inclinés à un certain angle cc par rapport à l'horizon. [El Le liquide clarifié peut être collecté au fond de chaque élément 1 1 par un collecteur incorporé 12 à l'intérieur de l'élément ou bien par simples piquages au fond de l'élément. El Chaque élément 1 1 selon l'invention peut être ouvert latéralement des deux côtés (figure SA.). Dans ce cas la paroi de la cuve de clarification servira elle même pour séparer l'espace extérieur de l'espace intérieur de l'élément. [l Chaque élément 1 1 selon l'invention peut être fermé latéralement des deux côtés avec une paroi 17 ou comporter des renfotrs 18(fig 5B). La description d'un mode de réalisation selon la configuration 1 présentée sur la figure 3A qui suit ci-dessous est à considérer à titre indicatif et non limitatif (voir figure 6A et figure 6B). La figure 6A montre une coupe verticale longitudinale d'un clarificateur utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention. La figure 6B montre une coupe verticale transversale du même clarificateur utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention. Selon une première définition le dispositif selon l'invention (la rangée d'éléments inclinés en forme de " U " 20) est installé à l'intérieur de la cuve du clarificateur par flottation 21 sous la surface du liquide. Le nombre des éléments 20 dépend de la taille du clarificateur et est sans importance dans cet exemple. Le liquide à clarifier est introduit par le collecteur d'entrée 22 fermé à son extrémité. Le liquide à clarifier pénètre dans la cuve du clarificateur 21 à travers les orifices 23 sur le collecteur d'entrée 20. Les matières flottantes remontent à la surface du liquide selon le principe décrit ci dessus et montré sur la figure 3A. Une fois accumulées à la surface du liquide les matière flottantes sont évacuées par l'écope spirale 24 vers un compartiment de sortie 25. La rotation de l'écope est assurée par un entraînement extérieur 32. (NOTA: Le mode d'évacuation des matières flottantes depuis la surface du liquide est sans rapport direct avec l'invention. L'évacuation par une écope spirale est à considérer à titre indicatif et non limitatif. L'évacuation des matières flottantes peut se faire par un racleur de surface, par simple débordement dans un caniveau ou par un autre moyen.) Le liquide clarifié descend à l'intérieur des éléments 20 pour être collecté par les collecteurs perforés 26 et évacué vers le collecteur de sortie 27. La régulation du niveau du liquide dans la cuve du clarificateur 21 est assurée par une vanne de régulation 28 contrôlée par un détecteur de pression 29. (NOTA: La régulation du niveau dans la cuve du clarificateur peut se faire également par un déversoir ou par un autre moyen non décrit dans la présente car sans rapport avec 1' invention.) Si le liquide contient des matières décantables en plus des matières flottables, elles sont récupérées au fond de la pyramide renversée 30 formant le fond de la cuve du clarificateur 21. A partir de là elles sont purgées périodiquement par une vanne automatique ou manuelle 31. (NOTA: La collecte des matière décantables peut se faire aussi par un racleur de fond ou un autre moyen non décrit dans la présente car sans rapport avec l'invention.) A titre indicatif les dimensions principales du clarificateur décrit ci- dessus sont: longueur totale 3 m, largeur totale 2,5 m et hauteur totale 3 m. Les éléments en forme de " U " sont inclinés à 60 . La flottation pourrait être naturelle ou forcée. Dans le deuxième cas la flottation sera provoquée par des microbulles de gaz (air ou autre) produites par un dispositif extérieur non décrit (car sans rapport avec l'invention) et introduites dans le collecteur d'entrée 22 en amont de l'appareil. (A titre indicatif) Avec quelques petites modifications le même appareil pourrait fonctionner aussi dans l'autre sens selon la configuration 2 présentée sur la figure 3B. Ainsi le liquide à clarifier sera introduit par le collecteur 27 et distribué à l'intérieur des éléments par les collecteurs 12. La vanne de régulation du niveau 28 sera installée sur le collecteur 22. La paroi inférieur des éléments 20 sera plus courte que la paroi supérieure. Le dispositif décrit ci-dessus pourrait servir pour la clarification d'eau résiduaire. VARIANTE B - CLARIFICATION PAR DECANTATION L'appellation courante de ce type de clarificateurs, utilisant la décantation et la technique lamellaire est décanteur à plaques inclinées ou décanteur lamellaire. Le dispositif est particulièrement destiné à accélérer la séparation des matières en suspension d'un effluent liquide. PRESENTATION DES FIGURES: La figure 7. montre le principe général de la séparation lamellaire par décantation. La figure 8. montre les trois types de décantation lamellaire en fonction du sens d'introduction du liquide à clarifier entre les plaques inclinées. La figure 9A. montre un schéma de principe du procédé et du dispositif selon l'invention dans le cas de clarification par décantation avec introduction du liquide à clarifier à l'extérieur des éléments en forme de " U ". La figure 9B. montre un schéma de principe du procédé et du dispositif selon l'invention dans le cas de clarification par décantation avec introduction du liquide à clarifier à l'intérieur des éléments en forme de " U >". La figure 10. montre quelques éléments optionnels pouvant être associés au dispositif selon l'invention. La figure 11A. montre une coupe longitudinale d'un appareil de clarification par décantation utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention (à titre d'exemple d'un mode de réalisation). La figure 1 1B montre une coupe transversale du même appareil de clarification par décantation utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention (à titre d'exemple d'un mode de réalisation). DESCRIPTION DES DISPOSITIFS EXISTANTS Les dispositifs existants de ce type utilisent la technique de la décantation lamellaire. Cette technique est utilisée pour accélérer la séparation des MES d'un liquide lorsque la densité des MES est supérieur à celle du liquide. La théorie fondamentale de la décantation lamellaire et les vertus de cette technique ne sont pas considérés dans la présente, car le dispositif selon l'invention n'y apporte pas d'éléments nouveaux sur le plan théorique, mais seulement à sa mise en oeuvre. Le principe de la séparation lamellaire des MES du liquide est généralement le suivant (sommairement): Le liquide chargé en matières lourdes (décantables) est introduit entre les plaques inclinées 1 appelées aussi lamelles (figure 7). Les matières lourdes décantent vers le bas jusqu'a ce qu'elles touchent la surface de la plaque inférieure. Ensuite elles descendent en glissant le long de la plaque dans le sens de la flèche 7 jusqu'à son extrémité inférieur. Arrivées là, les matières lourdes se détachent de la plaque et tombent vers l'espace sous les plaques. La place occupée par les particules est prise par le liquide clarifié, qui "glisse >" le long de la surface de la plaque supérieure dans le sens de la flèche 6 opposé de la descente des matières lourdes, c'est à dire du bas vers le haut. Ainsi le liquide clarifié et les matières lourdes se croisent entre deux plaques pour se séparer - les matières lourdes vers le bas et le liquide clarifié vers le haut. En fonction du sens du flux du liquide à clarifier par rapport aux lamelles, il existe (comme dans le cas de la flottation) trois types de décanteurs lamellaires: 1/ A co-courant (figure 8A) L'introduction du liquide à clarifier 4 s'effectue du haut vers le bas. Entre les plaques 1 les matières décantées et le liquide se déplacent dans le même sens. Théoriquement cette solution est très avantageuse, car la décantation des matières lourdes n'est pas perturbée par le déplacement du liquide clarifié, puisque les deux se déplacent dans le même sens. En réalité cette solution n'a pratiquement pas trouvée d'application dans la pratique a cause du problème d'évacuation du liquide clarifié. En effet les matières décantées et le liquide clarifié sont récupérés du même côté des lamelles et ils se remélangent facilement dans la zone au dessous des lamelles. 2/ A courant croisé (figure 8B) L'introduction du liquide a clarifier se fait par le côté dans le sens de la flèche 4 de façon à ce que le liquide à clarifier et les matières lourdes circulent perpendiculairement. Cette technique est également peu utilisée dans la pratique à cause de problèmes d'équirépartition des flux. 3/ A contre courant (figure 8C) L'introduction du liquide à clarifier s'effectue dans le sens de la flèche 4 du bas vers le haut. Cette technique est de loin la plus utilisée dans la pratique car dans ce cas la séparation des matières décantées et du fluide clarifié est très nette les premières sont récupérées au dessous des lamelles, et le second - en dessus des lamelles. Néanmoins la mise en oeuvre de cette solution doit faire face à plusieurs problèmes ]Afin d'augmenter la Surface Totale Projetée (STP) et donc la capacité du décanteur pour la même surface au sol, il serait avantageux de; - diminuer la distance entre les lamelles. Par contre plus cette distance est faible, plus le frottement entre le voile de matières lourdes qui décantent et le flux du liquide à clarifier qui remonte est important et perturbe la décantation des matières lourdes. - augmenter la hauteur des lamelles pour pouvoir augmenter la vitesse de passage entre les lamelles. En réalité la hauteur des lamelles dépend de la quantité de MES à évacuer et de la compactibilité du voile de matières décantées. Les lamelles trop hautes sont facilement engorgées en partie basse par un voile de matières décantées trop important. [] Dans l'espace situé au dessous des lamelles les matières décantées concentrées entre les lamelles entrent en contact avec le liquide à clarifier. Par conséquent elles sont rediluées par le liquide et une partie d'elles est de nouveau entraînée par le liquide entre les lamelles, ce qui diminue l'efficacité de la séparation. Dans la pratique ces problèmes se traduisent par une diminution de la vitesse ascensionnelle limite Vlim = débit / STP applicable sur un décanteur lamellaire par rapport à un décanteur à flux vertical. Cette diminution de la vitesse ascensionnelle limite dépend des facteurs suivants: - la vitesse de décantation des particules - plus la vitesse augmente et plus la vitesse limite du décanteur lamellaire se rapproche de celle du décanteur à flux vertical - la concentration en MES - plus elle augmente et plus la vitesse limite du décanteur lamellaire diminue par rapport à celle du décanteur à flux vertical. - la compactibilité du voile de matières décantées - plus les matières décantées se compactent facilement, et plus la vitesse limite du décanteur lamellaire se rapproche de celle du décanteur à flux vertical A titre indicatif dans le cas de la décantation lamellaire d'effluents aqueux, la vitesse limite Vlim. (appelée vitesse de Hazen) appliquée sur un décanteur lamellaire par rapport à la STP des lamelles est en général entre 2 et 9 fois inférieure à la vitesse limite appliquée sur un décanteur à flux vertical dans les mêmes conditions à cause essentiellement des contraintes hydrauliques mentionnées ci-dessus. DESCRIPTION DU PROCEDE ET DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION EN UTILISATION DECANTATION Le dispositif selon l'invention permet de mettre en oeuvre simultanément deux techniques de séparation lamellaire - à co-courant et à contre courant. Selon une première caractéristique, plusieurs éléments en forme de " U " 11 inclinés à un certain angle a par rapport à l'horizon sont installés dans la cuve 10 (figure 9A et 9B) du décanteur lamellaire. Les éléments sont disposés en rangée à une certaine distance l'un de l'autre. Le dispositif selon l'invention peut fonctionner dans deux configurations différentes: Configuration 1 (figure 9A): Le liquide à clarifier est introduit dans l'espace situé en dessus des éléments 11. Il descend entre les éléments 11 depuis le haut vers le bas dans le sens de la flèche 4 jusqu'à atteindre la partie inférieur des éléments 1 1. Entre les éléments 1 1 les matières lourdes 5 décantent jusqu'à toucher la paroi extérieure supérieur des éléments 11 et ensuite glissent le long de la paroi dans le sens de le flèche 2. Arrivées à l'extrémité inférieure des éléments 11, elles sont évacuées vers l'espace situé au dessous des éléments 11. Le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) descend également du haut vers le bas dans le sens de la flèche 3. Dans cette partie du parcours du liquide la clarification s'effectue selon le principe " à co-courant >". Ensuite le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) remonte à l'intérieur de chaque élément 11 du bas vers le haut dans le sens de la flèche 3 o une deuxième séparation s'effectue selon le principe " à contre courant >". Les matières lourdes 5 décantent sur la paroi inférieure à l'intérieur de chaque élément dans le sens de la flèche 2. Le liquide clarifié est collecté à l'intérieur de chaque élément 1l 1 par un collecteur 12 et est évacué de la cuve du clarificateur 10. Configuration 2 (figure 9B): Le liquide à clarifier est introduit à l'intérieur de chaque éléments 1 par le collecteur 12. Il descend à l'intérieur des éléments 1l 1 depuis le haut vers le bas dans le sens de la flèche 4 jusqu'à atteindre la partie inférieur des éléments 11. A l'intérieur des éléments 11 les matières lourdes décantent jusqu'à toucher la paroi intérieure inférieur des éléments 11 et ensuite glissent le long de la paroi dans le sens de la flèche 2. Arrivées à l'extrémité inférieure des éléments 11, elles sont évacuées vers l'espace située au dessous des éléments 1 1. Le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) descend également du haut vers le bas dans le sens de la flèche 3. Dans cette partie du parcours du liquide la clarification s'effectue selon le principe " à co-courant ". Ensuite le liquide (entièrement ou partiellement clarifié) remonte entre les éléments 1 1 du bas vers le haut dans le sens de la flèche 3 o une deuxième séparation s'effectue selon le principe " à contre courant > ". Les matières lourdes glissent sur la paroi supérieure extérieure de chaque élément dans le sens de la flèche 2. Le liquide clarifié est collecté dans l'espace au dessus des éléments pour être évacué de la cuve du clarificateur 10. La pièce principale du dispositif selon l'invention est donc là aussi la rangée d'éléments inclinés en forme de " U " 11, comme dans le cas d'application en clarification par flottation. Le procédé de clarification selon l'invention est là aussi étroitement lié à leur construction et à leur mise en oeuvre. Le côté fermé des éléments est positionné du côté de l'arrivée du liquide à clarifier comme dans le cas d'utilisation en clarification par flottation. Pour l'application " clarification par décantation "> le fond des éléments est positionné en haut et le côté ouvert - en bas. Cette disposition des éléments du dispositif selon l'invention permet de faire circuler le liquide entre les éléments du haut vers le bas et ensuite à l'intérieur de chaque élément 11 du bas vers le haut selon la configuration 1 présentée sur la figure 9A. Selon la configuration 2 présentée sur la figure 9B le liquide circule à l'intérieur des éléments du haut vers le bas et entre les éléments du bas vers le haut. Dans les deux configurations il s'agit du même dispositif utilisant le même procédé de clarification. Le procédé de clarification et le dispositif selon l'invention peuvent donc fonctionner là aussi dans les deux sens. La mise en oeuvre des éléments inclinés en forme de " U " peut être réalisée de plusieurs façons: El Les éléments 1 1 peuvent être fixés sur la cuve du clarificateur 10 (figure 9A et 9B); - chaque élément I 1 peut être fixé indépendamment dans la cuve du clarificateur 10. - le cas échéant, deux ou plusieurs éléments 11 peuvent former un bloc. [El Les éléments 11 peuvent être supportés par un support extérieur à la cuve du clarificateur. [] Chaque élément 11 peut être construit en métal, plastique, céramique, ou autre matériau plat ou profilés, rigide ou souple. Le cas échéant chaque élément 1 1 peut être constitué de plusieurs parties différentes formant un ensemble. a Les parois de chaque élément 1 1 peuvent être droites ou courbes, parallèles ou non parallèles. [] Les parois de chaque élément 1 1 peuvent avoir la même longueur ou des longueurs différentes (sur figure 10.; L1 = L2 ou bien L1 ou encore L1>L2). E Une ou plusieurs plaques parallèles 13 ou 14 peuvent être installées entre les éléments 11 (figure 10.) Une ou plusieurs plaques parallèles 15 ou 16 peuvent être installées à l'intérieur des éléments 1 1 (fig 10. ). El Les éléments 1 1 peuvent être installés verticalement ou bien être inclinés à un certain angle ca par rapport à l'horizon. El La rangée d'éléments en forme de " U " peut être horizontale ou inclinée par rapport à l'horizon. El Le liquide clarifié peut être collecté au fond de chaque élément 1 1 par un collecteur incorporé 12 à l'intérieur de l'élément ou bien par simples piquages au fond de l'élément. El Chaque élément 1 1 selon l'invention peut être ouvert des deux côtés (figure 5A.). Dans ce cas la paroi de la cuve de clarification servira elle même pour séparer l'espace extérieur de l'espace intérieur de l'élément. El Chaque élément selon l'invention peut être fermé des deux côtés avec une paroi 17 (figure 5B) ou comporter des renforts 18. La description d'un mode de réalisation selon la configuration présentée sur la figure 9A qui suit ci-dessous est à considérer à titre indicatif et non limitatif (voir figure 1 1 A et figure 1 1 B). La figure 11A montre une coupe verticale longitudinale d'un clarificateur utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention La figure 1 1B montre une coupe verticale transversale du même clarificateur utilisant le procédé et équipé du dispositif selon l'invention. Selon une première définition le dispositif selon l'invention (la rangée d'éléments inclinés en forme de " U " 20) est installé à l'intérieur de la cuve du clarificateur par décantation. Le nombre des éléments 20 dépend de la taille du clarificateur et est sans importance dans cet exemple. Le liquide à clarifier est introduit par le collecteur d'entrée 22. Les matières lourdes décantent selon le principe décrit ci dessus et montré sur la figure 9A. Une fois accumulées dans l'espace sous les éléments les matières décantées sont évacuées au fond de la pyramide renversée 30 formant le fond de la cuve. (NOTA: Le mode d'évacuation des matières décantées du fond est sans rapport direct avec l'invention. L'évacuation au fond d'une pyramide renversée est à considérer à titre indicatif et non limitatif. L'évacuation des matières décantées peut se faire par un racleur de fond, par un ou plusieurs collecteurs répartis sur un fond plat ou incliné ou par un autre moyen.) Le liquide clarifié remonte à l'intérieur des éléments 20 pour être collecté par les collecteurs à fente 26 et évacué vers le collecteur de sortie 27. La régulation du niveau du liquide dans la cuve du clarificateur 21 est assurée par une vanne de régulation 28 contrôlée par un détecteur de pression 29. (NOTA: La régulation du niveau dans la cuve du clarificateur peut se faire également par un déversoir ou par un autre moyen non décrit dans cet exemple car sans rapport avec l'invention.) Si le liquide contient des matières flottantes en plus des matières lourdes, elles sont récupérées à la surface du liquide. A partir de là elles sont évacuées périodiquement par un racleur de surface 32 entraîné par un entraînement extérieur 34 vers un caniveau 33. (NOTA: La collecte des matières flottantes peut se faire aussi par un autre moyen non décrit dans la présente car sans rapport avec l'invention.) A titre indicatif les dimensions principales du clarificateur décrit ci- dessus sont: longueur totale 3 m, largeur totale 2,5 m et hauteur totale 3 m. Les éléments en forme de " U " sont inclinés à 60 . (A titre indicatif) Avec quelques petites modifications le même appareil pourrait fonctionner aussi dans l'autre sens selon la configuration présentée sur la figure 9B. Ainsi le liquide à clarifier sera introduit par le collecteur 27 et distribué à l'intérieur des éléments par les collecteurs 12. La vanne de régulation du niveau 28 sera installée sur le collecteur 22. La paroi supérieure des éléments 20 sera plus courte que la paroi inférieure. Le dispositif décrit ci-dessus pourrait servir pour la clarification d'eau résiduaire ou d'eau potable. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de clarification lamellaire de liquide chargé en matières solides caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs éléments en forme de " U " (11) disposés en rangée à une certaine distance l'un de l'autre et immergés dans la cuve du clarificateur (10). Les éléments en forme de " U " (11) sont inclinés par rapport à l'horizon à un certain angle (ac) ou, le cas échéant, sont disposés verticalement. La distance entre les éléments peut être égale à la largeur interne de chaque élément ou bien différente, la même entre tous les éléments ou bien différente entre chaque paire d'éléments. Enfin, la rangée d'éléments en forme de " U " (1 1) peut être horizontale ou bien inclinée par rapport à l'horizon. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments en forme de " U >> (1 1) sont ouverts latéralement des 2 cotés ou fermés latéralement par des parrois (17), formant ainsi une boîte ouverte d'un seul côté disposé en bas ou bien en haut par rapport à l'horizon. 3/ Dispositif selon une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que, pour le cas de séparation de matières d'une densité supérieure à celle du liquide, le côté fermé des éléments en forme de " U " (1 1) est disposé en haut et, pour le cas de séparation de matières d'une densité inférieure à celle du liquide, le côté fermé des éléments (11) est disposé en bas. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que les parois supérieures et inférieures de chaque élément en forme de " U >" (11) ont une longueur identique ou différente, soient parallèles ou non parallèles, courbes ou plate, profilées ou non profilées. / Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que les éléments en forme de " U " (1 1) sont construits en métal, plastique, céramique, toile ou autre matériau composite, rigide ou souple, ou alors composés de plusieurs éléments en matériaux différents. 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que les éléments en forme de " U " (1 1) sont équipés ou non d'un collecteur d'entrée ou de sortie (12) disposé du côté de l'extrémité fermée des éléments. Ainsi l'introduction du liquide à l'intérieur des éléments (ou bien l'extraction du liquide depuis l'intérieur de chaque élément) peut se faire par un collecteur incorporé ou non-incorporé à l'élément ou alors par un ou plusieurs piquages sur la paroi de chaque élément vers son côté fermé. 7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que les éléments en forme de " U >> sont équipés ou non de renforts internes (18). 8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que les éléments en forme de " U >> (1 1) sont fixés indépendamment chacun dans la cuve du clarificateur (10) ou bien forment un bloc composé de plusieurs éléments. 9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que une ou plusieurs plaques supplémentaires (13), (14), (15), (16) de longueur, profile et nature différentes sont installées entre les éléments en forme de " U " (11) ou bien à 1' intérieur des éléments. / Procédé de clarification utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que le liquide à clarifier est introduit soit à l'intérieur et au fond des éléments en forme de " U " (l 1) du côté de leurs extrémité fermée, soit dans la cuve du clarificateur à l'extérieur des éléments en forme de " U " (11) du même côté que leur extrémité fermée par rapport à l'horizon. Ainsi, si le liquide à clarifier est introduit entre les éléments (i1), il sera introduit au dessus de la rangée d'éléments si leurs extrémité fermée est située en haut (le cas de séparation par décantation), ou bien sous la rangée d'éléments si leurs extrémité fermée est située en bas (le cas de séparation par flottation). 1 1/ Procédé de clarification lamellaire selon la revendication 10 caractérisé en ce que la disposition des lamelles, l'endroit d'introduction du liquide à clarifier dans la cuve du clarificateur et l'endroit d'extraction du liquide clarifié de la cuve du clarificateur, permettent la mise en oeuvre successive d'une clarification lamellaire à co-courant et d'une clarification lamellaire à contre courant dans la même cuve de clarification.