PORVOO développe des systèmes de filtres-presses sur mesure destinés à la production agroalimentaire, allant de la séparation solide-liquide en contact avec le produit au déshydratage des sous-produits et des boues d'eaux usées. La première question à se poser est de savoir si le filtrat, le gâteau de filtration, ou les deux, seront réintégrés dans un flux de produits commercialisables.
Cette page permet de définir le périmètre du procédé, de comparer les différents types de filtres-presses, de choisir une configuration préliminaire et de préparer les données nécessaires à l'étude technique. Les matériaux définitifs, les dimensions, les conditions d'exploitation, les dispositions en matière d'hygiène et les objectifs de performance sont validés pour le projet concerné.
Filtration par contact avec le produit ou déshydratation des boues résiduaires ?
| Parcours du processus | Objectif type | Priorité de configuration |
|---|---|---|
| Filtration par contact direct avec le produit | Récupérer un filtrat ou un gâteau pouvant être réutilisé comme produit comestible, ingrédient ou dans un processus de production en aval. | Définir l'ensemble des surfaces en contact avec le produit, les matériaux compatibles avec celui-ci, les joints d'étanchéité, la toile filtrante, les raccords, le contrôle des résidus de produit et la procédure de nettoyage. |
| Déshydratation des sous-produits ou des boues d'épuration | Résidus de déshydratation, matières solides issues des eaux de lavage, boues issues de la flottation à air dissous, boues biologiques ou tout autre flux non commercialisable. | Accorder la priorité au comportement de déshydratation, à la résistance à la corrosion, au confinement, à l'évacuation du gâteau, au lavage, à la protection de l'opérateur, ainsi qu'à la filière d'élimination ou de valorisation. |
Si l'une ou l'autre des phases séparées est susceptible d'être réutilisée dans la production, il convient de la considérer comme étant en contact avec le produit jusqu'à ce que la délimitation hygiénique ait été réexaminée. Les équipements destinés au traitement des eaux usées ne doivent pas être automatiquement considérés comme des systèmes hygiéniques en contact avec le produit.
Quel type de filtre-presse convient le mieux au procédé ?
| Type de presse | Pensez-y lorsque | Points à vérifier |
|---|---|---|
| À plaques et à châssis | Ce procédé nécessite une profondeur de châssis adaptable, des lots plus petits ou spécifiques, ou encore une disposition des plaques et des châssis adaptée au procédé. | Manipulation manuelle, surfaces d'étanchéité, rétention du produit, accès pour le nettoyage, mise en place du tissu et épaisseur requise du gâteau. |
| Chambre encastrée | Une presse à chambre polyvalente est nécessaire pour la séparation des solides, la récupération des ingrédients, le traitement des sous-produits ou la déshydratation des boues. | Profondeur fixe de la chambre, comportement d'alimentation, dégagement du gâteau, parcours du filtrat, durée du cycle et déplacement manuel ou automatique des plaques. |
| Membrane | Une étape de pressage secondaire peut améliorer la récupération du liquide ou la manutention du gâteau de filtration lorsque celui-ci est compressible. | Pression de serrage et pression d'application, compatibilité avec la membrane, séquence de nettoyage, contrôles supplémentaires, et vérification que les essais sur les matériaux confirment le bénéfice escompté. |
Une presse à membrane n'est pas forcément la meilleure option pour toutes les suspensions alimentaires ou de boissons. Le choix dépend de la charge en solides, de la résistance à la filtration, de la compressibilité du gâteau, des exigences en matière de nettoyage, de la durée du cycle et de l'intérêt commercial d'une récupération supplémentaire de liquide.
Bandes de configuration préliminaire
Les fourchettes suivantes regroupent des exemples de marché publiés à titre d’introduction. Il ne s’agit ni de références de modèles PORVOO, ni de caractéristiques techniques standard, ni de limites d’approvisionnement confirmées, ni d’engagements de performance. Les dimensions définitives des plaques, leur nombre, la surface de filtration, le volume de la chambre, la pression de service et l’étendue de l’automatisation doivent faire l’objet d’une validation technique.
| Groupe de discussion | Référence publiée concernant le format des planches | Barème de filtration publié | Références publiées concernant les chambres et les gâteaux |
|---|---|---|---|
| Compact | Entre 470 et 630 mm environ | Les petits appareils commercialisés sont généralement décrits en fonction de la capacité de la chambre plutôt que de la surface de filtration. | Environ 1 à 10 pieds cubes (28 à 283 litres) ; l'épaisseur du gâteau dépend de la disposition des plaques choisie. |
| Standard | Entre 870 et 1 000 mm environ | Entre 30 et 120 m² environ | Entre environ 460 et 1 777 litres ; les exemples publiés concernant l'épaisseur des gâteaux se situent autour de 30 mm. |
| Grandes dimensions | Entre 1 250 et 1 500 mm environ | Entre 100 et 500 m² environ | Entre environ 1 468 et 7 187 litres ; les exemples publiés concernant l'épaisseur des galettes se situent entre 30 et 35 mm environ. |
| Haute capacité | Environ 2 000 mm | Entre 500 et 1 000 m² environ | Entre environ 9 686 et 19 788 litres ; les exemples publiés concernant l'épaisseur des gâteaux sont d'environ 40 mm. |
Les exemples publiés pour les gammes « Standard » à « Haute capacité » indiquent des pressions de filtration pouvant atteindre environ 0,6 MPa. Il s'agit d'une référence du marché et non d'une garantie de fonctionnement de la part de PORVOO. La pression admissible doit être adaptée à la pompe d'alimentation, au système de fermeture, aux plaques, aux joints, à la tuyauterie, aux instruments et au comportement réel de la filtration.
La taille d'un filtre-presse ne peut être déterminée uniquement à partir du débit de liquide. La charge en matières sèches, le débit de filtration, le remplissage des chambres, la formation du gâteau, le lavage ou le pressage par membrane (en option), la durée de fonctionnement et les heures de service disponibles déterminent la surface et le volume des chambres requis.
Configurations de contact avec les aliments et de fonctionnement
Les dispositions relatives au contact alimentaire s'appliquent au parcours défini du produit. Chaque option doit être évaluée en fonction du produit, de la méthode de nettoyage, de la température de fonctionnement, des normes du client et de la documentation requise. Le fait de mentionner une option ne vaut pas certification ni conformité réglementaire.
| Zone de configuration | Options à évaluer | Critères de sélection |
|---|---|---|
| Construction en contact avec le fluide | Acier inoxydable 304, 316 ou 316L pour certaines pièces, plaques filtrantes en polypropylène et élastomères compatibles avec le procédé. | Composition du produit, pH, chlorures, température, produits chimiques de nettoyage, risque de corrosion et délimitation exacte de la zone de contact avec le produit. |
| Étanchéité des plaques et raccordements | Plaques en polypropylène scellées ou CGR et raccords Tri-Clamp sanitaires lorsque cela est nécessaire. | Confinement des fuites, acheminement des filtrats, récupération du produit, accès pour le nettoyage, pression de service et norme de raccordement à l'installation. |
| Tissu filtrant | Le matériau de la toile, le degré de rétention nominal, le tissage, la finition de surface et les caractéristiques de démoulage sélectionnés pour la boue. | Répartition des particules, valeur cible du filtrat, compatibilité, température, méthode de nettoyage, tendance au colmatage et durée de vie prévue. |
| Système d'alimentation | Une pompe à membrane adaptée au procédé ou une autre pompe d'alimentation appropriée, dotée d'un système de régulation de la pression et du débit. | Matériaux en contact avec le fluide, facilité de nettoyage, sensibilité au cisaillement, viscosité, concentration en matières solides, profil de pression requis et services techniques disponibles. |
| Nettoyage | Nettoyage manuel au jet d'eau, lavage automatique des chiffons, évaluation du nettoyage en place (CIP) ou analyse de la compatibilité avec un nettoyage à l'eau chaude ou à la vapeur. | Compatibilité des plaques, des toiles, des membranes, des joints, des instruments et des raccords avec les conditions requises en matière de durée, de température, de produits chimiques, de débit et de pression. |
| Automatisation et manutention | Déplacement automatique des plaques, commande de la pompe d'alimentation, lavage des toiles, volets de récupération des liquides, chariots à gâteaux ou interfaces de déchargement, dispositifs de protection et verrouillages. | Fréquence des cycles, plan de main-d'œuvre, comportement des gâteaux, espace disponible, manutention en aval, accès des opérateurs et spécifications de sécurité de l'usine. |
Informations nécessaires au choix d'un filtre-presse
- Identifiant du flux : le nom du produit ou de la suspension, l'origine du procédé, et si le filtrat, le gâteau ou les deux sont réutilisés pour obtenir un produit commercialisable.
- Base de production : volume par lot, nombre de lots par jour, volume de boue par heure ou par jour, heures de fonctionnement et variation prévue de la production.
- Solides et comportement des matériaux : concentration en matières solides de la charge, charge en matières solides sèches, densité, viscosité, caractéristiques granulométriques, comportement à la sédimentation, compressibilité, adhérence, teneur en huile et abrasivité.
- Conditions de fonctionnement : la température, le pH, les sucres concernés, les huiles, les sels, les résidus de nettoyage, les informations disponibles sur la pompe d'alimentation et les limites admissibles de pression d'entrée.
- Résultat attendu : la manière dont la qualité du filtrat sera évaluée, si le gâteau est considéré comme un produit ou comme un déchet, les conditions souhaitées pour la manipulation du gâteau, la priorité accordée à la récupération, ainsi que tout résultat devant être démontré par des essais.
- Nettoyage et contact avec le produit : séquence de nettoyage proposée, produits chimiques, température de l'eau, besoins en eau chaude ou en vapeur, mesures de contrôle des allergènes ou de la contamination croisée, et normes relatives aux matériaux des clients.
- Équipements et installation : alimentation électrique, air comprimé, eau, niveau d'automatisation, interface avec le système de commande, encombrement disponible, hauteur d'accès, évacuation des résidus et méthode d'évacuation du gâteau.
- Tests et documentation : des échantillons représentatifs, les résultats de filtration existants, les dossiers relatifs aux matériaux requis, les déclarations de conformité au contact alimentaire, les documents d'inspection et les normes spécifiques au projet.
Veuillez nous transmettre les données de processus disponibles, la zone de contact prévue avec le produit, ainsi que tout échantillon représentatif ou résultat de test existant, via le formulaire de demande de renseignements disponible sur cette page ou directement à PORVOO. Ces informations permettront à l'équipe d'ingénieurs d'étudier avec vous le type de presse approprié, la fourchette de dimensions préliminaire, les matériaux, la méthode de nettoyage, les options d'automatisation et les exigences en matière d'essais.
Questions fréquemment posées
Un seul filtre-presse peut-il traiter à la fois des produits alimentaires et des boues d'épuration ?
Il ne faut pas partir de ce principe. L'utilisation partagée nécessite une évaluation des risques de contamination, de la séparation physique, de la facilité de nettoyage, des procédures de changement de production, de la gestion des toiles filtrantes et des exigences de validation de l'usine. Un équipement dédié peut s'avérer nécessaire lorsque les deux zones d'hygiène ne peuvent pas être séparées de manière fiable.
L'acier inoxydable 316L est-il indispensable pour toutes les applications liées à l'alimentation et aux boissons ?
Il n'existe pas de matériau universel adapté à tous les procédés. La composition chimique du produit, la teneur en chlorures, la température, les produits chimiques de nettoyage, le risque de corrosion, la durée d'exposition et les normes du client en matière de matériaux déterminent s'il convient d'envisager l'utilisation de l'acier inoxydable 304, 316 ou 316L, du polypropylène ou d'un autre matériau compatible.
Un filtre-presse à membrane permet-il toujours d'obtenir un gâteau plus sec ?
Le pressage par membrane peut améliorer l'élimination du liquide pour certains gâteaux compressibles, mais le résultat dépend de la structure du gâteau, du remplissage de la chambre, des conditions de pressage, de l'état de la toile filtrante et de la durée du cycle. Un essai préliminaire ou un résultat de filtration existant est nécessaire avant de définir un objectif d'humidité du gâteau spécifique au projet.
Une toile filtrante à mailles plus fines garantit-elle un filtrat plus limpide ?
Non. La qualité du filtrat dépend également de la distribution granulométrique, de la formation du gâteau, du tissage et de la finition de la toile, des conditions d'alimentation, des adjuvants de conditionnement, du contrôle du dérivation, ainsi que du moment où la qualité est mesurée au cours du cycle. Une toile inutilement restrictive peut réduire le débit ou s'obstruer rapidement.
La presse peut-elle être raccordée à un système existant de nettoyage en place ou de nettoyage à la vapeur ?
C'est possible, mais il convient d'examiner l'ensemble du circuit de nettoyage. La température, la pression, les produits chimiques, le parcours du flux, l'évacuation, les espaces morts, les joints, les toiles, les plaques, les membranes, les vannes et les instruments sont autant de facteurs qui influent sur l'adéquation du système. Il ne faut pas supposer que la simple fabrication en acier inoxydable garantit la compatibilité avec la vapeur ou l'eau chaude.
Pourquoi le volume quotidien de boues ne suffit-il pas pour déterminer la taille de la presse ?
Le dimensionnement d'un filtre-presse repose sur la charge en matières sèches et sur l'ensemble du cycle de filtration, et non uniquement sur le volume de liquide. Des flux présentant un volume journalier identique peuvent nécessiter des surfaces et des volumes de chambres différents en raison de la concentration en matières solides, de la résistance à la filtration, de l'épaisseur du gâteau, des étapes de lavage ou de pressage, du temps de déchargement et des heures de fonctionnement disponibles.
